关于物质和运动

第一章 关于物质和运动

物质是具有广延性的固态实体;它有各不相同的表面,并由此构成许多截然不同的物体。

运动靠视觉和触觉就可以很好地了解,所以要使用语言更清楚地阐述运动则是徒劳的。

物质或物体在运动或静止时具有惰性。

一个运动的物体需要足够的力量才能使它静止;正如一个静止的物体需要足够的力量才能使它运动一样。

物体不能使自己运动起来或者静止下来,所以,一个静止的物体将永远保持静止,除非某种外因使它运动起来;而一个运动着的物体将永远运动下去,除非某种外因使它停止。

一个运动的物体将保持直线运动,除非某种外因使它偏离原有方向,因为,正像一个物体不可能开始、改变或者停止自己的运动一样,它也不可能改变自己的运动方向。

运动的速度可以通过运动的位置、距离以及运动的时间长度来衡量。例如,有大小相等或大小不等的两个物体A和B,在相等时间里都移动了1英寸,那么它们的运动速度相等;但是,如果在相等的时间里,A移动了2英寸而B只移动了1英寸,那么A的运动速度就是B的2倍。

运动的量可以用运动的速度和运动着的物质的量来衡量[1]。例如,物体A,其重量与B相等,运动速度也与B相等,那么A就与B有相等的运动量。假如物体A的质量是B的2倍,而运动速度与B相等,那么A的运动量就是B的2倍,以此类推。

就人类的观察所及,似乎有一条不变的自然法则,即一切物体都有一种倾向,物体之间的吸力或者引力。

相同的力,作用于两个不同的物体上,总是在每一个物体中产生相等的运动量。例如,把一条载重为1吨的船和附近另一条载重为26吨的船拴在一起;如果用力拉一下拴这两条船的绳子,不管是大船还是小船,都会彼此靠拢,小船如果移动26英尺的话,大船只移动1英尺。

因为地球的质量比月球的质量大26倍,所以,在促使它们彼此靠拢的共同吸引力之下,月球向地球的运动将是地球的26倍,即地球每向月球运动1英里,月球就向地球运动26英里。

因此,在物体的这种相互自然的吸引中,较轻的物体的吸引被看成是引力,而较大的物体的吸引被看成是吸力,[2]因为较轻物体的运动(因为它的运动速度较快)可以单独引起注意。

相互吸引的物体离得较近时,这种吸引最强;而且这两个相同的物体在不同的距离,这种吸引与这些距离相应地成倍数的比例关系。比如,如果两个物体在某一特定距离以某一特定力量相互吸引的话,那么,这两个物体在一半的距离,将以四倍的力量相互吸引,在三分之一的距离,将以9倍的力量相互吸引,以此类推。

处于一定距离的两个物体由于吸引力,相互运动起来,尽管这一事实已被经验证实,但我们还是不能加以解释,因而被看做自然哲学的原则。

假定地球是宇宙中惟一的物体,而且处于静止状态;如果上帝在月球和地球之现在相同的位置上创造了月球,那么因为吸力或者引力,地球和月球将立即开始作直线的相向运动。

一个物体在另一物体的吸引下向它作直线运动靠拢。如果这一物体接受了一种新的偏离前者的运动,那么它将不再按这两者力的方向的任何一种方向作直线运动,而是按两者合力作曲线运动。而且这一曲线将因共同作用的诸多力的性质和大小而异。例如,在许多情况下,它将是这样一个曲线,它以它的起点为终点,或者周而复始:于是便构成一个圆圈,或一个与圆圈差异甚微的椭圆[3]或卵圆。

[1]考虑这是否与现有运动理论相一致已经超出了我的范围,但是我认为洛克的这一观点是错误的;因为运动涉及运行的空间以及运行所持续的时间,一个一盎司重的球在给定的秒数内经过了500码,而另一个重一磅的球在相同的时间里也运行了相同的距离,尽管推动一磅重的球的推动力必定比推动一盎司重的球的推动力明显地要大些,但是这两个球却具有相等的运动。所以,洛克在这里显然是混淆了运动与推动力——如果我准确地理解了他的含义的话。

[2]关于这一主题,读者除了参考牛顿及晚近哲学家的著作外,仔细研究霍布斯以前的思索可以获益。霍布斯对于这个理论有所发展,但是方法不够严密,内容也不完备。(《哲学要素》,Part Ⅳ.cⅹⅹⅹ,§ 2。还可参看培根爵士Sylva Sylvarum,703—4)。

[3]开普勒似乎是第一个观察到行星可以按椭圆运行的人,然而论证这一观察的真实性却留给了牛顿。读者在金勋爵(Lord King)的《洛克的一生》中发现这一论证(Vol.ⅰ.p.389,et seq.)金勋爵认为,“前置辅助命题的表达形式比基本原理通常所用的表达形式更具解释性。”