Aristotelian physics
એરિસ્ટોટેલિયન ભૌતિકશાસ્ત્ર એ ગ્રીક ફિલસૂફ એરિસ્ટોટલ (384-322 BC) ના કાર્યોમાં વર્ણવેલ કુદરતી વિજ્ઞાન અથવા કુદરતી ફિલસૂફીનું સ્વરૂપ છે. તેમના કાર્ય ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, એરિસ્ટોટલ પરિવર્તનના સામાન્ય સિદ્ધાંતો સ્થાપિત કરવાનો ઈરાદો ધરાવતા હતા, જે તમામ કુદરતી પદાર્થો, જીવંત અને નિર્જીવ, આકાશી અને પાર્થિવ, જેમાં તમામ ગતિ (સ્થળના સંદર્ભમાં પરિવર્તન), માત્રાત્મક પરિવર્તન (કદ અથવા સંખ્યાના સંદર્ભમાં પરિવર્તન), ગુણાત્મક પરિવર્તન અને નોંધપાત્ર પરિવર્તન ("અસ્તિત્વમાં આવવું" [અસ્તિત્વમાં આવવું, 'પેઢી'] અથવા "પસાર થવું" [હવે અસ્તિત્વમાં નથી, 'ભ્રષ્ટાચાર']) નો સમાવેશ થાય છે. એરિસ્ટોટલ માટે, 'ભૌતિકશાસ્ત્ર' એક વ્યાપક ક્ષેત્ર હતું જેમાં એવા વિષયોનો સમાવેશ થતો હતો જેને હવે મનની ફિલસૂફી, સંવેદનાત્મક અનુભવ, સ્મૃતિ, શરીરરચના અને જીવવિજ્ઞાન કહેવામાં આવશે. તે તેમની ઘણી કૃતિઓમાં રહેલા વિચારનો પાયો છે. એરિસ્ટોટલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રની મુખ્ય વિભાવનાઓમાં બ્રહ્માંડની કેન્દ્રિત ગોળાઓમાં રચનાનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં કેન્દ્રમાં પૃથ્વી અને તેની આસપાસ આકાશી ગોળાઓ છે. પાર્થિવ ગોળા ચાર તત્વો, એટલે કે પૃથ્વી, હવા, અગ્નિ અને પાણીથી બનેલા હતા, જે પરિવર્તન અને ક્ષયને પાત્ર હતા. આકાશી ગોળાઓ પાંચમા તત્વ, એક અપરિવર્તનીય ઈથરથી બનેલા હતા. આ તત્ત્વોથી બનેલી વસ્તુઓ કુદરતી ગતિ ધરાવે છેઃ પૃથ્વી અને પાણીની વસ્તુઓ પડે છે અને હવા અને અગ્નિની વસ્તુઓ વધે છે. આવી ગતિની ઝડપ તેમના વજન અને માધ્યમની ઘનતા પર આધારિત હોય છે. એરિસ્ટોટલે એવી દલીલ કરી હતી કે શૂન્યાવકાશ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે નહીં કારણ કે ઝડપ અનંત બની જશે. એરિસ્ટોટલે પૃથ્વી પર જોવા મળતા પરિવર્તનના ચાર કારણો અથવા સમજૂતીઓ વર્ણવી હતીઃ વસ્તુઓના ભૌતિક, ઔપચારિક, કાર્યક્ષમ અને અંતિમ કારણો. જીવંત વસ્તુઓના સંદર્ભમાં, એરિસ્ટોટલનું જીવવિજ્ઞાન કુદરતી પ્રકારોના નિરીક્ષણ પર આધારિત હતું, બંને મૂળભૂત પ્રકારો અને તે જૂથો કે જેમાં તે સંકળાયેલા હતા. તેમણે આધુનિક અર્થમાં પ્રયોગો કર્યા ન હતા, પરંતુ માહિતી એકત્ર કરવા, વિચ્છેદન જેવી નિરીક્ષણ પ્રક્રિયાઓ અને શરીરના કદ અને જીવનકાળ જેવા માપી શકાય તેવા જથ્થા વચ્ચેના સંબંધો વિશે પૂર્વધારણાઓ બનાવવા પર આધાર રાખ્યો હતો. પદ્ધતિઓ સામાન્ય માનવ અનુભવ સાથે સુસંગત હોવા છતાં, એરિસ્ટોટલના સિદ્ધાંતો નિયંત્રિત, માત્રાત્મક પ્રયોગો પર આધારિત ન હતા, તેથી તેઓ આપણા બ્રહ્માંડનું વર્ણન હવે વિજ્ઞાન પાસેથી અપેક્ષિત ચોક્કસ, માત્રાત્મક રીતે કરતા નથી. એરિસ્ટાર્કસ જેવા એરિસ્ટોટલના સમકાલિન લોકોએ સૂર્યકેન્દ્રવાદની તરફેણમાં આ સિદ્ધાંતોને નકારી કાઢ્યા હતા, પરંતુ તેમના વિચારોને વ્યાપકપણે સ્વીકારવામાં આવ્યા ન હતા. એરિસ્ટોટલના સિદ્ધાંતોને માત્ર કેઝ્યુઅલ રોજિંદા નિરીક્ષણ દ્વારા ખોટી સાબિત કરવું મુશ્કેલ હતું, પરંતુ પાછળથી વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિના વિકાસએ ટેલિસ્કોપ અને વેક્યૂમ પંપ જેવી વધુને વધુ અદ્યતન તકનીકનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગો અને સાવચેતીપૂર્વક માપન સાથે તેમના વિચારોને પડકાર આપ્યો. આધુનિક અને એરિસ્ટોટલિયન ભૌતિકશાસ્ત્ર વચ્ચે સ્પષ્ટ તફાવત છે, જેમાં મુખ્ય ગણિતનો ઉપયોગ છે, જે એરિસ્ટોટલમાં મોટા ભાગે ગેરહાજર છે. જોકે, તાજેતરના કેટલાક અભ્યાસોએ એરિસ્ટોટલની ભૌતિકશાસ્ત્રનું પુનઃમૂલ્યાંકન કર્યું છે, જેમાં તેની પ્રયોગમૂલક માન્યતા અને આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્ર સાથે તેની સાતત્યતા બંને પર ભાર મૂકવામાં આવ્યો છે. ખ્યાલો તત્વો અને ગોળાઓ એરિસ્ટોટલે પોતાના બ્રહ્માંડને "પાર્થિવ વર્તુળો" તેમજ આકાશી વર્તુળોમાં વિભાજિત કર્યું હતું. એરિસ્ટોટલ માનતા હતા કે ચાર શાસ્ત્રીય તત્વો પાર્થિવ ક્ષેત્રોમાં બધું બનાવે છેઃ પૃથ્વી, હવા, અગ્નિ અને પાણી. તેમણે એવું પણ માન્યું હતું કે વર્તુળો ખાસ વજનહીન અને અવિનાશી (એટલે કે. અપરિવર્તનીય) પાંચમું તત્વ જેને "ઈથર" કહેવાય છે. ઈથરનું નામ "સર્વોત્કૃષ્ટતા" પણ છે, જેનો શાબ્દિક અર્થ થાય છે, "પાંચમું અસ્તિત્વ". એરિસ્ટોટલે લોખંડ અને અન્ય ધાતુઓ જેવા ભારે દ્રવ્યને મુખ્યત્વે પૃથ્વી તત્વનું હોવાનું માન્યું હતું, જેમાં અન્ય ત્રણ પાર્થિવ તત્વોની ઓછી માત્રા હતી. તેઓ માનતા હતા કે અન્ય હળવા પદાર્થોમાં તેમની રચનાના અન્ય ત્રણ તત્વોની સરખામણીમાં ઓછી પૃથ્વી હોય છે. ચાર શાસ્ત્રીય તત્વોની શોધ એરિસ્ટોટલ દ્વારા કરવામાં