Фізіка Арыстоцеля

Арыстоцелеўская фізіка — кірунак натурфіласофіі, выкладзены ў працах старжытнагрэчаскага філосафа Арыстоцеля (384—322 гг. да н. э.), вучня Платона. У сваім трактаце «Фізіка» Арыстоцель імкнуўся ўстанавіць усеагульныя прынцыпы змен, што кіруюць усімі прыроднымі целамі: як жывымі, так і нежывымі, як нябеснымі, так і зямнымі. Сюды ён адносіў усе віды руху (прасторавае перамяшчэнне), колькасныя змены (рост і памяншэнне), якасныя змены, а таксама змены субстанцыяльныя — «узнікненне» (нараджэнне, станаўленне) і «знішчэнне» (гібель, спыненне існавання).

Для Арыстоцеля «фізіка» была шырокім полем ведаў, якое ўключала дысцыпліны, што сёння мы аднеслі б да філасофіі свядомасці, пачуццёвага вопыту, памяці, анатоміі і біялогіі. Менавіта фізіка ўтварае той падмурак, на якім грунтуюцца многія ягоныя творы. Уласна да фізікі ставяцца творы «Фізіка», «Пра неба», «Пра ўзнікненне і знішчэнне», «Метэаралогіка».

Ключавыя канцэпцыі арыстоцелеўскай фізікі ўключаюць структуру Космасу як сістэму канцэнтрычных сфер, дзе Зямля знаходзіцца ў цэнтры, а вакол яе размяшчаюцца нябесныя сферы. Сфера Зямлі складалася з чатырох элементаў: зямлі, паветра, агню і вады, падуладных зменам і распаду. Нябесныя ж сферы складаліся з пятага элемента — нязменнага эфіру. Аб’ектам, створаным з гэтых элементаў, уласцівы «натуральны рух»: зямля і вада імкнуцца ўніз, а паветра і агонь — уверх. Хуткасць такога руху залежыць ад вагі целаў і шчыльнасці асяроддзя. Арыстоцель даводзіў, што прыродная пустата існаваць не можа, бо ў такім выпадку хуткасць руху стала б бясконцай.

Арыстоцель вылучыў чатыры прычыны (альбо тлумачэнні) змен, што адбываюцца на зямлі: матэрыяльную, фармальную, дзейную і мэтавую. Што тычыцца жывых істот, то біялогія Арыстоцеля абапіралася на назіранне за тым, што ён лічыў «натуральнымі родамі» — як за базавымі адзінкамі, так і за групамі, да якіх ён іх прылічваў. Ён не праводзіў эксперыментаў у сучасным разуменні гэтага слова, а абапіраўся на збор звестак, метады назірання (напрыклад, ускрыццё) і высоўванне гіпотэз пра ўзаемасувязь вымяральных велічынь, такіх як памер цела і працягласць жыцця.

 Метады 
міні|Старонка з выдання 1837 года «Фізікі» старажытнагрэчаскага філосафа Арыстоцеля — кнігі, якая закранае мноства тэм, у тым ліку філасофію прыроды і пытанні, што сёння ўваходзяць у склад аднайменнай сучаснай навукі — фізікі.

Хоць прынцыпы Арыстоцеля і стасаваліся са звычайным чалавечым вопытам, яны не грунтаваліся на кантраляваных колькасных эксперыментах, а таму не апісваюць Сусвет з той дакладнасцю, якой патрабуе сучасная навука. Сучаснікі Арыстоцеля, такія як Арыстарх Самоскі, адкідалі гэтыя прынцыпы на карысць геліяцэнтрызму, аднак іхнія ідэі не мелі шырокага прызнання. Арыстоцелевы прынцыпы цяжка было абвергнуць простымі паўсядзённымі назіраннямі, але далейшае развіццё навуковага метаду паставіла іх пад сумнеў. Гэта стала магчымым дзякуючы эксперыментам і дбайным вымярэнням з выкарыстаннем усё больш дасканалых прылад, такіх як тэлескоп і вакуумная помпа.

Паміж сучаснай і арыстоцелеўскай фізікай існуюць відавочныя адрозненні, галоўным з якіх з’яўляецца выкарыстанне матэматыкі, якая практычна адсутнічала ў Арыстоцеля. Тым не менш, некаторыя нядаўнія даследаванні пераацанілі фізіку Арыстоцеля, падкрэсліваючы як яе эмпірычную абгрунтаванасць, так і яе пераемнасць з сучаснай фізікай.

