作为物理学家的柏拉图和亚里士多德

当物理还处在最初的发展阶段时，遇到了来自两个伟大思想家的灾难性的态度，他们是柏拉图和亚里士多德。柏拉图冷漠而鄙夷，亚里士多德没有理解物理应该承担的功用。

柏拉图　我们可以看到，柏拉图是一个能力非常强的数学家，他不断宣称对数学的高度评价。但这是因为数学处理思维方面的事物，而不是开辟了一条新的道路让人们更好地理解物质事物。他赞赏针对的是单纯的数学，而不是我们所声称的应用数学——后者在那时还不存在。如同很多同时代的哲学家一样，他看到，我们只有某些感官知识可以影响我们的思想。这些可能在一个外部的物质世界中看起来有创造性，但这样一个外部世界的存在仅仅是假设。思想可能是唯一的现实，外部世界只是我们的思想创造出来的。柏拉图认可后一种观点的某种变体，他将思想看作唯一的基础现实，物质世界只是现实的投影。他声称，我们来到这个世界，头脑中有一些预设的一般思想，如同坚硬、红色、球形。这些观念被他称作“形式”。当我们说，我们看到了一个硬的红球时，我们仅仅意味着——柏拉图说，某些影响我们感官的东西适用于这个形式，而这个形式已经预置于我们头脑中，即坚硬、红色、球体。这个物体可能很好或很糟地适用这个形式，但这种适用绝非完美；没有任何一种物体可以如此完美地成为球形，就像我们想象的一样，或者如此完全地成为红色，如同我们对红色的概念。柏拉图相信完美和现实必须走在一起，最终不变的形式必须是世界的真实现实，而物质物体仅仅来来去去，至多为形式提供一个不完美的再现，因而其现实性是很低的；它们与现实的关系如同数学家在沙地上画的圆与真实的圆之间的关系（我们可以看到为什么柏拉图认为物理问题应该被讨论，但仅仅是我们思想的理想化，而不是感觉的显现）。这样在最终的实质上，与世界相像的，不是水、空气、火或坚硬的原子，而是思想。

一个现代的科学家可以对所有这些提出挑战，其基础是柏拉图的形式不是我们头脑内固有的，而是我们的思想通过经验做出的分类。例如，他会说，一个盲人在头脑内不会有红色的形式，聋人也不会有喇叭音的形式。如果我们发现这些形式在我们的头脑中，是因为我们不是盲人或聋人，我们已经在生活中见过很多这样的东西。但柏拉图痴迷他的固有形式的教条，认为对我们称为物质的投影类的东西的研究并不重要。超过其他大多数人的是，他有一个观点，无论对或错，唯一一个对人性而言值得肯定的东西是寻找高尚和美丽的品质——这两种品质是希腊人认为完全等同的，所以他们使用同一个词。他因而非常痛恨德谟克利特，因为后者将人性、善良和美丽解释为物质原子的机械表现，他从未提及德谟克利特的名字，但据说表达过愿望，希望后者的书籍全部被焚毁。

从苏格拉底对他的某些评论，我们可以看到他对于物理科学的一般态度。天文学者阿那克萨戈拉曾经写过一本书，首次宣称“初始时，所有事物都混合在一起，然后思想出现，将一切减化成秩序”，然后他继续用机械方式解释这是怎样完成的。苏格拉底说，他倒是希望这本书首先告诉他，例如，为什么地球是圆的或方的，然后继续解释其中的原因，也就是说，“地球像现在这样比较好”，而不是像其他那样，他接着说：“因为我无法想象，他一旦说这些事情都是思想的作用，他就会给它们指派更进一步的原因，但不包括‘它们应该是现在这样的’。这些期望，我不会用它们来换一大笔钱。当我继续我的阅读时，我发现我的哲学家抛弃了思想和其他任何的秩序原则，而转向空气、醚、水和其他稀奇古怪的东西，这时，可以想象我是从一个怎样的希望之巅被抛了下来。”

对于物理的目标和方法，恐怕没有比这个更完整的误解了。

亚里士多德　柏拉图对于物理的态度可称为头号灾难，但更糟的来自于他的学生亚里士多德。早在17岁时，亚里士多德就离开了他的家乡斯塔吉拉，那是在希腊北部马其顿的一个粗犷半野蛮的州，他的父亲在那里是一名宫廷医生。他来到雅典，跟随柏拉图学习，并在那里一直居住了20年，直至他的老师去世。然后他居住在位于小亚细亚海岸的莱斯博斯岛5年——从公元前347年到前342年。然后他给马其顿年轻的王子亚历山大做家教6年，而后者成了著名的亚历山大大帝，征服了文明世界的大部分，其帝国从希腊延伸到印度，从色雷斯到古埃及。在公元前334年，他回到雅典，在那里他成为一名公共教师，并且建立了亚里士多德派著名的学院。在这里他似乎没有得到他不称职的兄弟哲学家的认可，他们中的很多人反对说，他的作风适合于宫廷而不是学院，长长的脏胡子和褴褛的服装不适合他。在前323年，他再次离开雅典，并在一年后去世。