આવી ન હતી; તેઓ એમ્પેડોકલ્સ દ્વારા ઉદ્ભવ્યા હતા. આ પાયાવિહોણી ગેરમાન્યતા છે કે વૈજ્ઞાનિક ક્રાંતિ દરમિયાન, શાસ્ત્રીય તત્વોના પ્રાચીન સિદ્ધાંતને ખોટો માનવામાં આવતો હતો, અને તેનું સ્થાન રાસાયણિક તત્વોના પ્રયોગમૂલક રીતે ચકાસાયેલ ખ્યાલ દ્વારા લેવામાં આવ્યું હતું, જો કે તે દાવો હજુ પણ અપ્રમાણિત છે. એરિસ્ટોટલના જણાવ્યા અનુસાર, સૂર્ય, ચંદ્ર, ગ્રહો અને તારાઓ સંપૂર્ણપણે કેન્દ્રિત "સ્ફટિક ગોળાઓ" માં જડિત છે જે નિશ્ચિત દરે શાશ્વત રીતે ફરે છે. કારણ કે આકાશી ગોળાઓ પરિભ્રમણ સિવાય કોઈ ફેરફાર કરવામાં અસમર્થ છે, તેથી અગ્નિના પાર્થિવ ગોળાએ ગરમી, તારાનો પ્રકાશ અને પ્રસંગોપાત ઉલ્કાઓ માટે જવાબદાર હોવા જોઈએ. સૌથી નીચો, ચંદ્ર ગોળા એ એકમાત્ર આકાશી ગોળા છે જે વાસ્તવમાં સબલ્યુનરી ભ્રમણકક્ષાના પરિવર્તનશીલ, પાર્થિવ દ્રવ્યના સંપર્કમાં આવે છે, જે દુર્લભ અગ્નિ અને હવાને નીચે ખેંચે છે કારણ કે તે ફરે છે. હોમરની જેમ ઓલિમ્પસ પર્વતની "શુદ્ધ હવા" નશ્વર પ્રાણીઓ દ્વારા શ્વાસ લેવામાં આવતી હવાની દૈવી પ્રતિરૂપ હતી. આકાશી ગોળાઓ વિશેષ તત્વ ઈથરથી બનેલા છે, જે શાશ્વત અને અપરિવર્તનશીલ છે, જેની એકમાત્ર ક્ષમતા આપેલ દરે એક સમાન ગોળ ગતિ છે (નિશ્ચિત તારાઓના સૌથી બાહ્ય ગોળાની દૈનિક ગતિને સંબંધિત). સૂર્ય, ચંદ્ર અને તારાઓને વહન કરતા કેન્દ્રિત, એથેરિયલ, ગાલ-બાય-જોવલ "સ્ફટિક ગોળાઓ" અપરિવર્તનશીલ ગોળ ગતિ સાથે શાશ્વત રીતે આગળ વધે છે. ગોળાઓ "ભટકતા તારાઓ" (એટલે કે, ફરતા તારાઓ) ને ધ્યાનમાં રાખીને ગોળાઓમાં સમાયેલા હોય છે. ગ્રહો, જે સૂર્ય, ચંદ્ર અને તારાઓની સરખામણીમાં અનિયમિત રીતે આગળ વધતા દેખાય છે). બુધ, શુક્ર, મંગળ, ગુરુ અને શનિ એકમાત્ર એવા ગ્રહો છે (નાના ગ્રહો સહિત) જે દૂરબીનની શોધ પહેલા દેખાતા હતા, તેથી જ નેપ્ચ્યુન અને યુરેનસનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો નથી, ન તો કોઈ લઘુગ્રહ છે. પાછળથી, ટોલેમીના ડિફેરન્ટ અને ઇપિસાઈકલ મોડેલની તરફેણમાં તમામ ક્ષેત્રો કેન્દ્રિત છે તેવી માન્યતા છોડી દેવામાં આવી હતી. એરિસ્ટોટલ ગોળાની કુલ સંખ્યા અંગે ખગોળશાસ્ત્રીઓની ગણતરીઓ રજૂ કરે છે અને વિવિધ અહેવાલો પચાસ ગોળાના પડોશમાં સંખ્યા આપે છે. નિશ્ચિત તારાઓના ગોળા માટે "પ્રાઇમ મૂવર" સહિત દરેક ગોળા માટે અચળ મૂવર ધારવામાં આવે છે. અચકાતા