 Канцэпцыі 
400px|міні|Мадэль Сусвету Петэра Апіяна (1524 г.), створаная пад моцным уплывам ідэй Арыстоцеля. Зямныя сферы вады і зямлі (адлюстраваныя ў выглядзе мацерыкоў і акіянаў) знаходзяцца ў цэнтры Сусвету. Іх непасрэдна акружаюць сферы паветра і агню — лічылася, што менавіта там бяруць свой пачатак метэарыты і каметы. Далей ідуць нябесныя сферы (ад унутраных да знешніх): Месяц, Меркурый, Венера, Сонца, Марс, Юпітэр і Сатурн, кожная з якіх пазначана астранамічным сімвалам планеты. Восьмая сфера — гэта нябеснае скляпенне (фірмамент) нерухомых зорак, які ўключае бачныя сузор’і. Паколькі праз прэцэсію раўнадзенстваў узнікла разыходжанне паміж бачным і ўмоўным падзелам задыяка, сярэднявечныя хрысціянскія астраномы дадалі дзявятую сферу — Крыштальную (Crystallinum), якая ўтрымлівала нязменную версію задыякаHistory of Science. Дзясятая сфера належыць чароўнаму Першарухавіку, прапанаванаму Арыстоцелем (хоць меркавалася, што свайго «нерухомага рухавіка» мае кожная сфера). Вышэй за яе хрысціянскае багаслоўе змясціла «Імперыю Бога» (Эмпірэй). Аднак гэтая схема не паказвае, як Арыстоцель тлумачыў складаныя траекторыі руху планет па небе. Каб захаваць прынцып ідэальнага кругавога руху, ён прапанаваў ідэю, паводле якой кожная планета рухаецца некалькімі ўкладзенымі адна ў адну сферамі. Полюсы кожнай сферы злучаліся з наступнай, больш шырокай сферай, але восі вярчэння былі зрушаны адна адносна адной. Хоць Арыстоцель пакідаў пытанне колькасці сфер адкрытым для эмпірычнага ўдакладнення, ён прапанаваў дапоўніць шматсферныя мадэлі папярэдніх астраномаў. У выніку атрымалася сістэма з 44 або 55 нябесных сфер.

Асноўныя пастулаты фізікі Арыстоцеля:
 Натуральнае месца — кожны элемент імкнецца да свайго натуральнага месцы, нейкім чынам размешчанага адносна цэнтра Зямлі, а значыць і цэнтра Сусвету.
 Гравітацыя/левітацыя — на аб’екты дзейнічае сіла, якая рушыць гэтыя аб’екты да іхняга натуральнага месца.
 Прамалінейны рух — у адказ на гэтую сілу цела рухаецца па прамой лініі з пастаяннай хуткасцю.
 Залежнасць хуткасці ад шчыльнасці — хуткасць зваротна прапарцыйная шчыльнасці асяроддзя.
 Немагчымасць вакууму — так як хуткасць руху ў вакууме была б бясконца вялікай.
 Усёпранікальны эфір — кожны пункт прасторы запоўнены матэрыяй.
 Канчатковасць сусвету — мір канчатковы, г.зн. завершаны, такім чынам, дасканалы; свет нішто не ахоплівае, з чаго вынікае, што ў свету няма месца («месца — першая мяжа ўсеабдымную цела»).
 Тэорыя кантынууму — паміж атамамі быў бы вакуум, такім чынам матэрыя не можа складацца з атамаў.
 Эфір — аб’екты з надмесяцовага свету зроблены з іншай матэрыі, чым зямныя.
 Нязменны і вечны космас — Сонца і планеты — дасканалыя, нязменлівыя сферы.
 Рух па акружнасці — планеты здзяйсняюць кругавы рух.

 Элементы і сферы 
Арыстоцель падзяліў свой Сусвет на «зямныя сферы» — тленныя і зменлівыя, дзе жылі людзі, — і на рухомыя, але пры гэтым нязменныя нябесныя сферы.

Арыстоцель лічыў, што ўсё ў межах зямных сфер складаецца з чатырох класічных элементаў: зямлі, паветра, агню і вады. Ён таксама сцвярджаў, што нябёсы створаны з асаблівага бязважкага і нятленнага (нязменнага) пятага элемента, названага «эфірам». Эфір таксама мае назву «квінтэсенцыя», што літаральна азначае «пятая сутнасць».

Арыстоцель меркаваў, што цяжкая матэрыя, такая як жалеза і іншыя металы, складаецца пераважна з элемента зямлі з невялікай прымессю трох іншых зямных элементаў. Больш лёгкія аб’екты, на ягоную думку, утрымліваюць менш зямлі ў адносінах да іншых трох элементаў у сваім складзе.

