【正文】 構(gòu)造和使用過程中出現(xiàn)的問題，通常通過證明來進(jìn)行；實(shí)踐力學(xué)則是一門帶有實(shí)用目的的手工技藝 [Meli 2006, p. 632]。帕普斯也主張一切機(jī)械都可以歸結(jié)為五種簡單機(jī)械，而它們又可以歸結(jié)為秤，并且提供了重心的定義，這是阿基米德所沒有給出的。一旦力學(xué)現(xiàn)象的原因被理解了，它們就成了物理學(xué)的一部分而不是對(duì)它的挑戰(zhàn)。這其中的關(guān)鍵是識(shí)別出這些簡單機(jī)械與秤的相似性，“看出”每種機(jī)械如何是一種秤。希羅對(duì)這五種機(jī)械的說明的核心是，如何通過一條原理來解釋為什么每種機(jī)械都能用較小的力移動(dòng)較大的重量，因?yàn)檫@似乎違背了亞里士多德物理學(xué)的基本原理。它關(guān)注的完全是機(jī)械的設(shè)計(jì)和建造。這部著作對(duì)于117世紀(jì)的力學(xué)尤為重要。[Aristotle, Posterior I 78b37, 76a24]在亞里士多德之后，力學(xué)沿著兩大方向發(fā)展，一種是更加數(shù)學(xué)的和理論的，另一種是更加實(shí)踐的和技術(shù)性的。的確，《力學(xué)問題》把所有力學(xué)結(jié)果都?xì)w結(jié)為秤的運(yùn)動(dòng)，而秤的運(yùn)動(dòng)又通過圓的奇妙特性而得到解釋：秤方面發(fā)生的事情可歸因于圓，杠桿方面出現(xiàn)的事情可歸因于秤，而其他幾乎一切機(jī)械運(yùn)動(dòng)方面的事情則可歸因于杠桿。[Mechanics, 847a10－847a20, Aristotle 1984, p. 1299]作者還引用詩人安提豐（Antiphon）的詩：“在自然面前失敗的事物，我們靠技藝來完成。《力學(xué)問題》開篇便暗示了物理學(xué)與力學(xué)的區(qū)分：我們感到好奇，首先，有些現(xiàn)象的出現(xiàn)雖然合乎自然（kata physin），但我們不知其原因；其次，有些現(xiàn)象是為了人的利益，通過技藝違反自然（para physin）地產(chǎn)生的。這里我們著重介紹亞里士多德傳統(tǒng)和亞歷山大里亞傳統(tǒng)：1. 亞里士多德傳統(tǒng)主要是《力學(xué)問題》（Mechanica或Mechanica Problemata）一書。 Mittelstrass 1998, p. 28]。它源于希臘詞machina，本義是“機(jī)械”，也有“技巧、裝置、方法、巧妙的設(shè)計(jì)”之義，因?yàn)闄C(jī)械似乎能夠在智慧上勝過自然。這里的運(yùn)動(dòng)不僅包括位置運(yùn)動(dòng)（motus localis）或位移，而且包括質(zhì)的變化（alteratio），即增強(qiáng)（intensio）或減弱（remissio），以及量的變化，即增大（augmentatio）或減?。╠iminutio）。它意味著人工物與自然物界限的徹底消失，暗示著技術(shù)力量即將統(tǒng)治世界。他發(fā)現(xiàn)，這部著作沒有出現(xiàn)在任何力學(xué)史著作或論文中。s Physics: the Science of Dynamics in the Seventeenth Century）等經(jīng)典力學(xué)史著作，更不要說絕大多數(shù)力學(xué)教科書，都沒有強(qiáng)調(diào)力學(xué)含義的演變過程，都是按照后來對(duì)力學(xué)的理解來編排內(nèi)容的?！傲W(xué)”最初研究的是以機(jī)械為代表的非自然物，這種原始含義仍然保持在“機(jī)械論哲學(xué)”（mechanical philosophy）、“機(jī)制”或“機(jī)械論”（mechanism）等派生術(shù)語的中文翻譯中。本文詳細(xì)討論了“力學(xué)”含義的歷史演變：它在古希臘是一門研究機(jī)械的學(xué)科，實(shí)現(xiàn)的是似乎違背自然的結(jié)果；到中世紀(jì)體現(xiàn)為所謂的“機(jī)械技藝”；到文藝復(fù)興時(shí)期提升為一門介于數(shù)學(xué)與自然哲學(xué)之間的“中間科學(xué)”，自然物與人工物的界限被打破，力學(xué)與物理學(xué)的界限被模糊；到近代最終發(fā)展成一門研究運(yùn)動(dòng)的學(xué)科，與物理學(xué)合為一體。