从古希腊到近代早期力学含义的演变张卜天摘要 “力学”一词的含义从古至今发生了重大转变,但很少有人注意到这一点。本文详细讨论了“力学”含义的历史演变:它在古希腊是一门研究机械的学科,实现的是似乎违背自然的结果;到中世纪体现为所谓的“机械技艺”;到文艺复兴时期提升为一门介于数学与自然哲学之间的“中间科学”,自然物与人工物的界限被打破,力学与物理学的界限被模糊;到近代最终发展成一门研究运动的学科,与物理学合为一体。关键词 力学 中间科学 机械 自然运动 自然哲学 技艺提起“力学”(mechanics),我们马上会想起以“牛顿力学”为代表的经典物理学或以“量子力学”为代表的现代物理学。力学是物理学的基础,有时甚至等同于物理学,比如当我们说到牛顿力学时,几乎就等于说牛顿物理学。然而,牛顿的名著《自然哲学的数学原理》中几乎没有怎么提到 mechanics 这个词。“力学”最初研究的是以机械为代表的非自然物,这种原始含义仍然保持在“机械论哲学”(mechanical philosophy)、“机制”或“机械论”(mechanism)等派生术语的中文翻译中。某种意义上,它与物理学 [指研究自然物的理论科学] 甚至截然对立,与“力”更是没有直接关系。[这种误解当然与汉语翻译有关] 如果从“力学”一词的本义来讲,那么亚里士多德关于物体速度与力、阻力关系的论述,伽利略关于加速运动和落体定律的工作,笛卡尔的运动定律和碰撞定律,惠更斯的碰撞理论和圆周运动理论,牛顿的运动三定律,这些内容严格来说并不属于“力学”工作。那么,“力学”何时以及如何从最初的研究机械的学问演变成了后来研究一切物质运动的学科?这些重要的问题即使在专业的科学史家中也很少有人注意到,如马赫( Ernst Mach ) 的 《 力 学 史 评 》 ( Die Mechanik und ihre Entwicklung historisch-kritisch dargestellt),克拉盖特(Marshall Clagett)的《中世纪的力学科学》( The Science of Mechanics in the Middle Ages)、韦斯特福尔(Richard S. Westfall)的《牛顿物理学中的力:17 世 纪 的 动 力 学 科 学 》 ( Force in Newton's Physics: the Science of Dynamics in the Seventeenth Century)等经典力学史著作,更不要说绝大多数力学教科书,都没有强调力学含义的演变过程,都是按照后来对力学的理解来编排内容的。这样做会给人一种印象,以为书中所讨论的那些内容正是...