Американский философ Дэниел Хук заявил, что в течение трех веков формулировку первого закона Ньютона использовали с ошибкой. Всё потому, что его в свое время неверно перевели с латыни на английский язык.
Давайте разберем, в чем там нюанс и как должен выглядеть правильный первый закон Ньютона. А заодно и узнаем, как это повлияет на школьные учебники по физике.
Первый закон движения Ньютона в традиционной формулировке подается так:
"Тело остается в покое или равномерно движется, если (unless) на него не действует внешняя сила".
Слово "nisi quatenus" из формулировки на латыни перевели, как "unless" ("если не" в переводе с английского.
Как поясняет Хук, в изначальной формулировке у Ньютона речь идет о гораздо более сильном и общем принципе, определяющим движение всех тел.
И универсальная формулировка первого закона Ньютона должна звучать:
"Тела ускоряются только за счет силы".
Вроде бы нам кажется это и так очевидным. Действительно, не ударишь по мячу - он и не полетит. Но это постулирование сыграло в физике важную роль, сыграв своего рода поисковым маячком. Ведь если отпустишь тележку с горы - она замедляется. Значит, на нее действуют какие-то силы (сила трения). От нее уже следующий шаг - к открытию электричества (ведь сила трения - результат электромагнитного взаимодействия частиц).
Перевод с английского вышел уже после смерти Ньютона. Поэтому знаменитый физик уже не смог опознать ошибку в формулировке.
Теперь, с учетом открытия Хука, статью в английской Википедии будут переписывать, а в американские учебники будут внесены соответствующие правки.
Что же касается российских школьных учебников, не думаю, что их придется переписывать. Дело в том, что там уже давно используется другое, более современное определение.
В целом, оно уже подчеркивает универсальность.
Есть инерциальные системы отсчета, в которых материальные точки либо находятся в состоянии покоя, либо движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют никакие силы.
То есть любое изменение скорости ("тела ускоряются") возможно только за счет приложения силы.
Почему законы Ньютона неверны, но их преподают в школе
В целом же, законы Ньютона с точки зрения современной физики не верны. Дело в том, что абсолютных пространства и времени, которые постулировал Ньютон, не существует в принципе. Это убедительно доказал Эйнштейн, показав, что и время и пространство относительны. То есть меняются вблизи объектов с огромной массой.
Почему же, не взирая на это, законы Ньютона проходят в школе? Да еще и в самом начале знакомства с физикой!
Законы Ньютона, на самом деле, лучшая иллюстрация того как работает наука. Дело в том, что они верны применительно к земному миру. Мы же живем в условиях неизменной (практически) гравитации Земли. Да и гравитационное воздействие Земли невелико, чтобы всерьез искривлять наше пространство и время. Если же решать уравнения Эйнштейна применительно к нашим земным условиям, то мы и получим те самые законы Ньютона.
Законы Ньютона эффективно описывают наш земной мир и с их помощью можно просчитывать движение объектов на нашей планете.
Из чего возникает важный принцип:
Научные теории никуда не исчезают даже если проявится ошибочность некоторых их постулатов. Они просто становятся частным случаем. Как законы Ньютона - частный случай физических законов, применительно к Земле.
В масштабах галактик или, наоборот, в микромире элементарных частиц законы Ньютона уже не работают.
То же, например, происходит и с теорией естественного отбора Дарвина. Она не совсем верна, ведь описывает только один из механизмов адаптации в природе. Сейчас биологи следуют синтетической теории эволюции, которая вбирает в себя данные генетики, палеонтологии и т д. А теория Дарвина является лишь одним - частным случаем этой более общей теории.