亚里士多德（前384—前322），古希腊最伟大的哲学家、科学家和教育家之一，堪称希腊哲学的集大成者。
他的《物理学》这本书研究的是自然，但并非现如今分门别类的自然科学，其实质是自然哲学概论，按亚里士多德所说，“自然是事物运动的根源”。
这本书探讨了存在物的本原，将其确定为质料和形式，并提出著名的四因说（质料因、形式因、运动因、目的因）。
运动是《物理学》的主体部分，包括运动及与之相关的时间与空间，连续与非连续，有限与无限，运动的分类等等。
其中许多结论以现今物理学观之已经过时，但在哲学史和科学史上，亚里士多德最早将一般哲学与自然哲学区分开来，研究自然哲学和自然科学的一般原理和方法。
他提出的问题，至今仍令人惊叹不已。
本文共计7254字
阅读时长约9min
物理学
《物理学》是西方最早的系统性的理论物理学著作，作者是亚里士多德。
他在书中探讨了运动、无限、时间、空间等抽象的物理问题。
亚里士多德把知识分为理论性的、实践性的和生产性的三类，《物理学》属于理论知识。
这本书的英文名是 Physics，但它的原意是“自然”，所以它的更准确的标题应该是“论自然”。
我们现在说的“物理学”就是“关于自然的学问”。
亚里士多德的“自然”不是指我们周围的自然世界，而是指那些在自身内部有运动和静止原理的事物。
这些事物的“自然”就是它们的运动和静止原理。
与之相反的是“人造物”，它们的运动和变化原理不在自身内部，而在人的制作中。
亚里士多德写了很多关于自然问题的著作，涉及天体、天气、灵魂、回忆、睡眠、做梦等方面，还有五本关于动物学的著作。
《物理学》是这些著作的总论，它从最一般的角度讨论了研究“自然”时会遇到的问题，也就是运动、无限、时间、空间等基本问题。
《物理学》并不是基于对自然现象的经验观察，而是基于逻辑推理。
因此，这本书是一部理论物理的著作，而不是经验或实验物理的著作。
亚里士多德的理论物理问题在今天看来也很难理解，比如相对论、量子力学、奇点等，我们很难用日常语言来解释它们。
亚里士多德在两千多年前就提出了这些问题，并给出了他的答案。
他的答案不一定正确，但是他的问题为后来的哲学家和科学家提供了研究的起点。
他的观点，比如对运动、无限和时间这些本质问题的讨论，也不是完全过时的，在今天仍然有价值。
接下来，我们从《物理学》这本书中讨论三个问题：
第一个是关于运动的概念，它是这本书的核心。
介绍亚里士多德对运动的分类和分析，以及他对“第一的推动者”的思想。
第二个是关于无限的概念，说明亚里士多德对无限的理解和态度。
第三个是关于时间的概念，我将探讨亚里士多德对时间的本质的看法。
运动
亚里士多德的理论物理世界是什么样的呢？
第一个问题就是他对运动的理解。
我们已经知道，亚里士多德把自然定义为事物内部的运动和静止的原理，所以运动和静止是《物理学》的核心概念。
但是亚里士多德主要关注运动，而不是静止，因为静止只是运动的反面，不是独立的概念。
我们还要知道，亚里士多德的运动概念很广泛，几乎等同于变化概念。
我们平时说的运动，比如我在操场上跑步，只是亚里士多德的运动概念中的一种，叫做“位移运动”。
《物理学》里的运动概念包括了所有的变化，无论是实体的、数量的、性质的还是位置的。
运动和变化在希腊语里是同一个词，只是在现代语言里有了不同的侧重。
亚里士多德把运动或变化分为四类。
第一类是“生成与毁灭”，就是一个事物从不存在变为存在，或者从存在变为不存在，这是一种实体上的或本质上的变化。比如一个孩子的出生，一棵树的死亡。
第二类是“数量的变化”，就是一个事物的数量增加或减少。比如一个孩子的体重从三十公斤长到四十公斤，身高从一米四长到一米五。
第三类是“性质的变化”，就是一个事物的性质改变。比如我因为晒太阳从白变黑，或者因为学习从无知变得有知识。
第四类是“位移运动”，就是一个事物的位置改变。比如我从北京到天津。
亚里士多德不满足于区分运动的种类，他还想找出运动的共同原理或要素，也就是所有运动都必须具备的共同特征。
亚里士多德认为，所有运动都有三个要素或原理：
变化的承载者、缺乏和形式。
变化的承载者是变化的主体，是变化之前就存在的，也是变化之中不变的东西。
