亚里士多德时空观与牛顿时空观比较
第20卷.第l期
2003年2月
科学技术与辩证法
Science,TechnologyandDialectics
V01_20No.1
Feb.。2003
亚里士多德时空观与牛顿时空观比较
胡化凯
(中国科学技术大学科技史与科技考古系.安徽合肥230026)
摘要:对时间和空间基本属性的探讨一直是哲学和物理学的重要研究内容之一。古希腊亚里士多德建立了人类历史上第一个相对完整的时空理论体系.近代牛顿提出了绝对时空理论。文章通过分析比较发现,这两种时空理论在许多方面的认识基本上是一致的。由此说明,鲍对时空观的形成有着长期的认识基础,具有一定的必
然性.
关键词:亚里士多德;牛顿;时间;空间;比较
中图分类号:0441
09
文献标识码:A文章编号:1003—5680{2003)叭0076
05
众所周知,牛顿提出了时宅独直于物质而存在的绝对时卒观,由此确屯了经典物理学的时空构架。牛顿时窄理沦是近代时空观的代表,在科学史上具有重要的地位,但因其割裂厂时空与物质的联系而常常遭到批判。近代以前,西方一直是弧里士多德的时空理论处于统治地位,它反映的是一种朴素的时空观。分析比较亚里士多德和牛顿的时搴理论可以发现,二者在许多方面的认识基本上是一致的,可以说前者是后者的基础。由此说明.在人类对时空的认识过程中,从朴素时窄观到绝对时空观的形成.经历了一个漫长的历史发展过程,具有一定的必然性。
终结之中。”…(p133)亚里上多德认为.时间绝不会停止,永远处下过去的结束和未来的开始之中,因此它足一个单向的持续流逝过程。指出时间的单向均匀流逝性是亚罩十多德对时间认识的一项贡献。
关于时间的流逝.牛顿也说:“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,而且由于其本性而在均匀地……流逝着。叫“(p19)他并且认为:“所有的运动可能都是加速的或减速的.但绝对时间的流逝却不会有所改变;”【2J(p21)亦即事物的运动有快有慢,而时间的流逝无快慢.足均匀地流逝着。这与上述亚里上多德的说法并无实质的吒别。牛顿以更为简练的语言强凋了绝对时间的均匀流逝眭,并n指出这是由其本性决定的。
其二,时间独立于事物而存在=
Ⅱ里士多德认为,时问具有一定的独立性。他说:“时问
一关于时闻的认识
父于时间.哑里上多德和牛顿得出了如下一些基本认
识。
其一,时间均匀地流逝着。
同等地出现于一切地方,和一切事物问在”;并且事物的变化或快或慢.而时间没有快慢…(p123)。时间同等地出现十一切地方,且自身没有快慢,总是均匀地流逝着。这表明时问有其固有的属性.相对于事物具有一定的独立性。另外,在讨论事物的生灭时,亚哩十多德说:“万物皆在时问罩产生和灭亡,”_11(p134)而那些有产生和灭亡的事物,都是一段时问存在着.一段时间不存在(在其灭亡后即不存在),当它们不存在时,时间仍然存在,“因为有一个超过这些事物的存在、也超过计世它们存在的时间的更长的时问存在着.”:1(p131)所以,“町以认为时间比--切在时间里的事物都长久。”_l。(p130)在事物小断地生灭堂化过程中,时间一直存
亚艰士多德认为,时间具有单向均匀流逝的属性。他指出:“变化总屉或快或慢,而时间没有快慢。”…(p123)对此他论证说,因为事物变化的快慢是用时问确定的:所渭快,就是时间短而变化夫;所谓慢,就是时间长而变化小;而时间的快慢不能用时问确定,也不能用运动已达到的量或变化已达到的质来确定1(p123);也即没有什么方法能确定时间的快和慢,因『f『i时『日J无快慢.均匀地流逝着。上E因如此,“时『日J本身不能说‘快慢’,而是说‘多少’或‘长短’。”【11(p128)关于时『日J小停地流逝,他说:“正如运动总是在不停地继续着那样,时问也是不停地继续着的;”…(p125)时间“永远在开始和【收稿日期】2001—05
0I
【作者简介】胡化凯(1954一).男,科学史博士,中国科学技术走@,14-tt_史与科技考古系教授。
76
万方数据
在着,它比一切存在于时间里的事物都长久,这也说明时问与事物无关.具有一定的独立性。由此表明,亚里士多德认为时间相对于物质具有一定的独立性。
关于时间与物质的关系.牛顿明确指出:“绝对的、真正的和数学的时闸…与任何其他外界事物无关。”“(p19)时间与外界事物无关,这充分说明了它的独屯性或绝对性。
绝对时间观念是牛顿时空观的按心内容之一。亚里上多德虽然认为时间具有一定的独立性,但井未明确说时间的存在与外界事物无关。吲此可以说.牛顿在亚里士多德的摹础上进一步强调了时间的绝对性。
其三,时间是事物持续性的量度。
