马赫范文10篇

马赫在不幸瘫痪之后，并没有向冷酷的现实低头，他以顽强的意志和过人的精力与命运抗争，作出了令正常人也难以想象和完成的工作。在生命的黄昏时分，他的大脑涌现出的新思想，依然光彩熠熠，描绘出一幅“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”的绚丽画卷。爱因斯坦在悼念马赫逝世的文章中，准确而传神地揭示了马赫晚年的内心追求和精神境界：

“他对观察和理解事物的毫不掩饰的喜悦心情，也就是对斯宾诺莎(B．deSpinoza，1632~1677)所谓的‘对神的理智的爱’，如此强烈地进发出来，以致到了高龄，还以孩子般的好奇的眼睛窥视着这个世界，使自己从理解其相互联系中求得乐趣，而没有什么别的要求。”

从1898年7月右半身偏瘫到1916年逝世，在将近整整18年间，马赫不仅行动不便，而且不断遭到其他疾病的折磨。他年事已高，生活无法自理，耳聋，讲话声音含糊，后又患上风湿痛(1903年)、神经疼(1906年)、前列腺炎和膀胱病(1913年)。但是，病魔并没有制服他。瘫痪后不几天，他就开始练习用左手扫写。他不能穿衣、吃饭、洗澡，全靠妻子精心照顾他；他不能走路，就用手杖和轮椅，必要时出动救护车；他不能写字，就用左手的一个指头打字；他不能作实验，他儿子路德维希替他作实验，路德维希是位医学博士，他从1880年代后期在布拉格就承担起马赫实验室的主要责任，现在又成了他父亲的保健医生，还要在父亲生病时帮助复信和处理诸多事务。因此，布莱克默认为马赫一生最后18年(在某种程度上是最后30年)的历史是由马赫父子—人“共同谱写的”，路德维希是“幕后的巨人”。

马赫1901年从维也纳大学正式退休。他原准备退休后去意大利佛罗伦萨定居，在那里他能够同布伦塔诺和斯特洛(J．B．Stallo，1823~1900)交谈。斯特洛这位当时并不引人注目的德、美哲学家早先就了解马赫的许多思想。马赫在《热学》第二版中提到，他是从罗素《几何学基础》(1898年)的参考文献中注意到斯特洛《近代物理学的概念和理论》(1882年)“这一丰富的、明晰的著作”的，而斯特洛的思想和文章早在1860年代末和1870年代初就发表了。斯特洛的书给他留下了深刻印象，他为该书德文版(1901年)写了序，并把他的《热学》第二版(1900年)题献给斯特洛。不巧，斯特洛在世纪伊始去世，马赫也就打消了去意大利度晚年的计划。

从1900~1913年，马赫以惊人的毅力完成了诸多写作和出版任务。他修订了《感觉的分析》(在篇幅上扩大了一倍)，删节并增补了《力学》。给《讲演》德文版增补了7章，他把自己的科学哲学讲演汇集成一部新著《认识和谬误》。他连续3年(1901~1903年)为《一元论者》杂志撰写了3篇论文，从感觉生理学和心理学、历史和物理学的观点讨论了空间概念的本性、起源和发展问题；他的研究对几何学的哲学基础的讨论作出了独特的和不可或缺的贡献，“赢得了权威性和统帅地位”；这3篇文章的英文合集以《空间和几何学》为题于1906年在美国初版。他在1913年还完成了《光学》前一半，并为他最后一部著作《文化和力学》收集资料。

在此期间，马赫还就哲学、通俗科学、科学实验工作发表了15篇新写的文章。他的两篇重要哲学文章很长，1919年以书的形式出版。马赫还为10多本书写了序言，并在旧著的新版本中添专门的章节或注释，为他的思想辩护。此外，他还就科学和哲问题与众多的学者和年轻人通信。他还参与了许多支持正义和进步事业的活动，他的政治活动在1907年达到高峰。他还在1910发表了《我的科学知识论的主导思想及我的同代人对它的反应》论文，回答了普朗克的挑战。马赫多种著作的外文译本也在这时候相继在世界各地出版，旅居锡兰(现称斯里兰卡)的生理家比尔(TheodorBeer)甚至在科伦坡看到，马赫的著作的当地语言文本摆在书摊上。

