Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

Tittelside til Newtons Philosophiae Naturalis Principia Mathematica fra 1687

Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, ofte også kalt Principia Mathematica eller bare Principia , er Isaac Newtons hovedverk . Den latinske tittelen betyr oversatt Det matematiske grunnlaget for naturfilosofien. Arbeidet ble først sendt som et manuskript til den Royal Society i 1686 , fikk tillatelse til å skrive ut fra Samuel Pepys 5. juli 1686, og ble utgitt på latin i 1687. Igjen og igjen oppmuntret av Edmund Halley , initiativtakeren til arbeidet og arrangøren av den første utgaven, skrev Newton en av de mest innflytelsesrike bøkene om fysikk og astronomi gjennom tidene.

Historie og utgaver

Newtons personlige eksemplar ( Cambridge University Library ) av den første utgaven med håndskrevne notater til den andre utgaven

Den virkelige drivkraften for boken kom da Edmund Halley besøkte Newton i Cambridge i august 1684 og nevnte en diskusjon mellom ham, Christopher Wren, og Robert Hooke i januar det året der Hooke hevdet at Kepler-lovene var avledet av en tilnærming av en invers kvadrat Avstand til avledet avtagende gravitasjonskraft. Hooke hadde allerede gjort en slik styrkelov ansvarlig for planetbevegelse i (publiserte) brev til Newton i 1674, som en balanseringskraft for sentrifugalkraft , og Halley hadde også kommet til denne konklusjonen, men kunne ikke utlede Kepler-lovene fra den. Newton svarte Halley i Cambridge i 1684 at han allerede hadde lyktes i å gjøre dette, men at han ikke kunne finne dokumentene. I november 1685 sendte han utledningen til Halley i en avhandling "De motu corporum in gyrum" (Om bevegelse av kropper i en bane). Der avledet han ikke bare Kepler-lovene (elliptisk bane), men også baner på andre kjeglesnitt (hyperboler, paraboler) og behandlet kroppens bevegelse i et medium med motstand. Halley rapporterte om dette til Royal Society i desember 1685 og oppfordret Newton til å publisere sine resultater. I løpet av denne tiden hadde Newton kontakter med den kongelige astronomen John Flamsteed , som ga ham observasjonsdata om planetene. I april 1686 ble det endelige manuskriptet til Principia presentert for Royal Society, som (etter tvister om prioritet med Hooke) godkjente publisering 30. juni. Kostnadene ved utskrift tok Halley, ettersom Royal Society budsjettet for trykkekostnader med utgivelsen av Francis Willughby med opprinnelse og John Ray avsluttet arbeidet De Historia Piscium, hadde en naturlig historie om konsumert fisk.

Begynnelsen i 1709 jobbet Newton med betydelig bistand fra Plumian professor i astronomi ved Trinity College , Roger Cotes , med en andre utgave av Principia, som ble utgitt i 1713, med et omfattende og lærerikt forord av redaktøren Cotes, koordinert med Newton. . På den tiden var Newton ansatt som sjef for Royal Mint og ellers involvert i ulike prioriterte tvister, spesielt med Leibniz . I et ”General Scholium” på slutten av bok 3 i denne andre utgaven kritiserer han Descartes og Leibniz. Her kan du også finne hans berømte setning om at han ikke ville danne hypoteser (“ Hypotheses non fingo ”). Den tredje utgaven dukket opp 25. mars 1726 i samarbeid med Henry Pemberton (som Newton nevnte i forordet denne gangen med ros).

Fra 1739 til 1742 ble en utgave av 3. utgave med detaljert kommentar (nesten linje for linje) publisert i Genève , redigert av franciskanerne Thomas Le Seur og François Jacquier (men andre forskere jobbet også med den), der de også brukte mer moderne Leibniz calculus Calculus brukt. Denne såkalte Jesuit-utgaven ble anbefalt i 1980 av Newtons biograf Richard Westfall som en av de best kommenterte utgavene av Principia. Newton selv hadde unngått kalkulus og aritmetiske ligninger i sine Principia og presentert sine matematiske avledninger som geometriske proporsjoner. Dette var basert på den klassiske formen for fremstilling av matematikk siden antikkens Hellas ( Euklids elementer ).

Mellom 1745 og 1749 skrev Émilie du Châtelet , en venn av Voltaire , en oversettelse til fransk sammen med Alexis-Claude Clairaut . Det var også Voltaire som sirkulerte den berømte fortellingen om oppdagelsen av tyngdekraften av et eple som falt på Newton. I Frankrike fant Newtons teorier, som på ingen måte møttes med samtykke fra alle samtidige, bare aksept i form av oversettelse og analytisk kommentar av du Châtelet. Gottfried Wilhelm Leibniz og Christiaan Huygens , to store samtidsforskere på "kontinentet", var og forble skeptiske til de døde.

Den første tyskspråklige komplette utgaven ble utgitt i 1872 av Jakob Philipp Wolfers .