时间是什么?这是个很难回答的问题。在亚罩士多德之前,占希腊最流行的看法是把时间当作一种运动和变化,如柏拉图即认为时问是天球的运动。亚里士多德则明确指出:“时间不是运动,『11i是使运动成为町以计数的东西。”…(p125)他认为,如果事物存在于时间里,它就由时阳J来计量,而・切变化和切运动事物皆在时问里,因此事物的运动由时间计量。对此他论证说:“运动之所谓‘存在干时间里’就意昧着.时问即计量运动奉身,也计量运动的存在,——周为它计量运动和计量运动的存在是同时的。”…(1:,129)由此他得出结论:“时间是运动和运动存住的尺度。”【1o(p129)时问计量运动,是运动的R度。那么,运动有
量的多少和过程的长短;时间计量运动的什么,是运动最的
多少还是运动过程的长短?对此亚罩士多德并朱作出明确回答。们他说:“运动是有前和后的.而前和后作为可数的事物就足时间;”^(p136)“时间是关于前和后的运动的数.并¨是连续的数(因为运动是连续的)。”【IJ(p127)事物运动的前和后是一个过程,是运动持续性的体现。这说明.他认为时间计世的是运动的过程.他在《形而卜学》中也强嗣指出:“运动和时I剐一样,部是连续的,时间或者同于运动,或者是运动的一种规定。”3由此表明,亚里士多德已认识到:时间是事物运动过程或运动持续性的量度,是人类对事物运动持续性的规定。这种认识已基本揭示r时问的本质。
另外.业氏进一步指出:“既然时间是运动的尺度,附带地它也应足静止的尺度。,”|1J(p131)他沦证说:“因为一切静止都是在时间里的。在时间里的事物并不像在运动中的事物那样必然在运动着,因为时间不是运动.而是运动的数;而静止的事物也能存在于运动的数里。”…(p131)所谓”静止的事物也能存在于运动的数里,”是说事物的静止也是一个持续过程,这个过程也是用时间计量的。运动有前和后.是一个过程;静止也是一个过程;它们都需要时间来计量。所以亚罩十多德最后的结论是:“时『丑J计量的是作为运动着的事物和作为静止着的事物。”…(p131)广义地说.物质的存在形式无非阿种:或者运动.或者静止。无论是运动还是静止,都要经历一个过程,都是物质持续性的表现。因此.亚里士多德说时间既是事物运动的尺度也是事物静止的尺度,实质I已得出了Bt间是物质持续性的量度这一重要结论。
对于时间的这种本质,牛顿说的更为简练:“绝对的、真正的和数学的时间……可以名之为’延续性’o'L2
J(p19)他认
万
方数据为,由于“一切存在的事物的延续性或持久性总是一样的”,因此绝对时间的流逝不会有所改变。矗(p22)这表明牛顿也认为时间是事物延续性的鼍度。
其四.时问由运动计量。
亚里士多德指出:“时间是通过运动体现的.运动完成r多少,总是被认为也说明时间已过去了多少;”_l一(13124)“我们不仅用时间计量运动,也用运动汁量时问,因为它们足相互确定的。”…(p128)哑里士多德指出时间由运动计量.这是非常正确的。从逻辑上讲.时间应当用一定的时问单位束计量.但从实质上讲,人们只能用运动计量时间,因为离JF了物质的运动即无时间可言。事实正如弧里土多德所指出的那样:“时间汁量运动是通过确定一个用以计量整个运动的运动来宴现的;”1(p129)即时问计量运动实质上是以运动计量运动。这种认识是相当深刻的。
时问用物质的运动计量.而运动的种类很多,选择何种形式的运动计量时间'亚里十多德指出:“整齐划一的循环运动”最适于作为时闸计量的单位。…(p137)之所以作这种选择,是因为别的运动均可用整齐划一的循环运动计量。他在《论犬》巾指出:人们可以选择天体的旋转运动作为量度一切运动的尺度,因为“只有它是连续的、均衡的和永恒的。”¨j(p322)选择连续的、均匀的循环运动作为时间计量的单位,是符合科学道理的。事宴证明.这种运动形式是最为合理的计时方式,无论是古代以年、月、日计时,还是现代的小时、分和秒.都足采用连续均匀的物质循环运动的结果。
关于时间的量度,牛顿也主张由事物的运动实现。他认为相对时问是通过运动来进行量度的.这种量度即构成了年、月、日等通常的时间单位ol2’(p19)在牛顿的时代,关于时间的量度问题已基本解决,因此他对此未做展开论述。
其五,时间的绝对性与相对性。
