亚里士多德的充实性（plenum）

天文学和非天文学知识内在的相互作用为天文学家安上了眼罩，亚里士多德关于充满的宇宙或充实性（plenum）的概念对此提供了第二个例证。这个例子比前面的更为典型，因为与前面展示的相比，知识中各种线索之间的联结在这里更多而且约束性更少。亚里士多德思想的复杂格局现在开始浮现出来。

古代关于宇宙充满的概念经常诉诸“厌恶真空”（horror vacui），即自然厌恶真空。作为一条说明性原则，它可被意译为：自然总是会有所行动以避免真空的形成。以这种方式，希腊人从大量的自然现象中得出了它，并使用它反过来解释这些自然现象。水不会从一个敞开的细颈瓶中流出，除非在瓶子上凿第二个眼，因为如果没有第二个眼让空气进入，流出的水就会在它的后面留下真空。虹吸管、水钟和水泵可以据同样的原理被经济地解释，都可以用这种原理简要地说明。一些古代思想家将“厌恶真空”应用到对附着力的说明和对热空气和蒸汽动力的设计上。这个原则的实验基础不会受到挑战。没有那些希腊人完全不知道的仪器，在地球上不可能制造出令人信服的近似真空。直到16世纪深层采矿的大规模发展，人们发现水泵不能将水提升超过30英尺，这时才有气体力学现象来挑战那条原则。抛弃“厌恶真空”必然意味着毁掉一个对大量的地上现象所作出的完全令人满意的科学说明。

然而，对于亚里士多德和大部分后继者来说，“厌恶真空”不只是在地表或近地表适用的一个成功的实验原理。亚里士多德主张，不仅地上世界事实上不存在真空，而且宇宙的任何地方都“原则上”不存在真空。真空的概念对他来说完全是用词矛盾，就像“方的圆”一样。今天，当人见过真空管和听到过真空泵后，亚里士多德对于虚空不可能性的逻辑证明便几乎没有人相信了，尽管很难在他的论证中发现漏洞。但是在缺乏我们今天拥有的相反的实验证据时，它们看起来很可信，因为它们来自我们在讨论物质和空间问题时所用语词内在的真实的困难。很显然，空间只能由物质所占据的体积来规定。没有物质物体，对空间的规定就没有凭借；空间很显然不可能因其自身而存在。物质和空间是不可分割的，是同一硬币的两面。没有物质就没有空间。用亚里士多德更烦琐的话来说：“有维度但又不是物质实体的维度，没有这样的东西。”5

宇宙充满理论因之与逻辑和实验的权威结合在一起进入了古代科学，并且立即成了宇宙论和天文学理论的一个基本的成分。比如，它被包括在亚里士多德对于恒星天球内运动的持续性的解释中。如果任何一个天球层或地界的壳层被一个真空所替换，该壳层以内的所有运动就会中止。壳层与壳层之间的摩擦制造了所有的运动，除了回归天然位置外，而真空会中断这个推动链条。还有，正如我们已经指出的，真空的不可能性是宇宙有限性的基础。在恒星天球外既无空间也无物质，什么也没有。如果没有一个物质和空间不可拆解地结合在一起的观念，亚里士多德派就会被迫承认宇宙的无限性。物质可能被虚空所包围，而虚空反过来又可以被物质所包围，但不可能有终点，不可能有最后的边界，在这里宇宙一劳永逸地止步。

但是，因为两个原因一个无限的宇宙不可能是一个亚里士多德的宇宙。一个无限的空间没有中心：任何一点与其边界上的所有点有着相同的距离。如果没有中心，就没有重元素土得以聚集的最佳点，也就没有什么内在的“上”和“下”以确定一种元素回到其恰当处所的天然运动。事实上，在一个无限的宇宙中没有什么“天然处所”，因为每一处所与其他的处所都相同。就像我们在后面会更完整地看到的，整个亚里士多德的运动理论无可救药地被限定在一个有限和充满的空间概念中。两者共存亡。(https://www.daowen.com)

这些也不是空间的无限性为亚里士多德主义者带来的仅有的困难。如果空间是无限的，如果没有什么特定的中心点，说宇宙中所有的土、水、气和火都会往一个而且仅仅一个点上会聚，那是根本不可信的。在一个无限的宇宙之中，很自然会假定有其他的世界散布在全部空间的这儿和那儿。也许在这些其他的世界上也有行星、人类和动物。于是，地球的独一无二性消失了；驱动着整体的外层力量一起消失了；人类和地球不再处在宇宙的中心。在古代和中世纪，大多数像原子论者这样一些相信宇宙是无限的哲学家们都感觉他们被迫同时接受虚空的实在性和世界的多样性。直到17世纪，信奉这一套概念的人都没有构造出在解释日常的地上现象与天象方面能与亚里士多德相匹敌的宇宙论。无限宇宙在今天可能是一个常识宇宙，但今天的常识已经被改造了。

亚里士多德思想中充满宇宙（full universe）概念所扮演的多种角色，是我们关于宇宙论或世界观之融贯性的一个正式的范例。充实性（plenum）包含在气体力学、运动的持续性、空间的有限性、运动定律、地球的独一无二性之中。这个单子还可以扩充。注意，充实性并不逻辑地要求地球的独一无二性，或中心位置，或静止性。它只是装进了一个融贯的模式之中，独一无二的、居中的、静止的地球是这个模式里第二条主线。反过来，地球的运动也并不必然要求真空的存在或宇宙的无限性。但是，自哥白尼理论获胜之后这两套观点很快赢得了赞同，这不是偶然的。

哥白尼自己并不相信这两套观点。我们会看到，他试着保留亚里士多德和托勒密宇宙论的大多数核心特征。但是通过给地球一个绕轴运动，他使恒星天球不动了，剥夺了它的物理功能。而通过给地球一个轨道运动，他使天球的尺寸极大地增加成为必要。于是，哥白尼的宇宙论在行星际问题中去掉了它的许多基本的亚里士多德功能，而同时要求它有更多的功能。他的后继者们很快砸碎了如今无用的天球，把恒星散布在空间各处，承认恒星之间有真空或某种非常像真空的东西，并且幻想在我们太阳系之外巨大无边的太空中的其他世界上也住着其他人类。“厌恶真空”作为地界的原理也没有持续很久。在新的宇宙中，科学家非常容易意识到，矿工们一个世纪来已经在过长的水泵的顶部制造了地界真空。在17世纪的气体力学概念中，大气压力很快取代了真空。在气体力学的修正中，许多别的力量发挥了根本的作用——这个故事比较复杂——但哥白尼的新天文学是这个故事情节中一个必要的因素。天文学理论再一次展示了它与其他科学理论之间内在的纠缠，而这些其他的科学再一次制约了天文学的想象力。