יום רביעי, 16 בדצמבר 2009

מומנט - על מקור המילה והשימוש בה בפיזיקה

בעקבות הרשימה הקודמת אודות הסביבון, וההערה של אריאל לרשימה ההיא, התחלתי לחשוב למה בעצם כל הנושא של תנועה סיבובית כל כך מבלבל, למרות שאנו פוגשים בו הרבה בחיי היום יום. אני חושב שאחת הבעיות היא בחירת שמות לא מוצלחים. המילה מומנט (או מומנט כוח) שמהווה מושג מרכזי בתנועה סיבובית הגיעה לעברית משפות אירופאיות (moment of force באנגלית). הצרה היא שמושג מרכזי אחר בתנועה סיבובית נקרא בשם דומה: מומנט התמד (moment of inertia). מומנט הוא המקבילה של כוח בתנועה סיבובית, ואילו מומנט התמד הוא המקבילה של מסה, כלומר מדובר במושגים שונים, והשמות הדומים מבלבלים.

מקור המילה מומנט ב-momentum הלטיני שמורכב מהמילה movere (לנוע) והסיומת mentum שמציינת שם עצם שמקורו בפועל. האות v נשמטה במהלך הזמן. מומנטום הלטיני מתייחס בעצם לתנועה, אבל לא רק לתנועה במרחב אלא גם לתנועת זמן. כך נקראה בלטינית יחידת זמן מוגדרת המהווה את החלק הארבעים של שעה, וגם יחידת זמן קצרה ולא מוגדרת - רגע בעברית (moment באנגלית). למומנטום היו כבר בלטינית משמעויות נוספות, כמו: חלק קטן, השפעה, חשיבות. אחת המשמעויות התייחסה למשקל קטן שמניחים על מאזניים (momentum staterae בלטינית). בימי הביניים החלו המשמעויות השונות של מומנטום להתגלגל לשפות האירופאיות, כנראה דרך צרפתית עתיקה, ותוך כדי כך המילה התקצרה והפכה למומנט. חלק מהמשמעויות מופיעות באנגלית כבר בתנ"ך של ג'ון ויקליף (John Wycliffe) מהמאה ה-14. אגב, שם מופיע מומנט גם במשמעות משקל של מאזניים: "and as moment of a balaunce ben holden" כתרגום לביטוי "וכשחק מאזניים נחשבו" (ישעיהו מ', 15) וזאת בעקבות תרגום הוולגטה (התרגום הקדום של התנ"ך ללטינית). התרגום הזה שגוי משום ששחק המקראי הוא אבק כתוצאה משחיקה, ולא משקל.

אני משער שהמקור למומנט הפיזיקלי המופיע כמושג מרכזי בתנועה סיבובית נובע ממומנט במשמעות משקל קטן על מאזניים. הרי מאזניים הם דוגמה טיפוסית לשימוש במושג המומנט. מצד שני זו לא הייתה המשמעות הראשית של מומנט, כך שייתכן שההתפתחות הייתה שונה. חיפשתי ועד עתה לא מצאתי סימוכין להשערה שלי. כך או אחרת, המילה מומנטום ואחר כך גם מומנט אומצו בפיזיקה במספר משמעויות החל מהמאה ה-17, ומהפיזיקה הגיעה המילה מומנט גם למתמטיקה.

האנגלים השכילו לקרוא למומנט כוח בשם נוסף - torque - שנמצא כיום בשימוש נפוץ יותר, וזה מקל מאוד בעת הפגישה הראשונית עם הנושא של תנועה סיבובית. חבל שבעברית, ובשפות נוספות, משתמשים במילה מומנט גם לציון מומנט כוח וגם כחלק מהצירוף מומנט התמד. דווקא התרגום של המושג הפיזיקלי מומנטום לעברית - תנע - מוצלח מאוד.