摘要 “力學(xué)”一詞的含義從古至今發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，但很少有人注意到這一點(diǎn)。然而，牛頓的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中幾乎沒有怎么提到mechanics這個(gè)詞。那么，“力學(xué)”何時(shí)以及如何從最初的研究機(jī)械的學(xué)問演變成了后來研究一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的學(xué)科？這些重要的問題即使在專業(yè)的科學(xué)史家中也很少有人注意到，如馬赫（Ernst Mach）的《力學(xué)史評(píng)》（Die Mechanik und ihre Entwicklung historischkritisch dargestellt），克拉蓋特（Marshall Clagett）的《中世紀(jì)的力學(xué)科學(xué)》（The Science of Mechanics in the Middle Ages）、韋斯特福爾（Richard S. Westfall）的《牛頓物理學(xué)中的力：17世紀(jì)的動(dòng)力學(xué)科學(xué)》（Force in Newton39。 茲舉一例，比如特別重視這一問題的科學(xué)史家加比（Alan Gabbey）注意到，第谷1598年的著作Astronomiae instauratae mechanica其中雖然含有mechanica一詞，但它更確切的譯名應(yīng)為《新天文學(xué)的儀器》，而非《新天文學(xué)的力學(xué)》，因?yàn)樗饕枥L的是第谷的22種天文學(xué)儀器，如四分儀、六分儀、渾天儀、星盤等等，并配有木刻插圖，而與一般理解的力學(xué)無關(guān)。探討力學(xué)含義的演變過程十分重要，因?yàn)榱W(xué)與物理學(xué)在近代早期的融合或等同是近代科學(xué)興起的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是機(jī)械論自然觀產(chǎn)生的必要條件。一 古希臘和中世紀(jì)在17世紀(jì)之前，研究運(yùn)動(dòng)和變化的一般科學(xué)被稱為自然哲學(xué)（philosophia naturalis或physiologia）或物理學(xué)（physica），其理論基礎(chǔ)是亞里士多德的學(xué)說。力學(xué)不討論自然運(yùn)動(dòng)，而是討論違反自然的運(yùn)動(dòng)[Gabbey 1992, p. 308。力學(xué)主要的古代傳統(tǒng)大致可以分為四種：亞里士多德或偽亞里士多德（pseudoAristotle）傳統(tǒng)、阿基米德傳統(tǒng)、亞歷山大里亞傳統(tǒng)和重量科學(xué)（Scientia de Ponderibus）傳統(tǒng)[Meli 2006, p. 634]。但在中世紀(jì)和近代早期一直被歸于亞里士多德。我們把幫助我們對(duì)付這類困惑的那部分技藝稱為力學(xué)技巧（mechane）。一方面，力學(xué)關(guān)注的是違反自然或超乎自然而產(chǎn)生的結(jié)果；另一方面，力學(xué)又把數(shù)學(xué)運(yùn)用于自然事物 [Laird and Roux 2008, p. 3]。 在亞里士多德的《后分析篇》中，力學(xué)與光學(xué)、和聲學(xué)、天文學(xué)一并被列為從屬于數(shù)學(xué)原理的科學(xué)。在《論平面的平衡》中，阿基米德依賴于重心概念，對(duì)杠桿原理給出了嚴(yán)格的公理化證明，使之具有了歐幾里得幾何學(xué)的精確性。希羅的《力學(xué)》（Mechanics）分為三卷，完整版本只有9世紀(jì)的一個(gè)阿拉伯文譯本[Schiefsky 2008, p. 16]。，并且根據(jù)《力學(xué)問題》中的說法，把其中每一種最終歸結(jié)為秤。這與《力學(xué)問題》導(dǎo)言中把圓說成是所有力學(xué)現(xiàn)象的首要原因類似。但希羅表明，秤可以被用作模型，使五種機(jī)械（和其他力學(xué)現(xiàn)象）整合到自然哲學(xué)的解釋框架中 [Schiefsky 2008, p. 17]。帕普斯的《數(shù)學(xué)匯編》（Collectiones mathematicae）第八卷中收錄了對(duì)它的一個(gè)節(jié)選，其中對(duì)五種簡單機(jī)械的構(gòu)造和使用做了說明，這使它也成為古代力學(xué)的一個(gè)重要來源。