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本文试图基于原始文献和此前科学史家的研究成就,以问题为线索,以语境主义的眼光,比较完整而系统地讨论14世纪经院自然哲学家的主要运动学成果及其背景,同时始终力图避免前人研究中过分辉格化的做法。本文着力追问的问题是:经院哲学家们做出的类似于伽利略的成就,与伽利略的工作有哪些本质不同?经院哲学家是在什么样的背景下,通过什么样的线索对运动进行量化的?我们现在应当如何来恰当地看待这些运动学成就?
14世纪经院自然哲学的运动学的主要线索有两条:一是质的量化,二是运动的量化。
质的量化来源于质的强度变化问题。它可以归结为:(1)本体论问题。即在质变过程中,发生变化的到底是什么?回答主要有质不变,物体以不同程度分有质,以及质本身发生变化两种;(2)物理问题。质的变化是如何发生的?回答主要有附加论和承继论两种。
14世纪的经院自然哲学家多持附加论的看法,它很适合对质进行量化。牛津学派拓展了古老的“幅度”概念,利用在这一基础上形成的“形式幅度”学说,他们用算术或代数的方法对质变做了度量,按照均匀性将各种质变分为不同类别;以奥雷斯姆为代表的巴黎学派则拓展了牛津学派的“幅度”概念,用几何的方法对质进行度量。
他们还通过与质变的类比对运动进行量化。经过中世纪关于运动本性的争论,牛津学派持唯名论的看法,认为运动等同于运动者和在运动过程中获得的一系列范畴。他们将位置运动与质变相类比,认为质变就是通过一段“质的距离”,就像位置运动是通过一段空间中的距离一样。质的强度就类似于位置运动中的速度;巴黎学派则将位置运动看成内在于运动物体的一种质,将速度看成运动的强度,将速度的增大或减小看成运动的增强和减弱。
在这一背景下,以布雷德沃丁、海特斯伯里、斯万斯海德为代表的牛津计算者区分了动力学与运动学,将速度看成独立的量,区分了两种速度概念,确定了推动力、阻力与运动速度的关系,定义了匀速运动、匀加速运动、瞬时速度等基本运动学概念,提出了与伽利略的运动学定律甚为相关的默顿规则;奥雷斯姆则通过几何方法对运动做出度量,并且给出了默顿规则的几何证明。这些工作都为伽利略的贡献做了准备,是迈向自然数学化的重要一步。它们与伽利略工作的主要区别主要体现在:(1)对运动概念的理解不同;(2)有着逻辑、哲学、神学、医学等复杂背景;(3)不诉诸实验,采用“根据想象”的方法。