在数学史话中，我们讲到过亚里士多德，作为逍遥派的创始人，亚里士多德是一个百科全书式的通才，对每个学科都有着非凡的贡献，他的著作构建了西方哲学的一个系统，里面包括了道德、美学、逻辑、科学、政治甚至还有玄学。亚里士多德前期的生平介绍我们可以在拙作《数学史话之逍遥子亚里士多德》中了解到，在这里不再重复了。在本文中，科普君只是想对亚里士多德在物理学中的贡献进行一些客观的描述。
亚里士多德
亚里士多德是柏拉图的学生，所以他的很多观点也是继承自柏拉图。同时他又从欧多克斯那里接受到了他的天球体学说，还进一步做了补充，使球体的总数达到了54个，因为他觉得这些球体都是真实存在的。而实际上，欧多克斯在使用这些球体的时候，只是将它们当作计算的假设手段而已，就如同我们在地图上看到的经纬线一样，在实际的地面上是并不存在的。亚里士多德还从恩培多克勒那里学到了四大元素的学说，但他认为四大元素只存在于地球上，而在无垠的天体中，有第五大元素"以太"的存在，而它才是组成一切天体的基本成分。很有意思的是，现在的局域网采用的最通用的通信协议标准的名称就叫"以太网"，也算是对亚里士多德的学说的另一种敬意吧。在五大元素的思路指导下，亚里士多德认为天地是受两个不同体系的自然规律支配的，地球上的一切都是可变的、污浊的，而天上的一切都是永恒的、不变的。地球上的四个元素都有其归宿，而运动就是要达到其归宿的一种努力。比如土元素居于中心，水在土上，气又在水之上，火元素则居于一切物质的最高点。产生这样的理论，主要是由于亚里士多德根据自己的观察来得出的，而不是根据实验和严格的理论推理所得来的。比如亚里士多德觉得由土构成的一切物质，比如岩石等等，如果放在空中的话，就会落下；而在一个湖中，湖底的泥土之上则是水，而藏在水下的气泡则会在水中向上运动，直到消散在空气中，而最重要的火则一直处于一种升腾状态。
四大元素
由此，亚里士多德得出一个结论：一个物体越重的话，它就越急于找到自己的归宿，因为重是这种返回的急切性的体现。所以，一个较重物体下落的速度要另一个较轻的快。这就是那个经常被拉出来鞭尸的"重物下落快"的理论，经常会跟伽利略的"两个铁球"放在一起说。教育学生做事情不要想当然，要亲自去实践，要仔细去观察。从这里我们也能够看出来，亚里士多德尽管是一个严谨的观察者，却不是一个实验者。虽然他能够注意到石头比羽毛落得快的事实，但是他并没有做不同重量的石头之间谁落得快的实验去验证自己的观点。另外，他也像很多其他的古代学者一样，并没有精确地对测量做出恰当的评价。这不是因为他们不屑于去完成精确性的评价，而是由于当时的仪器实在太过原始，几乎没有进行精确测量的方法。
《两个铁球同时落地》插图
亚里士多德接受了毕达哥拉斯的关于地球是圆形的概念，并提出了至今都行之有效的推理方法。亚里士多德是这样说的：当你向北走的时候，新的星星会出现在北方的地平线上，而原来的一些星星则会消失在南方的地平线上。如果大地是平的，则不会出现这样的情景，在地球表面上任何一点都能看到所有的星星。这是一个非常巧妙的推理方法，正是这个方法，才使得地球是圆形的这个观念冲过了中世纪最黑暗的时代，得以流传下来。
亚里士多德在他的著作中论述过力学问题。他已经具有正交情况下力平行四边形的概念。他解释杠杆理论说：距支点较远的力更易移动重物，因为它画出一个较大的圆。他把杠杆端点重物的运动分解为切向的（他称为"合乎自然的"）运动和法向的（"违反自然的"）运动。另外，亚里士多德还认为："凡运动的事物必然都有推动者在推着它运动"，但一个推一个不能无限地追溯上去，因而"必然存在第一推动者"，即存在超自然的神力。这里的运动是指一般意义下的运动，也包括力学运动在内。这个观点具有很大的迷惑性，甚至到现在还会经常出现在中学生的物理试卷中。后来牛顿通过大量的实验和推理，得出了"力是改变物体运动状态的原因"而不是亚里士多德的"力是改变物体运动的原因"。
另外，亚里士多德在光学上也有一些著名的论断，比如他认为白色是一种再纯不过的光，而平常我们所见到的各种颜色是因为某种原因而发生变化的光，是不纯净的，这种结论直到17世纪大家都坚信不移。为了验证这一观点，牛顿把一个三棱镜放在阳光下，阳光透过三棱镜后形成了红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫七种颜色组成的光带照射在光屏上，牛顿得到了跟人们原先一直认为正确的观点完全相反的结论：白光是由这七种颜色的光组成的，这七种光才是纯净的。
三棱镜分解白光
虽然亚里士多德的理论有很多在现在看来都是错误的，但这并不妨碍他是一个伟大的科学家的事实。因为亚里士多德引领了科学发展的潮流，他将"观察"与"实验"带入到了科学中去。十六、十七世纪发生科学革命时，最初取得的胜利就是推翻了亚里士多德派的物理学，亚里士多德成为了科学的反面的典型。然而正是亚里士多德本人，将理性带入了科学，无论是他的正确的观点还是谬误，都是出自理性而非感性，而"理性"正是现代科学的基础。
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