根據(jù)亞歷山大里亞傳統(tǒng)，力學(xué)可以分為理性力學(xué)和實(shí)踐力學(xué)。這一傳統(tǒng)的著作對(duì)靜力學(xué)的主要問題以及少數(shù)動(dòng)力學(xué)問題做了復(fù)雜的數(shù)學(xué)處理。而希羅的《力學(xué)》直到最近才為西方所知。[Laird and Roux 2008, pp. 4－5]由于沒有古代力學(xué)的任何文本，mechanica一詞在中世紀(jì)只被運(yùn)用于“機(jī)械技藝”（artes mechanicae）中。到了中世紀(jì)，雖然欺騙的意味有所減少，但圣奧古斯丁和中世紀(jì)經(jīng)院學(xué)者的等級(jí)分明的思想體系認(rèn)為，人的內(nèi)在的精神層面比外在的物質(zhì)層面更重要，理論知識(shí)比人工物的制造更有價(jià)值。類似的，其他七種被稱為“自由的”（liberal），這或者是因?yàn)樗鼈円笞杂傻男撵`，即不受束縛的（liberated）和熟練的（practiced）（因?yàn)檫@些知識(shí)追求精妙地探究事物的原因），或者是因?yàn)樵诠糯ǔＶ挥凶杂珊透哔F的人才去研究它們，而不自由的普通大眾則追求機(jī)械事物中的操作技巧。需要指出的是，中世紀(jì)對(duì)“機(jī)械技藝”的理解并非很負(fù)面，相反，它指的是所有手藝，一般而言帶有比較正面的含義。[Whitney 1990, p. 27, n. 17]事實(shí)上，希臘詞“技藝”techne或?qū)?yīng)的拉丁詞ars本身并非特別含有貶義，而是也帶有理性特征。它源于對(duì)個(gè)別事例的經(jīng)驗(yàn)（empeiria），當(dāng)個(gè)別經(jīng)驗(yàn)被一般化為對(duì)原因的知識(shí)時(shí)，就變成了技藝。技藝的理性要素還將它與“生成”中的另一個(gè)可能要素“運(yùn)氣”（tyche）區(qū)分開來。由于這種理性特征，手工技藝也與更高的知識(shí)類型相聯(lián)系 [Whitney 1990, p. 25]。《力學(xué)問題》和《論平面的平衡》在文藝復(fù)興時(shí)期被重新發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)了這兩大傳統(tǒng)的合流。托梅奧（Niccol242。正如圭多巴爾多在《力學(xué)之書》（Mechanicorum liber，1577）的序言中所說：“力學(xué)如果從機(jī)械中抽象和分離出來，就不再能被稱為力學(xué)。然而，力學(xué)在文藝復(fù)興時(shí)期最突出的特點(diǎn)是，它從一門卑賤的技藝提升為一門介于數(shù)學(xué)與自然哲學(xué)之間的理論科學(xué)，被稱為“中間科學(xué)”或“混合數(shù)學(xué)科學(xué)”（mixed mathematical science），旨在對(duì)由技藝產(chǎn)生的奇妙效果給出理性的、數(shù)學(xué)的解釋或提供原理。皮科洛米尼不再把力學(xué)列為技藝，而是列為一門屬于幾何學(xué)的科學(xué)，認(rèn)為幾何學(xué)包括立體幾何學(xué)、透視法、宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)、天文學(xué)和力學(xué)，并把這些混合數(shù)學(xué)定位于數(shù)學(xué)科學(xué)而非自然哲學(xué)。假如希羅的《力學(xué)》在文藝復(fù)興時(shí)期完全不為人知，那么文藝復(fù)興時(shí)期的學(xué)者同樣基于阿基米德的著作和《力學(xué)問題》對(duì)現(xiàn)象做出了類似的分析，這并不奇怪。伽利略在帕多瓦大學(xué)任教期間寫的講義《力學(xué)》（Le mecaniche）雖然仍然是按傳統(tǒng)觀念寫成的，但他指出，像杠桿、滑輪這樣的機(jī)械并不能“在智慧上勝過”自然，而是顯示了對(duì)自然定律的巧妙運(yùn)用。力學(xué)不僅模仿自然，而且還征服自然，因?yàn)榱W(xué)的手段和原理都來源于自然，特別是圓周運(yùn)動(dòng) [Laird 2008, pp. 174－175]。在《論運(yùn)動(dòng)》（De motu）中，博納米奇引用《力學(xué)問題》斷言，由于同樣的原理適用于自然運(yùn)動(dòng)和違反自然的運(yùn)動(dòng)，所以力學(xué)與自然哲學(xué)特別接近 [Laird and Ro