进入亚里士多德

进入亚里士多德

亚里士多德是科学史上耸立的一座分水岭。他的工作涉及面甚广，包括逻辑学、物理学、宇宙学、心理学、博物学、解剖学、形而上学、伦理学和美学，这些工作既是希腊启蒙的巅峰，又代表了其后2000年的高水平学问的科学源头。亚里士多德创立的科学传统在晚古时期、中世纪伊斯兰世界和近代早期的欧洲都占据统治地位，他的科学和世界观直到几个世纪前还一直主导着科学的方法论和科学研究的方向。

亚里士多德于公元前384年出生在希腊北部色雷斯的一个小镇斯塔吉拉，其家庭背景显赫，父亲担任过马其顿国王的御医。还未成年，亚里士多德就前往雅典在柏拉图门下学习，此后他作为学园成员在雅典一共待了20年，直至柏拉图于公元前347年去世。然后，他就在爱琴海各地游历，直到公元前343年马其顿国王腓力二世（PhilipⅡ）召他去宫廷担任王子的教师。王子就是亚历山大（Alexander），后来的亚历山大大帝。亚历山大于公元前336年加冕，开始他征服世界的大业；亚里士多德则回到雅典，建立他自己的学园——吕克昂学园。亚历山大于公元前323年英年早逝，亚里士多德从政治上考虑，感到这时还是离开雅典为好。次年，他在62岁时逝世。我们公认的亚里士多德的著述很多，其中有些是他在世时编纂的，也有些是在他死后的头两个世纪中由他的弟子们编辑的。总之，有好些完整的书籍留了下来，不像他之前的那些自然哲学家们，只留下只言片语。其实，关于他以前的自然哲学家的情况，我们大半是通过亚里士多德对他们工作的评论才得到了解的。

从社会学的观点看，包括所有的希腊科学家在内，亚里士多德的研究不接受任何国家当局的监督，他与当权者无任何体制上的从属关系。他的讲书院——吕克昂学园——设在雅典郊区的一处园林里，他在那里讲学。他在世时，它还没有成为一所正式的学园。因此，亚里士多德在很大程度上是不受约束的教授，对谁都不在乎的知识分子。事实上，他的名气来自于他的纯科学成就。他研究的内容反映了他的社会学立场，极其抽象，在工程、医疗或者国家事务中没有任何可能的应用。亚里士多德虽然知道纯粹研究和应用研究之间的区别，也明白“思索的哲学家”（speculative philosophers）和“［医疗］从业者”的不同，但是他仍然只按照自己个人的兴趣研究自然哲学。即使写到关于解剖学和生物学的内容，那本来是极容易涉及对于治病有些用处的领域，他也只限于研究他所关心的生命在一个理性宇宙说中的地位那样的论题。同样，他对运动理论的研究所产生的影响虽然一直延续到17世纪，但那只是他纯理论研究的一个组成部分，在技术和经济活动中没有任何实际用处。

亚里士多德毫不含糊地表述了他对于科学和技术之间关系的看法。他说，在人类掌握了必要的实用技能以后，有了闲暇时间的知识分子培植了纯科学：“当一切［实用的］东西都已经齐备时，人们就发现了那些既不涉及生活中的必需品也与享乐品无关的科学，这样的事情最早发生在人们有了闲暇时间的地区。”而且，是好奇心提供了发展纯科学的动机：“因为人们最初是被好奇心引向研究［自然］哲学的——今天仍是如此……所以，如果他们钻研哲学可以避免无知的话，那么，他们为求得知识本身，不考虑功利应用而从事科学活动，就是一种个人权利。”亚里士多德的观点与现代的考证结果十分相符，即在当时已知的希腊科学家当中，从事纯科学探索和应用探索的比例，大约为4∶1。

在追随亚里士多德的历代自然哲学家看来，他的成就所显示的那种优雅和力量主要来自他的世界观的统一性和普适性。他提供了对自然界和人类在其中地位的一种全面的、一以贯之的而且十分理性的观察方法，而这种观察方法在视野和解释广度上至今尚无任何方法能与之匹敌。

亚里士多德的物理学，其实还包括亚里士多德的全部自然哲学，严格说来代表的是常识科学。不像柏拉图的先验论，亚里士多德认为感觉和观察是有效的，它们是通往知识的唯一途径。亚里士多德的观点总是与我们所知道的日常观察和生活中的常见现象相吻合（不像现代科学常常与日常观察相抵触，需要重新学习一下感觉才能接受）。亚里士多德强调事物的可感觉本质，这一点与毕达哥拉斯或者柏拉图的追随者们遵循的定量的和先验的方法正好相反。因此，亚里士多德的自然哲学更符合常识，在科学上也更有希望。

