古希腊到中世纪前的西方是否主流认为地圆说，那为什么没有提出地心引力来解释球下面的人不会掉下去？ 第1页

答案放在最前面，为什么中世纪之前没有人提出“地心引力”理论，因为地心引力理论真的非常困难。甚至牛顿本人都说不清楚引力，或者更准确的表述是拒绝解释引力的物理学含义。

我们现在所熟悉的“引力”的概念是16到18世纪后，经历大量极其复杂和深奥的理论探讨后逐渐形成的产物，因为“引力”并不是一个孤立的物理学概念，而意味着背后一整套完整的物理学理论。举个最简明的例子，17世纪的科学家觉得难以解释为什么引力可以产生“超距作用”，即在不发生实际接触的情况下产生力的作用。有些科学家提出，“超距作用”的内在机理是空气中存在某种非常微小的原子，而这种原子是“带钩子的”。这些带钩子的原子一个勾着另一个，实现了超距作用。这是对超距作用的一种解释，看起来更像是一个拼凑出来的脑洞，但当时的科学家的确想不出更令人信服且可以证明的解释了。其实换做一个现代人也未必回答得上来这个问题，只不过现代人觉得引力是天经地义的，所以不去细想其中的原理罢了。就某个物理学现象口胡一个解释并不难，无非就是拍拍脑袋开开脑洞的事，但是建立起一个经得起质疑的完整物理学理论体系难度就太大了。

在近代科学革命之前，亚里士多德物理学对于重力现象的解释是完全不同的。极其粗略的说，亚里士多德认为一切物体是由水、火、土、气四种元素构成的，这其中土元素的本质属性之一就是向地心运动。用亚里士多德的理论来说，地心是土元素的自然位置，而土元素向地心运动是一种自然运动。因此包含较多土元素的物体向地心运动是“自然的”，而不是“受迫的”（与之相反，如果一种物体中包含较多的火元素，这种物体的自然运动就是上升而非下落）。在这种理论中，物体的自然本性，而非物体受到某种力的牵引，是物体向地心运动（或者远离地心运动）的原因。中世纪之后，四元素理论逐渐被较为精致的理论所替代，但是当时的学者仍然认为，对于一个地球上的宏观物体来说，向地心运动就是这个物体的固有属性，也就是所谓的“重性”，就像一个物体拥有形状、颜色、冷热等等其他属性。

对于一个现代人来说，完全可以想象在一个真空环境中，或者一个抽象的平面上存在着一个抽象的小方块，并且可以对这个小方块做受力分析，重力只是对小方块做受力分析时的一种力罢了。但对于伽利略之前的人来说，对抽象的小方块做受理分析是一种几何学的研究方法，却绝对不是一种物理学研究方法。物理学研究考虑的不是抽象的世界，而是真实的世界，在真实的世界里，不存在真空、不存在绝对的平面（正因为地球是球形的，所以绝对的平面是一种在真实世界里不可能存在的东西）、也不存在不具有“重性”的物体。所以假设一个无重性的物体存在于真空中，并且据此展开研究是毫无意义的错误方法。伽利略本人的理论其实已经充分隐含了从“重性”到“重力”的转变，所以很多物理学历史书认为伽利略是最早提出重力理论的人。然而，实际情况是，伽利略本人仍然认为几何学研究方法和物理学研究方法是存在差异的，所以他本人对于重力理论态度同样是暧昧和模糊的。

而在伽利略的“重力”到牛顿的“引力”之间又有一个非常大的理论跨越。原因就在于当时的人即使认可的用几何学方法研究物理现象，却依然无法解释“引力”的物理学本质。所以牛顿才会在自己的《自然哲学的数学原理》中强调，“引力”只是一种便于数学计算的工具，而绝不意味着牛顿认为物体之间真实存在“吸引”作用。至于物体之间是否真的存在“吸引”作用，牛顿明确宣称自己“不做假设”。当然，在《自然哲学的数学原理》的另外一些地方，牛顿在行文时，似乎又把引力当做物理上真实存在的一种力。这其中的含糊不清之处引发了当时代许多科学家的疑惑和批评。比如莱布尼茨就认为牛顿没法解释引力的物理学本质，所以不负责任的将其解释为上帝的作用，莱布尼茨进一步批评牛顿此举是在物理学研究中不恰当的引入神学因素。甚至迟至18世纪早期，法国人仍然认为物体间存在的是排斥关系，而非吸引关系。当时的法国人到英国旅游，发现英国人居然信奉引力理论，深感震惊。