物理组 匡峰
爱因斯坦曾颇为感慨地说：“有一个基本问题，几千年来都因为它太复杂而含糊不清，这就是运动问题。”最早研究运动问题的，大概要算古希腊学者亚里斯多德了。在亚里斯多德看来，研究关于自然的问题，就首先“必须了解什么是运动。因为，如果不了解运动，也就必然无法了解自然。”可见，在亚里斯多德的体系中对运动的研究被看成是认识自然的必经之路。
在高中物理教科书中，我们曾两次结识过亚里斯多德，一次在落体运动法则问题上，一次在力与运动问题上，然而现在我们知道亚里斯多德关于运动的两个结论都是错误的，并且谬论流传整整贻误物理学二十个世纪。
事实上，亚里斯多德是古希腊科学哲学思想集大成者，一位“百科全书式”的学者，他有着成就事业的理性方法，又有几乎无所不及的思想成果，他在哲学、逻辑学方面的成就至今还被应用着。如此伟大的人物在中学物理教材中竟屡屡以反面形象示人，实在有失公允，也给学生以误导：亚里斯多德的话总是错的。于是有人提出，教材这样对待亚先生，是不公正的，要给亚先生平反。近来，反映这一思想的文章很多，主要是评述亚里斯多德的功与过。然而在物理课上我们不可能大篇幅地介绍亚先生一生伟大的成就，因此所谓给亚先生平反，我们就要从分析高中物理教材中亚里斯多德的错误流传的原因入手，来全面、正确地了解、对待亚里斯多德。
1、 错误得以流传两千年的原因的探析
1.1后人对亚里斯多德权威的维护
亚里斯多德的位置观念后来成为阻碍近代物理学的羁绊。例如，它否认真空，取消惯性，用自然位置规定运动的速度，否认匀速直线运动。在当时的历史条件下，亚里斯多德的位置观以及相关的移动运动观是一个自给自足的理论体系，在近两千年的时间里长久地统治着人们看待世界的方式。
亚里斯多德阐述过的东西，并非总是很容易理解的。因此这些东西就需要注释。以后世纪的科学家根据他们对亚里斯多德学说的理解对该学说作了注释。他们把这种注释工作看成自己的最崇高的任务。他们毫不怀疑：亚里斯多德在所有问题上都是正确的。他毕竟是以1500多年之后仍旧有效的日常经验为出发点的。他的哲学根基怎么能不深呢？对他的哲学有效的东西，也必定对他的物理学有效。在后来的世纪中，在哲学和物理学领域里，主要是在那些亚里斯多德没有作清楚规定的地方，独立思考才有一定的余地。
亚里斯多德的运动理论基本上是错误的，但这一理论毕竟是从原始的直接经验引申而来，有一定的合理成分，在历史上也起过进步作用，所以直到16世纪，仍被人们敬为圣贤之言，不可触犯，两千多年来一直支配着科学家的思想。正因为如此，批驳亚里斯多德关于落体运动的错误理论，不仅是一个具体的运动学问题，也是涉及自然哲学的基础问题，是从亚里斯多德的精神枷锁下解脱的一场思想革命的重要组成部分。英国数学家、哲学家罗素在评价亚里斯多德学说的统治地位时说：“它在科学方面也正如在哲学方面一样，始终是对于进步的一个严重阻碍。自17世纪初以来，几乎每种认真的知识进步都必定是从攻击某种亚里斯多德的学说而开始的。”
为了达到我们今天所了解的物理学，就不得不克服亚里斯多德的物理学。这个过程是由伽利略和牛顿完成的，到此时，亚里斯多德关于运动的错误理论已流传了两千多年。
1.2 中世纪宗教神学的歪解利用
亚里斯多德的运动理论带有浓厚目的论的拟人化色彩，正是这一内在因素导致他的理论很容易被后来的宗教势力利用来宣扬神的意志。随着谨慎地、始终以宗教信仰担保而日益强烈地向希腊传统的求助，公元13世纪，教会对自然研究的立场态度也就发生了变化。尽管1245年多明我会修道士在他们的教团内还禁止研究物理学，但是那些严格的新柏拉图主义的方向必然被基督教的理论家们逐渐抛弃。新柏拉图主义对自然界的蔑视，仍旧被继续用来恐吓人民大众。然而，这种蔑视也不再是必要的。哲学的头脑可以从容不迫地更加深入地探讨研究大自然的奥秘了！假如他们在这当中遵守安瑟伦的要求，那么就不会从中产生对宗教的损害。也就是说，这时科学不再被简单地贬低为有害的或者多余的东西了，科学在某种限度内甚至对教会也是有益处的。不管人们所从事的是哲学还是物理学，科学必须首先为宗教信仰辩护,人们探索着对基督教信仰的某种哲学理性的论证,并终于在亚里斯多德的哲学中找到了这种论证。
