牛顿定律如何理解 quatenus一词误译 300年误解纠正指南

搞物理教学或科学史研究，是否也在为牛顿**定律的真正含义和历史误译头疼不已？当教科书上写着"不受外力作用的物体将保持静止或匀速直线运动"，但现实中根本不存在完全不受力的物体时，这个定律似乎陷入了逻辑循环。弗吉尼亚理工大学哲学家丹尼尔·霍克发现，1729年安德鲁·莫特对拉丁文关键词"quatenus"（意为"在...范围内"）的误译，导致300年来我们对牛顿**定律的理解出现了根本性偏差。

▍一个单词如何改变了300年的理解？

牛顿在1687年《自然哲学的数学原理》中用拉丁文写道："_Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare._"

关键就在"nisi quatenus"这个短语。1729年，安德鲁·莫特将其简单翻译为"除非"（unless），而忽略了"quatenus"的细微含义。更准确的翻译应该是"除了在...范围内"或"除非在这种情况下"，表明物体只有在受到外力作用的范围内才会改变运动状态。

这种差异看似微小，却彻底改变了定律的含义。莫特的翻译让定律看起来只适用于想象中的无外力物体，而牛顿的原意是描述所有物体（无论是否受力）的运动变化都由外力引起。

▍牛顿本人的例子证明误译存在

牛顿在《原理》中用一个旋转陀螺的例子来说明**定律。他指出，陀螺的各部分通过内聚力不断将彼此从直线运动中拉回，因此陀螺不会停止旋转，除非被空气阻滞。

这个例子明确显示，牛顿不是在谈论无外力物体——陀螺明显受到内力作用，而且不会沿直线移动。牛顿想说明的是，运动状态的变化只在施加的力迫使它们改变的范围内发生。

如果按照传统解释，牛顿**定律不适用于这个例子，因为陀螺各部分明显受力。但牛顿本人却用这个例子来说明**定律，证明传统解释与牛顿原意相悖。

▍四步正确理解牛顿**定律

**步：回归拉丁原文

理解牛顿**定律需要回归原始文本：

• 查找原句：阅读牛顿《自然哲学的数学原理》拉丁原文

• 关键短语：特别注意"nisi quatenus"这个连接短语

• 语境分析：在牛顿时代的科学哲学背景下理解术语

• 对比阅读：比较不同版本的翻译和解释

第二步：理解"quatenus"的哲学含义

"quatenus"在17世纪科学哲学中有特定含义：

• 范围限制：表示一种限制性或条件性关系

• 因果关系：指出变化发生的具体条件和范围

• 程度表达：暗示变化程度与作用力程度的对应关系

• 哲学传统：延续了笛卡尔等人的自然哲学传统

第三步：分析牛顿提供的例子

通过牛顿自己的例子理解定律：

• 旋转陀螺：分析陀螺在内力作用下的运动

• 天体运动：考虑牛顿如何将定律应用于行星运动

• 日常物体：观察常见物体在多重力作用下的行为

• 对比分析：与传统解释预测的行为进行对比

第四步：应用现代物理概念验证

用现代物理概念检验两种解释：

• 受力分析：分析真实物体的受力情况

• 运动变化：观察运动变化与合力的关系

• 参考系：在不同参考系中检验定律的适用性

• 极限情况：在近似无外力的环境中验证定律

▍误译带来的深远影响

这个持续300年的误译对物理学发展和教学产生了深远影响。

哲学层面，误译导致人们认为牛顿**定律是循环论证：怎么知道物体不受力？因为它保持静止或匀速直线运动。怎么知道它应该保持静止或匀速直线运动？因为它不受力。这种循环论证曾被视为牛顿理论的缺陷。

教学层面，误译使**定律看起来与现实无关，因为宇宙中不存在完全不受力的物体。这让学生难以理解定律的实际意义和价值，认为它只是理想化的抽象概念。

科学史层面，误译强化了牛顿与爱因斯坦理论之间存在根本哲学分歧的观点。有人声称爱因斯坦完全颠覆了牛顿物理学，而实际上广义相对论是建立在牛顿理论基础上的。

▍霍克的研究方法与发现

丹尼尔·霍克采用了多角度研究方法来纠正这一历史误译。

文本分析方面，霍克仔细研究了牛顿的拉丁原文及其历史翻译，比较了不同版本的差异。他发现1999年已有学者注意到"quatenus"一词被忽略翻译，但这一发现未引起足够重视。

概念分析方面，霍克论证了牛顿**定律不仅适用于力-free物体，而是更强的普遍原则：任何物体改变运动状态的程度都受到限制——即使该物体受到外力作用。

历史考证方面，霍克指出莫特在牛顿去世后两年出版英译本，很可能未经牛顿知情或许可，导致翻译不够**。由于牛顿的**地位，后人很少质疑翻译的准确性。

▍对现代物理教学的启示

这一发现对物理教育有重要启示。物理教师可以借助这一历史误译案例，展示科学知识的建构性和动态性，帮助学生理解科学本质。

在教学实践中，可以强调力是改变运动状态的原因，而非仅仅讨论不存在的不受力物体。这使**定律更容易与学生经验联系，因为所有学生都体验过外力改变物体运动的情况。

霍克的新解读也提供了跨学科教学机会，将物理学与科学史、哲学和语言学结合，展示科学知识发展的复杂性和丰富性。

▍个人观点：科学翻译的重要性与挑战

从科学传播角度看，**翻译对科学思想传播至关重要。牛顿**定律的误译案例显示，即使细微的语言差异也可能导致概念理解上的重大偏差。

科学文本的多重解读是常见现象。重要科学著作往往需要多次翻译和解读，不同时代的学者会根据自己的概念框架理解前人工作，这既是挑战也是丰富科学遗产的机会。

跨学科合作能帮助解决科学史难题。霍克作为数学哲学家的背景使他能同时处理语言、哲学和物理问题，这种跨界视角往往能发现单一学科专家可能忽略的问题。

需要注意的是，即使纠正误译也不会改变物理学。牛顿定律的数学形式和实际应用保持不变，改变的是我们对牛顿思想的理解和哲学解释。

从教育角度，利用历史案例能增强教学效果。类似这样的科学史案例可以让学生理解科学是人类活动，会犯错也能自我纠正，从而培养更全面的科学观。

*后建议：对于物理教育者和科普工作者，建议在介绍牛顿**定律时提及这一历史误译案例，帮助学生理解科学发展的真实过程。同时，在引用经典文献时，尽量查阅原始文本或多种翻译版本，避免单一来源可能带来的误解。