在亚里士多德哲学中,重量(轻与重)是决定物体自然运动方向的内在绝对属性,而在牛顿物理学中,重量是引力作用于物体上的力,质量则是衡量物体惯性的内在属性,两者被明确区分开来。
有的希腊哲学家认为轻重只是相对而言的,亚里士多德反对这种看法,认为轻和重是物质固有的属性。
如果元素按照自己固有的轻重属性,各就各位,月下世界就会分成一层一层,秩序分明。
展开阐述
“质量”与“重量”在现代物理学中是截然不同的概念,但它们的区分是在科学革命中才逐渐清晰的。原文主要探讨了亚里士多德的“轻重”观。
亚里士多德的“轻”与“重”
- 固有属性:亚里士多德认为,“轻”和“重”是物质(四元素)固有的、绝对的属性,而非相对概念。土和水是重的,气和火是轻的。
- 决定自然运动:物体的轻重决定了其“自然运动”的方向。
- 重:物体的天性是向宇宙中心运动。因此,重物会下落。
- 轻:物体的天性是向上,远离宇宙中心运动。因此,火会上升。
- 宇宙秩序的基础:正是由于万物皆有其固有的轻重属性并倾向于各归其位,才构成了亚里士多德宇宙论中层次分明的世界结构。
现代科学的“质量”与“重量”
- 质量(Mass):
- 在经典力学中,质量是衡量物体惯性大小的物理量。质量越大的物体,其运动状态越难被改变。
- 质量是物体的内在属性,不随地点变化而改变。
- 重量(Weight):
- 重量是物体所受万有引力(在地球上主要是指重力)的大小。
- 重量是一个力,它的大小等于物体的质量乘以引力加速度(W = mg)。
- 重量不是物体的内在属性,它会随着引力场的强弱而改变(例如,同一个物体在地球上的重量是在月球上的6倍,但质量不变)。
概念的演变
从亚里士多德将“重”视为一种内在的、驱动运动的“倾向”,到牛顿将“重量”定义为一种外在的“力”,并将“质量”与惯性联系起来,这标志着物理学从一个以“目的”和“本性”为核心的定性体系,转变为一个以“力”和“加速度”为核心的定量体系。