《哲學(xué)階梯》第37集——亞里士多德的物理學(xué)
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哲學(xué)即哲學(xué)史——黑格爾
《哲學(xué)階梯》第37集
之
亞里士多德的物理學(xué)
（視頻版）
，時長29:30
（文字版）
亞里士多德的物理學(xué)
文/曾斌
巴門尼德否認時間的存在。他聲稱，只存在著一樣?xùn)|西，那就是不可分的整體。它沒有時間，沒有變化。他反對感覺證據(jù)，在他看來，感覺使我們產(chǎn)生變化和獨立于唯一者的存在的幻象。他試圖通過推理來證明他的觀點。他反對變化的論證簡單得令人吃驚：思想必須是關(guān)于某物的思想，因此，思考和研究不存在的某物是不可能的，思考“無”是不可能的，斷言不再存在的某物也是不可能的。所有變化都意味著不再存在，因此變化是不可能的。
巴門尼德的觀點，得到了芝諾著名的詭辯論證的更有力的支持。芝諾是巴門尼德的追隨者，我們稱作“詭辯”的他的那些論證，實際上是要證明他老師的學(xué)說的真理性。芝諾強有力的論證，使巴門尼德的觀點在希臘風(fēng)行一時。
這些觀點與亞里士多德哲學(xué)的基本原則，甚至與他對于知識的分類正好相反。亞里士多德把知識分為理論的、實踐的和生產(chǎn)的。理論知識與以自身為目的的理智有關(guān)，實踐知識與善（good）有關(guān)；生產(chǎn)知識與美有關(guān)。理論知識又分為物理學(xué)、數(shù)學(xué)和神學(xué)。物理學(xué)處理獨立存在且變化的事物；數(shù)學(xué)處理不變的和沒有獨立存在的事物；神是關(guān)于獨立存在但不變化的事物（神）的知識。
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(Pic/Google）
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亞里士多德論自然的著作涉及變化的事物?！段锢韺W(xué)》處理自然的基本的普遍原理。他的其他著作更關(guān)心自然的更具體的方面：恒星的運動、元素（本原）、生成、消滅。對亞里士多德來說，重要的是自然本質(zhì)上包含著變化。“物理”意味著自然，而自然是自然物，即變化著的事物的總和。理解自然必須掌握自然變化原理。
在《物理學(xué)》第1卷，亞里士多德著手證明巴門尼德的觀點為什么是錯誤的。他認為，巴門尼德關(guān)于變化的觀點有內(nèi)在的混淆。對變化的認識導(dǎo)致亞里士多德區(qū)分并系統(tǒng)地闡述了構(gòu)成他形而上學(xué)和心智哲學(xué)核心的形式—質(zhì)料。為了反駁芝諾反對變化的論證，亞里士多德發(fā)展了無限理論。
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變化
為了獲得理解自然和變化的基本原理，亞里士多德考察了早期希臘思想學(xué)派。他注意到，他們都承認第一原理包括對立物（如充實和缺乏，上和下）。亞里士多德同意這個觀念，因為所謂第一原理，像對立物一樣，不可能從對方產(chǎn)生，否則，它們將不是第一的。此外，所有其他事物必須從第一原理產(chǎn)生。
亞里士多德沒有討論基本原理實際上是什么，就認為基本原理必須至少有兩個，因為它們必須包含對立物。然后他注意到對立物是描述性的，這等于假定了有一個它們所屬的本體，或更確切地說是質(zhì)料。因此，有三個自然變化的基本原理：質(zhì)料，以及兩個對立物。換言之，所有變化都包括三個要素：變化著的事物、它變化之前的狀態(tài)，以及它變化之后的狀態(tài)。亞里士多德得出結(jié)論說，變化需要對立物及變化背后的物的觀念。
在第1卷第7章，他區(qū)分并論證了兩種變化：
X變成Y；
Y產(chǎn)生于X。
第一種變化是發(fā)生在本體身上的改變。某人學(xué)習(xí)音樂，她成為音樂家，她從非音樂家變成音樂家。這樣的改變包含三個要素：人、音樂、非音樂。
