虚空中物体运动理论演变(3)

　　2.1内阻力
　　
　　在亚里士多德的概念框架中，自然运动不可能在虚空中发生的关键之一在于没有阻力的存在。中世纪学者对这个问题做了回应。“13 世纪末 14 世纪初引入了一个新的概念--’内阻力‘”[9]简言之，复合物除了由4种元素共同构成外，还可以由两种或者三种元素构成。物体的运动趋势由元素合力的大小决定，合力大的元素对于物体的运动起到动力作用，反之，则对物体的运动起到阻碍作用，这种阻碍作用就是“内阻力”.中世纪的部分学者，用内阻力来解释自然运动。
　　
　　布雷德沃丁（Thomas Bradwardine,约 1300-1349）的观点是：速度的大小是与推动力和内阻力的比相关的，推动力即复合物中合力大的元素。用现在的数学公式表示为：V∝F/R,F为推动力，R为内阻力。由此可知，运动的速度只和物质含有的推动力与内阻力的比有关，而与介质无关，这就使得虚空中的运动成为可能。而且，同质物体无论其他条件是否一致，必定以相同的速度运动。在此介质失去了意义，它既不是动力也不是阻力。
　　
　　布雷德沃丁的这种证明虚空中自然运动合理性思路具有代表性。然而，他忽视了亚里士多德证明虚空中不可能运动的另一个说法，即虚空中没有差异，因此物体没有运动的动力。不知道出于何种原因，他忽视了这个问题，对此有待进一步研究。
　　
　　2.2冲力
　　
　　亚里士多德认为维持被迫运动的动力是介质，中世纪有些学者对这个说法有不同的看法。如尼古拉·波内图斯（Nicholas Bcoetus,?-1343）论述：“在受迫运动中，某种非永久的、短暂的形式被印入到运动物体之中，只要该形式持续存在，虚空中的运动就是可能的；当它消失时，运动便停止了。”[10]这里提到的“被印入的力”,到13世纪已经成为一个人们熟知的概念[9].
　　
　　远溯至约翰·菲洛波诺斯（John Philoponus,约490-570），他曾把“被印入的力”看成是被迫运动的动力，阻力则是物体本身。介质只对力印入物体的过程起作用，虚空中力更容易被印入物体。佛朗西斯科·德·马歇（Franciscus de Marchia）称“被印入的力”为“遗留的力”,它起到动力的作用，而且它是一种非永久的、暂时的和自耗的力。当力被印入物体时，周围的介质也被印入了这种力，介质的作用是辅助物体运动。这两种对被迫运动的解释，动力和阻力都与介质无关，这就使得虚空中被迫运动成为可能。与他们不同，阿维森纳（Avicenna）认为“被印入的力”的量与物体重量有正相关的关系，且把这种印入的力当作永恒存在。“被印入的力”是被迫运动的动力，阻力只能是介质。虚空中没有阻力，运动的物体不可能停下来，这种现象对于阿维森纳是难以理解的，因此他不承认虚空的存在。
　　
　　布里丹（John Buridan）对“被印入的力”的发展所做的贡献最为突出，他用“冲力”一词指代被印入的力。“布里丹把冲力设想为初始推动者传给物体的一种推动力，引起运动的冲力的强度通过物体的速度和物质的量来量度。”[10]在他看来，冲力的强度是由物体速度和质量来度量的，冲力是维持被迫运动的原因，它持久存在，在没有外阻力的情况下不会减少。据此可以推测出，虚空中运动会一直持续下去，故与菲洛波诺斯相同，他也同样否认虚空中存在被迫运动的说法。此外，布里丹还用冲力的积累解释了加速下落问题。伽利略对这个问题的解释与布里丹如出一辙。他还提及过另外一种说法，即冲力是非永久的和自耗的，如果物体的运动并不是使它靠近其自然位置，冲力作为动力存在；如果是向其自然位置的运动，冲力就成了阻力，但最后他放弃了这种说法[11]55.
　　
　　冲力的应用很广泛，“布里丹用被印入的力（已被充分量化）的理论或冲力理论来解释天的运动”[10]冲力理论的使用范围被扩展到了天界，这是对亚里士多德“天地有别”观点的否定。不过，冲力理论最大的魅力在于，冲力成了天体运动的原因。每层天球都被特定的“灵智”所支配，它们是各层天球的推动者。灵智通过给天球施加冲力，使得它们运动。两个相邻的天球没有了接触的必要，因为它们不再需要具有传递运动的功能。如此一来，即使天界中存在虚空，天体依然可以运动，因为运动不再是通过介质一层层向下传递，而是通过灵智把运动分别赋予各个天球。
　　
　　3虚空与运动关系的终结
　　
　　到了伽利略、牛顿时代，他们已经开始了对运动原因的更深入解释，并完成了惯性定律的最终建立。由此直接导致的结果是，虚空与运动已经没有关系，也即是其关系的终结。