Ідэя чатырох класічных элементаў не была вынаходніцтвам Арыстоцеля; першапачаткова яе вылучыў Эмпедокл. У часы Навуковай рэвалюцыі старажытная тэорыя класічных элементаў была прызнана памылковай і заменена эмпірычна праверанай канцэпцыяй хімічных элементаў.

 Нябесныя сферы 
Згодна з Арыстоцелем, Сонца, Месяц, планеты і зоркі замацаваныя ў ідэальна канцэнтрычныя «крыштальныя сферы», якія вечна верцяцца з нязменнай хуткасцю. Паколькі нябесныя сферы няздольныя да ніякіх змен, акрамя вярчэння, то менавіта зямная «сфера агню» мусіць быць крыніцай цяпла, святла зорак і выпадковых метэарытаўАрыстоцель, «Метэаралогіка» (Meteorologica). Самая ніжняя, сфера Месяца — адзіная з нябесных сфер, якая непасрэдна кантактуе са зменлівай матэрыяй «падмесячнага свету», зацягваючы за сабой пры вярчэнні разрэджаны агонь і паветра.

Падобна да Гамеравага «эфіру» () — «чыстага паветра» Алімпа, які быў боскім адпаведнікам паветра, якім дыхаюць смяротныя (, aer), — Арыстоцелевыя нябесныя сферы складаюцца з асаблівага элемента — эфіру. Ён вечны і нязменны, а ягонай адзінай уласцівасцю з’яўляецца раўнамерны кругавы рух.

Гэтыя канцэнтрычныя эфірныя сферы шчыльна прылягаюць адна да адной, «нясуць» на сабе Сонца, Месяц і зоркі і рухаюцца вечна. Сферы ўкладзеныя ў іншыя сферы, каб растлумачыць паводзіны «блукаючых зорак» (гэта значыць планет, чый рух, у параўнанні з Сонцам, Месяцам і зоркамі, падаецца хаатычным). Меркурый, Венера, Марс, Юпітэр і Сатурн — адзіныя планеты (уключаючы малыя), якія былі бачныя да вынаходства тэлескопа, таму Уран і Нептун, як і астэроіды, у гэты спіс не ўваходзяць. Пазней ад пераканання, што ўсе сферы канцэнтрычныя, адмовіліся на карысць мадэлі дэферэнтаў і эпіцыклаў Клаўдзія Пталамея.

Арыстоцель спасылаўся на разлікі астраномаў датычна агульнай колькасці сфер; розныя крыніцы называюць лічбу каля пяцідзесяці. Для кожнай сферы прадугледжваўся свой «Нерухомы Рухавік», у тым ліку «Першарухавік» для сферы нерухомых зорак. Нерухомыя рухавікі не штурхаюць сферы (яны і не маглі б гэтага рабіць, будучы нематэрыяльнымі і пазбаўленымі працягласці), а з’яўляюцца мэтавай прычынай іхняга руху. Гэта значыць, яны тлумачаць гэты рух падобна таму, як тлумачыцца выказванне «душа прыводзіцца ў рух прыгажосцю».

 Зямныя змены 
міні|Чатыры зямныя элементы
У адрозненне ад вечнага і нязменнага нябеснага эфіру, кожны з чатырох зямных элементаў здольны ператварацца ў адзін з двух іншых, з якімі мае агульную ўласцівасць. Напрыклад, халодная і вільготная вада можа ператварыцца ў гарачае і вільготнае паветра альбо ў халодную і сухую зямлю. Любая бачная змена халоднага і вільготнага ў гарачы і сухы агонь насамрэч з’яўляецца двухступеньчатым працэсам: спачатку змяняецца адна ўласцівасць, потым другая.

Гэтыя ўласцівасці вызначаюць рэальную субстанцыю адносна той працы, якую яна здольная выканаць: награваць ці астуджаць, высушваць ці ўвільгатняць. Чатыры элементы існуюць толькі ў сувязі з гэтай здольнасцю і адносна пэўнага патэнцыяльнага дзеяння. Нябесны элемент — вечны, таму толькі чатыры зямныя элементы адказваюць за працэсы «станаўлення» і «знікнення» — ці, кажучы тэрмінамі трактата Арыстоцеля «Пра ўнікненне і знішчэнне» (), за «генерацыю» і «карупцыю» (распад).

 Натуральнае месца 
Арыстоцелеўскае тлумачэнне гравітацыі заключаецца ў тым, што ўсе целы рухаюцца да свайго натуральнага месца. Для элементаў зямлі і вады гэта месца — цэнтр (геацэнтрычнага) СусветуАрыстоцель, «Пра неба» (De Caelo) II. 13-14.. Натуральнае месца вады — гэта канцэнтрычная абалонка вакол Зямлі, бо зямля цяжэйшая і таму апускаецца ў вадзе. Натуральнае месца паветра — такая ж канцэнтрычная абалонка, якая акружае сферу вады (менавіта таму бурбалкі ў вадзе падымаюцца). І нарэшце, натуральнае месца агню знаходзіцца вышэй за сферу паветра, але ніжэй за самую ўнутраную нябесную сферу (сферу Месяца).