મૂવર્સ ગોળાઓને દબાણ કરતા નથી (ન તો તેઓ, અભૌતિક અને પરિમાણહીન હોવાથી) પરંતુ ગોળાઓની ગતિનું અંતિમ કારણ છે, એટલે કે. તેઓ તેને એવી રીતે સમજાવે છે જે "આત્મા સુંદરતાથી પ્રેરિત થાય છે" જેવી જ સમજૂતી આપે છે. પાર્થિવ પરિવર્તન શાશ્વત અને અપરિવર્તનશીલ આકાશી ઈથરથી વિપરીત, ચાર પાર્થિવ તત્વોમાંથી દરેક બે તત્વોમાંથી કોઈ એકમાં બદલાવા માટે સક્ષમ છે જેની સાથે તેઓ મિલકત વહેંચે છેઃ દા. ત. ઠંડા અને ભીના (પાણી) ગરમ અને ભીના (હવા) અથવા ઠંડા અને સૂકા (પૃથ્વી) માં પરિવર્તિત થઈ શકે છે. ઠંડા અને ભીનાથી ગરમ અને સૂકા (આગ) માં કોઈપણ દેખીતો ફેરફાર વાસ્તવમાં બે-પગલાંની પ્રક્રિયા છે, કારણ કે પહેલા એક મિલકત બદલાય છે, પછી બીજી. આ ગુણધર્મો તે જે કામ કરી શકે છે તેના સંબંધિત વાસ્તવિક પદાર્થની આગાહી કરે છે; તે ગરમી અથવા ઠંડક અને સૂકવણી અથવા ભેજનું છે. ચાર ઘટકો માત્ર આ ક્ષમતાના સંદર્ભમાં અને કેટલાક સંભવિત કાર્યના સંબંધમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આકાશી તત્વ શાશ્વત અને અપરિવર્તનશીલ છે, તેથી એરિસ્ટોટલના 'ઓન જનરેશન એન્ડ કરપ્શન', 'પેઢી' અને 'ભ્રષ્ટાચાર' ની દ્રષ્ટિએ માત્ર ચાર પાર્થિવ તત્વો 'અસ્તિત્વમાં આવવા' અને 'લુપ્ત થવા' માટે જવાબદાર છે. કુદરતી સ્થાન ગુરુત્વાકર્ષણનું એરિસ્ટોટલનું સમજૂતી એ છે કે તમામ પદાર્થો તેમના કુદરતી સ્થાન તરફ આગળ વધે છે. પૃથ્વી અને જળ તત્ત્વો માટે, તે સ્થાન (ભૂકેન્દ્રી) બ્રહ્માંડનું કેન્દ્ર છે; પાણીનું કુદરતી સ્થાન પૃથ્વીની આસપાસ કેન્દ્રિત કવચ છે કારણ કે પૃથ્વી ભારે છે; તે પાણીમાં ડૂબી જાય છે. હવાનું કુદરતી સ્થાન એ જ રીતે પાણીની આસપાસ કેન્દ્રિત કવચ છે; પરપોટા પાણીમાં ઊઠે છે. છેવટે, અગ્નિનું કુદરતી સ્થાન હવા કરતાં ઊંચું છે પરંતુ સૌથી અંદરના આકાશી ગોળાની નીચે (ચંદ્રને વહન કરતું) છે. તેમના પુસ્તક ડેલ્ટા ઓફ ફિઝિક્સ (IV. 5) માં, એરિસ્ટોટલ ટોપોસ (સ્થાન) ને બે પદાર્થોના સંદર્ભમાં વ્યાખ્યાયિત કરે છે, જેમાંથી એકમાં બીજો પદાર્થ હોય છેઃ "સ્થળ" એ છે જ્યાં પહેલાની આંતરિક સપાટી (ધરાવતું પદાર્થ) બીજાની બાહ્ય સપાટીને સ્પર્શે છે (સમાયેલ પદાર્થ). આ વ્યાખ્યા 17મી સદીની શરૂઆત સુધી પ્રબળ રહી હતી, તેમ છતાં પ્રાચીન સમયથી ફિલસૂફો દ્વારા તેના પર સવાલ ઉઠાવવામાં આવ્યા હતા અને