Wie die meisten Highschool-Schüler hörte Dan Hoek im Einführungskurs in die Physik die legendäre Geschichte von Isaac Newton und dem Apfel.
So geht die Geschichte weiter.
Während er sich unter einem Baum ausruhte, beobachtete Newton, wie ein Apfel von einem Ast schüttelte und zu Boden fiel. Er hatte eine Offenbarung: Könnte die Kraft, die den Apfel vom Baum zieht, dieselbe sein wie die Kraft, die den Mond in seiner Umlaufbahn hält?
Newton veröffentlichte seine Bewegungsgesetze im Jahr 1687. Das erste Gesetz ist in lateinischer Sprache verfasst und wird üblicherweise mit „Ein ruhender Körper bleibt in Ruhe, und ein bewegter Körper bleibt in Bewegung, mit konstanter Geschwindigkeit und in einer geraden Linie, sofern nicht auf ihn eingewirkt wird.“ durch eine äußere Kraft.“
Der Wortlaut des Gesetzes beschäftigte Hoek schon seit seiner Schulzeit in den Niederlanden. Eine Ausnahme scheint das Gesetz für Körperschaften zu machen, die äußeren Kräften ausgesetzt sind.
Hier ist das Problem. Alle Objekte unterliegen äußeren Kräften. Alles im Universum wird dank der Schwerkraft ständig von anderen Objekten gedrückt, gezogen, getreten oder beeinflusst. Wissenschaftler und andere Theoretiker haben lange über diesen Punkt gerätselt, sind jedoch nie zu einem Schluss gekommen, der Hoek zufriedenstellte.
Rückblick auf das Jahr 2021.
Als Philosoph an der Virginia Tech ist Hoeks Neugier auf Newtons Gesetz nur noch stärker geworden.
Hoek vereinte seine Liebe zur Philosophie und zur Physik und beschäftigte sich mit den verschiedenen Übersetzungen von Newtons Werken. Dann kam eine bahnbrechende Entdeckung: Newtons erstes Gesetz wurde in den letzten 336 Jahren falsch interpretiert.
Diesen Herbst veröffentlichte Hoek seine Ergebnisse. Der ursprüngliche lateinische Wortlaut des Gesetzes besagt, dass ein Körper in Ruhe in Ruhe bleibt und ein Körper in Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit und in einer geraden Linie in Bewegung bleibt, außer insoweit, als er von äußeren Kräften beeinflusst wird – nicht „es sei denn, er wirkt“. An.“
Nun, dieses Detail „kommt vielleicht wie eine kleine Haarspalterei vor“, sagte Hoek. „Aber es macht tatsächlich einen großen Unterschied, denn dieses Gesetz gilt für Objekte in der realen Welt.“
Seit der Bekanntgabe seiner Entdeckung hat Hoek mit Pädagogen und Medien auf der ganzen Welt gesprochen, darunter ein Interview mit Wissenschaftlicher Amerikaner.
Von seinem Büro in Major Williams Hall aus beantwortete Hoek vier Fragen zu seiner Leidenschaft für Philosophie, Physik und Sir Isaac Newton.
Viele Menschen erwarten vielleicht nicht, dass ein Philosoph eine so entscheidende Rolle bei der Neuinterpretation von Newtons erstem Gesetz spielt. Was war die Motivation für Ihre Entscheidung, sich aus philosophischer Sicht mit der Erforschung dieses grundlegenden wissenschaftlichen Konzepts zu befassen?
Die Leute denken oft, dass Philosophie nichts mit Wissenschaft zu tun hat, aber tatsächlich haben Philosophie und Wissenschaft alles miteinander zu tun. Tatsächlich war die Wissenschaft die meiste Zeit ihrer Geschichte nur Philosophie. Isaac Newton war ein Philosoph. Er bezeichnete sich selbst als Naturphilosophen.
Ich interessiere mich seit meiner Kindheit für Physik. Und vielleicht lag der einzige Grund, warum ich mich schließlich für Philosophie statt für Physik entschieden habe, darin, dass ich mich auch für andere Dinge wie Sprache, Mathematik und alle möglichen Geheimnisse des Geistes interessiere. Und was mich am meisten begeistert, sind Fragen, die die Zusammenhänge zwischen diesen verschiedenen Bereichen herstellen.
Können Sie kurz gesagt erklären, wie Ihre Neuinterpretation des ersten Newtonschen Gesetzes unser Verständnis der klassischen Mechanik verändert und warum diese Neuinterpretation für das Gebiet der Physik wichtig ist?
