Υπάρχει ζήτημα κατανόησης του πρώτου νόμου του Νεύτωνα; Ας ακολουθήσουμε ορισμένα στοιχεία:

Δεν έχουν περάσει πολλές μέρες από τη δημοσίευση της είδησης (την είχα αναφέρει στους φίλους μου στο fb) ότι μια νέα μελέτη υποστηρίζει πως «μια ελάχιστα λανθασμένη μετάφραση» στην αρχική έκδοση στα Αγγλικά του πρώτου νόμου του Νεύτωνα «ίσως έχει οδηγήσει γενιές επιστημόνων και δασκάλων να παρανόησαν το αληθινό του νόημα». Αυτά φαίνεται ότι υποστήριξε ο καθηγητής φιλοσοφίας Daniel Hoek, αν και δεν ήταν ο πρώτος. Θα πάρουμε τα «πράγματα» με τη σειρά.

 Πριν προχωρήσουμε, όμως, ας ρίξουμε μια φευγαλέα ματιά στην παρουσίαση του νόμου αυτού:

«Νόμος Ι: Κάθε σώμα συνεχίζει στην κατάσταση ηρεμίας ή ομοιόμορφης ευθύγραμμης κίνησης, εφόσον εξωτερικές δυνάμεις δεν το υποχρεώνουν να μεταβάλλει αυτή την κατάσταση».

Έτσι παρουσιάζεται ο νόμου του Νεύτωνα, από τον αγαπημένο μου Ευτύχη Μπιτσάκη, στο βιβλίο «Η Εξέλιξη των Θεωριών της Φυσικής» [1], αλλά και στην εισήγησή του «Φυσική και Μεταφυσική στο έργο του Νεύτωνα» σε διεθνές επιστημονικό συνέδριο με θέμα «Η Νευτώνεια Φυσική», όπου προσθέτει και την παρατήρηση ότι πρόκειται για την αρχή της αδράνειας, την οποία είχε διατυπώσει ο Αριστοτέλης, και την είχε απορρίψει μαζί με την έννοια του κενού [2]. Δεν θα αποφευχθεί η αναφορά σε διατυπώσεις του ίδιου νόμου του Νεύτωνα και σε βιβλία που απευθύνονταν σε σπουδαστές του ελληνικού σχολείου σε αρκετό βάθος χρόνου, αλλά αυτό θα γίνει στο δεύτερο μέρος του άρθρου.

Αφού γνωρίσαμε την διατύπωση του πρώτου νόμου του Νεύτωνα, ας επιστρέψουμε στο θέμα με την πρώτη μετάφραση του νόμου αυτού στα αγγλικά. Η μετάφραση από τον Andrew Motte δημοσιεύθηκε το 1729 και έγινε από το λατινικό κείμενο της τρίτης έκδοσης των Principia [3] του 1726.

Q: Ποια όμως είναι η έκφραση με την οποία διατυπώνει τον νόμο ο Νεύτωνας στα λατινικά;

A: «Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare». [4]

Q: Πώς το μεταφράζει ο Motte στα αγγλικά;

A: «Law I: Every body perseveres in its state of rest, or of uniform motion in a right line, unless it is compelled to change that state by forces impressed thereon». [5]

Q: Δηλαδή, στα ελληνικά;

A: «Νόμος Ι: Κάθε σώμα διατηρείται στην κατάσταση της ακινησίας του ή της ομοιόμορφης κίνησης σε ευθεία γραμμή, εκτός εάν εξαναγκαστεί να αλλάξει αυτή την κατάσταση από δυνάμεις που ασκούνται πάνω του».

Ωραία! Τώρα που γνωρίσαμε τα στοιχεία που μας χρειάζονται, ας επιστρέψουμε στον κύριο Daniel Hoek, αφού πρώτα εστιάσουμε την προσοχή μας στο ίδιο σημείο, της δεύτερης πρότασης, των τριών διατυπώσεων: quatenus (στα λατινικά), unless (στα αγγλικά) και εκτός εάν (στα ελληνικά).

Q: Τι μας λέει, λοιπόν, ο Hoek;

A: Το πρόβλημα βρίσκεται στη λατινική λέξη quatenus, η οποία σημαίνει «στο βαθμό που» (insofar as), όμως μεταφράστηκε «εκτός εάν» (unless).

Q: Και γιατί ο κ. Hoek, το θεωρεί αυτό πρόβλημα;

A: Επειδή, θεωρεί ότι η χρήση του όρου «εκτός εάν» (unless), παραπέμπει σε μια τελείως ελεύθερη κίνηση του σώματος, χωρίς επίδραση εξωτερικών δυνάμεων, εκτός εάν κάτι το διαταράξει, κάτι που εννοείται ως ένα υποθετικό - ελεύθερο από δυνάμεις - σενάριο.

 Εδώ είμαστε! Ας συνεχίσουμε στη θεώρηση του κ. Hoek:

Q: Υπάρχει τέτοια περίπτωση, να είναι ένα σώμα ελεύθερο από δυνάμεις;

A: Όχι βέβαια! Που υπάρχει μια τέτοια συνθήκη; Ούτε στο μακρινό «διάστημα», αφού όλο και κάποιο βαρυτικό κύμα θα διαταράξει το σώμα, άσε που το σύμπαν είναι γεμάτο από γιγάντιες δομές, μαύρες τρύπες και σκοτεινή ενέργεια. Βέβαια αυτά δεν τα σκεφτόταν ο Νεύτωνας, ο οποίος φαίνεται να θεωρούσε ότι είναι πιθανό στις μακρινές περιοχές των απλανών ή ακόμη μακρύτερα, να υπάρχει κάποιο σώμα σε απόλυτη ηρεμία [6].