Et verdensomspennende søk i 2020 avdekket et uventet stort antall på 387 eksemplarer av "Principia" i 27 land; 200 av dem var tidligere ukjente.

innholdet

Newton avledet av tyngdeloven i Principia . Han kombinerte Galileo Galileos forskning om akselerasjon og Johannes Keplers forskning om planetbevegelser ( Keplers lover ) til en enhetlig teori om gravitasjon og la grunnlaget for klassisk mekanikk ved å formulere de tre grunnleggende bevegelseslover . Også her introduserte han begrepene absolutt tid , absolutt rom (basert på hans berømte bøtteeksperiment ), handling på avstand og dermed indirekte begrepet determinisme , som alle har blitt brukt til det vitenskapelige verdensbildet til mange generasjoner opp til Albert Einsteins relativitetsteori og kvantemekanikk var formativ.

Det om lag 600 sider lange arbeidet er delt inn i tre bøker, hvorav den første hovedsakelig inneholder matematiske avledninger av Newtons berømte bevegelseslover ( dynamikk og gravitasjon ), mens den andre, også veldig matematisk orientert, omhandler kroppsbevegelser i tyktflytende væsker. Den andre boka ender med tilbakevisning av hypotesen om at bevegelsene til planetene og deres satellitter er forårsaket av virvelbevegelser av en eterisk væske som fyller hele universet . Dermed representerer Newtons Principia mathematica fra 1687 blant annet et svar på Descartes ' Principia philosophiae fra 1644, hvor Descartes forsøkte å begrunne dette i detalj i tredje avsnitt Fra den synlige verden på en flytemekanisk måte . Med teorien om et uendelig omfattende etervæske hadde Descartes overbevist de fleste av datidens lærde. ( Newton kritiserte senere etervæsken igjen i sin svært innflytelsesrike bok Opticks fra 1704.)

Den tredje boken, med tittelen About the World System, gjelder anvendelsen av kunnskapen som er oppnådd i de to første bøkene til de faktiske bevegelsene til himmellegemene, hvor Newton sammenligner sine beregninger med et stort antall måledata fra andre naturforskere og på denne måten viser riktigheten av hans teoretiske avledninger. Med dette i tankene introduserer Newton den tredje boka med følgende ord:

“I de forrige bøkene har jeg skissert prinsipper for fysikk, men ikke fysisk, men bare matematisk, det vil si på grunnlag av hvilke fysiske ting kan behandles. ... Det gjenstår nå for oss å forklare strukturen i verdenssystemet på grunnlag av disse prinsippene. Om dette emnet har jeg skrevet den tredje boka i en generelt forståelig form, slik at den kan leses av ganske mange ... "

Andre

Den viktigste indre belteasteroiden (2653) Principia ble oppkalt etter planten.

utgifter

Nyere utgaver av den latinske originalen

Tyske oversettelser

  • Sir Isaac Newtons matematiske prinsipper for naturen. Med kommentarer og forklaringer. Redigert av Prof. Dr. J. Ph. Wolfers . R. Oppenheim, Berlin 1872, online.
  • Matematiske grunnlag for naturfilosofi. Valgt, oversatt, introdusert og redigert av Ed Dellian. Meiner, Hamburg 1988. (Philosophical Library; Volume 394), ISBN 3-7873-0764-8 ; Ny utgave 2007 av Academia Verlag Sankt Augustin; 4. utgave 2016.
  • De matematiske prinsippene i fysikk. Oversatt og redigert av Volkmar Schüller, de Gruyter, Berlin (blant annet) 1999. ISBN 3-11-016105-2 (etter tredje utgave, med tilleggsmateriale som gjennomgang av de tre utgavene i løpet av Newtons levetid og tekster slettet av Newton fra den første utgaven).

Engelske oversettelser

  • Andrew Motte (oversetter): De matematiske prinsippene for naturfilosofi. London 1729 (oversettelse av 3. utgave fra 1726). Gjengitt av Amherst, 1995.
  • Florian Cajori bruker Motte's oversettelse: Sir Isaac Newtons Mathematical Principles of Natural Philosophy and his system of the world. University of California Press, Berkeley 1934 (med det opprinnelige utkastet til Book 3 "System of the World" ).
  • I. Bernard Cohen, Anne Whitman: The Principia. Matematiske prinsipper for naturfilosofi. En ny oversettelse. Med en introduksjon "A Guide to Newtons Principia" av IB Cohen, University of California Press, Berkeley 1999.