马赫是世纪之交物理学革命的启蒙者和先驱，爱因斯坦是这场革命的先锋和主将。马赫在19世纪末敲打出的“火星”，在20世纪伊始点燃了爱因斯坦这支易燃的“火捻”，终于燃起物理学革命的熊熊“火焰”。本文将以马赫与爱因斯坦之间的交往关系为主线，重点剖析一下爱因斯坦对马赫的批评。

一、马赫与爱因斯坦的交往

马赫首次提及爱因斯坦好像是在1909年。当时他在(能量守恒)第2版中加了一个新注，表示赞成爱因斯坦的相对论：

“空间和时间在这里未被看作是独立的实体，而是现象相互依赖的形式。于是，我赞同相对性原理，我也在我的《力学》和《热学》中坚持赞成它。”

也就是在这一年，马赫把他的再版书寄赠给爱因斯坦，由此引发了二人之间的通信。马赫给爱因斯坦的信无从找到，但是从爱因斯坦致马赫的信中可以看出，马赫“对相对论感兴趣”。在《能量守恒》再版的序言中，马赫首次对普朗克1908年12月的莱顿讲演做出了反应。此后，马赫一直关心着爱因斯坦的相对论和其后的研究，他在1914年致彼得楚尔特的两封信中也对爱因斯坦的相对论表示好感。

1910年初，在弗兰克的安排下，马赫在维也纳附近的住所会见了爱因斯坦。当时马赫已是年逾七旬的老人，爱因斯坦则刚刚30出头，弗兰克则是20多岁的小伙子。弗兰克回忆当时见面的情景：

[内容提要]本文集中论述了马赫经验论的根基、内涵，并剖析了对马赫经验论的普遍误解。

[关键词]马赫，经验论，要素一元论，感觉经验论

马赫是19世纪末、20世纪初的超级哲人科学家。马赫哲学属于经验论的范畴。这种经验论既有对传统经验论的继承，也有超越，突破和创造，从而具有较为丰富的内涵。马赫的经验论是感觉经验论，它虽则激进和彻底，但并不极端和狭隘。

1）马赫经验论的根基：要素一元论及其真谛

“要素”一词是马赫的要素一元论的核心概念。在马赫看来，构成世界的要素并不是完全独立的，但是为了分析和研究的方便，可以将其划分为三组：外部要素或物理要素，用符号ABC……表示它们是那些通常被称之为物体的，由颜色、声音等组成的复合体，内部要素或生理要素，用符号KLM……表示，它们是那些叫作我们身体的，在前一类复合中以某些特点为优异标志的一部分复合体；内部要素或心理要素，用符号αβγ……”表示，它们是由意志、记忆印象等等构成的复合体。这样人为的划分，对应着科学研究的三个领域——物理学、生理学和心理学。马赫认为，通常人们把组成自我的复合体αβγ……KLM……与组成物质世界的复合体ABC……置于对立的地位。但是，有时只把αβγ……视为自我，把KLM……ABC……视为物质世界。初看起来，好像ABC……是离自我而独立的，并且是与自我相对立的。可是，这种独立性只是相对的，一经研究，就消失了。

按照马赫的观点，“要素是构成物理的(同时也是心理的)世界的最简单的基石”，它是到目前为止我们不能再作进一步分解的成分”，即“最后的组成部分”。([1]，pp.33，4)虽然要素依照联系的方式，时而表现为物理要素，时而表现为心理要素，然而“这些要素总是一样的，仅仅是一个种类的。”“一切要素都是等价的。”([1]，pp.49，250)“我们物理经验和心理经验的暂定的基本共同的组分，我们称之为要素。从形式上看，马赫的要素概念与原子假设有某种共同之处，但是从实质上看，马赫的要素比原子更广泛、更根本。更何况，实在论者或唯物论者是在本体论的意义上使用原于概念的，而马赫提出的要素概念并无本体论的涵义。

惯性是物理学中最基本的概念之一，也是学习物理学最早遇到的概念之一。这一极为普通和平凡的概念曾经引导许多物理学家深入思考和剖析，促进物理学重大进展，其中蕴涵着深刻的物理思想和丰富的物理学研究方法的教益，是培养学生科学地思考问题的能力非常有效的素材。