חזרה לפיזיקה: מומנט או מומנט כוח הוא מכפלת הכוח במרחק מנקודת הציר. בתנועה סיבובית המומנט הוא הגודל החשוב, משום שהפעלת כוח על נקודת הציר לא תיצור תנועה סיבובית, וככל שמתרחקים מנקודת הציר כך ניתן להשקיע כוח קטן יותר בזמן נתון על מנת לקבל אותה מהירות סיבוב. זה בעצם עיקרון הפעולה של מנוף וגם של המאזניים והנדנדה. הרי ככל שיושבים קרוב יותר לציר, המשקל מורגש פחות, והנדנדה יורדת פחות. הילדים שלי הבינו את זה מזמן והם מושיבים אותי קרוב למרכז, בעוד שהם מתיישבים בצד השני, ממש בקצה הרחוק. כך הם מצליחים "לנצח" אותי ולהוריד את הנדנדה.

5 תגובות:

יגאל אמר/ה...

איזה היסטוריה יש למילה הזו! ואל תשכח שהיום בעברית מומנט ומומנטום משמשים במובן של תנופה, ולאו דווקא במדע.

אנונימי אמר/ה...

אריה שלום.

אני שמח לראות כמה הפוליסמנטיקה משבשת אך גם מעניינת את חיינו,והנה מן הפוליסמנטיקה שבפיסיקה ובמתמטיקה עברנו לזו שבלשון הדיבור.

עליך לשקול את לימודיי הבלשנות,אומנם אנו נוטים להיצמד ללשונות מסויימות-רק כך ניתן להגיע לרמת שליטה והבחנה אטימולוגית,כפי שהתעלת לעשות במקרה פתלתל לשונית אך גם פיזית-מכנית זה-ואילו האנגלית היא אכן המרצף של הלשונות הדרום מערב אירופאיות-מן הסכסונית העתיקה(גרמניה),הנורמנית האצילית(צרפת), הלטינית הקולחת(איטליה) ושריי גאלית(כל העולם הקלטו-גאלו-גלטי-גליסי).

האנונימי מן הפוליסמנטיות ,
שכתמיד נהנה לקרוא,אך הפעם עוד יותר:)

אריה מלמד-כץ אמר/ה...

תודה רבה על התגובה. אטימולוגיה וקשר בין שפות הוא אכן נושא שמעניין אותי. אשקול את הצעתך ואולי יום אחד אלך ללמוד את זה באוניברסיטה...

אורן פרבר אמר/ה...

מרתק ומחכים.
בהקשר זה מעניין להזכיר את המקור למושג הפיזיקאלי 'אינרציה' שהוא נירפות/עצלות. לגמרי שונה מהמושג העברי המקביל 'התמדה' שלו יש אסוציאציה חיובית מובהקת : חתירה אנרגטית כנגד תנאים שוחקים וכו'.

עוד על זה במאמר המצוין באתר המכון:
http://www.weizmann.ac.il/sci-tea/phistory/inertia_history.htm

אריה מלמד-כץ אמר/ה...

לגבי אינרציה - לא ידעתי על המשמעות המקורית של המילה, אבל אם חושבים על המשמעות הפיזיקלית של המושג יש בכך הגיון. אינרציה היא הרי תכונה של עצם שלמעשה נשאר באותו מצב (או באותה מהירות) כל עוד לא מפעילים עליו כוח. ניתן לומר, אם כך, שזו תכונה של "עצלנות".

המשמעות בעברית של המילה התמדה מתאימה יותר ל"עקשנות" וגם זה מתאים למשמעות הפיזיקלית. הכל מסתדר משום שהמרחק בין עצלנות (שלילית) לעקשנות (חיובית) אינו גדול :-)

אגב, חומר אינרטי הוא חומר שאינו מגיב עם חומרים אחרים. כלומר זה "חומר עצלן" או "חומר עקשן".

באותו הקשר, אם אני לא טועה, קפלר היה הראשון שהשתמש במושג אינרציה בפיזיקה, עוד לפני שניוטון פרסם את האינרציה בחוק הראשון שלו. קפלר תמך בגישה של אריסטו, ועבורו אינרציה הייתה התנגדות לתנועה ולא התנגדות לשינוי מצב.