缺乏是变化之前的状态，是某个事物还没有存在，或者还没有具有某种性质。
形式是变化之后的状态，是某个事物存在了，或者具有了某种确定的性质。
举个例子，一个孩子的降生是一个“生成过程”，在这个过程之前，这个孩子还不存在，这就是缺乏存在的状态。
当精子和卵子结合，形式和质料就结合了，这个孩子就存在了，这就是形式的状态。
再举个例子，我因为晒太阳从白变黑，这是一个“性质上的变化”，在这个变化中，我这个人是变化的承载者，我是变化之前就存在的，也是变化之中不变的东西。
晒太阳之前，我是白色的，这就是缺乏黑色这种性质的状态。
晒完太阳之后，我是黑色的，这就是具有黑色这种性质的状态。
在分析运动的时候，亚里士多德哲学里常用的“潜能”和“现实”这对概念又派上了用场。
运动就是一个事物从潜能的状态变为现实的状态。
比如，一个孩子在出生之前，只是一个潜在的孩子，而“生成”这种运动让一个潜在的孩子变成了一个现实的孩子；
再比如，我要从北京到天津，在到达天津之前，我只是潜在地“在天津”，而当位移运动完成，我就是现实地“在天津”了。
亚里士多德的物理学探讨了运动的本质和原因。
他认为，运动是潜能变为现实的过程，而这个过程需要有一个外在的推动力才能实现。
他否认了自然物能够自己运动的可能性，因为自然物的运动都是由灵魂或形式所驱动的。他还指出，运动的推动力不是一次性的，而是持续不断的。
这个理论虽然在科学上是错误的，但是在经验上是有一定的说服力的。
我们可以举例说明，比如推车或跑步，如果没有持续的推动力，就会停止运动。
这个理论在西方科学史上占据了重要的地位，直到牛顿的惯性定律出现，才被推翻。
亚里士多德进一步推论，如果所有的运动都需要有一个推动者，那么就不能有无限的因果链，因为这样会违反逻辑。
所以，必然存在一个最初的推动者，它不需要被任何东西推动，而只是推动其他东西。这个最初的推动者就是一个不动的推动者，是运动的永恒原因。
这个不动的推动者不能有形体，因为有形体就意味着有潜能，也就可能被推动。
所以，这个不动的推动者只能是一个纯粹的精神，它不在宇宙的任何地方，而是在宇宙的边界，以某种方式推动着天体的圆周运动，而天体的运动又影响了地球上的万物的变化。
这是《物理学》的核心内容，亚里士多德对运动的四种分类，以及运动的三个基本原理，都是为了说明这一点。
亚里士多德的物理学和形而上学最终汇合在同一个主题上，那就是不动的推动者。
在《物理学》中，他从运动的角度证明了不动的推动者的存在，但没有详细说明它的本质和作用。
在《形而上学》中，他从实体的角度证明了不动的推动者就是神，它是最高的实现，没有任何潜能，它只是思考自己，而它推动万物的方式，就是作为万物的最高目的。
这样，亚里士多德的物理学就成了形而上学，或者说，神学。
无限
亚里士多德想要弄清楚运动、时间、空间、质料，甚至宇宙的本质，他认为这些都和“无限”有关，但是“无限”又是一个很难理解的概念。
一方面，我们好像可以在任何地方看到“无限”，比如时间、空间、质料都可以无限地分割，就像《庄子》里面的那个故事，一尺之锤永远也用不完。
但是另一方面，我们好像从来也看不到“无限”，比如我们走的路程、物体的大小、切割的次数都是有限的，我们不可能真的无限地分割一个东西。
这样看来，“无限”既存在又不存在，这怎么可能呢？
亚里士多德的答案是，我们要分清楚两种不同的“无限”，一种是“潜在的无限”，一种是“现实的无限”。
我们不能把一个确定的长度分成现实的无限，因为这样的分割总会有个头。
但是我们可以把一个确定的长度分成潜在的无限，因为这个长度上的每个点都可以分割，只是我们不会真的去分割。
正是这种潜在的无限，让时间、空间、质料都是连续的，而不是断开的，这样我们才能理解连续的运动。
亚里士多德还精辟地讨论了“点”的问题。
我们可能会认为一个长度是由很多点组成的，但是这样的话，点到底有没有长度呢？
如果点有长度，那么无限个点就不能组成一个确定的长度。
如果点没有长度，那么无限个点也不能组成一个确定的长度，因为零加零还是零。
亚里士多德的解决方法是：
“点”不是真实的东西，而只是我们思考时的工具，是我们的思想创造的。