一、惯性概念的肇始和牛顿的综合

惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一认识有赖于惯性定律的建立，而它则依赖于对于力的认识以及区分运动状态和运动状态改变的认识，这一点在人类认识发展史上经历了漫长的岁月。

在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。

从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的著作《新天文学》和1619年发表的著作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经认识到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。

伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，总结在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两门新科学的对话。（1638年）中，其中一个重要的结果如下。假设沿斜面AB落下的物体，以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动，则物体不受BC倾斜的影响仍将达到与A点相同的高度，只是需要的时间不同；当第二个斜面变成既不上升，亦不下降的水平面时，物体将一直以已获得的速度永远向前运动。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步，他认识到不受其他物体的作用，物体可以永恒地运动，这已经很接近惯性定律，但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响，他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种不受其他物体作用的物体的永恒运动是圆周运动，因此我们还不能说伽略发现了惯性定律。

惯性系在哪里，或者什么样的参考系是惯性系？深入地研究发现，这在理论上和实践上都存在根本的困难。首先，要问什么是惯性系，回答是惯性系就是惯性定律成立的参考系，那就是说，在这个参考系中一个不受外力作用的物体总是处于静止或匀速直线运动状态。那么不受外力作用又是什么意思呢？这就是说，在惯性系中处于静止或匀速直线运动状态的物体是不受外力作用的。这样就又回到什么是惯性系的问题。这是一具逻辑循环，无助于解决什么样的参考系是惯性系的问题。其次，在实践中地球是一个相当好的近似的惯性系，我们在观察实验室中的许多力学现象，都可以把地球看作惯性生活费，但是地球肖自转，并且绕着太阳在旋转，有一些力学现象显示出地球的这种转动效应，例如惯性离心力，科利奥莱力等，因此地球并不是严格的惯性系。太阳及其邻近的恒星组成的参考系是比地球更好的惯性系。进一步的研究表明太阳是银河系中的一颗普通恒星，它同其他银河系听恒星一起绕银心旋转，作变速运动，因而太阳参考系也不是严格的惯性系。根据这种经验，我们可以取更大的天体系统的平均静止参考系以趋近严格的惯性系。看来我们可以不断地趋近惯性系，但却不能找到严格的惯性系。

这样，我们有了支配物体运动的力学规律(牛顿定律)但是却无法确定牛顿定律成立的惯性系。牛顿的力学理论如同建立在沙滩上的建筑物。牛顿深知他的力学理论中的这一脆弱的根基。他提出的解决办法是引入绝对空间。他想信存在绝对空间，“绝对空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的”，这样就可以在绝对空间里区别物体是处于静止、匀速运动还是变速运动，从而也就能够确定惯性系和非惯性系。为了说明绝对空间和绝对运动的存在，他提出一个著名的“水桶实验”，其大意如下。一个盛有一半水的桶挂在拧得很紧的绳子上，松开手后，桶和水的运动经历以下三种情形：(1)开始，桶在绳恢复原有状态的作用下快速旋转，由于水和桶的粘滞力很小，水尚未旋转起来，水面是平的；(2)在粘滞力长时间的作用下，水和桶一起旋转，水受到惯性离心力的作用向桶壁挤压，水面呈下凹形；(3)让桶突然静止，水仍在旋转，水面仍然是下凹。牛顿分析以上实验结果认为，在(1)(3)两种情形，水对于桶都有相对运动，但前者水面是平的，而后者是下凹的，在(2)(3)两种情形，无论水对于桶是否有相对运动，水面都是下凹的，因此，水对于桶的相对运动不是水面下凹的原因，水面下凹的真正原因在于水在空间里作绝对转动，受到惯性离心力造成的。这说明存在着可以观察出物体作绝对运动的绝对空间，加速度是绝对的。