亚里士多德的物质理论是全面了解他的宇宙观的一条捷径。他沿袭恩培多克勒和柏拉图的观点，也认为存在着土、气、火、水4种基本元素。但是与柏拉图认为这些元素呈抽象的多面体形不同，亚里士多德认为它们是由更为基本的几个属性——热、冷、湿、干——配对组成的。这些属性都由一种在理论上品质较差的“第一物质”即原初材料（prima materia）反映出来。因此，如图4.5所示，属性湿和冷构成元素水，热和干构成火，湿和热构成气，冷和干构成土。普通的土和其他一切合成物体都是这些纯元素的混合物，而纯元素是绝对看不到孤立态的。与柏拉图只有在范型的先验世界中才找到实在也不同，亚里士多德认为我们体验到的世界就是物质的真实，因为世界中的物体（如桌子和树木）就是由基本物质和范型结合而成的一个个不可分割的混合体。亚里士多德的物质理论极其理性，又同经验一致。例如，解释水的沸腾，是因为属性热替代了属性冷，所以水转变为“气”。在这个例子中，由于用了火，使空气的热和湿代替了水的冷和湿。需要指出的是，这样一种关于元素的定性理论正好为金丹术提供了理论基础：既然属性被反映在属性较为单一的原初材料即“第一物质”上，那么从理论上说就有可能除去比如铅原来具有的属性，而代之以金的属性。这个理论借助亚里士多德的权威，足以让金丹术活动理直气壮。

对于亚里士多德来说，运动——位置变化——的物理学，仅仅是诸如生长、发酵和腐败等等普遍存在的变化或更替的一个特例。他把某一种运动按照每一种元素的特性与之配合起来：土和水是重的，自然要向宇宙中心（也就是地球）运动；气和火是轻的，自然背离中心运动。此外不需要任何理由来说明这种固有的运动，就像现代物理学不需要理由来说明惯性运动一样。因此，每一种元素都要在宇宙中找到一个位置，即其所谓的自然位置（natural place）：土位于中心，外面是分层的水、气和火的同心球层。因此，他的理论分析与我们在自然界中所看到的现象十分一致，如湖泊和海洋在大地的上面，水中的气泡会上升，大气在水和大地的上面，以及火好像在空气中上升和流星闪着亮光在天空一划而过，等等。诚然，土、水、气和火这些围绕着宇宙中心的同心球层不是完美的球形，从理论上讲，那是因为大地代表着充满了变化、暴虐、缺陷和腐败的场所。地上的万物杂乱无比，不像天区（celestial region），那里完美、稳定，也不存在腐败。为了支持这些猜想，亚里士多德曾提及可用实验来加以证实。如果想把一只充满空气的袋子或气囊浸入水中，你会感觉到把气从它的自然位置挪开进入水的王国所受到的阻力；如果强行把一只气囊浸入水中，一松手，它就会自然而然地回到空气中。

在亚里士多德提出的世界结构中，我们生活在其上的地球基本上是球形，而且整体处在宇宙中心保持不动。如果能设想出一种特别的实验，把地球从中心位置移开，它一定会自然地回到中心，重新处在那里，就像高处的石块要穿过空气、穿过水回到它的自然位置一样。于是，亚里士多德的地心宇宙说，即认为球形地球在宇宙中心保持不动的想法，就得到了物理学权威的支持，而且证实了我们感受到的大地静止而天体运动的那种经验。例如，亚里士多德曾以日食期间地球投射在月亮上的阴影来证实地球为球形。他还为驳斥地球在运动的说法提供了一些常识论据。比如，竖直向上抛掷一只球，它会回落到原来的地点，绝不会因下面的大地在运动而掉在靠后的地方。