Q: Ωραία, και τι υποστηρίζει ο κ. Hoek;

A: Αντί αυτής της συνθήκης του ελεύθερου δυνάμεων σεναρίου, η αναθεώρηση που προτείνει ο κ. Hoek, υποστηρίζει ότι ο Νεύτωνας δεν περιέγραφε κάτι τέτοιο, δηλαδή ένα υποθετικό σενάριο, αλλά δήλωνε ότι όλες οι κινήσεις στον αληθινό κόσμο είναι συνεχώς επηρεαζόμενες από δυνάμεις. Πράγμα που σημαίνει ότι αν πράγματι εννοούσε ότι τα αντικείμενα παραμένουν σε ομοιόμορφη κίνηση μόνο στο «βαθμό που» δεν επιδρούν δυνάμεις πάνω τους, υποδηλώνει ότι αναγνώρισε πλήρως ότι όλες οι κινήσεις του πραγματικού κόσμου υπόκεινται σε συνεχείς εξωτερικές επιρροές.

Ενισχύεται έτσι το γεγονός ότι η κίνηση δεν είναι ποτέ απαλλαγμένη από εξωτερικές δυνάμεις. Έτσι, μια κατάσταση που ισχύει (φυσικά) «εκτός εάν» αναγκαστεί να αλλάξει, μετασχηματίζεται σε μια κατάσταση που ισχύει «στο μέτρο που», «στο βαθμό που», αυτές οι εξωτερικές δυνάμεις επιτρέπουν να ισχύει. Περνάμε, λοιπόν, από μια κατάσταση που είναι υποθετική, που δεν υφίσταται (π.χ. δεν υφίστανται δυνάμεις που επηρεάζουν το σώμα), σε μια κατάσταση που είναι πραγματική, που υφίσταται (οι δυνάμεις που επηρεάζουν το σώμα υφίστανται) και το πρώτο μέρος του νόμου του Νεύτωνα ισχύει «στο βαθμό που» αυτές οι υπαρκτές δυνάμεις το επιτρέπουν. Θα μπορούσε κάποιος/α να θεωρήσει ότι με τον τρόπο αυτό η προσέγγιση του νόμου περνάει από ένα νοητικό πείραμα (τί θα γινόταν εάν δεν υπήρχαν επιρροές) σε ένα πραγματικό πείραμα (οι επιρροές υπάρχουν και τι θα γίνει «στο βαθμό που» αυτές επιτρέπουν). Από αυτή τη θεώρηση ανοίγει ο δρόμος για την προσέγγιση των κινήσεων με συνισταμένη δυνάμεων μηδέν (όχι χωρίς δυνάμεις) και συνισταμένη δυνάμεων διάφορη του μηδενός (που από εδώ θα βγείτε στο δεύτερο νόμο του Νεύτωνα).

 Ας σταματήσουμε εδώ τον προβληματισμό που σχετίζεται με την παρατήρηση του Daniel Hoek, παρόλο που μπορούμε να διεισδύσουμε περαιτέρω σε αυτόν, αναφέροντας ότι αυτή η «λανθασμένη μετάφραση» αυτού του έργου του Νεύτωνα είχε ανακαλυφθεί το 1999 από δύο άλλους μελετητές, αλλά δεν έτυχε ποτέ διευρυμένης αναγνώρισης. Πριν κλείσουμε αυτό το πρώτο μέρος, ας θυμηθούμε ότι στο λατινικό κείμενο (όλων των εκδόσεων) η έκφραση που χρησιμοποιεί ο Νεύτωνας είναι «nisi quatenus» [7]. Εμείς θα επανέλθουμε στο θέμα με το δεύτερο μέρος του άρθρου, στο οποίο θα προσπαθήσουμε να «δούμε» την προσέγγιση του πρώτου νόμου του Νεύτωνα σε βιβλία του ελληνικού σχολείου. Στην επαναπροσέγγιση, λοιπόν!

 

Αναφορές:

[1] Μπιτσάκης Ε.: Η εξέλιξη των θεωριών της Φυσικής, Αθήνα 2008, σελ. 83.

[2] Μπιτσάκης Ε.: Φυσική και Μεταφυσική στο έργο του Νεύτωνα, Πρακτικά διεθνούς επιστημονικού συνεδρίου με θέμα «Η Νευτώνεια Φυσική», Αθήνα 1996, σελ. 88.

[3] Το έργο του Isaac Newton, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, δημοσιεύτηκε αρχικά στα λατινικά το 1687. Η δεύτερη έκδοση έγινε το 1713 και σε αυτές τις δυο πρώτες εκδόσεις η λατινική διατύπωση ήταν: «Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illud suum mutare», όπως φαίνεται λίγο διαφορετική από την τρίτη που αναφέρεται στο κείμενο.

[4] Sir Isaac Newton: Principia Vol. II The system of the world, Motte's Translation Revised by Cajori. Appendix 14, p. 644

[5] Sir Isaac Newton: Principia Vol. I The motion of bodies , Motte's Translation Revised by Cajori, p. 13.

[6] Μπιτσάκης Ε.: Το είναι και το γίγνεσθαι, Αθήνα 1975, σελ. 232 (αναφορά από το Principia)

[7] Βέβαια ο Motte μετέφρασε το κείμενο στο οποίο η λέξη quatenus (στο βαθμό που) δεν είναι μόνη της, αλλά έχει μπροστά της τη λέξη nisi (unless, εκτός εάν) και η έκφραση - όπως φαίνεται στη διατύπωση - είναι «nisi quatenus».