牛顿的绝对空间和绝对运动继承了人们自古以来认为空间和时间物质及其运动相对独立而无论的直觉，被大多数人所接受，它还受到哲学家康德的支持，康德说过；“我们永远不能表象出没有空间，可是我们却很能设想空间中没有对象。”但是牛顿的绝对空间和绝对运动受到他同时代人的批评，其中著名的有莱布尼兹和贝克莱，莱布尼兹认为那种与物质客体相分离的任何空间概念都是哲学上没有必要的，贝克莱则指出，认为空间是“一种永久的、自存的、无限的、不可分的、不可变的东西”“是有害的、荒谬的”，然而他们都未能提出任何观念，发展一种新的动力学理论来替代牛顿理论，不过他们的看起来十分挑剔的批评对后有着潜在的影响。

对牛顿绝对空间的第一个建设性批评来自两百年后奥地利的物理学家和哲学家马赫。马赫在他1883年出版的《力学史评》一书中对牛顿的绝对空间和绝对运动作了深刻的批评。

关于牛顿的“水桶实验”，书中写道：“牛顿的旋转水桶实验只是告诉我们，水对于桶壁的相对旋转不引起显著的离心力，而这离心力是由水对地球及其他天体质量的相对转动所产生的。如果桶壁愈来愈厚，愈来愈重，直到厚达几英里时，那就没有人能说这实验会得出什么样的结果。”“如果把水桶固定，让众恒星旋转，能够再次证明离心力会不会存在吗？”在马赫看来，牛顿水桶实验中凹行为并不能区分究竟是水相对绝对空间的转动，还是水相对于众星体的转动，因此，并不能由此得出存在绝对空间的结论，相反地，把水面下凹行为看成是由于水相对于从星体转动，水桶内壁以外的所质量的吸引和带动所造成的，要更自然些。

马赫是出于他关于我们的世界的一种非常儿到的哲学见解，对牛顿的绝对空间作出深刻批判的。他在书中写到；“我们不要忘记，世界上的一切事物都是相互联系、相互依赖的。”要注意，马赫强调的是相互联系、相互依赖、相互影响，那种只有一方依赖于一方而不被另一方所依赖，一方可影响另一方而不被另一方所影响的事物是不存在的，是虚构的，也是“同科学中的思维方式相矛盾的”(爱因斯坦语)。在牛顿力学中绝对空间就是这样的虚构，它会影响到物体的动力学性质，譬如，只有相对经来说，惯性定律才成立，但是物质的运动反过来却不能对绝对空间产生丝毫影响。既然是一种不能被人们的经验所证实的虚构，它就应该从科学中剔除出去。概括起来，马赫的观点是，物体的运动不是绝对空间中的绝对运动，而是相对于宇宙中其他物质的相对运动，因而不仅速度是相对的，加速度也是相对的；在非惯性系中物体所受的惯性力不是“虚拟的”，而是一种引力的表现，是宇宙中其他物质对该物体的总作用；物体的惯性不是物体自身的属性，而是宇宙中其他物质作用的结果。马赫的精辟见解被爱因斯坦取名为马赫原理。

【内容提要】本文指出，王星拱的科学哲学，既从客观存在的自然界出发，有着自发的自然科学的唯物主义思想；又深受实证主义代表人物马赫的影响，有着主观唯心主义的认识论思想。正是由于两者的内在矛盾以及自发的自然科学唯物主义的弱点，使王星拱在20世纪20年代的“科玄之争”中，站在“科学派”一边，反对“玄学派”，同时也与马克思主义相对立。它说明，自然科学家虽然从根本上说，是自发的自然科学唯物主义者，但若要始终坚持彻底的唯物主义立场，则必须把自发的自然科学唯物主义提高到辩证唯物主义的水平。

王星拱（1887～1949），字抚五，安徽怀宁（今安庆）人，曾任北京大学化学教授、武汉大学和中山大学校长等职。他既是一位自然科学家，又是一位哲学家。作为自然科学家，他有着自发的自然科学的唯物主义和辩证法思想，有待于我们去概括和提高；作为哲学家，他又深受第二代实证主义代表人物马赫的影响，在20世纪20年代的“科玄之争”中，站在“科学派”一边，反对“玄学派”，同时也与马克思主义的辩证唯物论相对立，有待于我们作出客观的、实事求是的分析和评价。而王星拱在哲学理论思维方面的经验教训，更值得我们反思和借鉴。

一

自然科学研究的对象是自然界的客观存在，科学研究的基本方法是观察和实验。故而自然科学的根本精神是与唯物主义和辩证法相一致的，并由此决定了自然科学家大多是自发的自然科学的唯物主义者和辩证法者。王星拱也不例外，而且具有典型性。