第二種變化指新事物的產(chǎn)生。這類變化稱作本體的產(chǎn)生。與本體的變化不同，這類變化不是指一個先前存在的事物獲得新狀態(tài)，而是指一個新事物的產(chǎn)生。亞里士多德稱，只有本體才有這種變化，它們通過質(zhì)料獲得形式而產(chǎn)生。例如，一個青銅鑄像的產(chǎn)生就是青銅獲得形式。這種變化需要形式—質(zhì)料兩個要素。
亞里士多德用他兩種變化的觀點反對巴門尼德。巴門尼德認為，存在不可能產(chǎn)生于非存在，因此變化是不可能的。亞里士多德批評說，巴門尼德的這個觀點過于簡單化了。
改變（第一種變化）是指非存在變成存在嗎？從性質(zhì)上來說，變化好像是從不存在開始的（如，不懂音樂的變成懂音樂的）。但是，從本體來說，變化的起點是存在（即，那個人，是她變成了懂音樂的）。由此看來，巴門尼德錯了。
本體的產(chǎn)生（第二種變化）是指非存在變成存在嗎？亞里士多德的回答同先前一樣。你可以說變化是某物從非存在產(chǎn)生，但是，你也可以說不是。第二種變化的類型是說，一個新的本體或事物產(chǎn)生了。例如，一個嬰兒的誕生。表面上看這好像是某物從非存在產(chǎn)生，然而在這種變化中某些東西一直保持存在著，這就是質(zhì)料。質(zhì)料獲得了新形式，變成了先前不存在的事物。由此看來，巴門尼德也是錯的。
為了使這一點更清楚，亞里士多德引進了潛能和現(xiàn)實區(qū)分的概念。在他看來，所有變化都是潛在的某物變成現(xiàn)實的某物。人變得懂音樂了，就是說他們先前就潛在地懂得音樂，現(xiàn)在這種潛能變成了現(xiàn)實。同樣，種子是潛在的樹。兩種變化都是指潛能變?yōu)楝F(xiàn)實，巴門尼德疏于考慮的正是變化的這一方面。巴門尼德稱作“非存在”的，實際上是潛在的存在。循此線索，亞里士多德通過分析兩類變化，從質(zhì)料和形式的區(qū)分角度向我們證明了巴門尼德的錯誤所在。
應(yīng)當(dāng)怎樣準確理解形式和質(zhì)料的不同是第6章的主題。但是，一開始我們可以把形式想象為自然物的結(jié)構(gòu)或組織。例如，動物的形式就是它身體的質(zhì)料如此這般地被組織起來的方式，這種組織方式使它的身體有能力生長、知覺和運動。這就是動物的本質(zhì)。這個本性規(guī)定了它的運動能力。質(zhì)料是所說的本體或事物由以組成的物質(zhì)。沒有形式，質(zhì)料不可能存在。形式也需要質(zhì)料。它們是任何個別事物的兩個方面。
形式和質(zhì)料的區(qū)分可以引申到不同層面。身體是人的質(zhì)料，肌肉又是身體的質(zhì)料。任何復(fù)合物的質(zhì)料都是四元素，即火、氣、土、水的其中之一種或幾種。形式—質(zhì)料的區(qū)分也可以用于這些要素本身。
亞里士多德并不認為物理學(xué)只應(yīng)當(dāng)研究質(zhì)料，它是關(guān)于自然的研究，因此，它也應(yīng)當(dāng)研究事物的本性，即事物的形式。事物的形式規(guī)定著事物的發(fā)展及變化方向。此外，亞里士多德還認為，有時部分只能根據(jù)整體得到理解。簡而言之，物理學(xué)需要我們理解自然，這就要求我們能夠解釋自然，但并非所有的解釋都只與物質(zhì)有關(guān)。
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四因
為了理解自然事物，我們必須懂得怎樣解釋它們。為此目的，亞里士多德區(qū)分了四種不同的原因，或確切地說，四種解釋事物的方式。
1.質(zhì)料因：
“原因”一詞在這里是指“事物由以產(chǎn)生，現(xiàn)在作為它的組成成分的東西”。我們可以通過指出事物是由什么做的來解釋事物。例如，一個球體是由青銅制作的這個事實，解釋了該球體的許多其他特性。
2．形式因：
“原因”一詞也可以用來指“形式或事物之為事物的公式”。我們可以通過指出事物的本質(zhì)來解釋事物。例如，我們這樣來解釋許多事物，就像人們通過引用人是某種動物這個定義來解釋人一樣。通過說明某物是什么，我們能夠解釋為什么它是它現(xiàn)在這個樣子。
3．動力因：
這是指“直接的運動和靜止由之發(fā)生的東西”。例如，人的建筑是房子的原因?；蛘?，人扔石頭是窗戶破的原因。
4．目的因：
原因也可以是所說事物的目的或目標。我們可以通過說明某物為什么被制造出來來解釋它。例如，我們可以根據(jù)制造人造物的目的來解釋人造物，也可以根據(jù)植物的器官和各部分的用途來解釋植物。
