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胡扯moment和科学无用论

已有 3611 次阅读 2019-1-3 17:49 |系统分类:观点评述


一、Moment of force的汉译

    力矩的英文是moment of force, 但对日常英语,moment却为“时刻; 瞬间,片刻”之意,比如 In a moment he was gone(一转眼他就溜了)。在牛津英语词典中,其基本意思也是: point or very brief period of time,所以从“moment of force”到“力矩”也是有故事的。这个故事包括两个纠结,第一个纠结是moment of force在英语中咋就有“力矩”的物理意义,第二个纠结是从英语的moment of force到中文的“力矩”。


    第二个纠结过程也是蛮长的,早在1922年李协[1] 在1922 年的《科学》杂志上撰文称:西国名辞译为华语,其难得切当之义者多矣,而无如`moment' 一字为尤难,于此一字聚讼者多矣"。直到近年,仍有诸多学者专家探微溯源[2,3]。大体情节是这样:1859 年,李善兰等曾在《重学》中将"moment of force" 翻译成“重距积”或“质距积”和“实生动力”;1904年,伍光建在《最新中学教科书·力学》中使用了力矩;1934年1 月31 日中华民国教育部公布《物理学名词》,官方背书moment 译为“矩”,此后中文物理教科书逐渐统一使用

“力矩”; 从1859年到1934年这期间,“moment of force”曾被译为重距、能率等词。对此感兴趣者请读文献[2,3]。

      

二、Moment 何以有物理意义的矩


    KFC教力学专业的专业英语课,所以对第一个纠结颇感兴趣。

    

    关于moment的词源,有的说是来自古法语的moment,也有的说直接来自拉丁文momentum。Momentum的英文意义是"movement, motion; moving power; alteration, change"。这个感觉离“point or very brief period of time”还是有距离的。



    在欧洲中世纪也有像古代中国那样的日晷计时器,太阳move, 日晷指针的影子就move。在它们的计时系统中,针影子的move刻度就记为一个momenta, 大约相当于现在的90秒(日出到日落为一天,一天分为12个hour, 每个hour分为40个momenta)。因为在那个时代,计时工具落后,人的日子过得也佛系,所以90秒肯定是相当短的,大概就这样moment就有了时间的意思(这是KFC的推断,细节待考)。



    KFC还想扯moment与矩的关系。KFC估计moment有物理的“矩”之意是从意大利语momento舶来品(1830年之前moment应该没矩之意)。


    意大利的伽利略博物馆主任加卢奇(Paolo Galluzzi)认为: 伽利略使用momento della gravit概念是出于融合源自于阿基米德的几何静力学和源自于亚里士多德动力学的考虑,其最初目的是建立一门新力学,借助于重量、力和速度等概念对物体的运动给出因果的和数学的解释。

 

    这里面很有意思,伽利略是想统一阿基米德和亚里士多德两套理论。按照现在教科书(也是力学学科体系的反映),先要谈质点运动,然后谈刚体,再谈变形体,…….。也就是让KFC来演绎力学,首先会去考虑质点的运动规律,可是质点的运动规律(遵守牛顿第二定律)怎么能扯到力矩上呢?


    KFC没有系统地去读希腊科学史,但是零零碎碎地了解让KFC觉得阿基米德所感兴趣的运动并不是质点的运动,而是在当时非常具有实用价值的杠杆的运动。如果阿基米德的重点是杠杆之类的定轴转动物体的力学和运动特性,那么这个运动(现在术语应该是转动的角加速度)就与力与力臂乘积有关了,这也许是伽利略将“动(momento)”与两个物理量之积联系起来的原因。这段当然是KFC的胡言乱语,但是自我感觉还是有点道理。

     

    当英国人将伽利略的momento弄成纯正英文moment后, moment也许就有了两个物理量乘积的意思了, 并在此基础上演绎出statistical moment, moment of inertia。这就有点像现在汉语时髦字“粉”,它最初是从英语fans译成“粉丝”来的,现在则有“圈粉、吸粉”等词。


