过时智慧：科学通史的误解与疑惑

我们说到了机械学和物理学的合流，但我们发现到现在为止都没有涉及“力”这个概念。那么“力”又是个什么东西？它是从哪里冒出来的呢？

如果科学史就发展到这儿，那么我们可以说，中国人把“mechanics”翻译成“力学”是完全错误的，它就是“机械学”，没有“力”什么事。但我们又知道，“力”这个玩意儿又的确是“牛顿力学”的核心。以至于我们现在看到力学这个翻译并不感到什么不合适。

那么“牛顿力学”中的这个“力”是什么呢？我们不妨先说一个人，他叫恩培多克勒，是古希腊自然哲学家，在讲希腊科学时被我略去了，其实他是个很有趣的人物，他像毕达哥拉斯那样，是一个集思想家与宗教领袖于一身的传奇人物，传说他最后跳入火山口以向信徒们宣示他已成为不朽的神灵。

恩培多克勒提出了四元素说，认为事物由土、水、气、火四种元素组成，元素本身是不变的，而“爱”与“憎”的力量让元素彼此聚合或分离，造成了各种运动和变化。

恩培多克勒的爱憎学说现在听起来很荒谬，我们知道，在现代科学中，成功地解释了事物的运动的是牛顿的力学，而不是恩培多克勒的爱学。

但是且慢，究竟“牛顿力学”与“恩培爱学”有何不同呢？

试想一下，把牛顿力学体系中的“力”统统替换成“爱”，把F换成L，然后定义“1恩培”能让1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的爱，于是我们不再说两物体之间有1牛的力，而是说它们之间有1恩的爱——经过这样替换后的“恩培爱学”在数学上是与“牛顿力学”完全等价的，也就是说，它们解释和预测现象的精确性毫无区别。

也就是说，牛顿“力”学是某种偶然，并不是说我们一定要用“力”这个概念来解释自然现象，我们可以有恩培爱学，有张三愁学，李四怨学……我们可以用任何一个符号来取代力的位置。(www.xing528.com)

所以牛顿定律与其说是牛顿发现了“力”的本质，不如说是牛顿重新给出了“力”的定义——力就是那种让运动发生变化的原因，力的大小可以由物体的质量及其运动变化的幅度（也就是加速度）来衡量。事实上我们如果把运动变化的原因定义为爱或任何什么东西，无论是F=ma还是L=mb，效果也是一样的。

不过我要说，牛顿力学的出现在科学史上来看，并非偶然。牛顿为什么没有用其他某个概念，而是用力这个概念取得了成功，这是有道理的。

我们首先要注意，力这个概念与机械的概念原本也是不沾边的。无论是在中文还是西语中，“力”（vis/force）和“机械”（machine）这两个概念既非同义，也非同源。

中文中“力”的本义是“力气”“体力”之类的意思，引申出“努力”“费力”“用力气推”等动作意象，再引申出权力、魔力、活力等意味；而在西文中，拉丁文vis是活力、生命力的意思，而force更偏重于压力、强迫的意思。至于机械（machine）一词从一开始也就是手段、工具、装置、设备之类的含义。

我们注意到，力和机械这两个概念非但没什么亲缘，反而还有着互相抵触的意象。前者指的总是内在的、有生机的、带意志的东西，而后者指的总是外在的、冷冰冰的、实体性的东西。

既然“力”与“机械”如此不同，何以“力学”与“机械学”竟理所当然地成了同一个概念呢？这其中一定发生了某些奇妙和重要的事情——两个相似的人最终走到一起可能是一件顺水推舟、平淡无奇的事情，但两个水火不容、完全抵触的人走到一起了，那么背后肯定有故事，我们来看看这故事是如何展开的。