2000多年前,对于当时的人们来说,物理学还是一门陌生的学科。公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德第一次开创了物理学这门崭新的自然科学。在书中,他提出了很多试图解释这个世界的理论。
很早以前,人们就开始思考这些问题:为什么物体会往地上掉?为什么不同的物质有不同的性质?宇宙同样是一个谜,譬如地球、太阳以及月亮这些星体究竟是遵循着什么规律在运动?是什么力量决定着它们运动的规律?对于这些问题,古希腊学者亚里士多德进行了大量的研究,并开创了许多有关物理学本质的理论,他因此被誉为“物理学的创始者”。
亚里士多德于公元前384年出生在希腊北部爱奥尼亚殖民地斯塔吉拉城。在他10岁时,父亲成为宫廷御医。他从小耳濡目染,学习医务知识,并接受了严格的实践训练。他遇到了许多有关生命奥秘的问题,这引发了他对生物学以及整个自然界的强烈兴趣。17岁时,亚里士多德来到雅典,就读于柏拉图开办的学园。亚里士多德勤奋刻苦、聪慧,深得柏拉图的赏识,逐渐成为同学之中的佼佼者,之后他在这里钻研各种学问达20年。
少年时期的亚里士多德
亚里士多德所从事的研究工作具有拓荒的性质。许多东西都没有前人的经验可以借鉴,这就需要大胆的想象和高度的智慧。一生之中,他撰写了至少170部著作,其中流传下来的有67部,内容涉及多个领域。其中,著名的代表作之一——《物理学》开创了这门崭新的自然科学。在书中,他提出了各种理论,试图解释这个世界。该书涵盖了包括哲学和物理在内的大量内容,开创了许多有关物理学本质的理论,这些理论涉及他所描述的四大元素,并阐明了这些元素间的密切联系,它们的动力,它们对地球的影响,以及它们在通常情况下,是如何在不知名的力量驱使下相互吸引的。
柏拉图学园
亚里士多德在力学上的成就很多,但是最常被提到的,却是亚里士多德所犯的错误。
一天傍晚,亚里士多德漫步在柏拉图学园清幽的林荫小路上。他边走边冥思苦想,是什么在推动物体的运动?这时,亚里士多德看到了自己的影子,他前行的时候,影子就走,他止步时,影子也会跟着止步。
于是,他很快回到房间,经过多次推论,亚里士多德提出了一个假设:凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动,你就会寻找到一个推动它的东西(像是我们的手、身体)。当没什么东西推它时,它就会停止移动,是一个推着一个,不能无限制地追溯上去,必然存在第一推动者。
后来,中古世纪的基督教为了维护自己的统治,把亚里士多德的学说进行神化,说‘“第一推动者”就是上帝。这样的结合让亚里士多德的学说成为权威学说,统治了学术界达1000多年之久。一直到了17世纪,英国科学家牛顿才建立了正确的力学学说。
今天,我们知道亚里士多德的理论并不是在任何情况下都正确,但正是因为有了这种大胆而积极的尝试,才使得物理学这一学科有了更为广阔的发展。
学海拾贝
亚里士多德的时空观在2000多年里都是先进的。在他的《物理学》里,亚里士多德第一个深入地论证了时间和空间的问题。这是他对自然哲学的另一巨大贡献。
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