牛顿在建立他的力学体系时提出了绝对时间和相对时间概念:“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,而II由于其本性而在均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着,它又日J以名之为。延续性’;相对的、表观的和通常的时间是延续性的一种可感觉的、外部的(无论是精确的或是不相等的)、通过运动来进行的量度,我们通常就用小时、日、月,年等这种量度以代替真正的时间o"E2:(p19)他认为,绝Nn,J"问独立于物质而存在,自身均匀地流逝着,电称为延续性;柏对时问是绝对时间的可感觉的、外部的量度,是“年、月、日等通常时间代替的绝对时间。可见相对时间是绝对时问的鼍度和体现,绝对时间是相对时间的本质和抽象化。牛顿说,一般人是从时间和空同与可感知的事物的联系中来理解它们,这样容易产生偏见.“而为rj肖除这种偏见,最好是把它们区分为绝对的和相对的,真正的和表观的,数学的和通常的。-[2(p19)显然.牛顿要从人们关于时空的感性经验中,抽象出更本质的绝对时间和绝对空间。他认为:“所有的运动nT能部是加速的或减速的,小l绝对时间的流逝却不会有所改变,不管其运动是快是慢.或者根本不运动,一切存在的事物的延续性或持久性总是一样的。因此,应该把这种延续性与其只能感知的量度区别开来。”矗,(p22)应当说.牛顿埘时
77
空的属性进行抽象,是有一定台理性的,但他抽象的结果却否定了时空的物质基础,则是错误的。这正是其经常遭到批判的原因。由牛顿的时间定义可看出,他虽然提出了相对时间概念.但实质上认为时间是绝对的,主张的是绝对时间观
念。
亚里士多德认为,宇宙中存在着统一的时间,它相对于具体的事物是独立的,与事物是可分离的。他写道:“时间同等地出现于一切地方,和一切事物同在。其次,瘦化总是有快慢的,而时问没有快慢。”【tl(p123)即他认为,我们的宇宙中存在着一个统一的同等地出现在一切地方、没有快慢、均匀流失的时间。他又说:“如果有些事物既能存在,又能不存在,那么,必然有某个确定它们存在和不存在的最大量时间。我的意思是说,有一个事物在此间能够存在的时间,也有一个事物在此间能够不存在的时问。”【43在亚里士多德看来,宇宙中有一个外在的、统一的时间。它是事物存在和运动的尺度,一切事物都存在于其中,被其所量度。亚里士多德还强调:“尽管运动是不同的和分离的.在任何地方,它们的时间是同~的。…‘(p136)在他看来,时间对于宇宙中任何地方的任何物体都是同~的,宇宙中存在着普遍的、统一的时间。由此说明.亚氏认为:时间是客观存在的,它同等地出现在一切地方。独立于其中的具体事物而存在,对于宇宙中的所有事物具有同一性。显然,这是~种绝对时间观念,与牛顿的绝对时间概念相似。难怪英国现代著名物理学家史蒂芬・霍金(S・Hawking)认为:“亚里士多德和牛顿都相信绝对时
间”。。5』
但另一方碰,如前所述.亚里士多德又认为时间是物质运动的性质,离不开物质的运动和变化。他说:“时问作为运动的数,它是运动的性质或状况;”…(p1.36)“时间事实上不过是运动的一种影响而已。”…(p220)他把时间看作物质运动的性质和运动产生的影响。如何理解这种“性质”和“影响”?他并来说明。从逻辑上说,既然时间是物质运动的性质和影响,它自然离不开运动。关于时间对运动的依赖性,亚里士多德作了反复论述:“时间既不是运动,也不能脱离运动;”川(p124)“只有当我们已经感觉到了运动中的前和后时,我们才说有时间过去了;”…(p125)“如果我们的感觉辨别到r变化,我们就会说已经有时间过去了。可见时间是不能脱离运动和变化的。”u1(p124)这一切都表明.他认为时间不能脱离事物的运动和变化而独立存在。既然时间依赖于物质的运动和变化.因而具有相对性。
所以,亚里士多德的时间观念既有绝对性一面,又有相对性~面;既有时间依赖于物质的思想.也有时间独立于物质的观念。
由以上分析、对比可看出,关于时间的均匀流逝性、时间独立于事物而存在、时间是事物持续性的量度、时间由运动计量等方面的认识,亚里士多德与牛顿基本上是一致的。
二关于空间的认识
关于空间的认识,亚里士多德与牛顿在一些主要方面也是基本上一致的.只是在个别地方存在着差异。
78
万
方数据其一,空间独立于物质而存在。
亚里士多德认为.空间可以离开物质而独立存在。他指出:由于种种理由,“人们很可以认为,在物体之外另有空闻这种东西存在。”-11(093)对此,他反复论述说:“离开空问别的任何事物都不能存在,另一方面它却可以离开别的事物而
存在:当其内容物灭亡时,空问并不灭亡;”…(p93)“空间可以在内容事物离开以后留下来,因而是可分离的;”…(p100)“每一事物的空间,既不是事物的部分,也不是事物的状况.而是可以和事物分离的。”【IJ(p96)这一切都是强罚:空间可以与内容物分离,是独立于物质而存在的。这种认识虽然本质上是错误的,但符台直观经验,有~定的经验根据。任何物质都有一定的体积,占有一定的空间。没有空问.物质即无存在的场所。另外.从直接经验来看,一物体从其位置移走后,其所占据的空间可以容纳别的物体。因而认为空问像容器一样可以离开物质而存在。空问与物质无关,即空间具有绝对性。亚里士多德的这种空问绝对性思想,可眦说是后来牛顿绝对空间观念的滥觞。