最好把四因看作四種不同類型的解釋。一般而言，亞里士多德認為事物同時具有四因或四種解釋。然而要指出的是，雖然眼睛有它的目的，但眼睛的顏色卻不用、也不可能用目的因來解釋。此外，同一事物也可以用作不止一種原因，尤其是形式也可以用作目的因。盡管有這些例外，在研究自然時，我們還是應(yīng)當(dāng)尋求四因。這意味著，對亞里士多德來說，自然事物有終極原因或目的。這個主張似乎與我們的不同，我們認為，自然及其多樣的形式只不過是物理法則作用的結(jié)果，與目的無關(guān)。在“物理學(xué)”第2卷第8章，亞里士多德反對純粹機械的自然觀，他的根據(jù)如下：
自然變化有其嚴格的規(guī)律。
根據(jù)定義，偶然發(fā)生的事物意味著沒有規(guī)律。
非偶然發(fā)生的事物，其發(fā)生必有目的。
所以，自然變化有其目的。
當(dāng)然，這個論證的缺陷在于，第三個前提沒有考慮到事物可能由于自然因果律的作用而規(guī)律地發(fā)生這種情況。亞里士多德也論證了自然與人類藝術(shù)的類似。也許，兩個論證的背后都暗含著這樣的見解：關(guān)于事物純粹機械的和物質(zhì)的解釋，都不足以說明事物的形式。
亞里士多德的意思并不是說石頭有欲望，而毋寧是說所有自然物都有某種本性，那就是它們的形式，形式使它們趨向于發(fā)展。這種自然發(fā)展就是目的。因此，我們能夠按照樹的自然目的對樹的生長作出目的論的解釋，而無須斷言樹有欲望。這種目的論的解釋，同時也就是形式的解釋，因為它要求樹的形式觀念。亞里士多德認為，同樣的解釋也適用于無生命物。
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運動
伽利略促成了我們關(guān)于世界的概念發(fā)生了兩個主要變化。1632年，他出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。在其中，他論證了地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)。1638年，他出版了《關(guān)于兩個新科學(xué)的談話》，該書部分內(nèi)容論及慣性定律。該定律說，真空中運動的物體，其運動將無限地繼續(xù)下去，除非它受到相反的作用力。慣性是物理學(xué)發(fā)展中的一個非常重要的概念，它意味著速度變化也需要力（而不只是維持存在需要力）。沒有它，牛頓就不可能提出他的運動定律。
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（Pic/Google）
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伽利略科學(xué)研究中的這兩個觀點，標志著亞里士多德在物理學(xué)（也在天文學(xué)和力學(xué)）領(lǐng)域統(tǒng)治地位的終結(jié)。我們可以明顯地看到他們兩人地位的變化。人們可能認為觀察對亞里士多德有利，而對伽利略不利，因為我們并未感到地球在動，所以我們有理由作出結(jié)論：地球靜止，太陽運動。此外，如果物體不受到外力，它就永遠保持靜止。伽利略的辯解和亞里士多德的失勢取決于更復(fù)雜的觀察。
根據(jù)亞里士多德的運動觀，力對于保持物體運動是必要的。中世紀的思想家們在這方面追隨他，正如在其他許多方面追隨他一樣。他主張，物體只能在推動者推動之后開始運動。意識到這一點，他提出了關(guān)于拋射物的問題。好比扔石頭，當(dāng)你扔出石頭后，石頭會持續(xù)運動一段距離。根據(jù)亞里士多德的見解，石頭之所以持續(xù)運動，是由于運動影響了空氣中的微塵，運動力通過微塵傳送到物體。但是，運動力隨著物體與推動者之間距離的增加而減少，石頭最終回復(fù)靜止，完全不依賴于任何相反的力或阻抗。
