虚空中物体运动理论演变(2)

　　另一方面，亚里士多德讨论了介质对运动的必要性：
　　
　　我们看到同一重量或者说同一物体，运动的快慢有两个原因：（1）运动所通过的介质不同（如通过水火土或空气）；（2）运动物体自身轻或重的程度不同，如果运动的其他条件相同的话。
　　
　　另外，不易分开的介质，即比较致密的事物，阻碍作用也较大。……介质的可见程度愈差，阻力愈小，愈容易分开，运动的速度也总是愈快。
　　
　　假设物体在一定时间内通过最稀的介质的一定距离，那么它就会以超越一切的比例的速度通过虚空。[6]114-115
　　
　　用现代符号概括这 3 句的内容，可以表示为：V∝m/ρ，V 指速度，m 是物体的重量，ρ为介质密度。由此看出，在虚空中，ρ为 0,那么物体运动的速度 V将趋向于无穷大，而且任何运动物体的速度都相同（无穷大），与事实不符。这样他就证明了在虚空中是不可能有自然运动的。
　　
　　1.3被迫运动
　　
　　亚里士多德论述抛扔物体运动（被迫运动）情况如下：
　　
　　其次，被抛扔的物体在已经和抛扔它的物体脱离之后还在运动着，这或者是由于循环位移，或者是由于开始的推动者推动起来的空气在接着推动它。但在虚空中这些事物都不能发生，除了作为被带着移动的事物就没有什么事物能继续运动。[6]113
　　
　　在此，亚里士多德认为，在被迫运动中，介质是维持物体运动的必要原因。某一物体被迫前进，那么，在其后面必然要产生一段虚空。它会立即被物体四周的介质充满，这一充满过程带给运动物体一定的推动力，正是这种力促使被迫运动成为可能。虚空中没有介质存在，也就是说，不可能产生推动力，如此被迫运动就不可能发生。有趣的是，在亚里士多德的体系中，介质还成了阻碍运动的原因。如果没有介质的阻碍，物体将一直运动下去。用现代符号大致可以把亚里士多德的观点表达为：V∝F/R,V 是速度，F 是动力，R 是总阻力。动力和总阻力皆由介质产生，虚空中没有介质，也即 F=0,R=0,以致运动不存在。所以，虚空中的被迫运动，既没有动力也没有阻力，是不存在的。
　　
　　1.4天界运动
　　
　　亚里士多德曾论定，天界是由一种特殊的物质（以太）形成的。天界中物质按照圆形轨道运动。这种运动由“一个总体原动者”推动，并且可以把这种运动延续到地界。这就是说，整个宇宙里所有运动的根源是“一个总体原动者”,它通过各个天球依次把运动传递下去。这个传递过程不可能在虚空中发生，必须有介质（以太）的存在。
　　
　　亚里士多德《天象论》中一段论述如下：
　　
　　诸天的功能（动能）延续（施其影响）于全地，作为第一动因的天层元素，那么，也当是地层一切动变的第一原因。[还有，天上元素（物体）统属永恒（常在）物体，运动于无尽头的完全的[圆]轨道，而地层元素（物体）则各有它们分别的位置与有限的区域。]由兹，我们应该把火、土，与各种元素作为月层天以下一切事情的物因；[我们称一切事物的被动而为变化者，为由于物因。]至于那些作永恒运动的诸物体（天体）的主动能力则必然受之于一个总体原动者（第一动因）。[8]29
　　
　　这个本始（第一）元素（以太），带着在它层圈内的诸物体作旋转（圆轨）运动时，触及他的下层，即紧挨它的[气]圈，它便发热，并点燃那一下层中的某些部分。[8]33
　　
　　从上述引文中我们可以得到两条信息：（1）以太带着天体做圆周运动；（2）只有两个天球相互接触，才能传递运动。因此，天界不可能有虚空，因为如果虚空存在，天界中的天球就必须接触，这与经验相悖，因此认为天界中的运动不可能发生。
　　
　　综之，亚里士多德得出虚空中运动不存在的结论，是基于他对运动原因的认识。他认为力是运动的原因，如果没有力作用于物体，物体将会静止不动。《物理学》中明确指出：“凡运动着的事物必然都有推动者在推动着它运动。”[6]198“直接推动者--不是作为运动的目的而是作为运动的根源--是和被它推动者‘在一起’的；所谓‘在一起',我是说的在他们之间不夹任何东西。”[6]201-202如果对运动原因的认识没有进步，那么虚空中不可能运动这种说法就不可能改变。而以后发生的事情正是朝着人们对运动原因的逐步深入认识的方向发展的。
　　
　　2虚空中运动成为可能
　　
　　亚里士多德对介质作用的说法，遭到了中世纪学者的质疑。他们对运动的动力和阻力的新解释，使得虚空与运动的关系有了不同于亚里士多德时代的特征。