点就是分割的可能性，但是这些可能性并不都会实现。
这和现代数学里的“点”的概念是一致的，或者说现代数学借鉴了亚里士多德的思想。
通过这些讨论，我们明白了，亚里士多德不认为无限是一个超越一切的东西，而是一种存在于其他东西中的潜能。
亚里士多德对“无限”的理解是他的物理学的重要内容，他用这个理论解决了很多难题。
在他之前，有些哲学家认为宇宙是无限大的，因为它包含了一切。
但是亚里士多德却说，无限不是包含一切的东西，而是被一切包含的东西。
他用逻辑分析证明了宇宙是有限大的，这和今天的理论物理学家很像，也和现代人的宇宙观很接近。
亚里士多德的“无限”理论还帮助他反驳了芝诺的运动悖论。
芝诺是一个比亚里士多德早100年的哲学家，他提出了一些悖论，试图证明运动和变化都是假象，他的悖论在哲学和数学上都有很大的影响。
我们先来看他的两个悖论，第三个悖论我们下次再说。
第一个悖论叫“二分法”。
芝诺说，我们不可能从一个地方走到另一个地方，因为我们要先走过一半，再走过四分之一，再走过八分之一，如此无穷。
这样，我们要走过无限多个点，才能走完一个距离，这是不可能的。
第二个悖论叫“阿基里斯追龟”。
芝诺说，阿基里斯是希腊最厉害的英雄，跑得很快，但是他追不上乌龟。
因为当阿基里斯跑到乌龟的位置，乌龟已经爬了一点，当阿基里斯跑到这一点，乌龟又爬了一点，这样，阿基里斯只能越来越接近乌龟，但是永远追不上乌龟。
这两个悖论听起来有点道理，但是又和我们的经验不符，这就是悖论的魅力。
悖论就是看起来正确，但是又和常识相反的说法。
亚里士多德用他的“无限”理论轻松地驳倒了这两个悖论，他的关键就是区分潜在的和现实的点。
他说，如果我们要走过现实存在的无限个点，那么芝诺是对的，我们不可能走完一个距离，也不可能追上乌龟。
但是当我们运动的时候，并不是把无限多的点都实现了，芝诺说的“无限的点”只是潜在存在的。
这就是我们要讲的第二点，亚里士多德对“无限”的理解。
他认为无限不是现实的存在，而是潜能。他用这个理论，反驳了宇宙无限大的说法，也反驳了芝诺的运动悖论。
时间
亚里士多德对时间的理解是他的物理学的一个要点，他用这个理论解释了很多问题。
在他之前，人们对时间的本质一直很困惑，古罗马的奥古斯丁就曾经说过，“什么是时间？如果没人问我，我还知道；但是如果我想要对提问者解释它，我就不知道了。”
在历史上，人们对时间有不同的看法。
比如奥古斯丁认为时间是心灵感受到的“现在”，过去和将来都是心灵的活动。
牛顿认为时间是绝对的，不管世界上发生什么，时间都是匀速流逝的。
康德认为时间是人的思维方式，是人认识世界的前提。
爱因斯坦认为时间是相对的，会随着速度的变化而变化，甚至可能倒流。
但是西方思想史上，最早的时间观，就是亚里士多德在《物理学》里提出的。
他说，“时间就是运动的量度。”
当然，这句话不是那么容易理解，亚里士多德的时间观和上面提到的任何一种时间观都不一样。
他不认为时间是绝对的，也不认为时间是相对的，也不认为时间是主观的，也不认为时间是先验的。
他认为时间是依赖于运动的，是用来量度运动的。如果世界上没有运动，也就没有时间。
这个看法，考虑到了时间的客观性，也就是和运动有关。
同时，亚里士多德也考虑到了时间的主观性，也就是和心灵有关。
当我们的心灵没有变化，或者没有注意到变化，我们也不会感觉到时间的流逝，比如说我们出神或者专心做事的时候，就会忘记时间。
那么我们是怎么量度运动，确定时间的呢？
他认为，我们量度时间的方式，是判断一个事物和另一个事物不同，而第三个事物在它们之间。
当我们认为两端的事物和中间的事物不同，也就是说我们的心灵看到了两个“现在”，一个在前，一个在后，这时，我们才说时间过去了。
“现在”就像是直线上的“点”，不是真实存在的，而是我们的心灵用来标记和理解时间的工具。
我们用时间来量度运动，他认为，所有的运动中，最恒定，最有规律的就是天体的运动，比如太阳的升落，恒星的转动。
这种运动给我们提供了最好的参照物，定义了“天”这个时间单位。
其他的时间单位，比如小时、分钟、月、年，都是从“天”这个单位里放大或缩小得到的。
