Ошибка в переводе первого закона Ньютона обнаружена спустя 300 лет. Что имел в виду ученый?

Первый закон движения часто перефразируют так: «‎Объекты, находящиеся в движении, стремятся оставаться в движении, а объекты, находящиеся в покое, стремятся оставаться в покое». Однако история этой довольно очевидной, на первый взгляд, аксиомы не так уж проста.

В XVII веке Ньютон в книге «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» на латинском языке написал: «Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, за исключением тех случаев, когда оно вынуждено изменить состояние под действием сил».

На протяжении веков многие ученые считали, что фраза относится к телам, на которые не действуют никакие силы. Например, в 1965 году исследователь Брайан Эллис перефразировал ее так: «Всякое тело, не подверженное действию сил, продолжает находиться в состоянии покоя или равномерного движения по прямой линии». Но это вызывает некоторое недоумение. Все-таки во Вселенной нет тел, свободных от воздействия внешних сил. Зачем же устанавливать закон для того, чего не существует?

В новом исследовании ученые утверждают, что Ньютон не собирался применять первый закон для обозначения воображаемых тел, свободных от сил. Скорее, он использовал латинское выражение «кроме случаев» (nisi quatenus) не для того, чтобы указать, что закон относится только к таким телам, а для того, чтобы подчеркнуть, что движение изменяется только в той мере, в какой к нему применяется сила. Другими словами, более точная формулировка относится ко всем телам: «Каждое изменение состояния движения тела обусловлено воздействием сил».

Теории Ньютона были вытеснены общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Но Эйнштейн опирался на идеи предшественника. Долгое время люди использовали неверную интерпретацию первого закона Ньютона, чтобы утверждать, что теории Эйнштейна и Ньютона имеют фундаментальные философские разногласия. В частности, считалось следующее: первый закон Ньютона рассказывает о том, что тела, на которые не действуют силы, движутся по прямым линиям или остаются в покое. Но как узнать, что на них не действуют силы?

Ньютон не только не собирался создавать закон о воображаемых телах без сил, но и его современники не понимали его так. По словам Джорджа Смита, философа из Университета Тафтса и эксперта по трудам Ньютона, в дальнейших работах физика совершенно ясно, что он подразумевал под своим первым законом все тела, а не только теоретически свободные от силы. Весь смысл первого закона заключается в том, чтобы сделать вывод о существовании силы.

Дело в том, что в то время, когда Ньютон писал свои работы, вовсе не считалось само собой разумеющимся, что для перемещения объектов необходима сила. Раньше бытовали теории, что объекты обладают собственной оживляющей энергией. Аристотель, например, считал, что небесные тела состоят из теоретической формы материи, называемой эфиром, и естественным образом движутся по кругу. Ньютон в своих работах отвергал все эти концепции и указывал на то, что не существует объекта, на который не действовали бы силы.

Столь тонкое различие в тексте оригинала и перевода создавало впечатление, что Ньютон говорит о телах без сил, а не объясняет, почему все тела реагируют на силы. Новое объяснение же — более полное.