牛顿明确认为:“绝对的空间,就其本性而言,与外界任何事物无关。叫21(p20)显然.牛顿的这种论述与驱里士多德的上述说法并无实质性差别,只是牛顿进一步指出卒闻的绝对性是由其本性决定的。认为空间独立于物质而存在,强凋空间的绝对性,这是牛顿时空观念的重要内容之~。
其二,空间是相同的和不动的。
亚里士多德认为,空间是不能移动的容器。他说:空间有长、宽、高三维,“是事物的直接包围者,而又不是该事物的部分;”…(p100)“恰如容器是能移动的空间那样,空间是不能移动的容器o"t¨(p103)空问具有三维性,像不能移动的容器。亚里士多德的这种认识符合经验事塞,是对人们经验认识的合理概括和抽象。
牛顿没有再说空间是三维的.因为在他生活的时代这已成为普通的常识。他说:“绝对的空间,就其本性而言,……永远是相同的和不动的o"L21(p20)空间“永远是相同的”,说明空间是不变的。空间是“不动的”,即如亚里士多德所说的那样,是不能移动的容器。
其三,绝对空问和相对空间。
牛顿提出了著名的绝对空间和相对空间概念。他说:“绝对的空间,就其本性而言,与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的;相对空间是绝对空间的可动部分或者量度。我们的感官通过绝对空间对其他物体的位置而确定了它,并且通常把它当作不动的空间看待。”口o(p20)绝对空间独立于物质而存在,永远是相同的和不动的。相对空间是绝对空间的表现和量度.它是人们经验中所感知的空间。与绝对空间和相对空间概念相对应,牛顿又定义了绝对运动和相对运动:“绝对运动是某~物体从一个绝对位置向另一个绝对位置的移动;相对运动则是从一个相对处所向另一个相对处所的移动。”悼’(p20)牛顿认为,人们的感官通过物体相对于绝对空间的位置而确定了相对空间;相对空间是人们感知到的具体空问,它在形状上和大小上都与绝对空间相l百j,因此可以用其量度和代表绝对空间。拉o(p20)由此说明,牛顿的
柑对空间只是绝对空间的量度.并不具有独立性;绝对空间才是鱼实的、独市的存在。
砸里士多德把空间分为两类:“一是共有的,即所自物体存在下其中的;男一是特有的,即每个物体所直接占有的.”111(p95)“共有空间”是所有的物体占有的共同场所,“特有空I'n】”是每个物体在共同场所中占有的份额。亚里士多德也把后者称为“直接空间”,它足物体的直接包围者.“即小大于也不小于内容物”…(p100).是内容物“静止的最直接的界面”。¨(p104)人类对窜问的认议,既需要大最的经验事实,也需要一定的科学抽象。人们能够直接把握(观察、测量)的是物体的“特有卒『日J”,ifIj对“共有空间”的认识是以关于“特有空阳j”的认识为基础的=在一定程度上町以说,“共有空间”与“特有空间”是一般与个别的关系,前者是后者的概括,后者是前者的体现。亚里上多德从大量的、具体的“特有空间”中提炼概括出一般的、共同的空间.这是关于空间认
识的一大进步。
牛顿的“绝对空间”和“相对空间”理论与亚里士多德的“共有空间”和“特有空问”具有一定的类似性。牛顿的“相对空间”是人们感知到的具体空间,因而它应当与具体的事物有关:砸氏的“特有空问“是物体的直接包围者,fHl样不能脱离具体事物。牛顿明确强调“绝对空问”与外界事物尤戈。亚氏虽然未说“共有空间”与事物无戈,但他反复强调“空阳J可以在内容事物离开以后留下来,因而是(与事物)可分离的。”…(p100)由此可以蜕,牛顿“绝对空间”和“相对空间”的思想是亚里士多德空间认识思想的发展。
其四.虚空是否存在。
在亚罩十多德之前.古希腊长期存在着关于虚空的争论。毕达哥拉斯学派和原子论者等主张存在虚空;而爱利亚学派的巴门尼德(Pamaenldes,)和种子论者阿那克萨哥拉(Anaxagora.s)等人则认为宇宙空间充满了物质.不存在虚空。亚里上多德也明确反对有虚空存在,主张“同物体分离的虚空是小存在的o'q1I(p112)针对虚空论者强调如果没有虚空,物体就根本不可能运动.他驳斥说:“有运动绝不必然有虚卒,”【1(plll)凼为就一般意义的运动(即性质变化)而言,事物发生性质,变化并不必须有虚空为条件;就空间方面的运动而言,物体能够同时相互提供空间以满足运动的需要,也币必须有虚卒为条件;他甚至认为“如果有虚空,就不可能有任何的运动;”…(p113)“万物在虚空里皆不能有运动。”_l(pil9)从虚空的定义m发,他推论出物体在虚空中“必然无限地运动下去叫1I(p114)、物体“会以超越一切的比例的速度
通过虚空”lJJ(p115)、“在段有介质的虚空里一切物体就会以
同样的速度运动”…(p116)等一系列结论。他认为这些结论都是小n,能的,因为“既然虚空必然是失去了物体的空间.……那么鼹然,这样的虚空足不存在的。”…(p110)亚里士多德主张存在充满物质(可见的实物和不可见的空气等)的空间,而不存在没有任何物质的虚窄。亚氏否定虚空存在的论述末必完全合理,但其结论是正确的。现代科学已经证明,自然界并不存在绝对没有物质的空间。
牛顿继承r占希腊德漠克利特和伊壁鸠鲁的原了论思
万
方数据想.I!I而认为自然界存在虚空.宇宙万物由原子和虚空构成。他在(--一学院笔记》中专有《虚空和原子问题》一节,其中在论证虚卒的存在时写道:“如果没有别的东西能够挤身下两个最小的粒子之间,就能够有真空。”他解释说.当物质粒子结合成物体时,假设两个最小粒子之间的距离只是粒子宽度的一半,则它们之间由于卒问太小『fii不可能有物质粒子插入.“真卒必定介人其问”.即两个粒子之『日J的空余部分即是真空。|6I这说明,牛顿在从事科学研究的初期即接受了虚李观念。由于承认虚守的存在,他在发现万有引力定律之后,即面临着说明万有引力通过虚空传递的机制问题,从而引起丁物理学史上长期的争论。
由上可知,在空问认识方面,亚里士多德和牛顿都认为空间独立于物质而存在、空间足相同的和小动的.亚里士多德把空间分“共有空问”和“特有空间”,牛顿则提出了“绝对空间”和“相对空间”,这些都表明一二者的认识基本上相近。所小同的是,亚里士多德反对有虚空存在,而牛顿则认为自然界存在虚空。
三结语
在世界科学史卜,弧里土多德第一个对时间和空间的性质作了较为全面的论述,为西方世界提供了一种朴素的时空观,并且这种时空观对欧洲科学文化的发展产生了深远的影响。著名哲学家海德格尔说:“亚罩十多德的时问论著是第一部流传至今的对时问这一现象的详细解释。它基本规定了后世所有的人对时间的看法。"7j这种评价并不过分.如上所述,牛顿对时间和空问的认识,在不少^面基本上是与亚里士多德一致的。
牛顿既提出了绝对时空概念,也提出了相对时空概念,但这二者有本质的区别。他认为,绝对时李是真正的、科学意义上的时空,反映时空的属性和本质;相对时窄是表观的、通常意义上的时空,是绝对时空的具体量度。牛顿在论证绝对时空概念的合理性时强调指出.人们通常的时间和空间观念是从町感知的经验事实中产生的,因而习惯于通过时宅与事物的联系来认识其性质,如此形成的时空观念并未真正反映时间和空间的本质;这种时空观念可以应用于日常生活中,但不适用于科学研究,因而必须从这种经验性的时空观念中抽象出绝对的时空观念。他在谈到“绝对处所”(即绝对窄问)和绝对运动与“相对处所”(即相对空间)和相对运动时说:“我们就用相对的处所和运动代替绝对的处所和运动.这在日常事物中并没有什么小方便之处,但是在哲学探讨中,我们应该把它们从我们的感觉中抽出来,考虑事物本身.并把它们同只是对它们进行的可感知的量度区分开束。”【2l
(p22
23)牛顿认为,相对时空是人们在日常经验巾形成的,
是对时空的感性认识,并末反映时空的真实本质;只有在此基础』抽象出的绝对时空才反映了时空的真实属性和本质。
学术界经常批评牛顿的绝对时空观,因为它割裂了时空对物质的依赖戈系。由上述分析可知,业罩十多德把空间分为共有空同和特有空闸.这与牛顿的绝对空间和相对空间具有一定的类似性;他虽然舀认虚空,认为空问充满厂物质,但
79
他认为空间像弈器一样可以离开物体而独奇_存在,凶而这种卒间也具有绝对性;他认为时问问等地出现于一切地方,均匀地流逝着,这显然属于绝对时间观念;这些都表明.砸里士多德的时空观念具有明显的绝对性成分。另外.他认为时间离不开物质的运动和变化,时闷本身就是物质运动过程的体现.这又表明其时间规念具有相对性;他的“特有空间”概念也具有空间的相对性思想。总体而论,亚里士多德的时空学说足对占希腊时宅认识的理沦总结,反映的是古代朴素的时空舰。他并非故意要割裂时空与物质的关系。亚氏时卒观念中具有明显的时空与物质无关的思想,这一事实说明,绝对时空舰的形成有一定的经验认识基础,符合认识的发展过程,是人类处十时空认识初级阶段的必然产物,具有一定的J力史必然性。
事实上,牛顿的绝对时事观不仪在亚罩士多德的时空理论中可以找到充分的认暇基础,而且在其同时代也不乏知音。牛顿的老师巴罗(I-Barrow)即具有明硅的绝对时空观念,他蜕:“正像世界创造以前已经有空间,甚至现在在这个世界之外也有无限的卒问(上帝与之共存)一样
・在这世
界之前.以及和这个世界・起(也许在这个世界之外).也是过去和现在都有时问……就时间的绝对的和固有的本质而言,它根本小蕴涵运动…・尽管我们分辨时间的数量,并必定借助运动作为我们据m判断时间数量和把它们相互比较的一种量度。””他并且认为:“不沦事物运动还是静止,不论我们睡去还是醒来,时问总是一成不变地走着自己的路。”【9-巴罗的这种思想对牛顿时空观的形成有重要的影响。巴罗作为一位科学家,其时空观的形成也不是凭空产生的。这屿都说明.绝对时宅观的形成有一定的认识基础。