在古希腊、罗马时期以后，西欧经历了近千年的中世纪的漫长黑夜。中世纪西欧占主流的哲学是公然为基督教服务的经院哲学，中世纪的经院哲学家们为了宣传宗教，提倡迷信，反对理性；提倡盲从，反对经验。早期的经院哲学——教父哲学的反理性主义是赤裸裸的。德尔图良公然宣扬“正因为它荒谬，所以我才相信。”经院哲学家托马斯�阿奎那在《反异教大全》中说：“凡是在运动着的东西，总是受别的东西的推动；并且显然可见，有某些东西——比如太阳——是在运动。因此，它是受着别的东西推动而运动的。既然推动它的东西本身要么是被推动的，要么不是被推动的，如果它不是被推动的，那么就证明了我们必须假设有一个不动的致动者，我们就称它为上帝。但是，如果它是被推动者，即它是被别的致动者所推动的。因此，要么我们必须推至无限远，要么我们就必须归结于一个不动的致动者。但是要推至无限远是不可能的。所以，必须假设有一个不动的致动者。”在这里，阿奎那把亚里斯多德的运动理论和神学结合在一起，并利用它来证明上帝的存在。
根据基督教关于科学要为宗教信仰辩护的命令，人们不许怀疑：关于自然及人的真理的最高阶段，是从上帝的启示中得来的。因此，人们就把科学的认识过程，解释为向上帝启示的真理靠近的过程，这是可想而知的。
这样，亚里斯多德的运动理论竟成为经院哲学的组成部分，成为神学的教条。托马斯�阿奎那以后的经院哲学以隐蔽的形式反对理性。他们宣扬信仰高于理性，理性服从信仰；他们歪曲亚里斯多德的演绎法为宗教神学作论证。其目的在于表明：一切可靠知识都必须从宗教教义中演绎出来。这种方法成了垄断中世纪近千年历史的唯一方法。经院哲学反对经验则是众所周知的。他们把对大自然的观察和实验视为妖术而横加压制；有多少科学家因此而被活活烧死。自然科学的研究惨遭凶残的抑杀。
2 正确认识亚里斯多德
阅读任何一个重要的哲学家，而尤其是阅读亚里斯多德，我们有必要从两个方面来研究他：即参考他的前人和参考他的后人。就前一方面说，亚里斯多德的优点是极其巨大的；就后一方面说，他的缺点也同样是极其巨大的。然而对于他的缺点，他的后人却要比他负有更多的责任。他生当希腊思想创造时期的末叶；而他死后一直过了两千年，世界才又产生出来任何可以认为是大致能和他相匹敌的哲学家。直迄这个漫长时期的末尾，他的权威性差不多始终是和基督教教会的权威性一样地不容置疑，而且它在科学方面也正如在哲学方面一样，始终是对于进步的一个严重障碍。自十七世纪的初叶以来，几乎每种认真的知识进步都必定是从攻击某种亚里斯多德的学说而开始的；在逻辑方面，则今天的情形还仍然是这样。但是假如是任何一个他的前人（也许除了德谟克里特而外）获得了和他同样的权威的话，那情形至少也会是同样的灾难。为了对他公平起见，我们首先就必须忘记他那过分的身后的声望，以及由此而引起的同样过分的身后的非难。
亚里斯多德的物理学，从知识上看虽然有很多错误，但其历史作用不可低估。后世的物理学家，如伽利略正是在合理地批判亚里斯多德学说的过程中，奠定了近代物理的基本方法和基本精神。正如有人所说，错误的学说，辩证地看也有它积极的作用，“因为它们有助于提出问题、集中注意力、并使许多科学家沿着同一路线共同努力，而不致在混乱的各个方向上完全耗散精力。甚至一种错误的理论，只要得到积极广泛的探讨，也能很快引出更好的理论所需要的重要观测结果。正如弗朗西斯�培根所说，错误比混乱更容易出真理。”亚里斯多德的理论的历史作用，非常切合这一观点。
亚里斯多德的物理学，虽然现在看来，错误较多，与伽利略后的物理学在体系上思想上有本质的区别，（这一点早已为学术界所充分认识到），但他对运动的认识，并不是毫无贡献的。