У кнізе «Дэльта» сваёй «Фізікі» (кніга 4, раздзел 5) Арыстоцель вызначае «топас» (τόπος, «месца») праз узаемадзеянне двух целаў, адно з якіх змяшчае другое: «месца» — гэта мяжа, дзе ўнутраная паверхня першага цела (ёмішчы) датыкаецца да цела, якое ў ім знаходзіцца. Гэтае вызначэнне панавала да пачатку XVII стагоддзя, хоць філосафы ставілі яго пад сумнеў і вялі спрэчкі наконт яго яшчэ з часоў антычнасціНапрыклад, у працы Сімплікія «Следства пра месца» ().. Найбольш значная раннія крытыка з пазіцый геаметрыі была выказана ў XI стагоддзі арабскім вучоным-энцыклапедыстам Аль-Хасанам ібн аль-Хайсамам у ягоным «Трактаце пра месца».

 Натуральны рух 
Зямныя аб’екты падымаюцца або падаюць (у большай або меншай ступені) у адпаведнасці з прапорцыяй чатырох элементаў, з якіх яны складаюцца. Напрыклад, зямля (самы цяжкі элемент) і вада падаюць да цэнтра Космасу; таму планета Зямля і большая частка яе акіянаў ужо прыйшлі там у стан спакою. На супрацьлеглым полюсе знаходзяцца самыя лёгкія элементы — паветра і асабліва агонь, якія імкнуцца ўверх, прэч ад цэнтра.

У тэорыі Арыстоцеля элементы не з’яўляюцца паўнавартаснымі субстанцыямі (у сучасным разуменні гэтага слова). Хутчэй, гэта абстракцыі, якія выкарыстоўваюцца для тлумачэння рознай прыроды і паводзін рэальных матэрыялаў праз суадносіны гэтых элементаў у іхнім складзе.

Рух і змены шчыльна звязаныя ў арыстоцелеўскай фізіцы. Рух, паводле Арыстоцеля, уключае пераход ад магчымасці (патэнцыі) да рэчаіснасці (акта). Ён прыводзіў прыклады чатырох тыпаў змен, а менавіта: змены паводле сутнасці, якасці, колькасці і месца.

міні|Законы руху Арыстоцеля: У «Фізіцы» Арыстоцель сцвярджае, што хуткасць падзення аб’ектаў прама прапарцыянальная іхняй вазе і адваротна прапарцыянальная шчыльнасці вадкасці (або іншага асяроддзя), у якую яны пагружаныя. Гэта карэктнае прыбліжэнне для аб’ектаў у гравітацыйным полі Зямлі, якія рухаюцца ў паветры ці вадзе.

Арыстоцель меркаваў, што хуткасць, з якой два аб’екты аднолькавай формы тонуць або падаюць, прама прапарцыянальная іхняй вазе і адваротна прапарцыянальная шчыльнасці асяроддзя, скрозь якое яны рухаюцца. Разглядаючы іхнюю канечную хуткасць, філосаф быў вымушаны зрабіць агаворку: пры падзенні ў пустаце (вакууме) хуткасць атамаў не мела б мяжы (яны маглі б рухацца бясконца хутка, бо ў пустаце няма пэўнага месца, дзе яны маглі б супакоіцца). Аднак сёння ёсць разуменне, што да моманту дасягнення канечнай хуткасці ў асяроддзі з малым супраціўленнем (як паветра) два такія аб’екты будуць мець амаль аднолькавую хуткасць. Гэта тлумачыцца тым, што на абодва целы дзейнічае сіла цяжару, прапарцыянальная іхняй масе, з прычыны чаго яны паскараюцца амаль аднолькава. Гэта стала асабліва відавочным у XVIII стагоддзі, калі пачалі праводзіць эксперыменты з частковым вакуумам, хоць яшчэ за дзвесце гадоў да таго Галілеа Галілей прадэманстраваў, што аб’екты рознай вагі дасягаюць зямлі прыкладна за адзін і той жа час.