父于时间和空间的基本性质,一直是科学和哲学探讨的重要问题之一。随着文明的进步和科学的发展,人类在这方而的认识在不断深化。从古希腊的亚里士多德到近代的牛顿,再到现代的爱因斯坦.人类对时空的认识,经历了由“朴素时审观”到“绝对时空观”、再到“相对时空观”这样{个历史阶段;它们符自都有其历史台理性。爱因斯坦以相对论时空舰取代厂牛顿的绝对时宅现,并且明确指出了绝对时空观的错曝,fl{他仍然对牛顿提出绝对时空的做法给于了充分的
万
方数据肯定,认为牛顿所发现的认识道路,在当时“是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发'岘的唯一的道路。牛顿所创造的概念,甚至今天仍然指导着我们的物理学思想,虽然我们现在知道.如果要更加深入地理解事物的各种联系,你就必须用另外一些离直接经验领域较远的概念来代替这些概念。…oJ人类的科学认识活动是一个历史过程,每一个正确结论的获得都经历过一定的探索,都需要一定的认识摹础。在对时空本性的认识方面,牛顿与两千年前的亚里上多德相比,进步并不太犬,而且他们关于时空与物质无关的思想本质上都是错误的。但历史地看,我们既要肯定亚里七多德时空理论的历史价值,也要肯定牛顿时空观的历史地位。他们的时空观不仅是我们日常生活和经典物理学的时空构架的基础,而且对爱因斯坦建市相对论时空观也有重要的启发和促进作用。
【参考文献】
[1]亚里士多德张竹明译物理学[M].北京:商务印书馆,
1982
[2]HS.塞耶牛顿自然哲学著作选[M]上海:上海人民出
版社.1974
[3]苟力田亚里士多德全集(第7卷)[M]北京:中国人民
走学出版社.1991
275
[4]苗力田亚里士多德垒集(第2卷)[M】北京:中国人
民大学出版社.1991
304
[5]史蒂芬-霍金许明贤,吴忠超译.时间简史[M]湖南:
湖南科技出版社.200027
[6]J
E
McGuire
PhilosophicalQu6lion:Newt(m’s’rrinily
Notebook[M],Cambridge1983.345
[7]海德格尔.陈嘉映,王庆节译.存在与时阐[M].北京:三
联书店.1987
33
【8J阎康年牛顿的科学发现与科学思想[MJ湖南:湖南教
育出版社.1989347.
【9j威特罗时间的本质[M]科学出版社,1982
67.
[10]许良英,范岱年编译爱固斯坦文集(第1卷)[M]北
京:商务印书馆,1976
15
(责任编辑成素梅)
亚里士多德时空观与牛顿时空观比较
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
胡化凯
中国科学技术大学科技史与科技考古系,安徽,合肥,230026科学技术与辩证法
SCIENCE TECHNOLOGY AND DIALECTICS2003,20(1)4次
参考文献(10条)
1. 亚里士多德. 张竹明 物理学 19822. H S 塞耶 牛顿自然哲学著作选 19743. 苗力田 亚里士多德全集:第7卷 19914. 苗力田 亚里士多德全集:第2卷 19915. 史蒂芬·霍金. 许明贤. 吴忠超 时间简史 2000
6. J E Mc Guire Philosophical Question: Newton's Trinity Notebook 19837. 海德格尔. 陈嘉映. 王庆节 存在与时间 19878. 阎康年 牛顿的科学发现与科学思想 19899. 威特罗 时间的本质 1982
10. 许良英. 范岱年 爱因斯坦文集(第1卷) 1976
相似文献(10条)
1.期刊论文 张子文 论牛顿“警惕形而上学”的告诫在科学哲学上的意义 -内蒙古工业大学学报(社会科学版)2001,10(1)
近代自然科学要建立自己的大厦必须要与以亚里士多德为代表的“形而上学”决裂,建立适应自己生存和发展的科学思想和科学方法。其中十分重要的是牛顿所告诫的“物理学,要警惕形而上学啊!”。这一告诫对于摆脱以往哲学的钳制,建立近代物理学,以至全部近代科学有重要的意义。
2.学位论文 周彦威 从天球动转到运动之数 2009
