改变世界的科学家:物理学家的世界
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百科全书

苏格拉底和柏拉图,都是人类文明史上闪耀的明星,他们的哲学思想深深地影响着后世,他们也是历史与哲学教科书上的常客。我们不难想象,亚里士多德青少年时期接受的是雅典当时最好的教育,而亚里士多德后来的成就,也完全对得起他的老师,并且,他还有一位出色的学生——亚历山大大帝。

亚里士多德被称作“百科全书式的科学家”。笔者列出他的著作给大家感受一下:《工具论》《形而上学》《物理学》《气象学》《论天》《论生灭》《动物志》《动物之构造》《动物之运动》《动物之行进》《动物之生殖》《论灵魂》《论感觉和被感觉的》《论记忆》《论睡眠》《论梦》《论睡眠中的预兆》《论生命的长短》《论青年、老年及死亡》《论呼吸》《论气息》《尼各马可伦理学》《优台谟伦理学》《政治学》《雅典政制》《大伦理学》《欧代米亚伦理学》《论美德和邪恶》《经济学》《修辞学》《诗学》《亚历山大修辞学》。这长长的著作列表,既体现出他研究的成就斐然,又能看出来亚里士多德是极为博学的,他的著作涵盖了逻辑学、哲学、自然科学、伦理学、经济学、美学等各方面。

从当时的视角来看,亚里士多德的知识面几乎包含了所有学科,这一点极为特殊。在各地的古代文明中,不乏各种对世界有深度思考的先哲,但论知识面的广度,亚里士多德可谓第一人。一方面,这是由于亚里士多德非常重视实践,他并不是把自己关在屋子里冥思苦想,而是走遍整个希腊,在旅行中,他见到了广阔的天地,好奇心也愈加强烈;另一方面,他那位出色的学生——亚历山大大帝在征讨四方的路上,贴心地为他带来了各地的动植物特产,让亚里士多德的知识边界不断扩展。

亚历山大大帝是马其顿的国王,是欧洲历史上最伟大的军事家、政治家之一,他20岁即位,21岁统一希腊全境,22岁开始东征,横扫小亚细亚、中东、伊朗高原,征服埃及、波斯,南征印度,他足迹之广阔,在古代世界可谓数一数二,这也使得他这位老师——亚里士多德,得以见识到来自各地的奇特标本。

亚里士多德的科学成就尽管伟大,却也带有很明显的时代局限性。亚里士多德的大量观点后来都被推翻了,现在再看他的科学推断,会感觉非常朴素,充满了人类早期文明对科学的想象。

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比如,亚里士多德认为:地球是宇宙的中心,地球上的物质是由水、火、气、土四种元素组成的,他还认为:所有运动的物体必然都有推动者在推着它运动。这些理论,虽然后来都被证实为错误的(后文在伽利略一章中也会讲到如何证明),但依然难掩亚里士多德对人类早期科学启蒙的重大贡献。其实我们单从他的这些著作名就可以看出,之前的人们研究自然现象,都是笼统地把各种自然现象放在一起研究,而亚里士多德进行了学科分类,比如前文中我们列出的著作《物理学》。他将学科进行分类,对于学科发展有极大的促进作用。如果一直笼统地研究全部的自然科学,很多问题很难深入研究。亚里士多德为自然科学,甚至是整个人类知识,贡献了一套分类体系,其中很多都沿用至今。

除了将物理学分类为独立的分支,亚里士多德还明确了很多物理概念,再一次为物理学打下一块坚实的基石,比如速度、密度、温度等概念均是由他明确提出的。

概念是学习物理与理解世界的第一关。长度之类的概念,人们可以直接观察得出,拖把杆比筷子长,这很容易看出来,但是像速度这样的概念,就需要明确地进行定义。我们在看短跑比赛的时候,能看到同时同地出发的运动员,有人跑在前面,有人在后面,以此我们判断出在前面的人更快——也就是同样的用时,谁运动得远,谁速度快;最终比赛判定成绩的时候,是看同样跑一百米,谁用的时间更少,也就是同样的距离,谁用时短,谁速度快。由此可见,人在判定速度快慢的时候,已经出现了两种方式,这种分歧会导致后续的研究越来越模糊,而明确的速度定义:运动路程除以时间,就可以消除这种分歧,让研究得以继续下去。因此,我们在学习物理的时候,都是先学习物理概念的定义。

公元前323年,亚里士多德优秀的学生,那位人类历史上伟大的军事家、政治家——亚历山大大帝,在他33岁准备整顿军队远征迦太基与罗马的时候,突然病倒并撒手人寰。英年早逝的他并没有留下合法的继承人,帝国内部发生动乱。

亚里士多德一直生活在雅典,而雅典人曾与亚历山大大帝交战。尽管亚里士多德一直避免谈论他的学生以免触怒雅典人,但亚历山大大帝的离世,还是让雅典人的怒火有了发泄的机会,亚里士多德被指控不敬神灵——这是他老师的老师——苏格拉底也曾被指控过的罪名。

亚里士多德并未选择像苏格拉底那样毅然赴死,而是逃离了雅典,在逃亡的路上,他染病去世,享年63岁。此时,距离他的学生亚历山大离世,仅过去了一年。