首先，在自然观方面，王星拱赞成实在论者，亦即唯实家的物质实在观。他说：“依唯实家说来，桌子有二观：其一，是由观察点而定的，叫做心理观；其二，是不由观察点而定的，叫做物理观，桌子的物理观，是可以离精神而独立的”。〔1〕这是自然科学家根据现代科学的成就，对实在概念作出的解释。这正如马克思所说的：“被抽象地孤立地理解的，被固定为与人分离的自然界，对人来说也是无。”〔2〕同样，被抽象地孤立地理解的，被固定为与人分离的客观实在，对于人类来说也是“无”。正因为如此，王星拱在当时认识到，物质的客观实在性既有“由观察点而定”，依赖于观察过程的一面，又有“可以离精神而独立”的一面，确是难能可贵的。

基于以上的认识，王星拱分析了物质与现象、物质与能量的关系。他说：“现象界是什么呢？就是物质改换能力表现所生出的。物质、能力两样东西，是不能分开的，物质籍能力而改换，能力依物质而表现。……这些不同的物质，改换不息，这些不同的能力，表现不息。所以在这个无限的时间空间之中，生出这种不同的现象”。〔3〕在此，王星拱坚持和发展了严复提出的“质力相推”的唯物主义观点，认为纷繁复杂的现象界的所有现象都是物质变化所产生的，而能量（能力）则是物质的表现。这在当时盛行“物质消灭了”的说法和普遍提倡唯能论的情况下，有着重大的理论和实践意义。

惯性是物理学中最基本的概念之一，也是学习物理学最早遇到的概念之一。这一极为普通和平凡的概念曾经引导许多物理学家深入思考和剖析，促进物理学重大进展，其中蕴涵着深刻的物理思想和丰富的物理学研究方法的教益，是培养学生科学地思考问题的能力非常有效的素材。

一、惯性概念的肇始和牛顿的综合

惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一认识有赖于惯性定律的建立，而它则依赖于对于力的认识以及区分运动状态和运动状态改变的认识，这一点在人类认识发展史上经历了漫长的岁月。

在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。

从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的著作《新天文学》和1619年发表的著作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经认识到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。

伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，总结在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两门新科学的对话。（1638年）中，其中一个重要的结果如下。假设沿斜面AB落下的物体，以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动，则物体不受BC倾斜的影响仍将达到与A点相同的高度，只是需要的时间不同；当第二个斜面变成既不上升，亦不下降的水平面时，物体将一直以已获得的速度永远向前运动。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步，他认识到不受其他物体的作用，物体可以永恒地运动，这已经很接近惯性定律，但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响，他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种不受其他物体作用的物体的永恒运动是圆周运动，因此我们还不能说伽略发现了惯性定律。

惯性是物理学中最基本的概念之一，也是学习物理学最早遇到的概念之一。这一极为普通和平凡的概念曾经引导许多物理学家深入思考和剖析，促进物理学重大进展，其中蕴涵着深刻的物理思想和丰富的物理学研究方法的教益，是培养学生科学地思考问题的能力非常有效的素材。

一、惯性概念的肇始和牛顿的综合

惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一认识有赖于惯性定律的建立，而它则依赖于对于力的认识以及区分运动状态和运动状态改变的认识，这一点在人类认识发展史上经历了漫长的岁月。

在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。

从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的著作《新天文学》和1619年发表的著作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经认识到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。

伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，总结在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两门新科学的对话。（1638年）中，其中一个重要的结果如下。假设沿斜面AB落下的物体，以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动，则物体不受BC倾斜的影响仍将达到与A点相同的高度，只是需要的时间不同；当第二个斜面变成既不上升，亦不下降的水平面时，物体将一直以已获得的速度永远向前运动。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步，他认识到不受其他物体的作用，物体可以永恒地运动，这已经很接近惯性定律，但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响，他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种不受其他物体作用的物体的永恒运动是圆周运动，因此我们还不能说伽略发现了惯性定律。