亚里士多德的时间观念,向前可推至康德的先天内感官形式(在先验感性主体中奠定时间的本源性地位)、以及牛顿的绝对时间观念(机械动力学时间,绝对匀质框架、庸常时间领会--类空时间),向后可退至本源的时间性(本真的在与时交互规定共属一体并融汇于“Erejgnis-自行发生”之中)。我对后退之思更感兴趣,不过限于目前水平,这里所能做的并非是一个纯思层面的后退,而仅是哲学史层面的退思--为直面时间之思先做一准备性工作。 亚里士多德在思想史上主要做了两件事:1、在logos境域下探究存在(on);2、让存在运动起来,这两件事分别由其《范畴篇》《形而上学》、《物理学》来完成。存在必为运动着的存在,而运动延展于时间之中,亚氏对logos、on、运动、时间的严格规定,一方面为其延续千年影响的探究路径奠定了坚实的根基,但其相对本源处确已有所浮动,不再纯粹自由而深具真正开端的思想生发力量(最明显即为physis向pbysics、纯粹on向ousia的浮动、转换);另一方面却仍保留有重返本源的契机,有待于后人对其思想文本不断进行追根溯源、正本清源式的解读。本文力图在亚氏作为“第一开端之限、第二开端之始”的论断之光照下,解读亚氏时间观念。本文第一章在前苏格拉底视域下探究亚氏据以思时间的诸关联域、思想资源,其基本思想语词之渊源、演变,探讨亚氏是在何种思想语境中展开其时间规定的;第二、三章尝试就时间之思来把捉柏拉图与亚里士多德的思想关联,第二章着重探究柏拉图的宇宙论-非本源时间观念,而亚氏则从根本上继承了这一非本源立场但又与之(作为永恒摹本之时观念)有重大差异(在其物理--后物理语境中去规定时间);第三章力图探究亚氏对物理时间的源初规定究竟着眼于何处(拯救现象、为运动置基),且又是如何具体规定的(深凿“先与后”、“现-在”等观念)。而后记则记述了作者面对时间现象的困惑史,以及将一如既往探究时间的动力因。
3.期刊论文 周妍 从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦相对论时空观 -科技咨询导报2007,""(18)
本文系统地论述了时空观的发展过程,从古代的天圆地方时空观到亚里士多德的宇宙中心论;从亚里士多德的宇宙中心论到牛顿的绝对时空观;从牛顿的绝对时空现到爱因斯坦的相对论时空现.每一次变革都是人类认识史上的一次突破,一次飞跃,都是对旧的传统观念的挑战,因此在科学研究上我们必须坚持科学发展观,才能不断创新和突破.
4.期刊论文 刘康武. 苏兵. LIU Kangwu. SU Bing 正确认识亚里士多德 -物理教师2004,25(10)
在高一物理课本中有二次提到亚里士多德.一次是在自由落体处,学生们知道了亚里士多德的观点是:"轻的物体落得慢,重的物体落得快",这个观点是错误的;第二次是在讲"牛顿第一定律"时,亚里士多德关于"运动和力"的关系,又得出了错误的观点"力是维持物体运动的原因".学生们在学了这两节后,都感到这么简单的问题亚里士多德都搞错了,从此得出了一个结论--亚里士多德总是错误的.
5.学位论文 陈新辉 伽利略科学的哲学意蕴 2003
伽利略生活于文艺复兴末期,是近代科学起源中的一位重要人物.科学史家都曾花大量笔墨论述伽利略科学贡献和评价其在科学史上的地位,与此不协调的是,哲学史家在提到伽利略时往往只有三言两语,且局限于他物质两种性质的思想.这有主客观方面的原因,但哲学家这样对待伽利略是不公平的.伽利略强烈反对亚里士多德式的传统思维观念,在长期深入的运动研究中发展了同一性和连续性思想,以及把物质性质划分为两类的机械唯物主义思想;他著书立说驳斥"地静说",捍卫和宣扬"地动日心"的宇宙结构,推动了"哥白尼革命";他深入研究运动,获得大量科学理论,为牛顿综合提供了丰富的材料;他在科学史上首次使用数学演绎与观察实验有机结合的科学方法,并赋予一些古老研究方法以现代含义,大大推进了科学认识的发展,开创了现代物理学历史.因此,哲学有必要对伽利略科学各方面进行认真分析和研究,并给予客观评价.从哲学层面上观之,伽利略科学思维引发了当时人们思维方式的某种变革,引经据典的思辨型学术作风转化为面向自然寻求理论与实践、实验密切结合的思维模式,其科学方法使科学认识得以从人类其他认识方式中独立出来,使人类认识在十七世纪跃上一个新台阶,其尊重事实、无畏权威的科学精神通过《关于哥白尼和托勒密两大世界体系的对话》一书促进了近代动态统一哲学世界观的确立和传播.所以,由伽利略科学的三个方面——科学思想、科学精神、科学方法在近代哲学革命中所起的作用,以及在人类思维发展史中产生的影响
可以判定伽利略也是十六、十七世纪哲学革命中的一员.
6.期刊论文 李建伟. LI Jian-wei 经典力学的建立及其启示 -职大学报2009,""(2)
经典力学是关于宏观低速机械运动规律的科学,是自然科学中最早完成的一个门类.亚里士多德、哥白尼、开普勒、伽利略、牛顿等物理学家为建立经典力学做出了各自的贡献.经典力学的建立是一段漫长而艰苦的历程.研究这一段历史,不仅能使我们了解经典力学的建立过程,更深刻地理解经典力学的理论体系,欣赏其优美结构,而且对于建立辩证唯物主义世界观,防止走进机械唯物论和唯心论的误区也大有裨益.
