Contraddizione sul moto inerziale in meccanica classica

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Scoperto un errore nella traduzione della Prima Legge di Newton dopo quasi 300 anni. Una nuova interpretazione degli scritti di Isaac Newton chiarisce cosa intendesse il padre della meccanica classica con la sua prima legge del moto: lo rivela un articolo pubblicato su Scientific American del 5 settembre scorso.

Una traduzione imprecisa della prima legge del moto di Isaac Newton, che è rimasta inosservata per 300 anni, ci offre una nuova prospettiva sul pensiero di questo innovativo scienziato quando delineava i principi della meccanica classica. Spesso, la prima legge del moto viene riassunta con “corpi in movimento tendono a mantenere quel movimento, mentre quelli fermi tendono a restare fermi”.

Isaac Newton, ritratto di Sir Godfrey Kneller (1689)
Isaac Newton, ritratto di Sir Godfrey Kneller (1689)

Tuttavia, l’origine di questo principio, che potrebbe sembrare intuitivo riguardo all’inerzia, ha delle sfumature. Nel suo libro del XVII secolo, Newton, scrivendo in latino, affermava che un corpo tende a mantenere il suo stato, sia esso di riposo o di movimento costante, a meno che non venga influenzato da forze esterne. Con il passare del tempo, vari teorici hanno interpretato le parole di Newton pensando si riferisse a corpi non influenzati da forze esterne.

Ma gli studiosi si sono chiesti: dato che non esistono corpi completamente isolati dalle forze nel nostro universo, perché teorizzare su qualcosa di inesistente?

Pare che Newton non intendesse affatto riferirsi a corpi teorici non influenzati da forze. Newton sembra utilizzi una specifica frase latina non per limitare l’applicazione della sua legge, ma per evidenziare che un corpo cambia il suo stato solo quando una forza esterna lo influisce. Quindi, in sostanza, ogni variazione nel movimento di un corpo è il risultato di forze esterne.

Newton stava cercando di stabilire l’esistenza di forze che influenzano il movimento, contrariamente ad alcune teorie precedenti. Probabilmente, la persistente confusione riguardo alle parole di Newton è dovuta a una traduzione in inglese del 1729 che ha introdotto piccoli, ma significativi, cambiamenti nel significato: in particolare usando la  parola “se non” (unless) invece di “salvo nella misura in cui” (except insofar).

Copia della prima edizione di Sir Isaac Newton del suo Philosophiae Naturalis Principia Mathematica con le sue correzioni scritte a mano per la seconda edizione. La prima edizione fu pubblicata sotto l’impronta di Samuel Pepys, presidente della Royal Society. Al momento della seconda edizione, lo stesso Newton era diventato presidente della Royal Society, come notato nelle sue correzioni. È stato digitalizzato dalla Biblioteca dell’Università di Cambridge e può essere visto nella Biblioteca digitale di Cambridge insieme ad altre opere originali di Isaac Newton. Il libro può essere visionato nella Wren Library del Trinity College, Cambridge.
Copia della prima edizione di Sir Isaac Newton del suo Philosophiae Naturalis Principia Mathematica con le sue correzioni scritte a mano per la seconda edizione. La prima edizione fu pubblicata sotto l’impronta di Samuel Pepys, presidente della Royal Society. Al momento della seconda edizione, lo stesso Newton era diventato presidente della Royal Society, come notato nelle sue correzioni. È stato digitalizzato dalla Biblioteca dell’Università di Cambridge e può essere visto nella Biblioteca digitale di Cambridge insieme ad altre opere originali di Isaac Newton. Il libro può essere visionato nella Wren Library del Trinity College, Cambridge.

Le tre leggi di Newton

Le leggi del moto di Newton sono tre principi fondamentali che descrivono il rapporto tra un corpo e le forze agite su di esso e il suo movimento in risposta a tali forze. Queste leggi sono state enunciate da Sir Isaac Newton nel 1687 e formano la base della meccanica classica.

Ecco le tre leggi:

  1. Prima legge (o legge dell’inerzia) Un corpo rimane in stato di quiete o di moto rettilineo uniforme a meno che non venga sottoposto all’azione di una forza esterna. In sostanza, un oggetto si muoverà ad una velocità costante (che potrebbe essere zero) a meno che una forza esterna non agisca su di esso.
  2. Seconda legge (o legge della dinamica) La forza esercitata su un oggetto è proporzionale alla sua accelerazione e ha la stessa direzione e lo stesso verso dell’accelerazione. Questa legge può essere espressa con la formula: F=m×dove è la forza totale agente sull’oggetto, è la sua massa e è la sua accelerazione.
  3. Terza legge (o legge d’azione e reazione) Per ogni azione c’è sempre un’uguale e contraria reazione: ovvero le forze di due corpi su l’altro sono sempre uguali e dirette in direzioni opposte. Se un corpo A esercita una forza su un corpo B, il corpo B esercita una forza di uguale intensità e direzione, ma opposta, sul corpo A.

Queste leggi sono valide in sistemi di riferimento inerziali e costituiscono le fondamenta della meccanica classica, che è stata utilizzata per descrivere e prevedere il movimento degli oggetti per secoli. Tuttavia, per oggetti che si muovono a velocità vicine a quella della luce o per oggetti di dimensioni atomiche o subatomiche, è necessario fare riferimento alla teoria della relatività o alla meccanica quantistica, rispettivamente.

Fonte: Scientific American

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