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亚里士多德:宇宙中心是地球

亚里士多德是古希腊的博学者,父亲是马其顿王的医生,自己则是哲人柏拉图的学生,后来又成了马其顿王亚历山大大帝的老师。他一生涉猎颇多,精力充沛,曾研究过力学、物理学、天文学、化学、生物学、气象学、心理学、逻辑学、政治学、历史学、伦理学、美学、诗学等,是一位百科全书式的学者。

想想看,一到夜晚,天上就会出现一轮明月,如果我们长时间观察它,会发现它每时每刻都在变换位置,尽管移动的脚步很缓慢,但只要时间一长,我们都能发现这个现象。

我们很自然就会联想,在白天,太阳也在运动。除此之外,太阳系的其他行星也都如此。

它们究竟在干什么呢?又为何会运动呢?

亚里士多德是第一个系统研究运动的哲人,他认为运动是一切自然现象的前提。如果我们不了解运动,那么我们也就无法了解这个大自然。

他认为,在自然状态下,火与气向上运动,水与土向下运动。他认为这些现象“合乎自然”。土向下运动,落到了地面上,因此地球必定是一个完美的球体。如果不是这样,那么土就会按照其本性,不断向中心运动,距离中心较远的土便会移动到距离中心较近的土附近。只有当所有的土都移动到距离中心位置相等的距离,地球才会稳定,如此一来,地球也就必定是一个球形。

古希腊的哲人大都有一种完美主义,他们认为球体是这个世界上最完美的形状,因此地球也必然是一个球体。

我们都有过这样的经验,向天空中抛出一个物体,它必然会在某一时刻停止上升,而后急速坠落。秋天到了,叶子泛黄了,从树枝上掉落,如果没有急速的风,它会缓缓落到地上,而不是朝着天空上方飘去。这些粗糙的经验使得亚里士多德认为,在我们的脚底下必然有一个吸引力,所有的物体都会落向地心。

既然地球是一个球体,那么在地球之外,宇宙也是一个球体。地球位于整个宇宙的中心,因为所有的物体都会落向地心。在亚里士多德的世界中,运动可以分为三种,向心运动、离心运动和环心运动。地球已经位于宇宙的中心,所以它不可能有向心运动。所有的土落在地面上,没有运动,因此地球也不可能有离心运动,因为这违背了土的本性。此外,也没有一种力拉扯地球,使其离开中心,因此地球也没有环心运动。

鉴于此,亚里士多德只能得出这样的结论:地球不仅位于宇宙的中心,还始终静止不动。

古希腊到了柏拉图与亚里士多德的年代,流行四元素说,认为万事万物都由土、火、气和水构成。四元素的本性是做直线运动,但天体却做着圆周运动,这种经验与理论不符。每到这个时候,人们便会想出另一套理论来解释经验。

在解释天体运行上,亚里士多德继承了老师柏拉图的理论和欧多克斯的天球层模型。柏拉图与毕达哥拉斯一样,强调自然的美与和谐,认为天体都是完美的,所以它们运行的轨道必定是最完美的图形——圆周,它们的运行速度也必然是完美的匀速。理论是完美的,现实却是骨感的,万一他们发现有天体没有按照匀速圆周运动的规律来运转,会怎么办呢?

没关系,如果他们发现某些天体做不规则运行的话,那也可以用匀速圆周运动的组合来说明,最后也可以归结为某种匀速圆周运动。

从古希腊到古罗马,再到中世纪,在开普勒之前,西方人都是按照这两条原则来解释天文学中天体运动的,即圆周与匀速。

不得不说,古希腊的哲人们对于理论有着远超常人的痴迷。他们的观点虽然源自于思辨,以及少量的经验,在今天看来显得有些滑稽可笑,但也为后世科学的发展奠定了良好的基础。

亚里士多德在研究运动的时候,主要集中于定性而不是定量,甚至对于速度也只有一个相当模糊的定义——在相同时间内某些东西要比其他的走得更远。尽管这在今天的人看来很粗糙,但在他生活的那个年代,人们认为这样就已经足够精确了。

由于对于速度的认识只停留在其性质层面,所以亚里士多德以及同时代的人对加速度的概念也是稀里糊涂的。今天的任何一个高中生都明白,加速度是物体运动时速度大小与方向的变化。这样的认知缺口在很长一段时间里都没能引起人们的高度重视,直到牛顿的出现,这个缺口才被补了进去,这些概念也才逐渐变得清晰起来。

科学的发展离不开思辨,但也不仅仅只是思辨。光有想法是不行的,还得去做实验,找数据,寻证据,但若是没有想法,也是不行的。

不过若是我们考虑到亚里士多德生活的年代距今已经两千年之久,我们也会对他们表示深深的敬意与理解。 pYQSOjZ/+xoW3kxDYGyJkb6l11FQ3xqlgImtQ6qo9E/GSxyChQpa25BtZJISvwMx

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