亞里士多德認為，所有變化必定開始于一個外部物體的作用。例如，在桶上鑿洞，桶里的水就會流走。但是，他也認為所有自然物都有內(nèi)在的運動趨向，否則，它們將不會運動。這既適用于無生命的自然物，也適用于生物。這就是它們作為自然物的自然所意味的東西——它們具有自然的運動趨向。亞里士多德認為，四因有其自然位置：火向上運動，地向下運動，它們在到達其自然位置后歸于靜止。它們的本性要求它們這樣運動。人造物因其質(zhì)料，因其所由組成的物質(zhì)而非形式，只具有靜止的趨向。概言之，變化需要內(nèi)（形式和目的）外（推動力或外力）兩種要素。亞里士多德說，無生命物有自身“被動的開始”，但沒有“引起運動的開始”。
位置和時間是運動的前提。位置的存在由下列事實得到證明，即運動包括位移。例如，水蒸發(fā)為空氣。這樣的位移以空間為先決條件。位置是物體在其中存在的界限。有意思的是，亞里士多德認識到，這意味著雖然宇宙中的一切事物都有位置，但宇宙作為整體卻沒有位置。所以，唯一可以假定的宇宙運動方式就是旋轉(zhuǎn)。
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時間和無限
時間是令人困惑的問題。亞里士多德認為，時間與運動相連。但是，兩者不可能完全一致，因為有許多運動，卻只有一個時間。只有能運動的事物才可能有時間，永恒的和不動的事物沒有時間。亞里士多德用這一點來證明，時間本身是永恒的——沒有開始，也不會終結(jié)。這個結(jié)論，對于亞里士多德在《形而上學(xué)》中確立不動的推動者的本性至關(guān)重要。
對亞里士多德來說，關(guān)于時間的困難之一是，時間既可以計量，又是連續(xù)統(tǒng)。他把時間限定在運動的可以計量的方面。他的意思是，在運動中，我們可以看清許多階段。計量似乎需要可分的計量單位觀念。但是，亞里士多德也堅持認為，時間又是一個連續(xù)統(tǒng)，這意味著它不可分。時間似乎具有矛盾本性。
時間這個古老難題的解決，是亞里士多德著作的關(guān)鍵性問題，而解決它又需要他去回答芝諾的詭辯，后一工作有助于他反駁巴門尼德的立場。
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無限
亞里士多德聲稱，無限是不可能的。每一物體必受表面的限制，無限不可能受這樣的限制。他也證明，真實的無限既不可能是簡單的，也不可能是復(fù)合的。因此，不可能存在這樣的東西。
但是，他承認數(shù)學(xué)需要無限概念。例如，自然數(shù)的序列是無限的。他提出了現(xiàn)實的無限和潛在的無限的區(qū)分，否認現(xiàn)實無限的存在。作為一個連續(xù)統(tǒng)，線并不表現(xiàn)為無限可分的現(xiàn)實的點。線是無限可分的，但這樣的分割實際上是永遠不可能實現(xiàn)的。因此，線只是潛在的無限。
同樣，時間也只具有潛在的無限性。時間可以無限地延長，沒有最終的事件。時間也可以無限地回溯，不存在最初的事件。但是，這兩種無限并不使時間成為現(xiàn)實的無限，因為連續(xù)的瞬間并不同時存在。對亞里士多德來說，時間的本性由現(xiàn)在或現(xiàn)在的瞬間所規(guī)定，是現(xiàn)在的存在。只有在與現(xiàn)在的關(guān)聯(lián)中，我們才能夠說明過去和將來。不同的時間并不同時共存。因此，時間本身不是現(xiàn)實的無限。它的無限性只是潛在的：對于任何瞬間來說，都可能發(fā)現(xiàn)它之前的瞬間和它之后的瞬間。
在否認現(xiàn)實的無限時，亞里士多德也追溯了傳統(tǒng)的無限觀。我們傾向于把無限想象為包羅萬象的、絕對的事物。相反，亞里士多德說，無限絕非這樣的絕對。
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芝諾的悖論
芝諾的悖論實際上不是悖論。悖論是明顯不可避免的矛盾。芝諾沒有看到矛盾，他察覺到了論證。芝諾所謂的“悖論”實際“是詭辯論證，它的目的只是為了證明如下聳人聽聞的結(jié)論：運動是不可能的，以便支持巴門尼德的主張——宇宙是一個完整的、單一的、不變的整體。
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芝諾列舉了四個論證來證明他的結(jié)論，這四個論證是二分法、阿基里斯與龜、飛矢不動、競技場。這些論證因亞里士多德的解釋和批評而為人所知。盡管在這四個論證之間有重要的區(qū)別，但它們也有類似的形式。我們將集中敘述二分法和飛矢不動這兩個論證。