因为在地球区发生的自然运动（向上或向下）和在天体区发生的自然运动（总是圆形）截然不同，亚里士多德的宇宙说严格区分了这两个区域的物理学。地上的物体如果作自然运动，那就是说，运动的开始和维持都不需要某个活的或者外部的推动者，它们的运动或向上或向下，也就是或背离或向着地球的中心，这取决于它们是轻还是重。地上王国或者说月下王国，指的是月球轨道下面的世界，在这里，4种元素都趋向它们的自然位置。月球上面的天空是一个第五元素的天国，那种第五元素是第五种基本物质，亚里士多德称它为以太。这第五元素与其他4种元素不同，它不与后者结合，不会腐败，仅以纯粹态存在，独自处在它自己的天体王国中。亚里士多德也把一种自然运动与以太联系起来，那不是趋向或背离中心的直线运动，而是围绕中心作完美的圆周运动。这种关于天区完美性的像是形而上学的信条其实也是基于自然主义的观察，因为天上的物体看起来就是球形，而它们也像是（至少每日的运动）在围绕着地球作完美的圆周运动。我们从自己这个始终流动和变化着的世界观察到天上恒定而不变的模样，是由于以太具有不变的特性。这种二重物理学对于地上王国和天上王国有着不同的运动定律，其实也同日常的经验和观察相一致，因而长期未被触动，一直要到17世纪才让位给关于运动和万有引力的牛顿定律，由单一的物理学来说明整个宇宙。(https://www.daowen.com)

除了由土、水、火、气组成的物体所进行的向上或向下的自然运动，在我们周围的世界还能见到非自发的运动，如射出的箭矢的运动，那也需要加以解释。亚里士多德把一切这样的运动都视为强制运动或暴力（反自然）运动。亚里士多德指出，这一类运动总是需要一个外来推动者，由某一个人或某个东西施加某种外力去引起有关的运动。不仅如此，那个推动者还必须始终与该物体保持接触。在绝大多数情形下，亚里士多德要求的推动者都不难找到，因而他的这条原理显然已得到证实，例如马拉车、风吹船帆和手握笔写字等等都是如此。不过，也有难以说清楚的情形。比如，射出的箭矢或投掷出去的投枪会继续向前，已经不与射手或投手接触，这时的推动者又在哪里呢？（亚里士多德本人解释说，介质在以某种方式推进它们。）此外，关于动植物的那种看似不动的运动，亚里士多德认为，那是它们的灵魂在起作用，因为动物和植物都有它们的灵魂（对于人来说是理性）。

除了抛物运动的情形难以解释外，亚里士多德的理论似乎至少同我们在这个物理世界平常不很仔细的观察是一致的。除了这些普遍原理外，亚里士多德还在力、速度和阻力之间建立了定量的关系。他的结果在表面上并非不堪一击。他举了一个在沙滩上拖动木船的例子。很明显，木船自己不会移动，需要加上外力。那个外力还要足够大，能够克服船和沙滩之间的摩擦阻力，才会使木船移动起来。而且，木船移动的速度取决于施加的力大过那个阻力值多少。拉船人使劲越大，船动得就越快；摩擦力越大，船就动得越慢。对于物体下落的情形，作用在物体上的力与它的重量成正比，因此，重物体会比轻物体下落得快。（物体包含的土物质越多，就越重，它就越容易“分开气”而下降至它的自然位置。）这个观念就出自亚里士多德原理，它与我们看到的情形真是太一样了。例如，一本重书就比一张轻纸掉到地上要快。同样，同一个物体在水中下落比在空气中下落慢；如果是在蜂蜜中或是在熔化的铅中，那就会更慢，甚至会浮在表面。通过上述这些例子和其他许多例子，亚里士多德的观念就我们所看到和所经验到的情况而言，便稳稳当当站住了脚跟。由此不难理解，为什么亚里士多德的自然哲学会流行那么长时间。

从亚里士多德的运动定律还引出一个在历史上有过重大影响的原理，那就是，只有在有一定密度的介质中才会有运动。换句话说，在真空中不可能有运动。在真空中运动意味着没有阻力。但是阻力如果趋于零，那么运动物体的速度就会变成无穷大，而以无穷大速度运动的物体会在同一时间处于两个位置，这实在是荒谬绝伦，同我们所有的经验都相悖。亚里士多德排斥真空，那就意味着否定原子论，否定了假定原子在其中运动的空而无物的空间存在。在亚里士多德看来，空间必须被完全填满。亚里士多德的运动观以其说服力和普遍适用性击败了偶尔针对它提出的那些批评。当然，最终还是发生了一场深刻的科学革命，推翻了亚里士多德关于运动必须在介质中进行的那些观点，用一种替代的学说取代了它们的位置。在长达2000年的时间里，亚里士多德关于构成世界的要素的那些观点，他的关于位置的概念，还有他的那些运动原理，曾是那么言之有理，因此一直被那些按照希腊传统研究自然哲学的人奉作经典并且广为流传。