 Ненатуральны рух 
Акрамя натуральнай схільнасці зямных выпарэнняў падымацца ўверх, а цяжкіх целаў — падаць уніз, існуе ненатуральны, або вымушаны, рух у бакі. Ён узнікае ў выніку хаатычных сутыкненняў і слізгання аб’ектаў, а таксама праз трансмутацыю (ператварэння) элементаў, пра што гаворыцца ў трактаце «Пра ўзнікненне і знішчэнне». Арыстоцель сфармуляваў гэты прынцып наступным чынам: «Усё, што рухаецца, прыводзіцца ў рух нечым іншым» (). Калі знікае прычына, знікае і вынік. Прычынай, паводле Арыстоцеля, павінна быць сіла, якая штурхае цела датуль, пакуль знешні чыннік (агент) знаходзіцца ў непасрэдным кантакце з ім.

Далей Арыстоцель сцвярджаў, што хуткасць цела прама прапарцыянальная прыкладзенай сіле і адваротна прапарцыянальная супраціўленню асяроддзя, у якім адбываецца рух. У сучасным запісе гэты закон выглядае так:

Арыстоцель усведамляў, што гэты закон мае тры слабыя месцы (супярэчнасці):
 Па-першае, калі прыкладзеная сіла меншая за супраціўленне, то ў рэальнасці цела не зрушыцца з месца, аднак формула Арыстоцеля паказвае, што рух павінен адбывацца (хай сабе і павольна).
 Па-другое, што з’яўляецца крыніцай павелічэння сілы, неабходнай для росту хуткасці цела пры свабодным падзенні?
 Па-трэцяе, якая сіла працягвае рухаць кінутае цела (снарад) пасля таго, як яно аддзялілася ад крыніцы кідання?

У сваёй «Фізіцы» (кніга 8, раздзел 10, 267a 4) Арыстоцель прапанаваў рашэнне трэцяй праблемы на прыкладзе выпушчанай стралы. Ён сцвярджаў, што цеціва або рука перадае пэўную «здольнасць быць рухавіком» паветру, якое з імі кантактуе. Гэта сіла па ланцужку перадаецца наступнаму слою паветра і гэтак далей, падтрымліваючы рух стралы, пакуль першапачатковы імпульс паступова не рассеецца.

 Выпадак 
У сваёй «Фізіцы» Арыстоцель разглядае выпадковасці (, «сімбебэкос»), якія не маюць іншай прычыны, акрамя выпадку. Няма ніякай пэўнай прычыны для выпадковасці, а ёсць толькі выпадак (, «ціхэ»), гэта значыць прычына няпэўная (, «аорыстан») («Метафізіка» V, 1025a25).

 Кантынуум і вакуум 
Арыстоцель выступае супраць канцэпцыі непадзельных часціц Дэмакрыта (якія значна адрозніваюцца ад гістарычнага і сучаснага вызначэння атама). Ён адмаўляў магчымасць існавання пустаты (вакууму), вызначаючы яго як месца, у якім нічога не існуе. Паколькі Арыстоцель лічыў, што хуткасць руху аб’екта прапарцыянальная прыкладзенай сіле (або, у выпадку натуральнага руху, вазе аб’екта) і адваротна прапарцыянальная шчыльнасці асяроддзя, ён рабіў выснову, што ў вакууме аб’екты рухаліся б бясконца хутка. Адпаведна, любыя прадметы вакол пустаты імгненна запоўнілі б яе. Такім чынам, вакуум ніколі не змог бы ўтварыцца.

Цікава, што міжгалактычныя пустоты — войды, у сучаснай астраноміі (напрыклад, Мясцовы войд, які мяжуе з галактыкай Млечны шлях) маюць адваротны эфект: у выніку целы, змешчаныя не ў цэнтры, выштурхваюцца з пустоты пад уздзеяннем гравітацыі матэрыі звонку.

 Чатыры прычыны 
Паводле Арыстоцеля, існуюць чатыры спосабы патлумачыць aitia, або прычыны змен. Ён піша: «мы не маем ведаў пра рэч, пакуль не спасцігнем яе „чаму“, гэта значыць яе прычыну».

Арыстоцель вылучаў чатыры віды прычын.

 Матэрыяльная прычына 
Матэрыяльная прычына рэчы — гэта тое, з чаго яна зроблена. Для стала гэта можа быць дрэва, для статуі — бронза або мармур.

 Фармальная прычына 
Фармальная прычына рэчы — гэта істотная ўласцівасць, якая робіць яе тым, чым яна ёсць. У кнізе «Альфа» «Метафізікі» Арыстоцель падкрэслівае, што форма цесна звязана з сутнасцю і вызначэннем. Напрыклад, ён кажа, што суадносіны 2:1, і лік увогуле, з’яўляюцца прычынай музыкальнай актавы.

