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吉印通 2023-06-14 05:20 1071
艾萨克-牛顿创立了经典力学，他认为空间与身体是不同的，时间的流逝是均匀的，与世界上是否发生了任何事情无关。
出于这个原因，他谈到了绝对空间和绝对时间，以便将这些实体与我们测量它们的各种方式（他称之为相对空间和相对时间）区分开。
从古代到十八世纪，否认空间和时间是真实实体的相反观点认为，世界必然是一个物质集合体。关于空间，他们认为空的概念是一种概念上的不可能。
空间只不过是一个抽象概念，我们用它来比较构成质体的不同安排。关于时间，他们坚持认为，没有变化的地方就不可能有时间的流逝。时间只是对世界内部变化周期的一种衡量。
与这些关于空间和时间的本体论地位的问题相关的是真正运动的性质问题。牛顿将一个物体的真正运动定义为它在绝对空间的运动。
那些在牛顿之前或之后不久拒绝空间的真实性的人，不一定否认有一个关于任何特定物体的真实运动状态的事实存在。
他们认为，真正运动的概念可以从相对运动的具体细节或其原因方面进行分析。这样做的困难对牛顿来说构成了绝对空间存在的有力论据。
在最近的文献中，牛顿关于空间和时间的本体论的论点被称为实体主义，与关系主义相对。不过，牛顿并没有把空间和时间视为真正的物质（就像典型的身体和思想一样），而是视为真实的实体，有其自身的存在方式，这是上帝的存在（更具体地说，他的无所不在和永恒性）所必需的。
今天，牛顿最著名的是作为一名物理学家，他最大的贡献是在他的《自然哲学原理》中提出了经典力学和引力理论，该书首次出版于1**7年，现在通常被简单称为 "牛顿原理"。
牛顿关于空间、时间和运动的观点不仅为这部巨著提供了运动学基础，从而为整个古典物理学提供了基础，直到20世纪初，而且在牛顿的一般哲学和神学体系中也发挥了不可或缺的作用。
由于牛顿从未起草过关于这一总体体系的论文，甚至是摘要，他作为17世纪，甚至是所有时代的伟大哲学家之一的地位不再受到广泛重视。
在《原理》的开头，插在 "定义 "和 "运动定律 "之间的 "学说"，阐述了牛顿对时间、空间、地点和运动的看法。
他一开始就说，由于在普通生活中，这些量是根据它们与感性体的关系来设想的，因此有责任区分，一方面是对它们的相对的、表面的、普通的概念，另一方面是绝对的、真实的、数学上的量本身。
绝对的、真实的和数学的时间，从其本身的性质来看，是平等地流逝的，与任何外部事物无关，因此不涉及任何变化或衡量时间的方式（例如，小时、日、月或年）。
绝对的、真实的和数学的空间保持相似和不可动摇，不与任何外部事物相关。这一点的具体含义将在下面从它与笛卡尔的空间概念的对比中变得更清楚。
相对空间是绝对空间的度量，它是参照某个身体系统或另一个系统定义的，因此，相对空间可能，而且很可能会，处于运动之中。
一个身体的位置是它所占据的空间，根据空间是绝对的还是相对的，它可能是绝对的或相对的。
绝对运动是一个物体从一个绝对位置到另一个位置的平移；相对运动是从一个相对位置到另一个位置的平移。
牛顿在《学记》中用了大部分篇幅来论证真实量和相对量之间的区别是必要的和合理的。
从这些特征中可以看出，根据牛顿的说法，空间是不同于身体的东西，独立于身体的存在而存在、一个特定的身体是否运动以及它的真实运动量是什么，都是一个事实，而且一个物体的真正运动并不包括，或不能用它相对于其他物体的运动来定义。
这些论点中的第一个是17世纪自然哲学中的一个主要争论点，也是牛顿的批评者如莱布尼兹、惠更斯和伯克利所攻击的一个。
第二个问题没有普遍争议。笛卡尔、莱布尼兹和伯克利都认为，用学术术语来说，"x处于真正的运动中 "这个谓词是一个完整的谓词，即它对任何给定的物体都成立或不成立。
惠更斯，至少在他的 "原理 "之后的观点中，构成了一个特例。因此，对于那些否认第一个论题的人来说，有必要确保一个定义，或一个分析，一个物体处于真正的运动中意味着什么(以及什么决定了该运动的数量)，以便像牛顿对真正的运动的描述一样，足以满足事实。
上面提到的数字都认为，相对于其他物体的运动是真正运动的必要条件，尽管其本身不是充分条件。
随着时间的推移，17世纪和1*世纪初关于论题的共识被忽视了，人们开始普遍将牛顿的反对者描述为否认有关于一个物体是否处于真正运动的事实，而是认为所有的运动都只是相对运动。
现代读者认为，牛顿关于空间、时间和运动的学说应该被理解为不仅论证了上述论点，而且还论证了所有的运动不仅仅是相对运动，而且有些运动是真实的和绝对的。
牛顿关于运动的论点旨在表明，不是真正的运动有别于单纯的相对运动（这是所有人都认可的），而是对真正运动的唯一可行的分析需要参考绝对位置，因而需要绝对空间的存在。
特别是有人认为，牛顿的所谓 "旋转水桶实验"，以及后来的一对球体由弦连接并围绕其重心旋转的例子，被认为是在论证或提供证据，证明真正或绝对运动的存在。
这不仅是错误的，而且这两个案例在《学记》的框架内有不同的目的。旋转水桶实验是 "运动的性质、原因和效果 "的五个论证中的最后一个，旨在累积表明对真正运动的充分分析必须涉及对绝对空间的参考。
与此相反，旋转球的例子旨在说明，尽管感官看不到绝对空间，但在各种情况下仍有可能推断出单个物体的绝对运动量。
影响17世纪关于空间、时间和运动性质的最重要的问题是，真正的真空是否可能，也就是说，一个没有任何形式的身体的地方（包括像空气这样的稀有物质）。
古代原子论，至少可以追溯到前苏格拉底哲学家德谟克利特，认为这不仅是可能的，而且事实上存在于物质的最小的、不可分割的部分的间隙中，并无限延伸。
继柏拉图之后，亚里士多德拒绝了空的可能性，声称根据定义，空就是无，而无的东西不可能存在。
根据亚里士多德的观点，宇宙是一个物质羽状体，范围有限，以固定恒星的最外层为界。
除此以外，没有虚空，即空旷的地方，因为按照亚里士多德对 "地方 "的定义，某物的地方是 "包含它的东西的最里面的不动边界 "的最外层。
因此，既然在最外层的天球之外没有边界，那么在天球之外就没有地方或空间。
亚里士多德认为，时间只是运动的量度，这里的 "运动 "是指任何形式的变化，包括质的变化。
为了定义时间的均匀性，也就是时间间隔相等的概念，亚里士多德以天文实践为指导，在古代，天文实践提供了最实用和最精确的时间测量。
他将匀速运动与固定恒星的运动速率相提并论，他在他的天体物理学中为这一选择找到了动力学上的理由。
"局部 "运动只是运动的一种，即位置的变化。一般来说，运动被他定义为潜能的现实化，这个概念在17世纪通常被认为是如此晦涩难懂，以至于没有用处或毫无意义。
然而，就局部运动而言，在有限的地心主义宇宙中，什么是物体的真实或绝对运动，并不困难。事实上，月球以下领域的基本物质（土、空气、火和水）根据其性质自行向上或向下运动，即向中心或远离中心。
从月球的轨道开始，由第五种元素组成的天球的连锁网络组成，根据其性质，它可以围绕宇宙的中心（即地球的中心）做圆周运动。
如果这种物质的运动被看作是时间的量度，那么天球就必然均匀地旋转。
由于嵌入球体的净运动是它的自然运动叠加在它所嵌入的球体的自然运动上的总和，而且由于旋转轴在一般情况下被设置成稍微不同的角度，以说明为什么太阳不在天体赤道上运动，行星和月亮不严格在黄道上运动（即太阳对固定星体的路径），月亮、行星甚至太阳的运动不一定均匀。
然而，由于定星的球体没有嵌入其他运动的天体球体中，定星的运动事实上是所有运动的衡量标准。
到目前为止，所谈到的运动都是有关物质的自然运动，是由身体是其本身的物质所引起的运动。相比之下，其他运动，即运动的原因是外部的而不是身体内部的，亚里士多德将其归入暴力运动的概念。暴力运动的持续需要不断地应用外部原因。
十六世纪的创新，尽管亚里士多德的观点在中世纪的学术界占主导地位，但在17世纪初，人们对原子论重新产生了兴趣。
除了文艺复兴、人文主义和宗教改革等一般因素外，1*世纪的具体创新使其具有吸引力。
尽管哥白尼引入太阳静止系统的动机是严格遵守亚里士多德的天体动力学，但它使他的陆地物理学受到质疑。
伽利略对月球表面的望远镜观察以及他发现的围绕木星运行的卫星使人们对陆地和天体之间的区别产生了疑问。此外，大量新星的出现，显然是没有尽头的，这表明宇宙可能实际上是没有界限的。
查尔顿和十七世纪原子论的复兴，沃尔特-查尔顿是原子主义复兴及其伴随的关于虚空的观点的一个重要代表，该书于1***年，即牛顿出生后的第12年，内容是由伊壁鸠鲁创立，由加森杜斯修补，由查尔顿扩充 的自然科学法布里克。
这是牛顿在大学期间熟悉的文本，后来在《原理》中提出的关于时间和空间的一些核心论点以及牛顿手中的各种未发表的手稿都可以在查尔顿那里找到。
时间和空间是真实的实体，尽管它们既不符合传统的物质类别，也不符合意外（即物质的属性）。
时间 "以相同的平静和平等的调子永远地流淌着"，而所有物体的运动都受到 "加速、延迟或暂停"。
时间与它的任何量度不同，天体运动或太阳、空间是 "绝对不可移动的 "和无体的、身体或 "实体尺寸 "在任何地方都与它们所占据的空间部分的 "尺寸""共存和兼容"。
与身体不同的空间在上帝创造世界之前就已经存在，上帝的无所不在是他在任何地方的实际存在，以及运动是身体从一个地方（作为空间的一个不可移动的部分）向另一个地方的移动或迁移。
查尔顿为他关于时间的观点所做的论证与牛顿在《原理》中的论证主旨基本相同。不过，与此形成明显对比的是，那些关于空旷、巨大和不可移动的空间的论证是相当不同的。
查尔顿呼吁解释这样的现象，如稀薄和凝结，身体的 "重力程度 "的差异，以及身体在微观层面上通过溶解、吸收、钙化和各种化学反应相互渗透的众多方式。
查尔顿并没有引入 "相对 "时间、"相对 "空间或 "相对 "地点的术语，也没有提出对真正的（绝对）运动与单纯的相对运动的关注。
奇怪的是，尽管查尔顿偶尔会提到并批评笛卡尔的其他问题，但却没有注意到这样一个事实，即笛卡尔在十年前就已经根据一个自然系统对这些现象提出了详细或概要的解释，在这个系统中，世界完全由物质填充，与身体不同的空间不可能存在。
可以公正地说，笛卡尔是17世纪 "机械哲学 "的另一个主要流派的创始人，该流派在真空的可能性问题上与原子论直接对立，并使亚里士多德关于时间、空间和运动性质的学说适应新的世界观。
笛卡尔的创新，尽管笛卡尔在许多方面公开反对亚里士多德，特别是与原子主义者共有的观点，即宏观尺度上的所有质量变化都可以还原为微观尺度上物质的重新排列或运动，但笛卡尔的野心是通过保留本质上是亚里士多德的主物质概念来实施这一计划。
亚里士多德物理学中的纯元素（土、空气、火和水）可以通过改变它们的基本品质而相互变异。
这就是热、冷、湿、干这四种触觉质量。正因为如此，必须有一些可区分的东西，至少在思想上，与在元素改变过程中持续存在的品质相区分。
这种无质量的基质就是亚里士多德所称的物质，或者像它经常被称为主要物质，以避免与日常物体中宏观上可识别的、充满质量的、同质的部分混淆。
与原子论者不同的是，笛卡尔认为，物质，身体，没有任何质量，只有数量，即延伸。身体和延伸在字面上是一样的。一个直接的推论是，不可能有真空，因为那将需要一个没有身体的扩展区域，一个明显的矛盾。
那么，任务就是要表明，所有明显的品质都可以用扩展对自身的无限可分性和重新排列来解释。
这项任务确实很伟大，因为它的目标是发展一个统一的天体和地面物理学，可以同样解释金属的延展性、磁吸引力、潮汐、重力机制、行星的运动、彗星的出现和消失，以及恒星的诞生和死亡（超新星）。
笛卡尔在1***年以《哲学原理》的形式发表了他的世界体系。第二部分提出了空间（延伸）和物质的同一性的论点，在 "真正的，或哲学意义上的 "运动进行了定义，并提出了他的系统的基本动力法则。
根据 "事情的真相"，运动被定义为 "物质的一部分，或一个身体，从那些紧邻它并被看作是静止的身体附近转移到其他身体的附近"。
笛卡尔指出，每个物体都有一个属于它的单一运动（与之相反的是，有许多相对运动可以归于它，这取决于选择哪些其他物体来确定它的位置）。
正是这种单一的适当运动出现在他的运动定律中。对于笛卡尔的整个系统来说，特别重要的是，一个圆周运动的物体有一个努力从旋转中心退去。
这一事实，再加上笛卡尔的论点，即一个物体也参与它所属于的一个物体的运动，使得笛卡尔的世界体系与他对适当运动的定义难以调和。
牛顿的结论是，这一学说实际上是自相矛盾的，在笛卡尔需要的地方，他偷偷地帮助自己建立了一个独立于身体的空间概念，特别是为了给行星及其卫星分配所需的离心力，因为它们被 "微妙 "物质的天体旋涡卷走了。
这份无标题的未完成手稿可能写于《原理》之前十年或更久，大部分内容是对笛卡尔的运动学说进行广泛而严厉的批评。
这份文件非常值得研究，因为它可以让人看到牛顿在相对年轻的时候的思想发展。它明显地包含了后来编入《原理》的空间和时间学说。
值得注意的是，《学记》中提出的关于运动的性质、原因和结果的五个论点，每一个都在《引力论》中有明确的先例。
这清楚地表明，《学说》在多大程度上是专门针对笛卡尔体系进行论证的，牛顿认为该体系是当时唯一可行的竞争者。
牛顿关于时间、空间、地点和运动的学说有一个清晰可辨的结构。在开篇之后有四个以罗马数字I-IV为标志的段落，分别给出了牛顿对时间、空间、地点和运动的描述，正如上文第一节第三段所总结的那样。
如果我们把牛顿的列举扩展到其余段落，那么第V-XII段就构成了对I-IV段所描述的区别的持续辩护。
然后第十三段陈述了相对量与各自的绝对量真正不同的一般结论，并对这些术语在圣经中的含义的语义问题作了评论。
接下来还有一个相当广泛的段落[XIV]，它讨论了在实践中如何确定物体的真实运动的问题，并得出结论，但我们如何从其原因、影响和表面差异中获得真正的运动，反之亦然，将在接下来的论文中详细解释。因为这是我撰写论文的目的。
绝对时间的论点，第五段呼吁，天文学在使用所谓的时间方程时区分了绝对时间和相对时间。这有助于纠正普遍采用的时间标准，太阳日中的不平等现象，大多数人错误地认为它是统一的。
太阳日被定义为太阳返回天顶所需的时间，在一年中的变化幅度高达20分钟。
托勒密天文学中使用的时间方程的修正标准是基于这样的假设，恒星日固定恒星返回天顶的时间是恒定的，因为固定恒星所在的天球不应该被假设为加速和减速。
随着托勒密体系和亚里士多德宇宙论的消亡，这个理由不再有说服力，至少有一些天文学家，最引人注目的是开普勒，对地球的旋转速度在一年中是否保持不变提出了质疑。
开普勒认为，由于太阳的激励作用，地球在靠近太阳时的旋转速度会更快。因此，正确测量时间的问题在17世纪的天文学中占据了相当大的注意力，特别是因为测量地球自转速度的能力等同于确定经度的问题，对于航海国家来说，经度对于航海（以及由此产生的军事和经济主导地位）至关重要。
惠更斯的摆钟为统一时间的体面精确测量提供了第一个陆地上的候选方案。牛顿提到了这一点，以及木星卫星的日食，一种基于开普勒周期律的替代方法。
对天文学中时间方程的需求的援引，不仅仅是对一种根深蒂固的科学实践的呼吁。在讨论过程中，牛顿解释了他为什么认为这种需要是合理的。
尽管他将在《原理》第三卷中论证地球的昼夜旋转是均匀的，但这是一个偶然的事实。它可能不是这样的。
它可能是没有统一的运动来作为时间的精确测量。原因是，所有的运动都有可能被加速或延缓（通过施加外力）。
相比之下，绝对时间（无非是持续时间或事物存在的持久性）保持不变，无论运动是迅速、缓慢还是无效。
绝对空间的直接论证，第六段为（绝对）空间的不动论辩护，在笛卡尔的背景下，这显然意味着空间的各个部分，正如时间的各个部分一样，不会改变它们彼此之间的关系。
牛顿认为，空间的各个部分是它们自己的地方，而一个地方被移出它本身是荒谬的。这个论点的一个更广泛的前例出现在《引力论》中，特别适用于时间，如果昨天和明天相对于时间的剩余部分交换它们的时间关系，那么昨天就会变成今天，而今天则是昨天。
因此，牛顿对空间和时间部分持有一种有趣的整体性的认同标准。
来自属性、原因和效果的论证，牛顿用了整整五个段落来证明他对绝对运动和相对运动之间的区别的特征。
前三段是从绝对运动和静止的性质出发的论证，下一段是从它们的原因出发的论证，最后一段是从它们的效果出发的论证。
这些论点的力量使现代评论家们感到困惑，其原因综合起来，从历史上看，是很难解开的。
由于只有那些还没有被这些评论直接或间接影响的人，才会发现下面的内容不寻常，所以最好把这些原因的解剖推迟到第六节，在对这些论点进行阐述之后。
我只想说，这是一个常见的误解，即在这些论证中，牛顿打算制定经验标准来区分绝对运动的情况和仅仅是表面的运动，从而推翻所有运动只是相对运动的论点。
相反，这些论证把笛卡尔和亚里士多德哲学中常见的假设作为其出发点，即每个物体都有一个独特的真实运动（或静止）状态。
在整个论证过程中，"真实运动 "和 "绝对运动 "这两个词被当作同义词来对待。问题在于，真正的运动（和静止）是否可以被简化为相对于其他物体的一些特殊实例的相对运动（或静止）。
牛顿在这些论证的一开始就宣布，"绝对和相对的静止和运动是以它们的属性、原因和效果来区分的"，这表明他打算表明它们不能，至少如果真正的运动和静止要具有我们通常与之相关的或应该与之相关的那些特征的话。
真正处于静止状态的物体相对于彼此而言是静止的。 真正的静止不能简单地用相对于当地附近的其他物体的位置来定义。
假设在宇宙的某个地方有一个绝对静止的物体，比如说在很远的地方，在固定恒星的区域，甚至更远。
至于那个物体是否有可能被观测到，并不影响下面的内容。显然，仅仅通过考虑我们区域内的天体相对于彼此的位置，就不可能知道这些天体中是否有任何一个相对于那个假设的遥远天体保持固定的位置。
为了说明问题，让B是本地体之一，C是本地体集合在一段时间内的相对配置，A是处于绝对静止状态的远方体。
仅仅是C的说明就不能确定B在一段时间内相对于A的位置。特别是，C未能确定B相对于A是否处于静止状态，而根据上文所述的属性，这是B绝对静止的必要条件。因此，对局部配置的说明C没有确定B是否处于绝对静止状态。
因此，结论是，不可能仅仅从B如何融入局部配置C的角度来定义像B这样的物体处于绝对静止状态的内容，即给出B处于静止状态的必要和充分条件。
如果一个身体的一部分相对于整个身体保持一个固定的位置，那么它就参与了整个身体的运动。
真正的和绝对的运动不能被定义为从（紧邻的）身体附近的平移，把后者看作是静止的。
牛顿首先介绍了两个考虑因素，可以用来支持，或说明，或放大所述属性的重要性。第一个考虑是，如果一个旋转体的一部分相对于整个身体处于静止状态，它就会努力从旋转轴上退下来。
第二，一个物体向前运动的动力来自于其各部分动力的组合。
从这个属性可以看出，如果一个给定的身体周围的那些身体在运动（要么旋转，要么作为一个固定的配置逐步向前），而被包围的身体相对于周围的身体处于静止状态，那么被包围的身体就参与了周围身体群的（真正）运动。
因此，如果周围的物体真实地运动，那么被包围的物体也是如此。但是，根据（笛卡尔的）运动定义，该定义将一个身体的真正运动与它从紧邻的周围身体的转移联系起来，认为周围的身体好像处于静止状态，将不得不说（错误地），被包围的身体是真正处于静止状态。因此，这个定义是站不住脚的。
任何放在运动场所的东西都会随着该场所而运动，因此，当一个物体[相对]远离该场所时，它也参与了该场所的运动。
除非通过静止的地方，否则身体的完全和绝对的运动不能被定义。
从属性上看，如果有关地点本身是运动的，那么身体离开某一特定地点的[相对]运动只是身体运动的一部分。
身体的完整和真正的运动包括它相对于运动的地方的运动，加上该地方可能有的任何运动的矢量。
如果这个地方相对于另一个地方运动，而这个地方又在运动，那么这个地方的运动就必须被加上，以此类推。除非出现无限退步，否则总和必须以相对于静止地点的运动而结束。
在得出这一结论后，牛顿对其结果进行了放大。唯一静止的地方是所有那些从无穷大到无穷大彼此保持固定位置的地方，由于这些地方总是保持静止，它们构成了牛顿所说的不动的绝对空间。
施加在物体上的力量。主要前提是，在一个物体上施加一个[非零净]力，既是产生或改变其真实运动的必要条件，也是充分条件。
(A) 压迫力是产生或改变真实运动的必要条件（但不是，如有待证明的那样，仅仅是相对运动）。
(B) 施加一个[非零净]力是产生或改变真实运动的充分条件（但不是，如随后将显示的，仅仅是相对运动）。
单个物体的真实运动不能被定义为其相对于其他物体的运动的任何特定子实例。
牛顿试图证明，对一个物体施加正的净力既不是产生相对于其他物体的运动的必要条件，也不是充分条件。这两条推理路线是分别给出的，分别称为 "棱线A "和 "棱线B"。
棱线A，要确定的是，尽管一个物体产生或改变真正的运动需要一个冲力，但它不是产生相对于其他物体的运动所必需的。
推理很简单，挑选一个给定的身体，只需将相同的[加速]力应用于所有其他相关的身体。这些其他物体将保持彼此之间相同的相对配置，但相对于原来的物体[没有受力]的相对运动将被产生或改变。
棱镜B，要确定的是，虽然一个印象力足以产生或改变一个物体的真正运动，但它不足以产生相对于其他物体的运动。
同样，推理的思路是非常直接的。考虑一个任意给定的身体在一个身体系统中，并简单地将相同的[加速]力应用于所有有关的身体。那么，尽管有一个力已经施加在最初给定的身体上，但相对于其余的身体，既没有产生也没有改变相对运动。
从旋转运动的轴线上退去的力量[离心力]。主要的前提是，物体[或物体的一部分]从旋转轴上退下来的离心力与真正的圆周运动的数量成正比。
真正的旋转运动不能被定义为相对于周围物体的相对旋转。
这条推理路线实际上与前面的原因论证是平行的，尽管这一点可能并不完全清楚，因为上述两条棱线的相关性在这里是一个正在进行的单一实验情况的阶段，即所谓的 "旋转水桶 "实验，牛顿暗示说，他确实做了这个实验。
为了设置这个实验，人们用一根长绳吊起一个水桶，通过反复转动水桶，将绳索缠绕起来，直到它被强烈扭曲，然后将水桶装满水。
在实验过程中，水试图爬上水桶两侧的程度被用作衡量其从中心退去的离心力的措施。牛顿用这个实验来证明，离心力既不是[水]相对于其周围环境[水桶]的圆周运动存在的必要条件，也不是充分条件。
当水桶第一次被释放时，它相对于实验者的静止框架迅速旋转，而水相对于实验者仍处于静止状态。换言之，水相对于水桶有快速的相对运动。
然而，水的表面仍然是平的，表明它没有从相对旋转的轴线上退下来的趋势。因此，身体各部分存在的离心力并不是身体相对于周围环境旋转的必要条件。
相对于紧邻的身体的这种相对旋转不需要在身体的各个部分中产生任何离心力，以便从相对旋转的轴线上退开。
在实验的进一步过程中，随着水桶的继续旋转，水逐渐开始与它一起旋转，并且随着它的旋转，开始爬上水桶的两侧。
最终，根据牛顿的说法，水获得了与水桶相对于实验室框架的相同的旋转，此时我们有以下情况。
水和水桶处于相对静止状态，但水已经达到了它在水桶两侧的最高上升高度，这表明有一个最大的离心力在努力从共同旋转的轴线上退去。
因此，离心力的存在并不是一个物体与其周围环境之间存在相对圆周运动的充分条件，也就是说，如果一个物体，或者说它的各个部分，有离心力要从中心轴上退下来，并不意味着这个物体相对于它的周围环境有一个相对圆周运动。
天体物理学的应用。在得出结论之后，牛顿用前两个性质论证的前提，加上效果论证的前提，来批判行星运动的涡流理论。
根据该理论，每颗行星（最明显的是地球）相对于我们自己的太阳的天体漩涡的 "微妙 "物质来说是静止的。因此，根据笛卡尔自己对真正运动的定义（以及他明确的坚持），它们没有真正的运动。
显而易见的是，它们彼此之间没有保持固定的位置。因此，根据第一个论证中所引用的属性，它们不可能[全部]真正处于静止状态。
从第二个论证所引用的属性来看，它们参与了太阳漩涡的圆周运动[假设这种运动是真正的运动，正如笛卡尔所隐含的假设]。
因为它们会相应地参与这个假想的漩涡的真正的圆周运动，所以它们应该努力从漩涡的旋转轴上退开。
这就完成了从运动的属性、原因和效果出发的论证顺序。下一段陈述了从第五段的绝对时间论证开始的论证的累积结论，相对量不是它们所冠以的量本身，而只是它们的感性量度（或准确或不准确），它们通常被用来代替它们所量度的量。
牛顿在阐述了自己的观点后，对这些量的术语的普通语言含义进行了评论，以解决当代的教条和异端问题。
伽利略因断言地球在运动而受到天主教会的谴责，这在牛顿撰写《原理》时还是最近的历史。
笛卡尔生活在教皇权威的范围内，害怕类似的命运，他找到了一个巧妙的方法来支持哥白尼主义，而不落入异端的指控。他认为，根据他对运动的定义，"正确地说"，地球确实是静止的。
在牛顿在《原理》第三卷中阐述的世界体系中，地球显然是绝对运动的。在预期中，牛顿指出了如何将这一点与圣经相协调，他说，如果用法决定了词语的含义，那么在普通话（包括圣经）中，"时间"、"空间"、"地点 "和 "运动 "这些术语被正确地理解为表示相对量。
只有在专门和数学语境中，它们才表示绝对量。《自然哲学的数学原理》。他接着从两个方面责备笛卡尔，首先是对经文的暴力，认为它们指的是绝对量；其次是混淆了真正的量和它们的相对量。
在实践中区分绝对运动和表象运动，在论证了真正的运动包括相对于绝对空间的运动，从而满意地处理了运动的形而上学之后，牛顿在《学记》的最后一段中转向了在他的论述中可用的认识论策略。
在亚里士多德或笛卡尔的论述中，如果一个物体和它周围的环境都是可见的，人们就可以直接观察到这个物体的所谓绝对运动。
相反，由于绝对空间的各部分不能直接被感官所接触，因此，牛顿承认，要确定单个物体的真实运动并在实践中将其与表面运动区分开来是非常困难的。
然而，"他在一个罕见的机智时刻说，"情况并不完全是绝望的"。证据部分来自表象运动，它是真实运动的差异，部分来自力，它是真实运动的原因和效果。
牛顿用一个例子来说明。想象一下，一对球体，用一根绳子连接起来，围绕着它们共同的重心旋转。
球体从运动轴线上后退的努力被绳索中的张力所揭示，由此可以估计出圆周运动的数量。此外，它们的旋转方向是顺时针还是逆时针，可以通过对球体的相对面施力来检测，看绳子的张力是增加还是减少。所有这些都可以在没有其他物体作为参考点的空旷空间中进行。
假设现在除了球体之外，还有第二个保持彼此固定位置的物体系统（例如，固定的星星）。如果这两个系统处于相对旋转的状态，人们就不能仅仅从相对旋转中判断出哪一个系统处于静止状态，如果有的话。
从连接球体的绳索的张力来看，我们可以确定相对旋转是否完全是由于球体系统的绝对旋转造成的。假设是这样的话，那么第二个天体系统就可以被利用来提供另一种技术，以确定球体是以顺时针还是逆时针方向旋转--只需查阅相对于静止系统的旋转方向。
在这一点上，牛顿打断了《论语》，他解释说，写下这篇论文的全部意义在于说明如何从其原因、效果和表面差异中推断出真实的运动，反之，从真实或表面运动中推断出原因和效果。
在历史和哲学文献中，关于属性、原因和结果的论证的目的被广泛误解，因此，这些论证与最后一段中的旋转地球的例子的关系也被误解。
对其原因的一些诊断可能有助于那些已经深受传统影响的读者克服他们带入《学记》的某些偏见，也可能有助于进一步阐明牛顿及其同时代人与运动问题斗争的框架。
(1) 牛顿在《论语》中表明的意图是坚持绝对的空间、时间和运动是真正不同于它们的相对对应物的。就空间而言，这显然相当于论证存在一个不同于身体的实体，而身体就在其中，这是关系主义者所否认的。
同样，就时间而言，这涉及到论证一个与特定事件的继承不同的实体的存在，而这些事件位于其中，这也是关系主义者所否认的。
这样看来，对于运动的情况，牛顿应该论证被关系论者否认的东西的存在，大概是绝对运动，这是理所当然的。
(2) 如果牛顿把绝对运动的理由建立在绝对空间的存在上，那就相当于一种虚拟的原则性请求。因此，人们会期望他呼吁各种可能提供独立证明的物理现象。
现在，众所周知，牛顿定律符合伽利略相对论的原则，根据该原则，不可能有实验测试来确定一个系统是处于静止状态还是处于均匀直线运动状态。
然而，牛顿定律确实支持惯性运动和非惯性运动之间的区别，因为它们预测，在非惯性框架中，会出现所谓的 "假想力"，例如，旋转框架中的离心力，导致物体从旋转轴上退去的趋势。
由于这正是旋转水桶实验所涉及的效果，因此很容易将牛顿解释为将其作为一个案例，在这个案例中，这种现象表明绝对运动存在的独立证明。
(*) 此外，由于同样的效果在旋转球的例子中起作用，很难理解为什么这个例子不能达到同样的目的。
恩斯特-马赫在他著名的《力学科学》中对牛顿的批判中，在引用《原理》时，删去了所有中间的文字，使其看起来好像这两个例子只是一个论证发展中的不同例子。
(*）最后，莫特1729年的译本中的语言选择，也就是20世纪最广泛使用的卡乔里的英译本的基础，倾向于加强这样的假设，即从属性、原因和效果的论证寻求确定现象，从经验上区分绝对运动和（仅仅）表面运动。
前三个论点的结论，即从运动和静止的属性出发的论点，是这样写的，由此可见，绝对静止不能从我们区域内物体的位置来确定。
一个物体的真正和绝对的运动不能通过它与那些似乎只是静止的物体的平移来确定 。
因此，整个和绝对的运动不能通过其他方式来确定，只能通过不动的地方，我们可以假设，从原因论证和从效果论证都是为了确定绝对运动的经验特征，通过这种特征可以将其与（仅仅）表面运动区分开来。以这种方式阅读这些论证，只有涉及圆周运动的离心效应的效果论证似乎有助于牛顿的原因。
为什么它们确实是阻碍因素，按照相反的顺序来回答这些问题会更有启发性。
这种努力并不取决于水相对于环境体的任何平移，真正的圆周运动也不能由这种平移来定义。
发现并有效区分特定物体的真实运动和表面运动，确实是一件非常困难的事情；
在一个给定的[相对]空间中的物体的运动在它们之间是相同的，无论该空间是静止的还是在一条没有匀速运动的直线上匀速运动。
而且没有理由认为他没有意识到它对实验上区分绝对静止和直线均匀运动所带来的限制。推论五的一个特殊例子是整个太阳系。
假设没有外力，（从定律的推论四）太阳系的重心要么处于静止状态，要么在一条直线上均匀运动。但是哪一种呢？
由于定理五，当牛顿希望在第三册中把一个明确的运动状态归于太阳系的质心时，他必须引入一个假设，世界体系的中心处于静止状态。这不应该是一些尴尬的来源吗？
显然不是。紧接着这个假设，他写道，这是所有人都承认的，尽管有些人争论说是地球，有些人争论说是太阳，在中心处于静止状态。让我们看看这句话的后续内容。
根据牛顿的说法，将绝对静止状态归于这些物体中的一个或另一个是普遍认为理所当然的。在接下来的内容中，确实让所有传统智慧感到困惑的是，地球和太阳都没有处于静止状态，而是太阳系的重心。
尽管论证绝对空间和绝对时间不同于任何相对空间和相对时间，在每一种情况下都涉及论证一个额外实体的存在，但这并不意味着，在论证绝对运动不同于相对运动时，牛顿有义务论证另一个存在主张。
不幸的是，"绝对运动 "一词很容易被以两种不同的方式解读。在一种解读中，作为一个规定性的定义问题，它意味着 "绝对位置的变化"。在'绝对运动'的这种意义上，绝对运动的存在（或更确切地说，绝对运动存在的可能性）立即从绝对空间和绝对时间的存在中产生。
如前所述，不需要再多说什么了。从另一个角度看，"绝对运动 "是 "真正的运动 "的同义词。正如我们刚才所看到的，牛顿认为没有理由怀疑他的听众不同意一个身体是真正的静止或真正的运动。
认为运动和静止是对立的古老传统还没有受到质疑。因此，牛顿没有义务在真正运动的意义上为绝对运动的现实性提出理由。他有责任论证真正的运动只是绝对位置的变化。而这正是从属性、原因和效果出发的论证的目的。
牛顿关于空间、时间和运动的观点从17世纪开始一直主导着物理学，直到20世纪相对论的出现。
这些观点还是经常受到批评，从莱布尼茨和伯克利等同时代人开始，一直到19世纪末，最引人注目的是恩斯特-马赫，他的著作影响了爱因斯坦。
在二十世纪初，牛顿倾向于被早期相对论的哲学解释者，特别是汉斯-莱辛巴赫视为一个形而上学的教条主义者。遗憾的是，这种污名往往会挥之不去。
最近的学术研究揭示了一幅更加清醒的画面，即为什么牛顿认为自己完全有理由提出绝对空间、绝对时间和绝对运动。
此外，狭义相对论的新特点，即拒绝绝对的同时性，这是牛顿早期批评者从未想到的只需要用一个绝对的时空（闵可夫斯基时空）来取代绝对的空间和绝对的时间。
尽管爱因斯坦对广义相对论的发展在很大程度上是出于实现广义相对论原理的愿望，即所有的运动都是相对运动，但在该理论提出后不久，它是否成功地做到了这一点就受到了质疑。
至于广义相对论中时空的绝对性问题，正如爱因斯坦自己指出的，它不再具有作用而不被作用的特性。时空张量不仅对时空结构进行编码，而且还代表引力势，从而代表引力能。
根据爱因斯坦著名的能量和质量的等价公式，引力场拥有质量。只是，由于引力能不能用能量密度张量来定位，而是由场整体拥有的，所以这个质量也不能被定位。
因此，关于时空是否可以在没有物质的情况下存在的哲学争论，根据人们是否把引力场算作物质的东西而变得有争议。
因此，上个世纪我们关于空间和时间的观点的革命是否证明了牛顿的批评者在哲学上更加精明，这个问题就成了一个错位的问题。早期辩论中预设的物质与空洞空间之间的区别，已被现代场论和相对论引入之前未曾梦想过的可能性所掩盖。
来自：胡关外
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