在分析亚里士多德的思想时，如果过分偏重物理科学——尽管那是他的世界观中十分基本的内容——那也是错误的。在另一个领域，他还是一位影响巨大、非常熟练的观察型——几乎还能说是实验型——生物学家和分类学家。（我们必须要记住，在19世纪以前还没有生物学这个名词。）他进行经验研究，比如仔细观察鸡胚胎的发育情况。又如他的著述中有三分之一的内容就涉及生物学问题。特别要指出的是，亚里士多德用来阐述他的关于变化的最重要论点的那个模型，并不是出自物理学，而是源于生物学。生物体的生长和发育为亚里士多德提供了一种说明变化的模型。在那种模型中，变化体现为一个转化和形成的过程，即事物中的“隐性得以现实化”（actualization of that which is potential）。他举出的一个经典例子，就是在现实的橡子中潜藏着一棵橡树。生长或变化只不过显露出原已潜在着的那些特点而已，这样就避免了从无生有那样的巴门尼德式的悖论。而且在亚里士多德看来，一种形式的消失意味着另一种形式的出现，因此宇宙必定是永恒的，在时间循环中它永远重复着自身。

亚里士多德在仔细考察生物时又是系统分类学的先驱。他把生物划分出主要的等级，把动物分为“无血的”无脊椎动物和有血的脊椎动物。他区分出3种“灵魂”类型（营养、感觉和理性），分别对应植物、动物和人类较高的感知功能，从而建立起解剖学和生理学的联系，或者说，提供了一种看待生物体运行方式的方法。亚里士多德肯定了自发繁殖概念，认为生殖过程是雄性向后代提供“形式”，雌性只提供“物质”。在很长一段时期内，如同物理科学一样，亚里士多德对生命科学也产生了很大影响。例如，希腊—罗马医师、同样也是有很大影响的理论家盖伦（Galen），他就是在亚里士多德奠定的基本框架内开始其研究工作的。又如埃雷索斯的狄奥弗拉斯图（Theophrastus of Eresus，公元前371—前286年），即亚里士多德所创立的位于雅典的吕克昂学园的继任领袖，他把老师的研究范围扩大到植物学，在18世纪以前，其著作一直都是该领域的标准文献。

亚里士多德不是一位教条主义的哲学家，他的话并没有被奉作不变的真理。确切地说，虽然其基本原理得到坚持，但是他的工作只是为在他以后若干世纪中进行的科学研究以及形成的探索传统提供了一个出发点。狄奥弗拉斯图就对亚里士多德关于火乃基本元素之一的说法提出过尖锐批评。关于局部的移位运动，继狄奥弗拉斯图之后于公元前286—前268年担任吕克昂学园第三任领袖的兰普萨库斯的斯特拉托（Strato of Lampsacus），则根据加速度现象批评过亚里士多德，指出他未能注意到物体在开始和停止运动时的加速和减速。拜占庭的一位自然哲学家菲罗波内斯（John Philoponus），在晚些时候也加入到关于亚里士多德运动理论的这场辩论中来。中世纪欧洲的思想家们为此争论得更加激烈，终于导致对亚里士多德学说的根本修正。这种批判传统坚持了2000年之久。

亚里士多德的著述为晚古时期、伊斯兰世界和中世纪欧洲文化中的较高学问提供了基础。他的宇宙，从根本上说，同柏拉图一样，仍然是神学宇宙，认为天体是活生灵，具有神性，是被不动的或者说原初的推动者（Unmoved，or Prime Mover）推动着运动。这样一来，亚里士多德的哲学就与犹太教、基督教和伊斯兰教的神学不谋而合，结果，持有这三种信仰的神学家便竭力使他们对宗教教义的诠释尽可能地符合亚里士多德的学说。同样，许多拜占庭、穆斯林和基督教的科学家也找到了理解自然的灵感：原来，他们相信的那些东西正是上帝的杰作。亚里士多德关于生命有等级系列的观念以及其他许许多多看法，得到后来基督教和统治当局的共鸣，那样的环境肯定也成为他的自然哲学长时期经久不衰的一种保障。

亚里士多德学说作为一份智识遗产，构成了继承希腊文化的那些文明中的一部科学思想史。他进行分析的透彻性和他的观点大至宇宙的广泛适用性，成为希腊启蒙时期以后科学文化的典范。亚里士多德和他的学生亚历山大大帝在一年不到的时间里相继逝世（分别于公元前322年和公元前323年），似乎带有某种寓意，他们两个人各自以不同的方式都曾改变过当时的世界。他们去世以后的世界，无论在科学方面还是在政治方面，都与他们生前的世界大为不同。