 Дзейная прычына 
Дзейная прычына рэчы — гэта першасная сіла, дзякуючы якой матэрыя набыла сваю форму. Напрыклад, дзейная прычына дзіцяці — гэта бацька таго ж віду, а стала — цясляр, які ведае форму стала. У сваёй «Фізіцы» (II, 194b29-32) Арыстоцель піша: «ёсць тое, што з’яўляецца першакрыніцай змены і яе спынення, як, напрыклад, той, хто прымае рашэнне, адказны [за дзеянне], і бацька дзіцяці, і наогул стваральнік створанага і той, хто змяняе тое, што падлягае змене».

 Мэтавая прычына 
Мэтавая прычына — гэта тое, дзеля чаго нешта адбываецца, ягоная мэта або тэлеалагічнае прызначэнне: для прарослага зерня гэта дарослая расліна, для шара на версе рампы — супакой унізе, для вока — зрок, для нажа — рэзанне.

 Біялогія 

Згодна з Арыстоцелем, навука пра жывое пачынаецца са збору назіранняў пра кожны натуральны род жывёл, арганізацыі іх у роды і віды (differentiae у трактаце «Гісторыя жывёл»), а затым пераходзіць да вывучэння прычын (у працах «Пра часткі жывёл» і «Пра ўзнікненне жывёл» — ягоных трох асноўных біялагічных творах).

 Арганізм і механізм 

Чатыры элементы ўтвараюць аднародныя матэрыялы, такія як кроў, плоць і косці. Яны, у сваю чаргу, служаць матэрыяй для стварэння неаднародных органаў цела (напрыклад, сэрца, печані і рук), «якія далей, як часткі, з’яўляюцца матэрыяй для функцыянавання цела як цэлага» («Пра часткі жывёл» II. 1 646a 13—24).

 Псіхалогія 
Згодна з Арыстоцелем, успрыманне і мысленне падобныя, хоць і не тоесныя. Успрыманне тычыцца толькі знешніх аб’ектаў, якія ўздзейнічаюць на нашы органы пачуццяў у канкрэтны момант часу, тады як думаць мы можам пра што заўгодна. Мысленне скіравана на ўніверсальныя формы (наколькі яны былі паспяхова зразуметыя) і грунтуецца на нашай памяці пра непасрэдную сустрэчу з увасабленнямі гэтых формаў.

 У гістарычным кантэксце 

 Сярэднявечныя каментарыі 

У эпоху Сярэднявечча арыстоцелеўская тэорыя руху падверглася крытыцы і перагляду. Пачатак зменам паклаў Іаан Філапон у VI стагоддзі. Ён часткова пагаджаўся з тэзісам Арыстоцеля, што «працяг руху залежыць ад пастаяннага дзеяння сілы», але мадыфікаваў яго. Філапон дадаў ідэю, што кінутае цела набывае пэўнае імкненне (або «рухальную сілу») для руху прэч ад таго, што прывяло яго ў рух; менавіта гэтае імкненне і забяспечвае далейшы палёт. Гэтая «укладзеная сіла», на ягоную думку, з’яўляецца часовай і вычэрпвальнай, а значыць, любы рух імкнецца вярнуцца да формы натуральнага руху паводле Арыстоцеля.

У «Кнізе вылячэння» (1027 г.) персідскі вучоны-энцыклапедыст XI стагоддзя Авіцэна развіў ідэі Філапона ў першую цэласную альтэрнатыву арыстоцелеўскай тэорыі. У тэорыі руху Авіцэны імкненні не вычэрпваліся самі па сабе, а былі пастаяннымі сіламі, дзеянне якіх згасала толькі ў выніку знешніх чыннікаў, такіх як супраціўленне паветра. Гэта зрабіла яго «першым, хто сфармуляваў такі тып пастаяннай укладзенай сілы для ненатуральнага руху». Такі самарух (майл) «амаль супрацьлеглы арыстоцелеўскаму разуменню гвалтоўнага руху (як у выпадку са снарадам) і хутчэй нагадвае прынцып інэрцыі, г.зн. першы закон Ньютана».

Старэйшы з братоў Бану Муса, Джафар Мухамад ібн Муса ібн Шакір (800—873), напісаў працы «Зорны рух» і «Сіла прыцягнення». Персідскі фізік Ібн аль-Хайсам (965—1039) разглядаў тэорыю прыцягнення паміж целамі. Верагодна, ён быў дасведчаны пра велічыню паскарэння пад дзеяннем гравітацыі і выявіў, што нябесныя целы «падпарадкоўваюцца законам фізікі».

Падчас дэбатаў з Авіцэнам аль-Біруні таксама крытыкаваў арыстоцелеўскую тэорыю гравітацыі: па-першае, за адмаўленне існавання лёгкасці альбо цяжару ў нябесных сферах, і, па-другое, за ўяўленне пра кругавы рух як пра прыроджаную ўласцівасць нябесных целаў.