Die Art und Weise, wie mir Newtons erstes Gesetz im Physikunterricht in der Schule beigebracht wurde, ergab für mich nie wirklich Sinn. Und tatsächlich trifft das auf viele Menschen zu. Seitdem meine Entdeckung bekannt wurde, erhalte ich jeden Tag E-Mails von Physiklehrern, Gymnasiasten und Universitätsstudenten, die alle über genau dasselbe rätseln, worüber ich schon seit sehr langer Zeit rätsele.
Meine Neuinterpretation des Newtonschen Gesetzes wirkt sich auf alle Objekte der realen Welt aus. Ein Beispiel – und das ist Newtons eigenes Beispiel aus seinem Buch „Principia“ – ist der Kreisel. Newton sagt, dass sich ein Kreisel einfach weiter dreht und dreht und dreht, es sei denn, Widerstandskräfte hindern ihn daran. Und wenn Sie an einen rollenden Apfel denken, wird er weiterrollen, es sei denn, Kräfte hindern ihn daran. Newton wollte damit sagen, dass Objekte, die ständig gezogen und geschoben werden, nur in dem Maße von ihrer Bewegung abweichen, wie diese äußeren Kräfte sie hervorrufen.
Wie überbrückt Ihre Neuinterpretation von Newtons erstem Gesetz die Kluft zwischen Natur- und Geisteswissenschaften?
In der Philosophie wird man dazu ermutigt, für eine Reihe von Dingen neugierig zu bleiben. Dies ist ein großartiges Beispiel dafür, wie Philosophie dabei hilft, Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen herzustellen. Um diese Entdeckung zusammenzustellen, musste ich ein wenig über Physik wissen, aber ich musste auch ein wenig über Sprache und Logik sowie über die Geschichte der Wissenschaft wissen.
Ich musste mich fragen, warum die Leute überhaupt falsch über Newtons erstes Gesetz dachten. Und wie hing diese Fehlinterpretation mit dem physikalischen Rätsel um das erste Gesetz zusammen? Physiker haben den physikalischen Teil dieses Puzzles immer verstanden, aber ihnen fehlten die geschichtlichen und sprachlichen Teile.
Es kann leicht sein, die Wahrheit mit der Geschichte zu verwechseln, die die Leute schon seit langem erzählen. In diesem Fall war jeder darauf vorbereitet, Newtons Gesetz so zu lesen, als würde es sagen, was man ihm beigebracht hatte. Philosophen sind darauf trainiert, Dinge zu hinterfragen und Texte sehr sorgfältig zu lesen, was uns helfen kann, zur Wahrheit zurückzukehren. Es kann eine Idee von einem Ort nehmen und sie nutzen, um auf völlig unerwartete Weise etwas anderes zu beleuchten. Auf diese Weise kann die Philosophie der Wissenschaft helfen und zeigt, wie wir Verbindungen zwischen Wissenschaft und Geisteswissenschaften herstellen können.
Inwiefern spielt die Philosophiedisziplin weiterhin eine wichtige Rolle in einer technologiegetriebenen Welt?
Für mich ist Philosophie immer noch überall. Sie können damit eine Idee von einem Ort übernehmen und Licht auf etwas völlig Unerwartetes werfen. Die Philosophie ermutigt Sie, neugierig auf alles zu bleiben.
Als die Philosophie vor Tausenden von Jahren zum ersten Mal auftauchte, war jeder, der sich fragte, wie die Dinge in der Welt funktionieren, ein Philosoph. Im Laufe der Jahrhunderte spalteten sich Teile der Philosophie in verschiedene Disziplinen auf. Newton war eine äußerst wichtige Figur bei der Trennung von Physik und Philosophie.
Die heutige Philosophie besteht darin, alle Reste aufzubewahren. Wenn Sie sich eine Universität als ein Haus vorstellen, in dem jede Abteilung ihren eigenen Raum hat und ihre eigenen spezifischen Fragen beantworten muss, dann ist Philosophie wie ein unordentlicher Dachboden. Es ist der Ort, an dem am Ende alle Fragen landen, die in keinen der anderen Räume passen. Natürlich ist der Dachboden ein toller Ort zum Verweilen. Sie haben die Möglichkeit, Fortschritte bei der Beantwortung all dieser interessanten Fragen zu erzielen, die nicht ganz in den Rest des Hauses passen. Und um bei diesen Fragen voranzukommen, müssen Verbindungen zwischen verschiedenen Disziplinen und Themen hergestellt werden. Wenn Sie sich für so etwas interessieren, dann sind Sie in der Philosophie genau richtig.