鐵塊落地實(shí)驗(yàn)不能推翻亞里士多德，科普詩(shī)人曹天元抖音導(dǎo)讀《物理學(xué)》
11.2814:17
16世紀(jì)末，“兩個(gè)鐵塊同時(shí)著地”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓伽利略成為人們心里的科學(xué)名星；其辯解的亞里士多德數(shù)學(xué)學(xué)則被貼上了“保守”“落后”的標(biāo)簽。真的是這樣嗎？9月24日，知名科普詩(shī)人曹天元作客《高山科學(xué)精典》抖音直播間，通過(guò)導(dǎo)讀亞里士多德專著《物理學(xué)》，介紹了亞里士多德建立的化學(xué)學(xué)體系，并闡述了科學(xué)進(jìn)步的規(guī)律。
曹天元是知名科普詩(shī)人，學(xué)校結(jié)業(yè)以后赴日本和中國(guó)澳門讀書(shū)，主攻的專業(yè)為生物物理；其暢銷科普書(shū)《上帝擲色子嗎》被稱為“中國(guó)版的《時(shí)間史話》”。
在這次《高山科學(xué)精典》抖音直播間導(dǎo)讀中，曹天元介紹，《物理學(xué)》一書(shū)的中文名為《》,就是現(xiàn)代“物理學(xué)”的意思。但其原名為“”，意思是“關(guān)于自然的課程”，后演化為現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)。《物理學(xué)》一書(shū)所講的并非現(xiàn)代嚴(yán)格意義上的數(shù)學(xué)，更多的是對(duì)自然哲學(xué)性的探求。
該書(shū)作者亞里士多德出生于公元前384年，是柏拉圖的中學(xué)生，也是亞歷山大的老師。有后世學(xué)者統(tǒng)計(jì)亞里士多德一生曾寫(xiě)了150本書(shū)，內(nèi)容涵括邏輯學(xué)、物理、天文、生物、心理學(xué)、倫理學(xué)、政治學(xué)、修辭學(xué)等，因而他又被稱為古埃及集大成式、百科全書(shū)式的學(xué)者。
曹天元補(bǔ)充，亞里士多德存世作品有46種，但經(jīng)考證有十幾本被覺(jué)得是后世贗品，還有一部份是其領(lǐng)導(dǎo)的“逍遙學(xué)派”所創(chuàng)作。《物理學(xué)》一書(shū)公認(rèn)是亞里士多德的中學(xué)生依照其授課內(nèi)容所作，類似我國(guó)的《論語(yǔ)》，代表了亞里士多德本人的思想。
曹天元向抖音直播間的網(wǎng)友介紹，《物理學(xué)》一書(shū)中，亞里士多德所關(guān)心的并非自然界中具體的、細(xì)節(jié)的知識(shí)，而是其普遍的哲學(xué)性的基本性質(zhì)。比如一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，亞里士多德關(guān)心的并非是其哪些時(shí)侯運(yùn)動(dòng)到哪些位置，而是哪些是運(yùn)動(dòng)？世界上的東西為何會(huì)動(dòng)等。
亞里士多德在書(shū)中建立了一套嚴(yán)謹(jǐn)又自洽的數(shù)學(xué)體系。他把自然界歸結(jié)為上升的火、氣與增長(zhǎng)的水、土，以及月球之外的以太五大元素。正是因?yàn)橥梁退性鲩L(zhǎng)的屬性，所以月球是一個(gè)圓球，且是宇宙的中心，以太中的群星則圍繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這套數(shù)學(xué)體系互相關(guān)聯(lián)，牽一發(fā)而動(dòng)四肢，所以無(wú)法撼動(dòng)。