他认为，天体的运动是永恒的，这样就保证了时间不是纯粹主观的东西，而是有客观的基础的。
我们可能不完全同意亚里士多德对时间的这种解释，但是我们不得不承认，这个解释非常深刻，特别是它把时间的主观和客观方面结合起来了。
我们继续探讨芝诺的第三个运动悖论，以及亚里士多德是如何回应的。
这个悖论叫做“飞矢不动”，是哲学史上最著名的悖论之一。
芝诺认为，一支在飞行中的箭，在任何一个瞬间都只占有和自己长度相等的空间。如果一个物体只占有和自己长度相等的空间，它就是静止的。
所以，这支在飞行中的箭其实是静止的。这就产生了一个明显的矛盾，或者说悖论。
这个悖论引起了哲学和科学史上的广泛讨论，但是亚里士多德是第一个正面回应的人。
他在《物理学》这本书里用两个方面的论证反驳了芝诺。
首先，他用我们之前讲过的时间本质的理论，否认时间是由很多个“现在”组成的。
他认为，“现在”本身是没有长度的，只是过去和将来的分界点。如果每一个“现在”都没有长度，那么一系列的“现在”也不可能构成一个长度。
所以，即使这支箭在每一个“现在”都是静止的，也不能说明它在整个飞行过程中是静止的。
亚里士多德的第二个论证，是否认这支箭在某个瞬间是静止的。
他认为，无论说这支箭在某个瞬间是运动还是静止都是错误的。因为运动意味着有速度，而速度是距离除以时间。
所以，说某个物体在某个“瞬间”中运动是没有意义的。按照芝诺的说法，瞬间就是没有长度的，所以不能用它来计算速度。如果没有速度，我们就不能说这个物体是运动的。
同样，我们也不能说一个物体在“现在”这个瞬间是静止的，因为说一个物体是静止的，就意味着它在现在和过去都没有变化，这也需要一个时间长度。
所以，在一个没有长度的点上，我们也不能说这个物体是静止的。
这样看来，运动和静止都需要发生在一段时间内，运动要求物体在不同的时间处在不同的地方，而静止要求物体在不同的时间处在同一个地方。
这样亚里士多德就反驳了芝诺的悖论。
有人批评亚里士多德的论证，认为它阻碍了物理学和极限、微积分思想的发展。
其实正好相反，亚里士多德对芝诺的反驳非常深刻。
他正确地认为，一个运动的物体必须有一个速度，而速度就是在一段时间里穿过一定的距离。
后来的微积分和物理学发展，并没有证明亚里士多德是错误的，而是基于亚里士多德的洞察。
我们现在会说一个物体在某个点的“瞬间速度”，比如，网球场上有一个电子屏幕，显示发球时，网球离开球拍的“瞬间时速”。
这个数值并不是真的在一个没有长度的点上的速度，而是网球在不断缩短的时间跨度里的运动距离，当这个时间跨度趋近于零，就得到了这个速度的极限。
现代物理学对运动的理解确实超越了亚里士多德，这要归功于极限思想的发展，但是我们不能因此就说，亚里士多德的论证，也就是在某个瞬间不可能有运动，是错误的，或者阻碍了极限思想的提出。
相反，正是他关于运动与速度关系的看法，激发了极限思想的出现。
这就是我们要解读的第三点，亚里士多德把时间看作是“运动的量度”。
这样看来，时间就不是一个绝对的存在，而是依赖运动的，而且有一定的主观性，和我们用“现在”标记不同的时间点有关。
但是因为天体的运行这个最基本的时间单位是永恒不变的，时间就不是纯粹主观的，又具有了高度的客观性。
亚里士多德用他关于时间的理论，成功地回应了芝诺关于运动的第三个著名悖论“飞矢不动”，并且启发了现代的极限思想。
最后的话
我们再来简单回顾一下这期音频的知识要点。
首先，亚里士多德这里说的“物理学”，原本的意思其实是“自然之学”，而“自然”指的就是内在于一个事物的运动和静止的原理。
第二，亚里士多德的《物理学》这本书主要围绕着“运动”的问题展开，他把运动分成四类，讨论了不同运动的共同结构，也就是都要有运动的载体、缺乏以及形式。他关于一切运动最终都是被推动的理论，最终引出了“第一推动者”的思想，从而让他的《物理学》和《形而上学》殊途同归。
第三，亚里士多德认为如果不理解“无限”，我们就没有办法真正理解运动、时间、空间，甚至宇宙，他把“无限”理解成潜能，而非现实，由此他推论出包罗万有的宇宙必然是一个有限的空间。
最后，我为你解读了亚里士多德对时间的独特看法，他认为时间是“运动的量度”，同时具有主观和客观的属性。
联系客服