惯性是物理学中最基本的概念之一，也是学习物理学最早遇到的概念之一。这一极为普通和平凡的概念曾经引导许多物理学家深入思考和剖析，促进物理学重大进展，其中蕴涵着深刻的物理思想和丰富的物理学研究方法的教益，是培养学生科学地思考问题的能力非常有效的素材。

一、惯性概念的肇始和牛顿的综合

惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一认识有赖于惯性定律的建立，而它则依赖于对于力的认识以及区分运动状态和运动状态改变的认识，这一点在人类认识发展史上经历了漫长的岁月。

在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。

从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的著作《新天文学》和1619年发表的著作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经认识到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。

伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，总结在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两门新科学的对话。（1638年）中，其中一个重要的结果如下。假设沿斜面AB落下的物体，以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动，则物体不受BC倾斜的影响仍将达到与A点相同的高度，只是需要的时间不同；当第二个斜面变成既不上升，亦不下降的水平面时，物体将一直以已获得的速度永远向前运动。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步，他认识到不受其他物体的作用，物体可以永恒地运动，这已经很接近惯性定律，但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响，他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种不受其他物体作用的物体的永恒运动是圆周运动，因此我们还不能说伽略发现了惯性定律。

惯性是物理学中最基本的概念之一，也是学习物理学最早遇到的概念之一。这一极为普通和平凡的概念曾经引导许多物理学家深入思考和剖析，促进物理学重大进展，其中蕴涵着深刻的物理思想和丰富的物理学研究方法的教益，是培养学生科学地思考问题的能力非常有效的素材。

一、惯性概念的肇始和牛顿的综合

惯性一般是指物体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。人们对于惯性这一认识有赖于惯性定律的建立，而它则依赖于对于力的认识以及区分运动状态和运动状态改变的认识，这一点在人类认识发展史上经历了漫长的岁月。

在人类思想史上，两千多年前希腊的哲学家亚里士多德的学说无疑地起过广泛的影响，然而他关于物理学的论述，许多都是错误的。他把物体的运动分为自然运动和强制运动。他认为圆周是完善的几何图形，圆周运动对于所有星体都是天然的，因而是自然运动；另外，地球上的物体都具有其天然位置，重物趋于向下，轻物趋于向上，如果没有其他物体阻碍，物体力图回到天然位置的运动也是自然运动；其他所有形式的运动则都是强制运动。他还进而指出，关于物体的强制运动，只有在外力的不断作用下才能发生；当外力的作用停止时，运动也立即停止。从这里可以看出亚里士多德肯定了两点：一，自然运动不涉及曳力的问题，只有强制运动才存在力的问题；二、力是物体强制运动的原因。从今天来看，这显然是错误的，然而它束缚了人们近两千年。

从这种把物体的运动归结为外力作用的观念，可以提取出静止物体具有惯性的概念。开普勒在他1609年发表的著作《新天文学》和1619年发表的著作《宇宙谐和论》中写道；“天体有留在天空中任何地方的性质，除非它被拖曳着。”“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性。”“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”这大概是关于物体惯性的最早陈述。可以看出开普勒所说的惯性是指静止物体的惯性，甚至他已经认识到物体的惯性与它的质量有关，然而他显然受到亚里士多德思想的束缚，不可能思考运动物体是否具有惯性的问题。

伽利略开创了实验和理性思维相结合的近代物理研究方法，并用于研究物体的运动。他对于亚里士多德关于物体运动的粗糙的日常观察、抽象的猜测玄想和想当然的思辨推理十分不满，他通过科学实验和科学推理得到许多正确的结果，总结在他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年）和《关于力学和运动两门新科学的对话。（1638年）中，其中一个重要的结果如下。假设沿斜面AB落下的物体，以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动，则物体不受BC倾斜的影响仍将达到与A点相同的高度，只是需要的时间不同；当第二个斜面变成既不上升，亦不下降的水平面时，物体将一直以已获得的速度永远向前运动。伽利略的思想无疑地比他的前辈前进了一大步，他认识到不受其他物体的作用，物体可以永恒地运动，这已经很接近惯性定律，但是伽利略还没有摆脱亚里士多德的影响，他所说的水平面是和地球同心的球面，也就是说，那种不受其他物体作用的物体的永恒运动是圆周运动，因此我们还不能说伽略发现了惯性定律。