    物理的moment of force中moment翻译成汉语的“矩”,还是颇有功底的。译者伍光建15 岁考入天津北洋水师学堂,每试名列第一。毕业后奉派赴英国,先入格林威治海军大学深造。后转入伦敦大学,习物理数学,转习文学,曾经翻译过大仲马的《三个火枪手》、狄更斯的《劳苦世界》、歌德的《狐之神通》、 勃朗特的《呼啸山庄》等名著。

    汉语的“矩”有矩形的意思,它当然让人想到长x宽的图景,另外也与李善兰的重距积译法有亲切感。目前“矩”的概念在数学、力学和物理中都有广泛的应用。

      

三、科学无用论的思辨


    如果上述“胡言乱语”有点道理,那么KFC则对“科学和教育是否有用”有点话要说。



    国内很多学者坚称“国内学术水平上不去,原创性少”,是因为我们太追求科学和教育的功利化。这些人群往往会羡慕西方的教育,特别是古希腊的学术思想(比如当时发展的圆锥曲线在当时就是科学家的个人爱好)。然而若阿基米德更关心杠杆平衡,而甚少关心质点的运动,那么KFC看不出这些学者念念在兹的阿基米德更喜欢“无功利性的纯粹兴趣”。即便是亚里士多德(对其丰功伟绩的真实性,KFC也是怀疑的,见有点诡异的亚里士多德),他所关心“重的比轻的下降快原理”,也是用来指导当时人们生产实践的吧。


    有人认为纯理论的研究不必有用,比如研究哥德巴赫猜想,但是KFC 认为此类研究至少有三个用途。第一,解决了研究者的饭碗(你选择了这条道,不折腾出点东西来,何以养家糊口!)。第二,消除了人类对未知的不确定性。作为从低等生命进化来的人,不喜欢不确定性,本能上有消除不确定性的情结,也就是你不解决这个猜想,还会有别人来琢磨这件事,你解决了,就不用浪费其它人的浪费了,从而降低人类社会成本。第三,研究过程带动了相关应用数学的发展。

       

    科学不是没用,而是潜伏期长,受益面广,而技术之用的潜伏期短。推崇科学无用论误国误民。想想古希腊,科学在当时很发达了,可是他们壮大了自己国家了嘛!? 还不是在那个小地方打转。

 

    有些学者反思宋元以后,中国的发展为什么比欧洲国家慢下来了,尤其是科学技术。有的人认为中国古代只有技术,没有科学,只求实用技术,不求理性,这导致科学不发展。还有的认为中国文字不如拉丁字母容易抽象化和代数化(其实汉字也有甲乙丙丁午己庚辛壬癸)。这些都有一定道理。但KFC认为最根本的是在农耕时代,这块土地对科学的需求性不强。

 

    在农耕时代,中国这块大地太肥沃,政权太容易生存了。北边沙漠、西边大山、东边大海、南边森林瘴气,没有往外走的动力,谁占据了这片土地,谁都愿意在这待着不愿意动。即使像郑和那样出去转了转,也只是转了转,还是回来了。所以社会对伽利略、牛顿那套理论没有需求。


    欧洲大航海时代就不一样了,欧洲人想到亚洲来弄宝贝,通过航海来弄宝贝,他们需要在海上导航,自然需要了解星象。他们要抢别人的东西,自然要把枪炮弄得威力大一些,准一些,他们从海外把生产资料掠夺回去进行深加工,自然需要好的机器。同时资本主义的竞争也鼓励他们相互较着劲把轮船、枪炮和机器做好,这自然促进了这方面的研究。


    KFC认为,不是我们人种不行,不是民族不行,也不是文化不行,而是在特定条件对科学没有需求。三十年河东,三十年河西,风水轮流转,若社会和政府的决策使得对科学技术有持续需求了,中国的科技一定会发达!

 

参考文献

[1] 李协.Moment 译言商榷.科学,1922,7(5) : 513-517

[2] 王广超. 物理学名词moment 中文译名之创制及变迁. 自然科学史研究,2013,32 (2): 214-226

[3] 赵慧明, 赵玉成. "力矩" 一词的前世今生. 力学与实践, 2017, 39(4): 429-432



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