litteratur

  • Isaac Newton : Philosophiae Naturalis Principia Mathematica . 1. utgave. Jussu Societatis Regiae ac typis Josephi Streater, London 1687 ( cam.ac.uk [åpnet 30. juli 2017]).
  • Isaac Newton : Philosophiae Naturalis Principia Mathematica . 3. Utgave. Innys, Regiae Societatis typographos, London 1726 ( uni-goettingen.de [åpnet 30. juli 2017]).
  • S. Chandrasekhar : Newtons Principia for Common Reader. Clarendon Press, Oxford 1995, ISBN 0-19-851744-0 . (Boken er en presis matematisk analyse av Principia for den moderne leseren, snarere enn en historisk analyse. Bøker 1 og 3 behandles ganske fullstendig, bok 2 bare i deler).
  • John Herivel : Bakgrunnen for Newtons Principia. En studie av Newtons dynamiske undersøkelser i årene 1664-1684. Clarendon Press, Oxford 1965.
  • I. Bernard Cohen : Introduksjon til Newtons "Principia". Cambridge University Press, Cambridge 1971, ISBN 0-521-07648-X .
  • Niccolò Guicciardini : Lesing av Principia. Debatten om Newtons matematiske metoder for naturfilosofi fra 1687 til 1736. Cambridge University Press, Cambridge et al. 1999, ISBN 0-521-64066-0 .
  • Niccolò Guicciardini: Philosophia Naturalis Principia Mathematica. I: Ivor Grattan-Guinness (red.): Landmark Writings in Western Mathematics. 1640-1940. Elsevier, Amsterdam et al. 2005, s. 59-87.
  • De foreløpige manuskriptene til Isaac Newtons 1687 Principia, 1684-1686. Faks av de originale autografene, nå i Cambridge University Library. Med en introduksjon av DT Whiteside . Cambridge University Press, Cambridge et al. 1989, ISBN 0-521-33499-3 , ( Cambridge University Library Newton Manuscripts 2), (faksutgave av Newtons manuskripter som forberedelse til Principia).
  • William Harper: Isaac Newtons vitenskapelige metode: Gjør data om bevis for tyngdekraft og kosmologi. Oxford University Press 2011.
  • David Speiser: Newton`s Principia , i: David Speiser, Discovering the beginses of mechanics 1600-1800, Essays, red. Kim Williams, Sandro Caparrini, Birkhäuser 2008, s. 51 (første CERN-rapporter 80-02, februar 1982)
  • Jean Roche: Newton`s Principia , i J. Fauvel, R. Flood, M. Shortland, R. Wilson, Newton`s Werk, Birkhäuser, Basel 1993, s.61

Individuelle bevis

  1. ^ Tittelside til 1. utgave ( bilde av tittelsiden til Newtons Philosophiae Naturalis Principia Mathematica )
  2. ^ Richard Westfall: Never in Rest. En biografi om Isaac Newton. Cambridge University Press, s. 882.
  3. Principes mathématiques de la philosophie naturelle. 2 bind, Paris 1756, opptrykk Paris 1966.
  4. Nadja Podbregar: Isaac Newtons "Principia" var en bestselger. I: scinexx.de. 13. november 2020, åpnet 15. november 2020 .
  5. Mordechai Feingold og Andrej Svorenčík (2020): En foreløpig folketelling av den første utgaven av Newtons Principia (1687) , Annals of Science, 77: 3, 253–348, doi: 10.1080 / 00033790.2020.1808700
  6. René Descartes: Principia philosophiae. Elzevier Verlag Amsterdam 1644, tysk: Prinsippene for filosofi. Felix Meiner Verlag, Leipzig 1922, Seksjon 3: “Fra den synlige verden” - online på zeno.org.
  7. Schüller-Translation (1999), s. 379.
  8. ^ Lutz D. Schmadel : Dictionary of Minor Planet Names . Femte reviderte og utvidede utgave. Red.: Lutz D. Schmadel. 5. utgave. Springer Verlag , Berlin , Heidelberg 2003, ISBN 978-3-540-29925-7 , pp. 186 (engelsk, 992 s., Link.springer.com [ONLINE; åpnet 2. september 2019] Originaltittel: Dictionary of Minor Planet Names . Første utgave: Springer Verlag, Berlin, Heidelberg 1992): “1964 VP. Oppdaget 1964 4. november på Goethe Link Observatory i Brooklyn, Indiana. ”
  9. Guicciardini (gjennomgang i The British Journal of the History of Science, bind 38, 2005, s. 366-368) fremhever nytten av Chandrasakhars matematiske analyse, nøye etter Newton, for dagens lesere når de forklarer strukturen til Principia forstår, men påpeker også at Chandrasekhar selv sier at han har avstått fra å bruke sekundærlitteratur i større skala og ikke har henvisning til samtidige og forgjengere fra Newton, dvs. den historiske innebyggingen, i tankene. I følge Guicciardini har han også en tendens til å ignorere Newtons mulige feil og feil og å tolke Newton i form av mye senere moderne matematisk og fysisk innsikt.

weblenker

Commons : Philosophiae Naturalis Principia Mathematica  - samling av bilder, videoer og lydfiler
Wikikilde: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica  - Kilder og fulltekster (engelsk)