他认识到了“运动被认为是一种连续性的东西。”这一认识在西方直到20世纪元年才由普朗克更改。他认为“此外，如果没有空间、虚空和时间，运动也不能存在”，而且“离开了事物就没有运动”。他还将运动予以分类，而其中一类就是“能移动事物之实现就是位移。”因此可以说，他明确定义了机械运动。不仅如此，他还对机械运动在运动中的地位予以了正确的评价：“‘运动’的最一般最基本的形式是空间方面的运动（我们称之为位移）”。这在中国古代物理学中是不曾有过的。明确重视对机械运动的研究对促使西方学者明确对力学现象的研究无疑具有积极的影响。
他认为，物体永远在运动变化，“运动是永恒的，不能在一个时候曾经存在，而在另一个时候不存在”这种运动永恒的观点具有唯物主义思想，包含辩证法的因素，至今仍是积极而有价值。他提出的“自然运动”与“非自然运动”的理论，其中含有静止惯性的思想，在遥远的公元前，已是难能可贵的了。
亚里斯多德认为地上的物质由土、水、气、火这四种“基本元素”组成；企图从物质本身来说明自然，把科学从宗教与神话中解放出来，这一精神是有进步意义，这是人类幼年时代的思想精粹。
他主张大地是球形的，并列出了一些事实来证明。他说，当月蚀的时候，其显明的部分恰带有球形的形状……月蚀的成因乃是由于地球遮蔽月球之故，因而这就是说，地球表面的球形确定了月球的轮廓：认识到大地是球形，是一个重大的认识飞跃，为后来引力理论的建立作了思想准备。
虽然在牛顿的前辈物理学家伽利略那里就基本完成了对亚里斯多德物理学的批判，但亚里斯多德对牛顿的自然哲学思想的影响还是较大的。除“第一运动”思想外，牛顿在他的著作中还曾指出：“除那些真实而已足够说明其现象者外，不必去寻求自然界事物的其他原因。”牛顿自己称此为他的自然哲学的方法中的第一条推理法则。
亚里斯多德的运动思想中，有一点值得注意，他认为：“任何事物位移时总是离开静止处愈远运动得愈快。”他的理由是“凡自然物都是以一定的内在的根源为起点，通过不断的运动变化过程，达到一定的终结的……”，“那么显然，自然是一种原因，并且就是目的因。”自然发生着的和存在着的事物及其运动都是有目的的。而随运动的进行，就愈来愈接近目的，物体奔向其目的地的倾向就越强。也正是在这个意义上，他认识到了物体下落是加速的。显然对这个问题的研究，亚里斯多德的思想或逻辑的力量超越了客观现实对他的影响。
那么他又是如何得出重物下落更快的结论的呢？首先，他认识到了一个物体下落的快与慢与运动通过的介质有关，介质妨碍物体的运动。其次，他认为，力较大的物体分开介质的速度也比较快。也就是说，亚里斯多德认为重物下落较快全是因为介质的因素。所以他推论说：“在没有介质的虚空里一切物体都会以同样的速度运动了。”
可见，正如《伽利略研究》的作者A�柯依列所说：“亚里斯多德的物理既不是普通意义的文字延伸，也不是幼稚的幻想，它是一种理论。此理论是以常识资料为出发点，并把这些资料升华为一种系统的、连贯的而又严密的解释。”过去的著作中，对亚里斯多德理论的积极作用的肯定实在是少的可怜，这是不符合历史事实的。
亚里斯多德堪称古希腊科学哲学思想集大成者。在亚里斯多德生活的时期,古希腊的生产和科学知识都有了进一步的发展。他不仅继承了前人科学哲学思想的优秀成果，而且还总结了当时自然科学知识方面的成就，提出了比较系统的科学哲学思想。亚里斯多德是又一位“百科全书式”的学者，马克思称他是“最博学的人物”。他的知识渊博，兴趣广泛。他的研究涉及物理学、天文学、气象学、解剖学、动物学、植物学等广阔的领域。他的科学哲学思想集中于《工具论》、《物理学》等著作中。
尽管在我们今天看来，亚里斯多德的经院哲学及经院哲学式的解释对科学的理解，是何等的令人费解，但是我们却没有任何理由把其作为中世纪思想家们的一种值得同情的混乱东西而轻蔑地置之不理。今天我们对科学的解释，其中也需要经院哲学的经验。
因此，高中物理教材中亚里斯多德关于运动的错误理论，是他凭直觉进行观察得出的。他虽然创立了形式逻辑，但他似乎并没有把它用于物理学领域，把他收集的物理经验整理成一个理论体系。由于亚里斯多德的运动理论只是对观察到的事实的记录和描述，要建立这样的体系也是不可能的。他的错误产生以及得以流传两千多年是由历史主观和客观原因造成的，他对自然科学的发展仍是具有启蒙意义的。
（张申明老师 编审）
