弓弦已经松开

六世纪初的亚历山大,一堂讲解亚里士多德的课很容易被一支箭打断。

箭搭在弦上时,谁在推动它并不难回答。真正麻烦的是弓弦弹回以后:箭已经离开射手,为什么还能穿过院子?亚里士多德留下的解释让周围的空气接过了推手的工作。空气被箭头分开,又绕到后面继续推它向前。

斐洛波努斯每天讲授这些古老文本,却不肯替这个答案圆场。空气明明让飞行更困难,怎么会同时成为箭继续飞行的原因?他提出,弓在箭中留下了某种获得的动力。箭带着它前进,空气则消耗它,而不是接力推动它。

飞矢离弦 静态力学图 arrow arrow x x y y v(t) = 24 m/s v(t) = 24 m/s g = 9.81 m/s² g = 9.81 m/s²
时间 0s 动画已调整播放速度,时间读数仍为真实物理时间。
图示说明

动态物理图:飞矢离弦;展示时间。

图中是现代抛体模型,不是斐洛波努斯拥有的公式。它复现的是他抓住的那个瞬间:箭已经离弦,却仍保有向前的运动;重力同时把它向下拉,空气无需在后面扮演一只看不见的手。

一次没有完成的转向

斐洛波努斯并没有得到惯性定律。他认为那股获得的动力会逐渐耗尽,也没有把运动写成可计算的普遍规则。但他改变了答案可以藏身的地方。

从此以后,至少有一种解释不必再让世界每时每刻从外面推着物体走。八百多年后,布里丹会沿着这条裂缝提出“冲力”;再往后,伽利略和牛顿才会把运动本身变成一种可以保留的状态。

故事依据:Stanford Encyclopedia of Philosophy: John Philoponus