Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Forţe fundamentale » Isaac Newton, explicarea forțelor în Principia

Isaac Newton, explicarea forțelor în Principia

Isaac Newton: Philosophiae Naturalis Principia MathematicaÎn filozofia naturală carteziană, toate schimbările naturale se datorează impactului pe care corpurile materiale le produc asupra suprafețelor reciproce (acest lucru se reflectă în primele două legi ale naturii ale lui Descartes). Conceptul de forță joacă puțin dacă nu chiar niciun rol. Spre deosebire de Descartes, Newton a plasat conceptul de forță chiar în centrul gândirii sale despre mișcare și cauzele ei în natură. În acest sens, reacțiile sale față de neajunsurile filozofiei naturale cartesiene au fost paralele cu cele ale lui Leibniz, care a inventat termenul „dinamică” și care, evident, a privit forța ca și concept fundamental în metafizică. Dar atitudinea lui Newton față de înțelegerea forțelor naturii a implicat o metodă deosebit de complexă, care a generat o examinare intensă și o dezbatere între mai mulți filozofi și matematicieni, inclusiv Leibniz. Noțiunea canonică a lui Newton despre forță, pe care o numește vis impressa sau „forță imprimată”, este noțiunea de „acțiune exercitată asupra unui corp” care își schimbă starea de mișcare. Aceasta a fost o noțiune confuză la vremea respectivă. Poate nu este greu să înțelegem de ce ar trebui să fie așa. Să luăm unul dintre exemplele lui Newton: să presupunem că am lovit o minge de tenis cu racheta – în conformitate cu Newton, am impresionat o forță asupra mingii de tenis, pentru că am schimbat starea sa de mișcare. Avem o idee destul de bună despre ceea ce este mingea de tenis, despre ce este racheta și chiar despre ceea ce este jucătorul, iar un cartezian ar putea dori să-și înceteze analiza acolo. Dar ce anume este această „forță” pe care am imprimat-o mingii de tenis? Mingea, racheta și cu jucătorul sunt lucruri fizice de un fel sau altul, dar este forța fizică? Nu este fizică? Nu pare probabil că o forță este ea însăși un lucru fizic în sensul de a fi o substanță, pentru a folosi o noțiune filosofică populară în vremea lui Newton. Motivul este că în Definiția Patru în Principia, care definește o forță imprimată pentru prima dată, Newton remarcă: „Această forță constă doar în acțiune și nu rămâne în corp după ce acțiunea a încetat”. Așa că atunci când am lovit mingea de tenis peste plasă, forța pe care am imprimat-o a fost acțiunea de lovire a mingii sau o acțiune asociată cu lovirea mingii și nu o proprietate a mea sau a mingii după ce acțiunea a încetat. Această idee a produs confuzie printre mulți dintre cititorii lui Newton. Până la mijlocul secolului al XVIII-lea, momentul analizei cauzelor în Tratat și Anchetă ale lui Hume, mulți filozofi au început să creadă că acțiunile și alte tipuri de evenimente sunt elemente importante incluse într-o ontologie, și adesea au susținut, în special, că relațiile cauzale se mențin între evenimente. În zilele lui Newton, filozofii au privit în mod tipic obiectele sau substanțele ca relații de cauzalitate (se găsește o echivocare între gândirea evenimentelor și gândirea obiectelor ca relație cauzală relevantă chiar și în Hume). Așadar, acțiunile au fost dificil de analizat sau deseori lăsate în afara analizelor. Ca rezultat, concepția lui Newton despre forță s-a dovedit a fi confuză. Mai mult, pentru mulți cititori mecaniciști ai lui Newton nu a fost clar cum forțele sale se încadrează în viziunea lor ontologică destul de austeră, conform căreia corpurile materiale constau numai din proprietăți precum dimensiunea, forma, mobilitatea și soliditatea.

Newton a încercat să-și clarifice metoda de caracterizare a forțelor. Dacă cineva pune întrebarea cum să înțeleagă forțele ca acțiuni efemere care nu persistă după ce interacțiunile cauzale au încetat, se poate progresa prin conceperea forțelor ca niște cantități. În special, din moment ce opt definiții și trei legi ale lui Newton indică faptul că forțele sunt proporționale cu masa și accelerația, și pentru că masa – sau cantitatea materiei, conceptul pe care Newton l-a transformat din originile sale cartesiene, unde a fost înțeles ca o măsură a volumului corpului – și accelerația sunt ambele cantități care pot fi măsurate, Newton ne dă un mijloc de măsurare a forțelor. Acest lucru este crucial pentru metoda sa. Dacă cineva se gândește la forțe ca și cantități măsurabile, atunci se poate încerca să se identifice două forțe aparent disparate, ca de fapt aceeași forță, gândindu-ne la măsurarea lor. De exemplu, în Cartea a III-a a Principiei, Newton argumentează în propoziția cinci și scholiumul său că forța centripetală care menține orbitele planetare este de fapt aceeași cu forța gravitației, adică forța care provoacă căderea liberă a obiectelor pe pământ. Aceasta a fost o idee revoluționară la acea vreme, una care a fost posibilă în primul rând prin modul de gândire al lui Newton despre forțe ca și cantități. Această idee a dus apoi pe Newton la o perspectivă și mai revoluționară în propoziția șapte din Cartea a III-a, că toate corpurile gravitează unul față de celălalt proporțional cu cantitatea lor de materie. Aceasta a condus la ideea de gravitație universală, o viziune care a șocat mulți cititori continentali în îndrăzneala sa. Acest lucru a contribuit la unificarea fenomenelor super-lunare și sublunare, o unificare care, evident, a fost crucială pentru cercetările ulterioare în domeniul fizicii. Din nou, ideea a fost permisă de modul abstract al lui Newton de a înțelege forțele – fără a concepe o forță ca implicând vreun mecanism specific sau tip de interacțiune fizică, Newton s-a gândit la forțe ca fiind cantități care sunt proporționale cu alte caracteristici ale naturii.

Sursa: Janiak, Andrew, „Newton’s Philosophy”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2019 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/win2019/entries/newton-philosophy/>

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *