馬赫在不幸癱瘓之后，并沒有向冷酷的現(xiàn)實(shí)低頭，他以頑強(qiáng)的意志和過人的精力與命運(yùn)抗?fàn)?，作出了令正常人也難以想象和完成的工作。在生命的黃昏時(shí)分，他的大腦涌現(xiàn)出的新思想，依然光彩熠熠，描繪出一幅“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長(zhǎng)天一色”的絢麗畫卷。愛因斯坦在悼念馬赫逝世的文章中，準(zhǔn)確而傳神地揭示了馬赫晚年的內(nèi)心追求和精神境界：

“他對(duì)觀察和理解事物的毫不掩飾的喜悅心情，也就是對(duì)斯賓諾莎(B．deSpinoza，1632~1677)所謂的‘對(duì)神的理智的愛’，如此強(qiáng)烈地進(jìn)發(fā)出來(lái)，以致到了高齡，還以孩子般的好奇的眼睛窺視著這個(gè)世界，使自己從理解其相互聯(lián)系中求得樂趣，而沒有什么別的要求?！?/p>

從1898年7月右半身偏癱到1916年逝世，在將近整整18年間，馬赫不僅行動(dòng)不便，而且不斷遭到其他疾病的折磨。他年事已高，生活無(wú)法自理，耳聾，講話聲音含糊，后又患上風(fēng)濕痛(1903年)、神經(jīng)疼(1906年)、前列腺炎和膀胱病(1913年)。但是，病魔并沒有制服他。癱瘓后不幾天，他就開始練習(xí)用左手掃寫。他不能穿衣、吃飯、洗澡，全靠妻子精心照顧他；他不能走路，就用手杖和輪椅，必要時(shí)出動(dòng)救護(hù)車；他不能寫字，就用左手的一個(gè)指頭打字；他不能作實(shí)驗(yàn)，他兒子路德維希替他作實(shí)驗(yàn)，路德維希是位醫(yī)學(xué)博士，他從1880年代后期在布拉格就承擔(dān)起馬赫實(shí)驗(yàn)室的主要責(zé)任，現(xiàn)在又成了他父親的保健醫(yī)生，還要在父親生病時(shí)幫助復(fù)信和處理諸多事務(wù)。因此，布萊克默認(rèn)為馬赫一生最后18年(在某種程度上是最后30年)的歷史是由馬赫父子—人“共同譜寫的”，路德維希是“幕后的巨人”。

馬赫1901年從維也納大學(xué)正式退休。他原準(zhǔn)備退休后去意大利佛羅倫薩定居，在那里他能夠同布倫塔諾和斯特洛(J．B．Stallo，1823~1900)交談。斯特洛這位當(dāng)時(shí)并不引人注目的德、美哲學(xué)家早先就了解馬赫的許多思想。馬赫在《熱學(xué)》第二版中提到，他是從羅素《幾何學(xué)基礎(chǔ)》(1898年)的參考文獻(xiàn)中注意到斯特洛《近代物理學(xué)的概念和理論》(1882年)“這一豐富的、明晰的著作”的，而斯特洛的思想和文章早在1860年代末和1870年代初就發(fā)表了。斯特洛的書給他留下了深刻印象，他為該書德文版(1901年)寫了序，并把他的《熱學(xué)》第二版(1900年)題獻(xiàn)給斯特洛。不巧，斯特洛在世紀(jì)伊始去世，馬赫也就打消了去意大利度晚年的計(jì)劃。

從1900~1913年，馬赫以驚人的毅力完成了諸多寫作和出版任務(wù)。他修訂了《感覺的分析》(在篇幅上擴(kuò)大了一倍)，刪節(jié)并增補(bǔ)了《力學(xué)》。給《講演》德文版增補(bǔ)了7章，他把自己的科學(xué)哲學(xué)講演匯集成一部新著《認(rèn)識(shí)和謬誤》。他連續(xù)3年(1901~1903年)為《一元論者》雜志撰寫了3篇論文，從感覺生理學(xué)和心理學(xué)、歷史和物理學(xué)的觀點(diǎn)討論了空間概念的本性、起源和發(fā)展問題；他的研究對(duì)幾何學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)的討論作出了獨(dú)特的和不可或缺的貢獻(xiàn)，“贏得了權(quán)威性和統(tǒng)帥地位”；這3篇文章的英文合集以《空間和幾何學(xué)》為題于1906年在美國(guó)初版。他在1913年還完成了《光學(xué)》前一半，并為他最后一部著作《文化和力學(xué)》收集資料。

在此期間，馬赫還就哲學(xué)、通俗科學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作發(fā)表了15篇新寫的文章。他的兩篇重要哲學(xué)文章很長(zhǎng)，1919年以書的形式出版。馬赫還為10多本書寫了序言，并在舊著的新版本中添專門的章節(jié)或注釋，為他的思想辯護(hù)。此外，他還就科學(xué)和哲問題與眾多的學(xué)者和年輕人通信。他還參與了許多支持正義和進(jìn)步事業(yè)的活動(dòng)，他的政治活動(dòng)在1907年達(dá)到高峰。他還在1910發(fā)表了《我的科學(xué)知識(shí)論的主導(dǎo)思想及我的同代人對(duì)它的反應(yīng)》論文，回答了普朗克的挑戰(zhàn)。馬赫多種著作的外文譯本也在這時(shí)候相繼在世界各地出版，旅居錫蘭(現(xiàn)稱斯里蘭卡)的生理家比爾(TheodorBeer)甚至在科倫坡看到，馬赫的著作的當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言文本擺在書攤上。

馬赫是世紀(jì)之交物理學(xué)革命的啟蒙者和先驅(qū)，愛因斯坦是這場(chǎng)革命的先鋒和主將。馬赫在19世紀(jì)末敲打出的“火星”，在20世紀(jì)伊始點(diǎn)燃了愛因斯坦這支易燃的“火捻”，終于燃起物理學(xué)革命的熊熊“火焰”。本文將以馬赫與愛因斯坦之間的交往關(guān)系為主線，重點(diǎn)剖析一下愛因斯坦對(duì)馬赫的批評(píng)。

一、馬赫與愛因斯坦的交往

馬赫首次提及愛因斯坦好像是在1909年。當(dāng)時(shí)他在(能量守恒)第2版中加了一個(gè)新注，表示贊成愛因斯坦的相對(duì)論：

“空間和時(shí)間在這里未被看作是獨(dú)立的實(shí)體，而是現(xiàn)象相互依賴的形式。于是，我贊同相對(duì)性原理，我也在我的《力學(xué)》和《熱學(xué)》中堅(jiān)持贊成它?！?/p>

也就是在這一年，馬赫把他的再版書寄贈(zèng)給愛因斯坦，由此引發(fā)了二人之間的通信。馬赫給愛因斯坦的信無(wú)從找到，但是從愛因斯坦致馬赫的信中可以看出，馬赫“對(duì)相對(duì)論感興趣”。在《能量守恒》再版的序言中，馬赫首次對(duì)普朗克1908年12月的萊頓講演做出了反應(yīng)。此后，馬赫一直關(guān)心著愛因斯坦的相對(duì)論和其后的研究，他在1914年致彼得楚爾特的兩封信中也對(duì)愛因斯坦的相對(duì)論表示好感。

1910年初，在弗蘭克的安排下，馬赫在維也納附近的住所會(huì)見了愛因斯坦。當(dāng)時(shí)馬赫已是年逾七旬的老人，愛因斯坦則剛剛30出頭，弗蘭克則是20多歲的小伙子。弗蘭克回憶當(dāng)時(shí)見面的情景：

[內(nèi)容提要]本文集中論述了馬赫經(jīng)驗(yàn)論的根基、內(nèi)涵，并剖析了對(duì)馬赫經(jīng)驗(yàn)論的普遍誤解。

[關(guān)鍵詞]馬赫，經(jīng)驗(yàn)論，要素一元論，感覺經(jīng)驗(yàn)論

馬赫是19世紀(jì)末、20世紀(jì)初的超級(jí)哲人科學(xué)家。馬赫哲學(xué)屬于經(jīng)驗(yàn)論的范疇。這種經(jīng)驗(yàn)論既有對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)論的繼承，也有超越，突破和創(chuàng)造，從而具有較為豐富的內(nèi)涵。馬赫的經(jīng)驗(yàn)論是感覺經(jīng)驗(yàn)論，它雖則激進(jìn)和徹底，但并不極端和狹隘。

1）馬赫經(jīng)驗(yàn)論的根基：要素一元論及其真諦

“要素”一詞是馬赫的要素一元論的核心概念。在馬赫看來(lái)，構(gòu)成世界的要素并不是完全獨(dú)立的，但是為了分析和研究的方便，可以將其劃分為三組：外部要素或物理要素，用符號(hào)ABC……表示它們是那些通常被稱之為物體的，由顏色、聲音等組成的復(fù)合體，內(nèi)部要素或生理要素，用符號(hào)KLM……表示，它們是那些叫作我們身體的，在前一類復(fù)合中以某些特點(diǎn)為優(yōu)異標(biāo)志的一部分復(fù)合體；內(nèi)部要素或心理要素，用符號(hào)αβγ……”表示，它們是由意志、記憶印象等等構(gòu)成的復(fù)合體。這樣人為的劃分，對(duì)應(yīng)著科學(xué)研究的三個(gè)領(lǐng)域——物理學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)。馬赫認(rèn)為，通常人們把組成自我的復(fù)合體αβγ……KLM……與組成物質(zhì)世界的復(fù)合體ABC……置于對(duì)立的地位。但是，有時(shí)只把αβγ……視為自我，把KLM……ABC……視為物質(zhì)世界。初看起來(lái)，好像ABC……是離自我而獨(dú)立的，并且是與自我相對(duì)立的?？墒牵@種獨(dú)立性只是相對(duì)的，一經(jīng)研究，就消失了。

按照馬赫的觀點(diǎn)，“要素是構(gòu)成物理的(同時(shí)也是心理的)世界的最簡(jiǎn)單的基石”，它是到目前為止我們不能再作進(jìn)一步分解的成分”，即“最后的組成部分”。([1]，pp.33，4)雖然要素依照聯(lián)系的方式，時(shí)而表現(xiàn)為物理要素，時(shí)而表現(xiàn)為心理要素，然而“這些要素總是一樣的，僅僅是一個(gè)種類的?！薄耙磺幸囟际堑葍r(jià)的。”([1]，pp.49，250)“我們物理經(jīng)驗(yàn)和心理經(jīng)驗(yàn)的暫定的基本共同的組分，我們稱之為要素。從形式上看，馬赫的要素概念與原子假設(shè)有某種共同之處，但是從實(shí)質(zhì)上看，馬赫的要素比原子更廣泛、更根本。更何況，實(shí)在論者或唯物論者是在本體論的意義上使用原于概念的，而馬赫提出的要素概念并無(wú)本體論的涵義。

慣性是物理學(xué)中最基本的概念之一，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)最早遇到的概念之一。這一極為普通和平凡的概念曾經(jīng)引導(dǎo)許多物理學(xué)家深入思考和剖析，促進(jìn)物理學(xué)重大進(jìn)展，其中蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法的教益，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地思考問題的能力非常有效的素材。

一、慣性概念的肇始和牛頓的綜合

慣性一般是指物體不受外力作用時(shí)，保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性。人們對(duì)于慣性這一認(rèn)識(shí)有賴于慣性定律的建立，而它則依賴于對(duì)于力的認(rèn)識(shí)以及區(qū)分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的認(rèn)識(shí)，這一點(diǎn)在人類認(rèn)識(shí)發(fā)展史上經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。

在人類思想史上，兩千多年前希臘的哲學(xué)家亞里士多德的學(xué)說無(wú)疑地起過廣泛的影響，然而他關(guān)于物理學(xué)的論述，許多都是錯(cuò)誤的。他把物體的運(yùn)動(dòng)分為自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他認(rèn)為圓周是完善的幾何圖形，圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于所有星體都是天然的，因而是自然運(yùn)動(dòng)；另外，地球上的物體都具有其天然位置，重物趨于向下，輕物趨于向上，如果沒有其他物體阻礙，物體力圖回到天然位置的運(yùn)動(dòng)也是自然運(yùn)動(dòng)；其他所有形式的運(yùn)動(dòng)則都是強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他還進(jìn)而指出，關(guān)于物體的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，只有在外力的不斷作用下才能發(fā)生；當(dāng)外力的作用停止時(shí)，運(yùn)動(dòng)也立即停止。從這里可以看出亞里士多德肯定了兩點(diǎn)：一，自然運(yùn)動(dòng)不涉及曳力的問題，只有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)才存在力的問題；二、力是物體強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)的原因。從今天來(lái)看，這顯然是錯(cuò)誤的，然而它束縛了人們近兩千年。

從這種把物體的運(yùn)動(dòng)歸結(jié)為外力作用的觀念，可以提取出靜止物體具有慣性的概念。開普勒在他1609年發(fā)表的著作《新天文學(xué)》和1619年發(fā)表的著作《宇宙諧和論》中寫道；“天體有留在天空中任何地方的性質(zhì)，除非它被拖曳著?！薄叭绻祗w不賦有類似于重量的慣性，要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力，最小的動(dòng)力就足以使它有無(wú)限的速度，但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間，有的長(zhǎng)些，有的短些，因此非常明顯，物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性?！薄皯T性，或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性，在給定的體積中，物質(zhì)的量愈多，慣性愈強(qiáng)?！边@大概是關(guān)于物體慣性的最早陳述?？梢钥闯鲩_普勒所說的慣性是指靜止物體的慣性，甚至他已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物體的慣性與它的質(zhì)量有關(guān)，然而他顯然受到亞里士多德思想的束縛，不可能思考運(yùn)動(dòng)物體是否具有慣性的問題。

伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和理性思維相結(jié)合的近代物理研究方法，并用于研究物體的運(yùn)動(dòng)。他對(duì)于亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的粗糙的日常觀察、抽象的猜測(cè)玄想和想當(dāng)然的思辨推理十分不滿，他通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得到許多正確的結(jié)果，總結(jié)在他的著作《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》（1632年）和《關(guān)于力學(xué)和運(yùn)動(dòng)兩門新科學(xué)的對(duì)話。（1638年）中，其中一個(gè)重要的結(jié)果如下。假設(shè)沿斜面AB落下的物體，以B點(diǎn)得到的速度沿另一斜面BC向上運(yùn)動(dòng)，則物體不受BC傾斜的影響仍將達(dá)到與A點(diǎn)相同的高度，只是需要的時(shí)間不同；當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面變成既不上升，亦不下降的水平面時(shí)，物體將一直以已獲得的速度永遠(yuǎn)向前運(yùn)動(dòng)。伽利略的思想無(wú)疑地比他的前輩前進(jìn)了一大步，他認(rèn)識(shí)到不受其他物體的作用，物體可以永恒地運(yùn)動(dòng)，這已經(jīng)很接近慣性定律，但是伽利略還沒有擺脫亞里士多德的影響，他所說的水平面是和地球同心的球面，也就是說，那種不受其他物體作用的物體的永恒運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)，因此我們還不能說伽略發(fā)現(xiàn)了慣性定律。

慣性系在哪里，或者什么樣的參考系是慣性系？深入地研究發(fā)現(xiàn)，這在理論上和實(shí)踐上都存在根本的困難。首先，要問什么是慣性系，回答是慣性系就是慣性定律成立的參考系，那就是說，在這個(gè)參考系中一個(gè)不受外力作用的物體總是處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。那么不受外力作用又是什么意思呢？這就是說，在慣性系中處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體是不受外力作用的。這樣就又回到什么是慣性系的問題。這是一具邏輯循環(huán)，無(wú)助于解決什么樣的參考系是慣性系的問題。其次，在實(shí)踐中地球是一個(gè)相當(dāng)好的近似的慣性系，我們?cè)谟^察實(shí)驗(yàn)室中的許多力學(xué)現(xiàn)象，都可以把地球看作慣性生活費(fèi)，但是地球肖自轉(zhuǎn)，并且繞著太陽(yáng)在旋轉(zhuǎn)，有一些力學(xué)現(xiàn)象顯示出地球的這種轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)，例如慣性離心力，科利奧萊力等，因此地球并不是嚴(yán)格的慣性系。太陽(yáng)及其鄰近的恒星組成的參考系是比地球更好的慣性系。進(jìn)一步的研究表明太陽(yáng)是銀河系中的一顆普通恒星，它同其他銀河系聽恒星一起繞銀心旋轉(zhuǎn)，作變速運(yùn)動(dòng)，因而太陽(yáng)參考系也不是嚴(yán)格的慣性系。根據(jù)這種經(jīng)驗(yàn)，我們可以取更大的天體系統(tǒng)的平均靜止參考系以趨近嚴(yán)格的慣性系?？磥?lái)我們可以不斷地趨近慣性系，但卻不能找到嚴(yán)格的慣性系。

這樣，我們有了支配物體運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律(牛頓定律)但是卻無(wú)法確定牛頓定律成立的慣性系。牛頓的力學(xué)理論如同建立在沙灘上的建筑物。牛頓深知他的力學(xué)理論中的這一脆弱的根基。他提出的解決辦法是引入絕對(duì)空間。他想信存在絕對(duì)空間，“絕對(duì)空間，就其本性而言，是與外界任何事物無(wú)關(guān)而永遠(yuǎn)是相同的和不動(dòng)的”，這樣就可以在絕對(duì)空間里區(qū)別物體是處于靜止、勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)，從而也就能夠確定慣性系和非慣性系。為了說明絕對(duì)空間和絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的存在，他提出一個(gè)著名的“水桶實(shí)驗(yàn)”，其大意如下。一個(gè)盛有一半水的桶掛在擰得很緊的繩子上，松開手后，桶和水的運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷以下三種情形：(1)開始，桶在繩恢復(fù)原有狀態(tài)的作用下快速旋轉(zhuǎn)，由于水和桶的粘滯力很小，水尚未旋轉(zhuǎn)起來(lái)，水面是平的；(2)在粘滯力長(zhǎng)時(shí)間的作用下，水和桶一起旋轉(zhuǎn)，水受到慣性離心力的作用向桶壁擠壓，水面呈下凹形；(3)讓桶突然靜止，水仍在旋轉(zhuǎn)，水面仍然是下凹。牛頓分析以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，在(1)(3)兩種情形，水對(duì)于桶都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但前者水面是平的，而后者是下凹的，在(2)(3)兩種情形，無(wú)論水對(duì)于桶是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水面都是下凹的，因此，水對(duì)于桶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不是水面下凹的原因，水面下凹的真正原因在于水在空間里作絕對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，受到慣性離心力造成的。這說明存在著可以觀察出物體作絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)空間，加速度是絕對(duì)的。

牛頓的絕對(duì)空間和絕對(duì)運(yùn)動(dòng)繼承了人們自古以來(lái)認(rèn)為空間和時(shí)間物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)相對(duì)獨(dú)立而無(wú)論的直覺，被大多數(shù)人所接受，它還受到哲學(xué)家康德的支持，康德說過；“我們永遠(yuǎn)不能表象出沒有空間，可是我們卻很能設(shè)想空間中沒有對(duì)象?！钡桥ｎD的絕對(duì)空間和絕對(duì)運(yùn)動(dòng)受到他同時(shí)代人的批評(píng)，其中著名的有萊布尼茲和貝克萊，萊布尼茲認(rèn)為那種與物質(zhì)客體相分離的任何空間概念都是哲學(xué)上沒有必要的，貝克萊則指出，認(rèn)為空間是“一種永久的、自存的、無(wú)限的、不可分的、不可變的東西”“是有害的、荒謬的”，然而他們都未能提出任何觀念，發(fā)展一種新的動(dòng)力學(xué)理論來(lái)替代牛頓理論，不過他們的看起來(lái)十分挑剔的批評(píng)對(duì)后有著潛在的影響。

對(duì)牛頓絕對(duì)空間的第一個(gè)建設(shè)性批評(píng)來(lái)自兩百年后奧地利的物理學(xué)家和哲學(xué)家馬赫。馬赫在他1883年出版的《力學(xué)史評(píng)》一書中對(duì)牛頓的絕對(duì)空間和絕對(duì)運(yùn)動(dòng)作了深刻的批評(píng)。

關(guān)于牛頓的“水桶實(shí)驗(yàn)”，書中寫道：“牛頓的旋轉(zhuǎn)水桶實(shí)驗(yàn)只是告訴我們，水對(duì)于桶壁的相對(duì)旋轉(zhuǎn)不引起顯著的離心力，而這離心力是由水對(duì)地球及其他天體質(zhì)量的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的。如果桶壁愈來(lái)愈厚，愈來(lái)愈重，直到厚達(dá)幾英里時(shí)，那就沒有人能說這實(shí)驗(yàn)會(huì)得出什么樣的結(jié)果。”“如果把水桶固定，讓眾恒星旋轉(zhuǎn)，能夠再次證明離心力會(huì)不會(huì)存在嗎？”在馬赫看來(lái)，牛頓水桶實(shí)驗(yàn)中凹行為并不能區(qū)分究竟是水相對(duì)絕對(duì)空間的轉(zhuǎn)動(dòng)，還是水相對(duì)于眾星體的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，并不能由此得出存在絕對(duì)空間的結(jié)論，相反地，把水面下凹行為看成是由于水相對(duì)于從星體轉(zhuǎn)動(dòng)，水桶內(nèi)壁以外的所質(zhì)量的吸引和帶動(dòng)所造成的，要更自然些。

馬赫是出于他關(guān)于我們的世界的一種非常兒到的哲學(xué)見解，對(duì)牛頓的絕對(duì)空間作出深刻批判的。他在書中寫到；“我們不要忘記，世界上的一切事物都是相互聯(lián)系、相互依賴的?！币⒁猓R赫強(qiáng)調(diào)的是相互聯(lián)系、相互依賴、相互影響，那種只有一方依賴于一方而不被另一方所依賴，一方可影響另一方而不被另一方所影響的事物是不存在的，是虛構(gòu)的，也是“同科學(xué)中的思維方式相矛盾的”(愛因斯坦語(yǔ))。在牛頓力學(xué)中絕對(duì)空間就是這樣的虛構(gòu)，它會(huì)影響到物體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，譬如，只有相對(duì)經(jīng)來(lái)說，慣性定律才成立，但是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)反過來(lái)卻不能對(duì)絕對(duì)空間產(chǎn)生絲毫影響。既然是一種不能被人們的經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)的虛構(gòu)，它就應(yīng)該從科學(xué)中剔除出去。概括起來(lái)，馬赫的觀點(diǎn)是，物體的運(yùn)動(dòng)不是絕對(duì)空間中的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，而是相對(duì)于宇宙中其他物質(zhì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而不僅速度是相對(duì)的，加速度也是相對(duì)的；在非慣性系中物體所受的慣性力不是“虛擬的”，而是一種引力的表現(xiàn)，是宇宙中其他物質(zhì)對(duì)該物體的總作用；物體的慣性不是物體自身的屬性，而是宇宙中其他物質(zhì)作用的結(jié)果。馬赫的精辟見解被愛因斯坦取名為馬赫原理。

【內(nèi)容提要】本文指出，王星拱的科學(xué)哲學(xué)，既從客觀存在的自然界出發(fā)，有著自發(fā)的自然科學(xué)的唯物主義思想；又深受實(shí)證主義代表人物馬赫的影響，有著主觀唯心主義的認(rèn)識(shí)論思想。正是由于兩者的內(nèi)在矛盾以及自發(fā)的自然科學(xué)唯物主義的弱點(diǎn)，使王星拱在20世紀(jì)20年代的“科玄之爭(zhēng)”中，站在“科學(xué)派”一邊，反對(duì)“玄學(xué)派”，同時(shí)也與馬克思主義相對(duì)立。它說明，自然科學(xué)家雖然從根本上說，是自發(fā)的自然科學(xué)唯物主義者，但若要始終堅(jiān)持徹底的唯物主義立場(chǎng)，則必須把自發(fā)的自然科學(xué)唯物主義提高到辯證唯物主義的水平。

王星拱（1887～1949），字撫五，安徽懷寧（今安慶）人，曾任北京大學(xué)化學(xué)教授、武漢大學(xué)和中山大學(xué)校長(zhǎng)等職。他既是一位自然科學(xué)家，又是一位哲學(xué)家。作為自然科學(xué)家，他有著自發(fā)的自然科學(xué)的唯物主義和辯證法思想，有待于我們?nèi)ジ爬ê吞岣撸蛔鳛檎軐W(xué)家，他又深受第二代實(shí)證主義代表人物馬赫的影響，在20世紀(jì)20年代的“科玄之爭(zhēng)”中，站在“科學(xué)派”一邊，反對(duì)“玄學(xué)派”，同時(shí)也與馬克思主義的辯證唯物論相對(duì)立，有待于我們作出客觀的、實(shí)事求是的分析和評(píng)價(jià)。而王星拱在哲學(xué)理論思維方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更值得我們反思和借鑒。

一

自然科學(xué)研究的對(duì)象是自然界的客觀存在，科學(xué)研究的基本方法是觀察和實(shí)驗(yàn)。故而自然科學(xué)的根本精神是與唯物主義和辯證法相一致的，并由此決定了自然科學(xué)家大多是自發(fā)的自然科學(xué)的唯物主義者和辯證法者。王星拱也不例外，而且具有典型性。

首先，在自然觀方面，王星拱贊成實(shí)在論者，亦即唯實(shí)家的物質(zhì)實(shí)在觀。他說：“依唯實(shí)家說來(lái)，桌子有二觀：其一，是由觀察點(diǎn)而定的，叫做心理觀；其二，是不由觀察點(diǎn)而定的，叫做物理觀，桌子的物理觀，是可以離精神而獨(dú)立的”?！?〕這是自然科學(xué)家根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)的成就，對(duì)實(shí)在概念作出的解釋。這正如馬克思所說的：“被抽象地孤立地理解的，被固定為與人分離的自然界，對(duì)人來(lái)說也是無(wú)?！薄?〕同樣，被抽象地孤立地理解的，被固定為與人分離的客觀實(shí)在，對(duì)于人類來(lái)說也是“無(wú)”。正因?yàn)槿绱?，王星拱在?dāng)時(shí)認(rèn)識(shí)到，物質(zhì)的客觀實(shí)在性既有“由觀察點(diǎn)而定”，依賴于觀察過程的一面，又有“可以離精神而獨(dú)立”的一面，確是難能可貴的。

基于以上的認(rèn)識(shí)，王星拱分析了物質(zhì)與現(xiàn)象、物質(zhì)與能量的關(guān)系。他說：“現(xiàn)象界是什么呢？就是物質(zhì)改換能力表現(xiàn)所生出的。物質(zhì)、能力兩樣?xùn)|西，是不能分開的，物質(zhì)籍能力而改換，能力依物質(zhì)而表現(xiàn)?！@些不同的物質(zhì)，改換不息，這些不同的能力，表現(xiàn)不息。所以在這個(gè)無(wú)限的時(shí)間空間之中，生出這種不同的現(xiàn)象”?！?〕在此，王星拱堅(jiān)持和發(fā)展了嚴(yán)復(fù)提出的“質(zhì)力相推”的唯物主義觀點(diǎn)，認(rèn)為紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象界的所有現(xiàn)象都是物質(zhì)變化所產(chǎn)生的，而能量（能力）則是物質(zhì)的表現(xiàn)。這在當(dāng)時(shí)盛行“物質(zhì)消滅了”的說法和普遍提倡唯能論的情況下，有著重大的理論和實(shí)踐意義。

慣性是物理學(xué)中最基本的概念之一，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)最早遇到的概念之一。這一極為普通和平凡的概念曾經(jīng)引導(dǎo)許多物理學(xué)家深入思考和剖析，促進(jìn)物理學(xué)重大進(jìn)展，其中蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法的教益，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地思考問題的能力非常有效的素材。

一、慣性概念的肇始和牛頓的綜合

慣性一般是指物體不受外力作用時(shí)，保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性。人們對(duì)于慣性這一認(rèn)識(shí)有賴于慣性定律的建立，而它則依賴于對(duì)于力的認(rèn)識(shí)以及區(qū)分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的認(rèn)識(shí)，這一點(diǎn)在人類認(rèn)識(shí)發(fā)展史上經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。

在人類思想史上，兩千多年前希臘的哲學(xué)家亞里士多德的學(xué)說無(wú)疑地起過廣泛的影響，然而他關(guān)于物理學(xué)的論述，許多都是錯(cuò)誤的。他把物體的運(yùn)動(dòng)分為自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他認(rèn)為圓周是完善的幾何圖形，圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于所有星體都是天然的，因而是自然運(yùn)動(dòng)；另外，地球上的物體都具有其天然位置，重物趨于向下，輕物趨于向上，如果沒有其他物體阻礙，物體力圖回到天然位置的運(yùn)動(dòng)也是自然運(yùn)動(dòng)；其他所有形式的運(yùn)動(dòng)則都是強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他還進(jìn)而指出，關(guān)于物體的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，只有在外力的不斷作用下才能發(fā)生；當(dāng)外力的作用停止時(shí)，運(yùn)動(dòng)也立即停止。從這里可以看出亞里士多德肯定了兩點(diǎn)：一，自然運(yùn)動(dòng)不涉及曳力的問題，只有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)才存在力的問題；二、力是物體強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)的原因。從今天來(lái)看，這顯然是錯(cuò)誤的，然而它束縛了人們近兩千年。

從這種把物體的運(yùn)動(dòng)歸結(jié)為外力作用的觀念，可以提取出靜止物體具有慣性的概念。開普勒在他1609年發(fā)表的著作《新天文學(xué)》和1619年發(fā)表的著作《宇宙諧和論》中寫道；“天體有留在天空中任何地方的性質(zhì)，除非它被拖曳著?！薄叭绻祗w不賦有類似于重量的慣性，要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力，最小的動(dòng)力就足以使它有無(wú)限的速度，但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間，有的長(zhǎng)些，有的短些，因此非常明顯，物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性?！薄皯T性，或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性，在給定的體積中，物質(zhì)的量愈多，慣性愈強(qiáng)?！边@大概是關(guān)于物體慣性的最早陳述?？梢钥闯鲩_普勒所說的慣性是指靜止物體的慣性，甚至他已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物體的慣性與它的質(zhì)量有關(guān)，然而他顯然受到亞里士多德思想的束縛，不可能思考運(yùn)動(dòng)物體是否具有慣性的問題。

伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和理性思維相結(jié)合的近代物理研究方法，并用于研究物體的運(yùn)動(dòng)。他對(duì)于亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的粗糙的日常觀察、抽象的猜測(cè)玄想和想當(dāng)然的思辨推理十分不滿，他通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得到許多正確的結(jié)果，總結(jié)在他的著作《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》（1632年）和《關(guān)于力學(xué)和運(yùn)動(dòng)兩門新科學(xué)的對(duì)話。（1638年）中，其中一個(gè)重要的結(jié)果如下。假設(shè)沿斜面AB落下的物體，以B點(diǎn)得到的速度沿另一斜面BC向上運(yùn)動(dòng)，則物體不受BC傾斜的影響仍將達(dá)到與A點(diǎn)相同的高度，只是需要的時(shí)間不同；當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面變成既不上升，亦不下降的水平面時(shí)，物體將一直以已獲得的速度永遠(yuǎn)向前運(yùn)動(dòng)。伽利略的思想無(wú)疑地比他的前輩前進(jìn)了一大步，他認(rèn)識(shí)到不受其他物體的作用，物體可以永恒地運(yùn)動(dòng)，這已經(jīng)很接近慣性定律，但是伽利略還沒有擺脫亞里士多德的影響，他所說的水平面是和地球同心的球面，也就是說，那種不受其他物體作用的物體的永恒運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)，因此我們還不能說伽略發(fā)現(xiàn)了慣性定律。

慣性是物理學(xué)中最基本的概念之一，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)最早遇到的概念之一。這一極為普通和平凡的概念曾經(jīng)引導(dǎo)許多物理學(xué)家深入思考和剖析，促進(jìn)物理學(xué)重大進(jìn)展，其中蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法的教益，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地思考問題的能力非常有效的素材。

一、慣性概念的肇始和牛頓的綜合

慣性一般是指物體不受外力作用時(shí)，保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性。人們對(duì)于慣性這一認(rèn)識(shí)有賴于慣性定律的建立，而它則依賴于對(duì)于力的認(rèn)識(shí)以及區(qū)分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的認(rèn)識(shí)，這一點(diǎn)在人類認(rèn)識(shí)發(fā)展史上經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。

在人類思想史上，兩千多年前希臘的哲學(xué)家亞里士多德的學(xué)說無(wú)疑地起過廣泛的影響，然而他關(guān)于物理學(xué)的論述，許多都是錯(cuò)誤的。他把物體的運(yùn)動(dòng)分為自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他認(rèn)為圓周是完善的幾何圖形，圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于所有星體都是天然的，因而是自然運(yùn)動(dòng)；另外，地球上的物體都具有其天然位置，重物趨于向下，輕物趨于向上，如果沒有其他物體阻礙，物體力圖回到天然位置的運(yùn)動(dòng)也是自然運(yùn)動(dòng)；其他所有形式的運(yùn)動(dòng)則都是強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他還進(jìn)而指出，關(guān)于物體的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，只有在外力的不斷作用下才能發(fā)生；當(dāng)外力的作用停止時(shí)，運(yùn)動(dòng)也立即停止。從這里可以看出亞里士多德肯定了兩點(diǎn)：一，自然運(yùn)動(dòng)不涉及曳力的問題，只有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)才存在力的問題；二、力是物體強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)的原因。從今天來(lái)看，這顯然是錯(cuò)誤的，然而它束縛了人們近兩千年。

從這種把物體的運(yùn)動(dòng)歸結(jié)為外力作用的觀念，可以提取出靜止物體具有慣性的概念。開普勒在他1609年發(fā)表的著作《新天文學(xué)》和1619年發(fā)表的著作《宇宙諧和論》中寫道；“天體有留在天空中任何地方的性質(zhì)，除非它被拖曳著?！薄叭绻祗w不賦有類似于重量的慣性，要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力，最小的動(dòng)力就足以使它有無(wú)限的速度，但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間，有的長(zhǎng)些，有的短些，因此非常明顯，物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性?！薄皯T性，或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性，在給定的體積中，物質(zhì)的量愈多，慣性愈強(qiáng)?！边@大概是關(guān)于物體慣性的最早陳述。可以看出開普勒所說的慣性是指靜止物體的慣性，甚至他已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物體的慣性與它的質(zhì)量有關(guān)，然而他顯然受到亞里士多德思想的束縛，不可能思考運(yùn)動(dòng)物體是否具有慣性的問題。

伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和理性思維相結(jié)合的近代物理研究方法，并用于研究物體的運(yùn)動(dòng)。他對(duì)于亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的粗糙的日常觀察、抽象的猜測(cè)玄想和想當(dāng)然的思辨推理十分不滿，他通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得到許多正確的結(jié)果，總結(jié)在他的著作《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》（1632年）和《關(guān)于力學(xué)和運(yùn)動(dòng)兩門新科學(xué)的對(duì)話。（1638年）中，其中一個(gè)重要的結(jié)果如下。假設(shè)沿斜面AB落下的物體，以B點(diǎn)得到的速度沿另一斜面BC向上運(yùn)動(dòng)，則物體不受BC傾斜的影響仍將達(dá)到與A點(diǎn)相同的高度，只是需要的時(shí)間不同；當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面變成既不上升，亦不下降的水平面時(shí)，物體將一直以已獲得的速度永遠(yuǎn)向前運(yùn)動(dòng)。伽利略的思想無(wú)疑地比他的前輩前進(jìn)了一大步，他認(rèn)識(shí)到不受其他物體的作用，物體可以永恒地運(yùn)動(dòng)，這已經(jīng)很接近慣性定律，但是伽利略還沒有擺脫亞里士多德的影響，他所說的水平面是和地球同心的球面，也就是說，那種不受其他物體作用的物體的永恒運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)，因此我們還不能說伽略發(fā)現(xiàn)了慣性定律。

慣性是物理學(xué)中最基本的概念之一，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)最早遇到的概念之一。這一極為普通和平凡的概念曾經(jīng)引導(dǎo)許多物理學(xué)家深入思考和剖析，促進(jìn)物理學(xué)重大進(jìn)展，其中蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法的教益，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地思考問題的能力非常有效的素材。

一、慣性概念的肇始和牛頓的綜合

慣性一般是指物體不受外力作用時(shí)，保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性。人們對(duì)于慣性這一認(rèn)識(shí)有賴于慣性定律的建立，而它則依賴于對(duì)于力的認(rèn)識(shí)以及區(qū)分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的認(rèn)識(shí)，這一點(diǎn)在人類認(rèn)識(shí)發(fā)展史上經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。

在人類思想史上，兩千多年前希臘的哲學(xué)家亞里士多德的學(xué)說無(wú)疑地起過廣泛的影響，然而他關(guān)于物理學(xué)的論述，許多都是錯(cuò)誤的。他把物體的運(yùn)動(dòng)分為自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他認(rèn)為圓周是完善的幾何圖形，圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于所有星體都是天然的，因而是自然運(yùn)動(dòng)；另外，地球上的物體都具有其天然位置，重物趨于向下，輕物趨于向上，如果沒有其他物體阻礙，物體力圖回到天然位置的運(yùn)動(dòng)也是自然運(yùn)動(dòng)；其他所有形式的運(yùn)動(dòng)則都是強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他還進(jìn)而指出，關(guān)于物體的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，只有在外力的不斷作用下才能發(fā)生；當(dāng)外力的作用停止時(shí)，運(yùn)動(dòng)也立即停止。從這里可以看出亞里士多德肯定了兩點(diǎn)：一，自然運(yùn)動(dòng)不涉及曳力的問題，只有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)才存在力的問題；二、力是物體強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)的原因。從今天來(lái)看，這顯然是錯(cuò)誤的，然而它束縛了人們近兩千年。

從這種把物體的運(yùn)動(dòng)歸結(jié)為外力作用的觀念，可以提取出靜止物體具有慣性的概念。開普勒在他1609年發(fā)表的著作《新天文學(xué)》和1619年發(fā)表的著作《宇宙諧和論》中寫道；“天體有留在天空中任何地方的性質(zhì)，除非它被拖曳著?！薄叭绻祗w不賦有類似于重量的慣性，要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力，最小的動(dòng)力就足以使它有無(wú)限的速度，但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間，有的長(zhǎng)些，有的短些，因此非常明顯，物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性。”“慣性，或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性，在給定的體積中，物質(zhì)的量愈多，慣性愈強(qiáng)?！边@大概是關(guān)于物體慣性的最早陳述?？梢钥闯鲩_普勒所說的慣性是指靜止物體的慣性，甚至他已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物體的慣性與它的質(zhì)量有關(guān)，然而他顯然受到亞里士多德思想的束縛，不可能思考運(yùn)動(dòng)物體是否具有慣性的問題。

伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和理性思維相結(jié)合的近代物理研究方法，并用于研究物體的運(yùn)動(dòng)。他對(duì)于亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的粗糙的日常觀察、抽象的猜測(cè)玄想和想當(dāng)然的思辨推理十分不滿，他通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得到許多正確的結(jié)果，總結(jié)在他的著作《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》（1632年）和《關(guān)于力學(xué)和運(yùn)動(dòng)兩門新科學(xué)的對(duì)話。（1638年）中，其中一個(gè)重要的結(jié)果如下。假設(shè)沿斜面AB落下的物體，以B點(diǎn)得到的速度沿另一斜面BC向上運(yùn)動(dòng)，則物體不受BC傾斜的影響仍將達(dá)到與A點(diǎn)相同的高度，只是需要的時(shí)間不同；當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面變成既不上升，亦不下降的水平面時(shí)，物體將一直以已獲得的速度永遠(yuǎn)向前運(yùn)動(dòng)。伽利略的思想無(wú)疑地比他的前輩前進(jìn)了一大步，他認(rèn)識(shí)到不受其他物體的作用，物體可以永恒地運(yùn)動(dòng)，這已經(jīng)很接近慣性定律，但是伽利略還沒有擺脫亞里士多德的影響，他所說的水平面是和地球同心的球面，也就是說，那種不受其他物體作用的物體的永恒運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)，因此我們還不能說伽略發(fā)現(xiàn)了慣性定律。

慣性是物理學(xué)中最基本的概念之一，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)最早遇到的概念之一。這一極為普通和平凡的概念曾經(jīng)引導(dǎo)許多物理學(xué)家深入思考和剖析，促進(jìn)物理學(xué)重大進(jìn)展，其中蘊(yùn)涵著深刻的物理思想和豐富的物理學(xué)研究方法的教益，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地思考問題的能力非常有效的素材。

一、慣性概念的肇始和牛頓的綜合

慣性一般是指物體不受外力作用時(shí)，保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性。人們對(duì)于慣性這一認(rèn)識(shí)有賴于慣性定律的建立，而它則依賴于對(duì)于力的認(rèn)識(shí)以及區(qū)分運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的認(rèn)識(shí)，這一點(diǎn)在人類認(rèn)識(shí)發(fā)展史上經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。

在人類思想史上，兩千多年前希臘的哲學(xué)家亞里士多德的學(xué)說無(wú)疑地起過廣泛的影響，然而他關(guān)于物理學(xué)的論述，許多都是錯(cuò)誤的。他把物體的運(yùn)動(dòng)分為自然運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他認(rèn)為圓周是完善的幾何圖形，圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于所有星體都是天然的，因而是自然運(yùn)動(dòng)；另外，地球上的物體都具有其天然位置，重物趨于向下，輕物趨于向上，如果沒有其他物體阻礙，物體力圖回到天然位置的運(yùn)動(dòng)也是自然運(yùn)動(dòng)；其他所有形式的運(yùn)動(dòng)則都是強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。他還進(jìn)而指出，關(guān)于物體的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，只有在外力的不斷作用下才能發(fā)生；當(dāng)外力的作用停止時(shí)，運(yùn)動(dòng)也立即停止。從這里可以看出亞里士多德肯定了兩點(diǎn)：一，自然運(yùn)動(dòng)不涉及曳力的問題，只有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)才存在力的問題；二、力是物體強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)的原因。從今天來(lái)看，這顯然是錯(cuò)誤的，然而它束縛了人們近兩千年。

從這種把物體的運(yùn)動(dòng)歸結(jié)為外力作用的觀念，可以提取出靜止物體具有慣性的概念。開普勒在他1609年發(fā)表的著作《新天文學(xué)》和1619年發(fā)表的著作《宇宙諧和論》中寫道；“天體有留在天空中任何地方的性質(zhì)，除非它被拖曳著?！薄叭绻祗w不賦有類似于重量的慣性，要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力，最小的動(dòng)力就足以使它有無(wú)限的速度，但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間，有的長(zhǎng)些，有的短些，因此非常明顯，物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性?！薄皯T性，或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性，在給定的體積中，物質(zhì)的量愈多，慣性愈強(qiáng)。”這大概是關(guān)于物體慣性的最早陳述?？梢钥闯鲩_普勒所說的慣性是指靜止物體的慣性，甚至他已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物體的慣性與它的質(zhì)量有關(guān)，然而他顯然受到亞里士多德思想的束縛，不可能思考運(yùn)動(dòng)物體是否具有慣性的問題。

伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和理性思維相結(jié)合的近代物理研究方法，并用于研究物體的運(yùn)動(dòng)。他對(duì)于亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的粗糙的日常觀察、抽象的猜測(cè)玄想和想當(dāng)然的思辨推理十分不滿，他通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理得到許多正確的結(jié)果，總結(jié)在他的著作《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》（1632年）和《關(guān)于力學(xué)和運(yùn)動(dòng)兩門新科學(xué)的對(duì)話。（1638年）中，其中一個(gè)重要的結(jié)果如下。假設(shè)沿斜面AB落下的物體，以B點(diǎn)得到的速度沿另一斜面BC向上運(yùn)動(dòng)，則物體不受BC傾斜的影響仍將達(dá)到與A點(diǎn)相同的高度，只是需要的時(shí)間不同；當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面變成既不上升，亦不下降的水平面時(shí)，物體將一直以已獲得的速度永遠(yuǎn)向前運(yùn)動(dòng)。伽利略的思想無(wú)疑地比他的前輩前進(jìn)了一大步，他認(rèn)識(shí)到不受其他物體的作用，物體可以永恒地運(yùn)動(dòng)，這已經(jīng)很接近慣性定律，但是伽利略還沒有擺脫亞里士多德的影響，他所說的水平面是和地球同心的球面，也就是說，那種不受其他物體作用的物體的永恒運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)，因此我們還不能說伽略發(fā)現(xiàn)了慣性定律。