Абу-ль-Баракат Хібат Алах ібн Малка аль-Багдадзі (1080—1165) напісаў працу «Кітаб аль-Мутабар» (або «Кніга пра тое, што ўстаноўлена асабістым разважаннем») — крытыку арыстоцелеўскай фізікі. У ёй ён абверг ідэю Арыстоцеля пра тое, што пастаянная сіла спараджае раўнамерны рух, бо зразумеў: сіла, якая прыкладаецца бесперапынна, выклікае паскарэнне. Гэта стала фундаментальным законам класічнай механікі і раннім прадвеснікам другога закона Ньютана. Як і Ньютан, ён апісваў паскарэнне як хуткасць змены хуткасці.

У XIV стагоддзі Жан Бурыдан распрацаваў тэорыю імпэту як альтэрнатыву арыстоцелеўскай тэорыі руху. Тэорыя імпэту стала папярэдніцай паняццяў інэрцыі і імпульсу ў класічнай механіцы. Бурыдан і Альберт Саксонскі таксама спасылаліся на Абу-ль-Бараката, тлумачачы, што паскарэнне падаючага цела з’яўляецца вынікам нарастання ягонага імпэту.

У XVI стагоддзі Абд аль-Алі аль-Бірджандзі абмяркоўваў магчымасць вярчэння Зямлі. Аналізуючы, што магло б адбывацца, калі б Зямля сапраўды круцілася, ён вылучыў гіпотэзу, падобную да галілееўскага паняцця «кругавой інэрцыі». Ён апісаў гэта праз наступны назіральны тэст:

 Асэнсаванне і абвяржэнне арыстоцелеўскай фізікі 
міні|Арыстоцель на карціне Рэмбранта, 1653 г.
Панаванне арыстоцелеўскай фізікі — самай ранняй вядомай спекулятыўнай фізічнай тэорыі — цягнулася амаль два тысячагоддзя. Толькі пасля прац такіх першапраходцаў, як Мікалай Капернік, Ціха Брагэ, Галілеа Галілей, Іаган Кеплер, Рэнэ Дэкарт і Ісаак Ньютан, стала агульнапрынятым, што фізіка Арыстоцеля не з’яўляецца ні слушнай, ні жыццяздольнай. Нягледзячы на гэта, яна яшчэ доўга захоўвалася ў сценах універсітэтаў як прадмет схаластычнага вывучэння — ажно да XVII стагоддзя, пакуль адукацыйныя праграмы не былі карэнным чынам перагледжаны.

У Еўропе тэорыя Арыстоцеля была ўпершыню пераканаўча дыскрэдытавана даследаваннямі Галілея. Накіраваўшы тэлескоп у неба, ён убачыў, што Месяц не з’яўляецца ідэальна гладкай сферай, як сцвярджалі перыпатэтыкі (паслядоўнікі Арыстоцеля), верыўшыя ў «боскую дасканаласць» нябесных целаў. Наадварот, паверхня спадарожніка была пакрыта кратарамі, горамі і далінамі — зусім як зямная. Галілей падмацаваў гэтае назіранне тэарэтычным аргументам: калі б Месяц быў ідэальна гладкім (як паліраваны шар), ён адбіваў бы Сонца толькі ў адным пункце (утвараючы блік), а астатняя паверхня заставалася б цёмнай для назіральніка. Краі месяцавага дыска былі б цьмянымі. Аднак у прыродзе ўвесь дыск Месяца свеціцца прыкладна аднолькава ярка. Гэта магчыма толькі дзякуючы шурпатасці паверхні, якая рассейвае святло ва ўсе бакі (дыфузнае адбіццё). Акрамя таго, Галілей адкрыў прыродныя спадарожнікі Юпітэра і апісаў фазы Венеры. Гэта стала прамым доказам таго, што не ўсё ў Сусвеце верціцца вакол Зямлі, і што планеты (у тым ліку Венера) абарочваюцца вакол Сонца.