在年轻时期，他以如饥似渴的阅读而闻名，在成年时期，他获得了百科全书式的思想，囊括了其本行的所有知识，并向科学的各个领域延伸。他在很多方面进行写作，倾泻出清晰的思想和良好的感觉，而这些都需要犀利的判断和深邃的知识储量。但在科学方面，他的收获很不平衡，他是优秀的生物学家，但也是软弱的医学家。他的生物学基于个人观察，一些有能力的评论者认为他是所有时代最伟大的生物学观察家之一，他的一些观察一直到现代仍具有重要性，他对于生命形式的分类直到林奈出现才被超越。但是他的敏锐的观察能力在物理学中却没有用武之地，因为物理学的世界太过复杂，其中秘密不能够仅仅通过观察得以解释。这里需要有计划的实验，而实验的概念对于亚里士多德和他的同时代的人来说完全是陌生的。

在每个实验中，我们假设，一个事件是果，前面是因；我们提供因，观察果，这样研究在因果链条上的环节，我们相信其贯穿整个自然，并且控制各个事件。这个因果链条没有进入亚里士多德的思想，对于一个问题“为什么事情是这样的A”，我们现在的回答形式是“因为这样B，发生在过去”。但亚里士多德的回答是这样的形式：“因为A的性质就是这样。”例如，我们回答这个问题：“为什么月亮会有月食？”我们会说，因为地球在太阳和月亮之间运动。但是亚里士多德认为只需这样回答就够了：“因为月亮的本性使其可以月食。”他写道：“事情的本性和实施的原因是等同的。”

这样的思维显然使亚里士多德不能够成为一个合格的物理学家，资料显示，他在莱斯博斯岛期间完成了生物学研究工作，其年龄在37岁到42岁之间，但在回到雅典后完成了关于物理学的著作。他当时50多岁，其思想可能已经不再乐于接受新观点，只局限在他的生物学思想的模式中，所有的科学对他来说可能只是观察和描述。

除此之外，亚里士多德仍然坚信，世界只有一个中心，将人视为一切创造的中心、高点和最终胜利者。对他而言，宇宙主要是人的感觉中的宇宙，一切的最终真理都通过人在人体内所产生的感觉显示出来。关于蜜，他所知道的最多就是棕色、黏、湿和甜。亚里士多德将这些特性视为绝对，而不是与产生它们的感官相对。他将这些糟糕的哲学观念放入一个糟糕的机械系统内加以限制。德谟克利特曾经说，一个运动的物体继续其运动，直至有东西介入并阻止，但是亚里士多德解释说，所有运动都是自然属性的自我满足——好像所有东西都是有生命的物体。如同一粒种子希望发芽并透过泥土向上生长，一个重的物体想要下沉，轻的物体想要上升，每一个事物都尽力达到自己在世界上的“自然地位”，所以烟上升，石头下落。因为相信生物类比，即所有事物都有相互吸引和相互排斥的效应，亚里士多德接受了恩培多克勒的的四种元素说——泥土、水、空气、火，作为物质的组成元素，又加入了第五个——“典范”，作为宇宙的基本物质。为了证明这一点，他讨论说，两种运动是可能的，上下以及圆圈。在恩培多克勒的四种元素中，空气和火向上运动，泥土和水向下运动，那么必然有第五种做圆圈运动，这只能是星星的构成物“介质”——“介质”要比其他四种元素更加具有神性，而且一定是不变的，因为关于外部天空或其任何部分都没有发生改变的记录。

亚里士多德一般被认为是形式逻辑的创始人——严密证据的逻辑有些人认为是比物理学更加大的灾难。他在一方面是正确的，即坚信除非可以通过其他的确定为正确的事实以严格的逻辑推断出，否则一项事实必定不是真实的，但他没有看到，这正是我们在科学中不能做的。由于对所有科学都要求数学的精确，亚里士多德对这些科学加上了数学的限制，并在一种新的修饰中显示出来。他长篇累牍地就广泛的物理问题进行写作，但他的方法却是演绎，而且他的前提都是不可避免的错误，他的结论也自然如此。2000年将过去，而亚里士多德的演绎方法一直占据统治地位，直至归纳法出现才被抛弃，之后进步变得迅速起来。

同时，亚里士多德的身后影响也显现在物理上。如果不是这样自由讨论，德谟克利特和恩培多克勒思想的融合——原子和力，可能你会给物理一个好的开始，因为不知有多少现代物理学的基本观点在这两个人的思索中被惊人地预见。