- 萊布尼茨自然哲學文集
- (德)萊布尼茨
- 3887字
- 2022-07-22 11:17:22
論物體的本性與運動規(guī)律注154
有一段時間,我認為所有運動現(xiàn)象都能夠藉純粹的幾何學原則(principiis pure Geometricis)予以解釋,根本無需假設任何形而上學命題(Metaphysicis propositionibus),碰撞的規(guī)律(leges ex solis)僅僅依賴于運動的組合。注155但通過更深刻的沉思,我發(fā)現(xiàn)這是不可能的,我認識到一條比整個機械學(tota mechanica)更高的真理,這就是:自然中的一切雖然實際上都能夠用機械學加以解釋,但機械學原則本身卻依賴于形而上學的甚至道德的原則(metaphysicis et quodammodo moralibus),也就是依賴于對最完滿有效的、動力的和目的的原因即上帝的默思(contemplatione causae efficientis et finalis, DEI scilicet perfectissime operantis),這在任何意義上,都不能將其歸結(jié)為各種運動的盲目的組合。注156由此,我還認識到,像伊壁鳩魯派所主張的那樣,世界上除了物質(zhì)及其種種變形之外一無所有是根本不可能的。為了把這一點講得更清楚一點,我將首先扼要地回顧我曾經(jīng)認為能夠成立的東西,然后我將談一下究竟是什么東西使我拋棄了這種觀點。

圖1
讓我們在圖1中設兩個物體A和B(為此,我們視這些點之間沒有任何差別)在直線AB上相互之間直接碰撞;設它們在同時離開位置A1和B1之后,以勻速向前運動,在位置A2和B2相撞,這樣一來,它們的速度便由直線A1 A2和B1 B2表示,它們在同一時間內(nèi)完成運動。我便說,較慢的物體B是由較快的物體A帶著走的,它們一起以速度A2 A3(或B2 B3)從碰撞點A2 B2 運動到A3B3,而速度A2 A3(或B2 B3)為在先的速度A1 A2和B1 B2之間的差。這就是說,在碰撞后,物體A將從A2到A3,而物體B則同時將從B2 到B3,所花費的時間與其在碰撞前物體A從A1 到A2以及物體B從 B1到 B2所花費的時間一樣多,而A2 A3或B2 B3中每一個都等于A1 A2減去B1 B2。我從我的下述假設中找到了一個有關證明,這就是:在物體中,除體積外,任何東西都不能予以考慮,也就是說,除廣延和不可入性、或者達到同樣事物的東西,對空間和位置的填充外,任何東西都不能予以考慮。再者,我還設定,在運動中,除我們所提及的那些事物的變化外,也就是除位置的變化外,任何東西也不能予以考慮。但倘若我們想要僅僅斷定跟隨這些運動所產(chǎn)生的東西,我們就必須說,一個物體為何推動另一個物體運動的理由或原因就必須到不可入性的本性之中去尋找。因為當物體A雖然壓迫物體B卻不能穿透它,則它除非帶著物體B一起運動,它便不可能繼續(xù)它自己的運動。而且,既然在碰撞的瞬間,它致力于繼續(xù)它自己的運動,它就將努力帶著另一個物體與它一起運動,也就是說,它將開始將那個物體帶走,亦即它將把某件事物以同樣速度和方向運動的努力(conatus)強加給另一個物體。注157因為每個努力都是一項活動的開端,從而便包含著在其所指向的方向上一個結(jié)果或一個受動性(passionis)的開端。而且,只要沒有任何事物加以阻止的話,這項努力就將完全成功,物體A實際上就將以同樣的速度繼續(xù)運動,而物體B在碰撞后,就將受到物體A藉以運動的同樣的速度和方向的推動。倘若物體B在碰撞前被設定為處于靜止狀態(tài),如圖2所示(在圖2中,點B1 和B2完全一致),也就是說,倘若物體B被設定為無論接受任何種類的運動都無所謂,那就沒有任何事物能夠阻止這樣一種情況發(fā)生。

圖2
因此,在圖2情況下,A1 A2將等于直線A2 A3和B2 B3。因為說物質(zhì)抵抗運動,說物體A和物體B現(xiàn)在組合在一起的整體比物體A以前的運動更慢,就是在聲稱存在有某件事物,它不可能源于物體的單純本性以及我們前面所設定的那類運動,如果在這種本性中除了空間的充滿和改變之外我們什么也理解不了,事情就必定如此。如果實際上,在圖3中,

圖3
我們設定兩個物體以同樣的速度碰撞,那么這兩個物體在碰撞后便都將處于停止狀態(tài)。因為在碰撞的瞬間,物體A便會具有兩種努力,其中一個努力以它得以接近目標的那個速度繼續(xù)運動,也就是以A1 A2的速度繼續(xù)運動,另一個努力則以另一個物體B接近物體A時的那個速度向后運動,也就是說,以B1 B2的速度運動,而B1 B2這個速度等于A1 A2。所以,為使每個努力都可以理解為具有一個結(jié)果,我們就必須將物體A理解為受到兩個相反卻相等的運動的推動;也就是說,它將處于靜止狀態(tài)。因為如果在圖4中的船LM上,

圖4
球體C以速度C1C2從船頭滾向船尾,同時這條船以速度M1M2向前運行,此時速度M1M2等于速度C1C2,則盡管它做了所有這些努力,這個球體將不會改變它的位置,而只是相當于處在固定不動的岸上面的同一個點N。而我們關于圖3中物體A所說的話也必定能夠用來言說另一個。實際上,倘若像在圖1中那樣,兩個物體中的一個更快地運動,它就將占上風,而這兩個物體就肯定會沿著那個運動較快的物體的運動方向,以它們開初運動速度之差的速度繼續(xù)運動。因為在那碰撞的瞬間,物體A將有兩項努力,其中一項努力是以較大的速度A1 A2繼續(xù)運動,而另一項努力則以較小的速度向后運動;同樣,物體B也將有兩項努力,但這兩項努力卻正好相反,其中一項努力是以較小的速度B1 B2繼續(xù)運動,另一項努力則是以較大的速度A1 A2向后運動。為使所有這些努力都產(chǎn)生出結(jié)果,我們就必須再次將這些努力所要求的各種運動相互結(jié)合起來。再者,事情永遠都會這樣:如果一個物體同時受到兩個相反運動的推動,到最后,它就將沿著較大運動的方向受到推動,卻以這兩個運動速度之差的速度運動。例如,在圖1中,它就會從A2 B2 向A3 B3運動,其速度為A2 A3或B2 B3,而A2 A3或B2 B3則相當于A1 A2減去B1 B2。而且,我們還可以用圖5中那條船的例證來理解這種現(xiàn)象。

圖5
因為如果NPQR是河岸,而船LM順著河道以速度NP從L1M1運行到L2M2,并且載著物體C向前運行,而物體C與此同時在船上以速度C1C2從船頭運行到船尾,很顯然,這個物體以兩個相反的速度受到推動,其中那個大的速度為PR(等于速度NP),此乃這條船的速度,而那個較小的相反的速度為QR(與速度C1C2相等),此乃這個物體自身的速度。因此,對于河岸來說,這個物體實際上將由位置Q被推動到位置R,沿著這條船所趨向的方向運動,也就是說,沿著那個較大的速度運動的方向前進,而且,它將以速度QR運動,而速度QR即是速度PR與速度QP之間的差。還有一個更進一步的例證。如果在圖6中,

圖6
物體A和物體B沿著同一條線的同一個方向前進,但速度較快的物體A趕上了速度較慢的物體B,從而與之發(fā)生碰撞,致使這兩個物體將以較大的速度一起前進,也就是說,以速度A2 A3或B2 B3一起前進,而該速度則等于速度A1 A2。例如,在上述情況下,兩個速度之間的差必定是從它們相互迎面相撞時那個較大的速度里減去得來的,所以現(xiàn)在,同樣的量必定是被添加到較快的物體遭遇較慢的物體時那個較慢的速度之上。那個物體只是由于其有較大的速度而攻擊另一個物體,因為它們具有同樣的速度,一個物體便不可能作用于另一個物體了。這就好像它們因船的公共運動而被帶到同一條船上,我們假定在那條船上,那個運動速度較慢的物體處于靜止狀態(tài),而那個運動速度較快的物體以一種等于這兩個開初運動的速度的差的速度與之相撞。如果我們只是假定,這個運動速度較快的物體把它的整個速度都強加到在它前面運動著的那個速度較慢的物體,則它們便不會一起向前運行了(不過在這里卻始終會出現(xiàn)另外一種情況),而是那個運動較快的物體將保持它的運動速度,而那個運動速度較慢的物體則將以這些速度之和的速度向前運動,從而便有了與那個具有較快速度的物體一樣的速度了。
關于物體的碰撞,我們以這樣一種方式所得出的結(jié)論區(qū)別于經(jīng)驗,尤其是在圖2中,當受到推動的那個物體的體積增大時,我們并不能因此確定其速度將會減小。因為從另一個方面看,如果兩個缺乏彈性(它們因此在碰撞后將會飛離)的柔軟的物體被允許碰撞,例如,兩個用紙包裹起來的黏土形成的用繩子懸掛起來的球體,除非一個速度必定為物體的總數(shù)所整除,也就是說,除非當兩個物體相等時,這個速度才必定被均分。再者,即使我所得出的結(jié)論被認為與被置放在一個有序體系的外面的各個物體的狀態(tài)相關,可以說這些物體處于難于控制的狀態(tài),以致處于靜止狀態(tài)的最大的物體能夠為最小的處于碰撞中的物體,以其所具有的速度(不管這一速度多么小)帶走,我認為,在一個有序系統(tǒng)里,即相關于我們四周的各個物體而言,這樣的情況是完全荒謬的。因為這樣一來,哪怕是最微細的工作也會導致最大的無序。因此,我認為這種結(jié)果會受到各種設置的阻止。因為在我看來,各個物體都是具有彈性和柔韌可變的,而且往往是在其整體未受到推動的情況下其一個部分卻受到了推動。注158但當我考察我們?nèi)绾文軌蛞话愕亟忉屛覀兊教幗?jīng)驗到的現(xiàn)象,即速度由于體積的增大而減少,例如當一條船載得越多順流而下行得越慢時,我卻躊躇不決了,我所有的嘗試都徒勞無益,我發(fā)現(xiàn),可以說,各種物體的這樣一種惰性(inertiam corporum)是不可能從最初設定的物質(zhì)和運動的概念(initio posita materiae et motus notione)推演出來的,因為在這里,物質(zhì)被理解為有廣延的或充實空間的東西,而運動則被理解為空間和位置的變化。注159但毋寧說,除那些僅僅由廣延及其變形推演出來的東西外,在物體之中,我們還必須添加上并且承認有一些概念或形式(notiones sive formas),這些概念或形式是非物質(zhì)的(immateriales),可以說是,不依賴于廣延的(extensione independentes),您可以將其稱作各種力(potentias),憑借這些力,速度便與物體的大小協(xié)調(diào)一致了。這些力實際上并不在于運動,也不在于運動的努力或開始,而是在于運動的原因或內(nèi)在的理由(causa sive ratione intrinseca motus),而這即是連續(xù)運動所要求的那種規(guī)律(lege continuandi consistunt)。注160而各種不同的研究者,就他們只考察運動而不進一步考察運動的動力或理由(potentiam motricem seu motus rationem)而言,是犯了錯誤的,即使這種動力或理由源自上帝、萬物的造主和管理者,也絕對不能理解為存在于上帝自身之內(nèi),而必須被理解成為他在萬物中已經(jīng)產(chǎn)生出來并且被保存下來的東西。注161由此,我們還可以表明,世界上守恒不變的并非運動的量而是力(Unde etiam non candem quantitatem motus sed potentias in mundo servari ostendemus),而運動的量守恒不變的觀點卻曾經(jīng)誤導了許多人。注162