Паводле знакамітай легенды, Галілей скідваў шары рознай вагі з Пізанскай вежы і выявіў, што лёгкія і цяжкія целы падаюць амаль з аднолькавай хуткасцю. Галілей разумеў, што свабоднае падзенне адбываецца занадта хутка для дакладных вымярэнняў тагачаснымі прыладамі. Таму ён выкарыстаў нахільныя плоскасці. Коцячы гладкія бронзавыя шары па жолабе, ён «запаволіў» гравітацыю, што дазволіла яму дакладна замяраць час і адлегласць. Арыстоцель лічыў, што хуткасць падзення залежыць ад вагі цела (цяжэйшае падае хутчэй) і шчыльнасці асяроддзя. З вопыту назірання за аб’ектамі ў вадзе ён зрабіў выснову, што вада прыкладна ў дзесяць разоў шчыльнейшая за паветра. Галілей жа, узважыўшы аб’ём сціснутага паветра, паказаў, што гэтае меркаванне завышае шчыльнасць паветра ў сорак разоў. Галілей зразумеў, што калі прыбраць супраціўленне паветра (трэнне) і чыннік архімедавай сілы (выштурхвання), то ўсе целы будуць падаць з аднолькавай хуткасцю. Арыстоцель бачыў прычыну запаволення толькі ў вазе, тады як Галілей правільна вылучыў ролю асяроддзя, фактычна прадказаўшы паводзіны целаў у вакууме.

Галілей не толькі праводзіў доследы, але і надаў тэарэтычны аргумент праз доказ ад процілеглага. Ён прапанаваў уявіць сітуацыю, дзе цяжкі і лёгкі камяні звязаны паміж сабой вяроўкай: калі б цяжкія целы сапраўды падалі хутчэй, то больш лёгкі камень павінен быў бы «тармазіць» цяжкі, змяншаючы агульную хуткасць усёй звязкі, аднак адначасова з гэтым агульная вага аб’яднанай сістэмы стала б большай за вагу аднаго цяжкага каменя, што, паводле Арыстоцеля, мусіла б, наадварот, паскараць падзенне. Сутыкнуўшыся з гэтай невырашальнай супярэчнасцю, дзе звязка павінна падаць і павольней, і хутчэй адначасова, Галілей прыйшоў да адзінай лагічнай высновы — хуткасць падзення не залежыць ад вагі, і ўсе целы падаюць з аднолькавай хуткасцю.

Перыпатэтыкі ведалі, што целы пры падзенні паскараюцца, але лічылі, што хуткасць расце прапарцыянальна пройдзенай адлегласці. Галілей жа даказаў, што хуткасць расце прапарцыянальна часу: калі б хуткасць () залежала ад адлегласці (), то ў пачатковы момант часу, калі пройдзеная адлегласць роўная нулю (), хуткасць таксама была б роўная нулю. У выглядзе дыферэнцыяльнага ўраўнення:

пры ўмове . Рашэннем гэтага ўраўнення з’яўляецца . Гэта значыць, што цела ніколі не зрушылася б з месца. У рэальнасці ж падзенне пачынаецца, і хуткасць расце лінейна ад часу (), а пройдзеная адлегласць — як квадрат часу ().

Кропку ў гэтай спрэчцы паставілі праз стагоддзі. У 1971 годзе астранаўт «Апалона-15» Дэвід Скот правёў эксперымент Галілея ў ідэальных умовах — на паверхні Месяца, дзе няма паветра. Ён адначасова выпусціў з рук геалагічны малаток і сакалінае пяро. Без супраціўлення атмасферы абодва прадметы — цяжкі і лёгкі — крануліся месяцавага грунта зусім сінхронна.

Першай жа строгай матэматычнай тэорыяй, якая растлумачыла прычыну гэтага падзення, стаў закон сусветнага прыцягнення Ісаака Ньютана, які пазней быў удасканалены агульнай тэорыяй адноснасці Альберта Эйнштэйна.

 Сучасныя ацэнкі 
Сярод сучасных вучоных няма адзінага меркавання наконт таго, ці грунтавалася фізіка Арыстоцеля на эмпірычных назіраннях у дастатковай ступені, каб лічыцца навукай, ці ж яна вынікала пераважна з філасофскіх спекуляцый і таму не адпавядае патрабаванням навуковага метаду.

Карла Равэлі даводзіць, што фізіка Арыстоцеля ўяўляе сабой дакладнае і неінтуітыўнае апісанне пэўнай прадметнай вобласці (руху ў вадкасцях). Такім чынам, яна з’яўляецца настолькі ж навуковай, як і законы руху Ньютана, якія таксама дакладныя толькі ў пэўных межах і не працуюць у іншых (напрыклад, у выпадках, якія апісваюцца спецыяльнай і агульнай тэорыямі адноснасці).

 У Арыстоцелеўскім корпусе 

 Крыніцы 

 Літаратура 
 Са зборніка A Companion to Aristotle (2009) выдання Blackwell Companions to Philosophy





 Кнігі











 Артыкулы







 Спасылкі 



Катэгорыя:Арыстоцель
Катэгорыя:Гісторыя фізікі
Катэгорыя:Састарэлыя тэорыі ў фізіцы
Катэгорыя:Тэорыі старажытнагрэчаскай філасофіі