三、物理学
在笛卡尔哲学中，形而上学是基础，物理学（即自然哲学）则是主要的组成部分。笛卡尔不仅是一位伟大的哲学家，而且是一位杰出的自然科学家，例如他提出了运动量守恒定理，表述了惯性定律，发现了光的折射定律，创立了平面解析几何等，在科学史上也占有极其重要的历史地位。
在“形而上学”中，笛卡尔通过上帝来确定物质世界的存在，而在“物理学”中，他这样来说明物质世界的客观实在性：我们的知觉都是由异于我的心灵的一种物象而来的，这个物象不以我的心灵为转移，我们关于物体的观念就起因于我们心外存在的对象，而这个观念和那些对象在各方面都是相似的。在自然哲学的领域，笛卡尔持的是一种机械唯物论的立场。
(一)物体即广延
笛卡尔在形而上学中分别规定了心灵与物体的性质：心灵的本质属性是思想，物体的本质属性则是广延。他的物理学就建立在“物体是广延”这个基本规定上，并且发挥了相关的思想。
所谓“广延”指的是具有长、宽、高三向量的形体。笛卡尔之所以说广延是物质实体的根本属性，是因为物有广延就存在，而无广延它就不存在。我们可以从物体中排除掉硬、重、颜色等性质，物仍不失为存在。然而，如果我们排除掉它的长、宽、高三向量亦即广延，物就不存在了。因此，感觉性状不是物体的本质，它的本质是广延。这是17世纪比较流行的物体两重性质的学说，笛卡尔是最早提出这种观点的哲学家之一。
笛卡尔承认物质世界的客观存在，认为物体的根本特性是广延性，它是占据空间的实体，因而广延与空间是同一的。所以，具有长、宽、高三向量的广延不但构成物体的本质，而且也构成空间的本质。两者的区别只在于：在物体中，我们是从个别特殊方面观察它们，认为它们随物体的变化而变化；而在空间中，我们则是从一般方面观察它们，认为广延具有概括的统一性。由此出发，笛卡尔认为物体和广延不可分割，虚空是不存在的。我们通常所说的“虚空”并不是指一个绝对没有任何事物的场所或空间，而是指在一个场所中没有我们假设为应有的东西，但还存在着别的东西。例如水瓶是用来装水的，当里面没有水时我们就说它是空的，其实里面仍然有空气这种物体。
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