直至近2000年后知名的“兩個(gè)鐵塊同時(shí)著地”實(shí)驗(yàn)。在伽利略面前，亞里士多德成了被推翻的“反面教材”，但是真的是這樣嗎？曹天元強(qiáng)調(diào)，亞里士德多并未說(shuō)過(guò)“越重的物體掉落越快”，按照《物理學(xué)》第四章內(nèi)容，本意為“運(yùn)動(dòng)物體的速率與‘動(dòng)勢(shì)’成反比，與阻力成正比”。其中的“動(dòng)勢(shì)”并非指質(zhì)量，是由物質(zhì)的“火、氣、水、土”等構(gòu)成元素決定的；且亞里士多德對(duì)速率的判定，考慮到了阻力的作用，鐵塊落地實(shí)驗(yàn)則幾乎忽視了阻力。所以曹天元覺(jué)得“伽利略對(duì)亞里士德多的指責(zé)是不創(chuàng)立的”“大部份科學(xué)史家懷疑伽利略并未做這個(gè)實(shí)驗(yàn)”。
曹天元總結(jié)，很難通過(guò)某個(gè)實(shí)驗(yàn)推翻一套完整的科學(xué)體系。他引用了科學(xué)史家托馬斯庫(kù)恩“范式革命”的觀點(diǎn)，即“科學(xué)的革命并非簡(jiǎn)單的正確推翻錯(cuò)誤，而是更好的理論代替了舊的范式”，牛頓熱學(xué)之于亞里士多德、相對(duì)論之于牛頓熱學(xué)都是這么。他引用了當(dāng)代知名化學(xué)學(xué)家卡洛·羅威利的觀點(diǎn)——“亞里士多德的數(shù)學(xué)學(xué)是反直覺(jué)的物理學(xué)是什么意思，是基于觀察的，是(在其有效范圍內(nèi))正確的，與牛頓數(shù)學(xué)學(xué)(在其有效范圍內(nèi))的正確是相同的。”
這次抖音直播間導(dǎo)讀還設(shè)有討論環(huán)節(jié)，由北大學(xué)院哲學(xué)系水木學(xué)者博士后劉任翔兼任嘉賓主持，高山書(shū)高校董會(huì)主席、清華大學(xué)科學(xué)史系系院長(zhǎng)吳國(guó)盛共同參與了討論。兩人還就亞里士多德時(shí)代的古埃及，然后的科學(xué)發(fā)展脈絡(luò)物理學(xué)是什么意思，亞里士多的邏輯與理智，后世百科全書(shū)級(jí)學(xué)者等話題展開(kāi)了討論。
據(jù)了解，《高山科學(xué)精典》致力于約請(qǐng)100位著名學(xué)者來(lái)做導(dǎo)讀者、200位著名人士做嘉賓，共同解析科學(xué)名著，推動(dòng)大眾科學(xué)地閱讀，下降對(duì)科學(xué)的興趣，提高科學(xué)文化素質(zhì)，讓科學(xué)融入現(xiàn)代人的生活形式。節(jié)目于每周六晚8：00上映，網(wǎng)友可關(guān)注抖音帳號(hào)@高山科學(xué)精典觀看回放及預(yù)約。
近些年來(lái)，越來(lái)越多院校院長(zhǎng)、學(xué)者、院士走入抖音，向公眾傳播科學(xué)知識(shí)。本文提及的柏拉圖、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦等相關(guān)專著都曾在《高山科學(xué)精典》節(jié)目中做過(guò)導(dǎo)讀。《2023抖音公開(kāi)課學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)報(bào)告》顯示，抖音雙一流學(xué)院公開(kāi)課覆蓋率下降至93.2%，一級(jí)學(xué)科覆蓋率100%。共有400位院士、45位教授、4位諾獎(jiǎng)得主在抖音傳遞知識(shí)。
不僅導(dǎo)讀精典，抖音科普直播還率領(lǐng)用戶探求最前沿的知識(shí)。在不久前結(jié)束的諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)季，抖音“知識(shí)前沿聚會(huì)”邀請(qǐng)了曹則賢、李永樂(lè)、郭偉等14位科學(xué)家、專家、科普達(dá)人講解諾獎(jiǎng)知識(shí)，深受網(wǎng)友歡迎。獲悉，抖音“知識(shí)前沿聚會(huì)”活動(dòng)于去年10月1日上線，將持續(xù)至今年1月1日，包含科學(xué)家直播對(duì)談、關(guān)鍵科學(xué)熱點(diǎn)及時(shí)剖析、創(chuàng)作者科學(xué)內(nèi)容投稿等，覆蓋前沿科學(xué)、科技發(fā)展、科幻暢想等多個(gè)維度。
