Почему Аристотель ошибался в своих законах движения?

Я изучал законы движения Аристотеля и сравнивал их с законами Ньютона. Он утверждает, что более тяжелые тела падают быстрее, чем более легкие. Я действительно не могу понять, как он мог совершить такую ​​ошибку. Кажется очевидным, что два камня разного веса упадут на землю одновременно.

Кроме того, он считал, что после приложения силы к объекту этот объект будет двигаться с постоянной скоростью. Но в эксперименте с падением мы видим, что скорость будет увеличиваться для обычных объектов, таких как камни (а не что-то вроде кожи, на скорость которой влияет сопротивление воздуха).

Как Аристотель сделал эти ошибки?

Я не думаю, что правильно ссылаться на «аристотелевские законы движения». Аристотель никогда не задумывался об универсальных математических законах, которые в теории предсказывали бы результат любого набора начальных условий.
@ Бен Кроуэлл Я согласен с тем, что «законы движения Аристотеля» - это модернизм, но я не уверен, почему законы должны быть универсальными или математическими, некоторые из них качественные, и все они имеют диапазон применимости. По иронии судьбы, формулировка Ньютоном его законов вполне аристотелевская, он даже различает покой и движение как качественно разные состояния, совсем как Аристотель. Прогнозирование по набору начальных условий — это еще больше модернизма, который исходит из работы с дифференциальными уравнениями.

Ответы (3)

Воздух или, в более общем смысле, среднее сопротивление еще не рассматривались как отдельный эффект во времена Аристотеля. Не было и четкого представления о движении в вакууме, ведь большинство древнегреческих философов, включая Аристотеля, не верили в существование вакуума. Поэтому ему приходилось объяснять явления, как они наблюдаются, сопротивление и все такое, и без использования экспериментов, в которых можно было бы контролировать различные факторы. Его типичным примером были камень и перо, которые падают с разной скоростью. То, что разные веса падают одновременно, если эффектами сопротивления можно пренебречь, вовсе не очевидно, если только вы не проведете эксперимент, и это не стало обычной практикой в ​​​​науке до 17 века, через два тысячелетия после Аристотеля.

В книге Аристотеля «Физика: взгляд физика» Ровелли объясняет, что в сопротивляющейся среде постоянная скорость, достигаемая телом после переходной фазы, действительно пропорциональна силе, вызывающей движение, поэтому его «закон движения» действительно выполняется в пределе высокого трения. /сопротивление. Что касается свободного падения, то не так просто заметить увеличение скорости за короткие промежутки времени, с которой предметы повседневного обихода падают с небольшой высоты (в его время люди не бросали камни с высоких башен намеренно). Кроме того, Аристотель различал насильственные движения, вызываемые силой, и естественные движения, не требующие силы, к числу естественных относится свободное падение. Другой — круговое движение звезд на небе. Таким образом, «закон» Аристотеля не применим ни к тем, ни к другим.

При этом теории Аристотеля о свободном падении и движении снаряда подвергались критике уже в поздней античности, например, Иоанном Филопоном (ок. 490–570 гг. Н.э.), который предвосхитил современный эмпирический подход: « Но это [взгляд Аристотеля] совершенно ошибочен, и наше мнение может быть полностью подтверждено фактическим наблюдением с большей эффективностью, чем какими бы то ни было словесными доводами, ибо если вы уроните с одной и той же высоты два груза, один во много раз тяжелее другого, вы увидите, что отношение времени, необходимого для движение не зависит [исключительно] от весов, но разница во времени очень мала ».

Галилей был первым, кто опроверг, что более тяжелый объект падает быстрее: с помощью мысленного эксперимента: будет ли мешок с камнями падать быстрее, чем один камень?

Все совершают ошибки. Посмотрите на Ньютона, хотя он прекрасно знал, что действие на расстоянии, говоря философски, бессмыслица, он все же пошел на это, потому что не видел выхода из этого тупика. Только после Эйнштейна мы видим, в чем ошибка.

Тем не менее, мы не принижаем Ньютона за то, что он не изобрел общую теорию относительности, и празднуем то, что он сделал правильно: его три закона движения, его теорию гравитации и исчисление.

Точно так же, вместо того чтобы принижать Аристотеля за то, что он ошибался, мы должны отмечать то, что он делал правильно. Карло Ровелли в своей книге « Квантовая гравитация» заявил, что именно Декарту следует отдать должное за то, что он убедительно сформулировал принцип локальности в физике.

Он прав в том, что это понятие является центральным в физике, но ошибается в отношении того, кому следует приписать это понятие. Аристотель задолго до Декарта утверждал, что изменение происходит только при приложении силы, и только тогда, когда субстанция, к которой приложена сила, имеет возможность измениться и действительно изменяется. Его осторожный язык вокруг этого принципа имеет все признаки тщательного научного мышления.

Между прочим, это более или менее суть первого закона движения Ньютона: объект будет двигаться прямолинейно, если к нему не будет приложена сила.

Как Аристотель сделал эти ошибки? Вероятно, причина одна и та же в большинстве, если не во всех случаях: до Архимеда не проводилось ни одного эксперимента. От атомизма Левкиппа до законов движения Аристотеля всегда было только чистое воображение или философия (кроме объяснений, основанных на наблюдениях, например неправильного жизненного цикла пчел или не размножающихся угрей). Аристотель утверждал, например, акустическую дисперсию: сигналы разной высоты должны распространяться с разной скоростью. Неудивительно, что возникло много ошибок.