二分法。想象你要穿過一塊空地，你必須先走過它的一半，然后再走過剩下的一半的一半，再走過剩下的一半的一半的一半等等。你實際上永遠也不可能穿過這塊空地，你的旅行永遠不可能完成。這同樣適用于任何旅行。因此旅行或運動甚至不可能開始。
這個論證的形式如下：
任何運動的物體必須走完數(shù)量無限的距離。
走完數(shù)量無限的距離是不可能的。
所以，運動是不可能的。
第一個前提表明，運動需要完成數(shù)量無限的任務(wù)，因為空間是連續(xù)的，因而是無限可分的。這意味著在任何兩點之間都存在著無數(shù)的點。反過來，這也意味著任何兩點之間的運動都需要完成數(shù)量無限的步驟和任務(wù)。
第二個前提有時似乎表明，芝諾主張在無限的時間完成數(shù)量無限的任務(wù)是不可能的。但是，他的主張實際是，成無限的系列是不可能的，因為無限系列沒有最后的部分。
這就是芝諾的論證。事實上，亞里士多德反對數(shù)量無限的任務(wù)觀念。線并不表現(xiàn)為現(xiàn)實的無數(shù)的點，線是可以無限分割的連續(xù)統(tǒng)。因此，就第一個前提來說，運動著的某物不需要完成現(xiàn)實的無數(shù)任務(wù)。毋寧說，只是要走完的距離可以無限地被分割。
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飛矢不動。想象一根射出的箭穿過空間。芝諾論證道：
在任何瞬間，箭都占據(jù)與它的大小相等的空間。
占據(jù)與其自身大小相等空間的某物，就是處在靜止中。
所以，在任何瞬間，箭都是靜止的。
以上結(jié)論被一般地用來證明運動不可能。
亞里士多德的回答是：“時間并不由若干不可分的現(xiàn)在構(gòu)成，正如大小不由不可分的部分構(gòu)成一樣?！睋Q言之，他反對某物在同一瞬間既靜止又運動這樣的觀念。因此，上述論證的第一個前提因其短語“在任何瞬間”，而建立在一個錯誤的基礎(chǔ)之上。時間的周期并不由現(xiàn)實的無限瞬間或現(xiàn)在構(gòu)成，正如線并不存在于現(xiàn)實的無數(shù)的點。時間周期可以無限地被分割，但這只意味著潛在的無限而非現(xiàn)實的無限。
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第一因；無第一事件
在《物理學(xué)》第8卷，亞里士多德認為，所有變化必定有第一因，第一因本身是永恒的和不變的。運動在時間上沒有開始，然而在作為整體的宇宙中必定存在著運動的源泉。有第一因，但沒有第一事件。
亞里士多德試圖證明，變化總是已經(jīng)發(fā)生和將要發(fā)生，事實上不存在第一變化。他的這個想法來自他關(guān)于變化的定義，也來自以下常識：任何變化都以能夠變化的事物的存在為前提。
他的第一個論證是所有變化都需要解釋。但是，解釋必須總要涉及先前的事件。為了解釋事物（能夠變化的事物）的產(chǎn)生，我們必須假定先前某些其他的變化，否則將既無可解釋，也無從解釋。既然任何變化都需要解釋它為什么發(fā)生，而且解釋必須關(guān)涉先前的事件，所以不存在第一事件。
亞里士多德還提出另一個論證來證明這個結(jié)論。這個論證以時間的本性為基礎(chǔ)。時間本身不可能開始或終結(jié)，它是永恒的。但是，時間正是變化的可能性。與時間一樣，變化本身不可能開始和終結(jié)。所以，沒有第一時間。
在《物理學(xué)》中，亞里士多德提出下列論證來說明需要不動的推動者和第一因：運動在每一瞬間都需要推動者，任何運動著的事物都必須由他物來推動。但是，宇宙運動的初始原因不可能是一個被動的推動者，因為這將導(dǎo)致無窮后退。所以，必定存在著一個不動的推動者。在《形而上學(xué)》中，亞里士多德宣稱，不動的推動者必定是現(xiàn)實的。所有的運動都意味著潛能，但運動的原因必須是現(xiàn)實的某物。例如，為了把某物加熱，必須用已經(jīng)是熱的東西。我們可以把這個觀點概括為如下主張：潛在事物的現(xiàn)實化必須由本身是現(xiàn)實的事物引起。按照這個思路，亞里士多德試圖證明，不動的推動者必須是完全現(xiàn)實的事物。這是證明不動的推動者應(yīng)當(dāng)稱作“上帝”的第一步。欲知后事如何，請聽下回分解。
