有些物质,任其自然存在,就会分解,即慢慢变成另一种(无用的)物质;或是成熟,即慢慢变为另一种(有用的)物质。生锈和潮湿腐烂都是分解的例子,制作奶酪则是成熟的例子。
每个不是组合的物理体必然是由某种物料构成,该物体的许多特性其实就是构成它的物质的特性(刚度、颜色—在未着色的情况下、硬度等等)。我认为把一个东西的这些特性同那些主要是与它的形状或结构相联结的特性区分开来,是十分重要的。某些物体主要由一种物质的特性确定(如一块铅),另一些物体则由别的特性确定(如一个建筑群)。有些特性,像重量,既同大小有关,也同材料有关,随着物体种类的不同,它所具有的内涵也不同:一块重的铅就是一块大的铅;而一块重的建筑用砖,必须由某种特殊密度的材料制成。固体物体必须由物理状态是固体的材料制成,因为只有固体才可能看作是有形状的。由此可知,如果把固态物体加热到制作它的材料的熔点,它肯定就不作为一个物体而存在了,因为所需的那种物质状态已不存在。我想这是对熔化所作的一个有说服力的解释。
要探索各种半固态物质物理状态之间可能存在的转变,烹调看来是一个理想的领域,另一个则是制造加工过程(模制、铸造、锻造)。测定总量和分量的各种方法也是一个有待探索的实用领域。以木头和金属为例,它们(基本上)是根据重量或体积批量出售的,但是在各种不同的系统里也根据物件的形状(条状、平面状或立体)进行零售。
力和运动
朴素物理学是伽利略之前的物理学。我在11岁时,因为听到讲授牛顿“运动定律”,在理智上受到的震动,至今记忆犹新:没有力作用其上,一个物体怎么能保持运动呢?读伽利略的“关于两大世界体系的对话”(1632)时,感到很有趣,他从日常经验出发,令人信服地论证了牛顿第一定律必然成立。但是这要用大量小心翼翼的论证,还依赖于读者对平坦、光滑的平面和近乎完美的球体的体验。另一方面,每一个儿童都具有的非牛顿式的直觉却是:一粒由弹弓射出的石子,是按辐射方向向前,而不是沿切线方向飞出的。还能找出其他一些例子。
8 朴素物理学宣言
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