7.期刊论文 张学伟 在《牛顿第一定律》教学中渗透哲学思想和科学精神 -北京教育(普教版)2006,""(3)
一、用辩证唯物主义观点分析本节课中所涉及到的人物
这部分教材中涉及的人物较多,包括亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿,是非常生动的物理学史教学范例.对于人物的认识,一定要用历史唯物主义的观点,将他们对科学的贡献与其本人所处的历史及科学发展的时代联系起来,予以正确全面的评价.
8.学位论文 曾贤模 Rethought on English Tense and Aspect System and Their Mathematical Models 2005
人们对于动词的体、时、时态的研究始于古希腊时期,至今已有两千多年的历史。今天能够看到的最早的体系是亚里士多德的时间-体-时态的体系。现存最早的系统的古希腊语法书是特拉克思的《语法科学》,该书使用的是不区分时和体的时态体系。时态体系被后来的拉丁学者继承并发展成为欧洲语法研究的时态传统。后来人们在对斯拉夫语言的研究中重新认识了体、时的不同,把体、时区分开的研究重新被人们注意。二十世纪初的一些学者在研究英语语法时开始注意到了体。直到二十世纪后半叶,英语语法的体时体系的影响逐步扩大;但是,时态体系并没有退出语法研究。本文第一章简要介绍亚里士多德的时间-体-时态体系、特拉克思的时态体系、Comrie的体时体系、Quirk的体时体系和以中国学者为代表的十六种时态体系,并对这些体系作出简要评价,指出在这些研究里体和时的本质并没有得到深刻的认识。第二章陈述作者对涉及体时研究的几个带有哲学性的问题的基本看法,指出:语言中的体和时是客观世界的时间和空间在人心理上的投影之语法化表达形式,从而揭示了体和时的自然本质。同时,本文还指出语言形成于低速的牛顿时空,所以,语言里的时空结构也具有牛顿时空的性质。从本质上讲,反映时间的时是一维的、线性的,反映空间的体是三维的、立体的。第三章在分析时和体的本质特征的基础上,给时和体重新下了定义;同时,指出过去人们把体看作是除时以外的另一个反映时间的语法概念是不正确的,体反映的不是时间而是空间。本文给体和时的定义是:体是反映动词所述过程的空间存在方式在人心理上的投影之语法化表达形式;时是反映动词所述过程所处时间区间在人心理上的投影之语法化表达形式。第四章指出-s和-ed不是现在时和过去时屈折形式,现在时的表达形式是助动词do,过去时的表达形式是助动词did。同时还引入了零助动词的概念。本文的结论是英语的体和时分别是由体助动词和时助动词表现的。作者把基本助动词进一步区分成体助动词、时助动词和时态助动词三类。第五章把英语时系统区分成现在时、过去时和将来时三个基本时以及过去将来时一个衍生时,并根据各时的基本意义建立了它们的数学模型。第六章把英语体系统区分成一般体、进行体和完成体三个基本体以及完成进行体一个衍生体,并根据各种体的基本意义建立了它们的数学模型。第七章在总结全文讨论结果的基础上提出了进一步研究的建议,并特别指出:对于语言的研究除了已有的研究语言内部结构、语言与社会和语言与认知这三个视角以外,还应当加入研究自然、社会和认知对于语言内部结构的影响和作用这一视角。
9.期刊论文 李琍. LI Li 上帝与空间——基督教世俗化语境中的牛顿空间学说的形成 -复旦学报(社会科学版)2007,""(6)
本文大致梳理了自古希腊到牛顿有限空间理论与无限空间理论的论辩历史,指出牛顿的无限空间学说取代亚里士多德的有限空间学说并不是自然科学的观察实验方法战胜抽象理论的结果,而是因为在基督教思想世俗化运动的过程中,人类理智逐渐抛弃了古代和中世纪的谦卑态度,日益取消了人类理智与上帝理智之间的差别与界限,最终相信人类可以像上帝一样把握一个无限的空间.
10.期刊论文 林林 牛顿破解七色光奥妙 -发明与创新(学生版)2008,""(1)
我们这个世界色彩斑斓,但五颜六色是从哪里来的?自古以来人们就一直在思索这个问题.古希腊大学者亚里士多德认为,各种不同的颜色是由于照射到物体上的亮光和暗光按不同比例混合所造成的.
引证文献(4条)
1. 胡化凯. 林祯祺 亚里士多德对时间和空间的认识[期刊论文]-力学与实践 2006(5)
2. 左冰 旅游学研究的时空视角:一种概念性理论框架[期刊论文]-桂林旅游高等专科学校学报 2006(1)3. 张俊青 时空观的历史关注与未来展望[期刊论文]-理论探索 2005(3)
4. 王爱国. 赵鹏飞. 武慧敏 从相对论看爱因斯坦的哲学思想[期刊论文]-山西高等学校社会科学学报 2004(4)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kxjsybzf200301018.aspx授权使用:武汉工程大学(whgc),授权号:0e5123bd-4957-4c31-b4e5-9e4100b75afa
下载时间:2010年12月3日