તેની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી. સૌથી નોંધપાત્ર પ્રારંભિક ટીકા 11મી સદીના આરબ બહુપત્નીત્વશાસ્ત્રી અલ-હસન ઇબ્ન અલ-હેથમ (અલહાઝેન) દ્વારા તેમના ડિસ્કોર્સ ઓન પ્લેસમાં ભૂમિતિના સંદર્ભમાં કરવામાં આવી હતી. કુદરતી ગતિ સ્થલીય પદાર્થો જે ચાર ઘટકોથી બનેલા છે તેના ગુણોત્તર અનુસાર મોટા અથવા ઓછા પ્રમાણમાં વધે છે અથવા પડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પૃથ્વી, સૌથી ભારે તત્વ અને પાણી, બ્રહ્માંડના કેન્દ્ર તરફ પડે છે; તેથી પૃથ્વી અને તેના મોટાભાગના મહાસાગરો, ત્યાં પહેલેથી જ આરામ કરી ચૂક્યા હશે. વિપરીત ચરમસીમાએ, સૌથી હળવા તત્વો, હવા અને ખાસ કરીને અગ્નિ, કેન્દ્રથી ઉપર અને દૂર થાય છે. એરિસ્ટોટેલિયન સિદ્ધાંત (અથવા શબ્દનો આધુનિક અર્થ) માં તત્વો યોગ્ય પદાર્થો નથી. તેના બદલે, તેઓ અમૂર્ત છે જેનો ઉપયોગ તેમની વચ્ચેના ગુણોત્તરની દ્રષ્ટિએ વાસ્તવિક સામગ્રીના વિવિધ સ્વભાવ અને વર્તણૂકોને સમજાવવા માટે થાય છે. એરિસ્ટોટેલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ગતિ અને પરિવર્તન નજીકથી સંબંધિત છે. એરિસ્ટોટલના જણાવ્યા અનુસાર, ગતિમાં સંભવિતતાથી વાસ્તવિકતામાં પરિવર્તન સામેલ હતું. તેમણે ચાર પ્રકારના પરિવર્તનોનું ઉદાહરણ આપ્યું, એટલે કે પદાર્થમાં, ગુણવત્તામાં, જથ્થામાં અને સ્થાને ફેરફાર. એરિસ્ટોટલે પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે બે સમાન આકારની વસ્તુઓ જે ઝડપે ડૂબી જાય છે અથવા પડે છે તે તેમના વજનના સીધા પ્રમાણસર હોય છે અને તેઓ જે માધ્યમમાંથી પસાર થાય છે તેની ઘનતાના વ્યસ્ત પ્રમાણસર હોય છે. તેમના અંતિમ વેગનું વર્ણન કરતી વખતે, એરિસ્ટોટલે નક્કી કરવું જોઈએ કે શૂન્યાવકાશમાંથી પડતા અણુઓની ગતિની સરખામણી કરવા માટે કોઈ મર્યાદા રહેશે નહીં, (તેઓ અનિશ્ચિત સમય માટે ઝડપથી આગળ વધી શકે છે કારણ કે શૂન્યાવકાશમાં તેમના માટે આરામ કરવા માટે કોઈ ચોક્કસ જગ્યા નહીં હોય). જો કે હવે તે સમજી શકાય છે કે હવા જેવા પ્રમાણમાં પ્રતિકાર-મુક્ત માધ્યમમાં અંતિમ વેગ પ્રાપ્ત કરતા પહેલા કોઈપણ સમયે, આવી બે વસ્તુઓની ગતિ લગભગ સમાન હોવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કારણ કે બંને તેમના દળોના પ્રમાણમાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અનુભવી રહ્યા છે અને આમ લગભગ સમાન દરે વેગ આપી રહ્યા છે. આ ખાસ કરીને અઢારમી સદીથી સ્પષ્ટ થયું જ્યારે આંશિક શૂન્યાવકાશ પ્રયોગો કરવાનું શરૂ થયું, પરંતુ લગભગ 200 વર્ષ અગાઉ ગેલિલિયોએ પહેલેથી જ દર્શાવ્યું હતું કે વિવિધ વજનની વસ્તુઓ સમાન સમયમાં જમીન પર પહોંચે છે. અપ્રાકૃતિક ગતિ જમીન પરથી શ્વાસ બહાર નીકળવાની અને વસ્તુઓ પડવાની કુદરતી વૃત્તિ ઉપરાંત, એક બાજુથી બીજી બાજુ અપ્રાકૃતિક અથવા બળજબરીપૂર્વકની ગતિ એ વસ્તુઓની તોફાની અથડામણ અને સ્લાઇડિંગ તેમજ તત્વો વચ્ચે પરિવર્તન (જનરેશન અને કરપ્શન પર) નું પરિણામ છે. ચાન્સ તેમના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં એરિસ્ટોટલ અકસ્માતોની તપાસ કરે છે (સિમ્બેકોસ, સિમ્બેકોસ) જેનું કોઈ કારણ નથી પરંતુ તક છે. "ન તો અકસ્માત માટે કોઈ ચોક્કસ કારણ છે, પરંતુ માત્ર તક (τύχη, tēche), એટલે કે અનિશ્ચિત (ἀριστον, aóriston) કારણ" (મેટાફિઝિક્સ V, 1025a25). તે સ્પષ્ટ છે કે પેઢી અને વિનાશની વાસ્તવિક પ્રક્રિયાઓ સિવાય એવા સિદ્ધાંતો અને કારણો છે જે પેદા કરી શકાય તેવા અને વિનાશક છે; કારણ કે જો આ સાચું નથી, તો બધું આવશ્યક હશેઃ એટલે કે, જો આકસ્મિક સિવાય કોઈ કારણ હોવું જરૂરી છે, જે ઉત્પન્ન થાય છે અને નાશ પામે છે. આ હશે કે નહીં? હા, જો આવું થાય; અન્યથા નહીં (મેટાફિઝિક્સ VI, 1027a29). કોન્ટિનમ અને વેક્યૂમ એરિસ્ટોટલ ડેમોક્રિટસના અવિભાજ્ય વિરુદ્ધ દલીલ કરે છે (જે "અણુ" શબ્દના ઐતિહાસિક અને આધુનિક ઉપયોગથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે). તેના પર અથવા તેની અંદર અસ્તિત્વમાં ન હોય તેવા સ્થળ તરીકે, એરિસ્ટોટલે શૂન્યાવકાશ અથવા શૂન્યાવકાશની શક્યતા સામે દલીલ કરી હતી. કારણ કે તેઓ માનતા હતા કે પદાર્થની ગતિની ઝડપ લાગુ કરવામાં આવતા બળ (અથવા, કુદરતી ગતિના કિસ્સામાં, પદાર્થનું વજન) ના પ્રમાણસર હોય છે અને માધ્યમની ઘનતાના વિપરીત પ્રમાણસર હોય છે, તેમણે તર્ક આપ્યો હતો કે શૂન્યાવકાશમાં ફરતી વસ્તુઓ અનિશ્ચિત સમય સુધી ઝડપથી આગળ વધશે અને આમ શૂન્યાવકાશની આસપાસની કોઈપણ અને તમામ વસ્તુઓ તેને તરત જ ભરી દેશે. તેથી આ ખાલી જગ્યા ક્યારેય ન બની શકી. આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રના "શૂન્ય" (જેમ કે આપણી પોતાની આકાશગંગાને અડીને આવેલા સ્થાનિક શૂન્ય) ની વિપરીત અસર પડે છેઃ આખરે, બહારની સામગ્રીના ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે કેન્દ્રની બહારના પદાર્થોને શૂન્યમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે. ચાર કારણો એરિસ્ટોટલના જણાવ્યા અનુસાર, પરિવર્તનના કારણો અથવા કારણોને સમજાવવાની ચાર રીતો છે. તેઓ લખે છે કે "જ્યાં સુધી આપણે તેનું કારણ, એટલે કે તેનું કારણ સમજી ન લઈએ ત્યાં સુધી આપણી પાસે કોઈ વસ્તુનું જ્ઞાન નથી". એરિસ્ટોટલનું માનવું હતું કે ચાર પ્રકારના કારણો હતા. પદાર્થ વસ્તુનું ભૌતિક કારણ તે છે જેમાંથી તે બનાવવામાં આવે છે. ટેબલ માટે, તે લાકડું હોઈ શકે છે; પ્રતિમા માટે, તે કાંસાની અથવા આરસની હોઈ શકે છે. ઔપચારિક વસ્તુનું ઔપચારિક કારણ એ આવશ્યક ગુણધર્મ છે જે તેને તે પ્રકારની વસ્તુ બનાવે છે. મેટાફિઝિક્સ બુકમાં એરિસ્ટોટલ ભારપૂર્વક જણાવે છે કે સ્વરૂપ સાર અને વ્યાખ્યા સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. ઉદાહરણ તરીકે તેઓ કહે છે કે ગુણોત્તર 2:1 અને સામાન્ય રીતે સંખ્યા એ સપ્તકનું કારણ છે. કાર્યક્ષમ વસ્તુનું કાર્યક્ષમ કારણ એ પ્રાથમિક એજન્સી છે જેના દ્વારા તેની બાબતએ તેનું સ્વરૂપ લીધું છે. ઉદાહરણ તરીકે, બાળકનું કાર્યક્ષમ કારણ એ જ પ્રજાતિના માતાપિતા છે અને ટેબલનું કારણ સુથાર છે, જે ટેબલનું સ્વરૂપ જાણે છે. તેમના ભૌતિકશાસ્ત્ર II, 194b29-32 માં, એરિસ્ટોટલ લખે છેઃ "પરિવર્તન અને તેની સમાપ્તિ માટે જે પ્રાથમિક પ્રણેતા છે તે છે, જેમ કે વિચાર કરનાર જે જવાબદાર છે [એસસી. ક્રિયા માટે] અને બાળકના પિતા, અને સામાન્ય રીતે ઉત્પાદિત વસ્તુનો ઉત્પાદક અને વસ્તુનો પરિવર્તક બદલાઈ ગયો. અંતિમ કારણ એ છે કે જેના માટે કંઈક થાય છે, તેનો ઉદ્દેશ અથવા ટેલિયોલોજિકલ હેતુઃ અંકુરિત બીજ માટે, તે પુખ્ત છોડ છે, રેમ્પની ટોચ પરના દડા માટે, તે તળિયે આરામ કરવા આવે છે, આંખ માટે, તે જોઈ રહ્યું છે, છરી માટે, તે કાપી રહ્યું છે. એરિસ્ટોટલના જણાવ્યા અનુસાર, જીવંત વસ્તુઓનું વિજ્ઞાન દરેક કુદરતી પ્રકારના પ્રાણીઓ વિશે અવલોકનો એકત્રિત કરીને, તેમને જાતિ અને પ્રજાતિઓમાં (પ્રાણીઓના ઇતિહાસમાં તફાવત) ગોઠવીને અને પછી કારણોનો અભ્યાસ કરીને આગળ વધે છે (પ્રાણીઓના ભાગો અને પ્રાણીઓની પેઢી, તેમના ત્રણ મુખ્ય જૈવિક કાર્યો). જીવતંત્ર અને કાર્યપ્રણાલી ચાર તત્ત્વો લોહી, માંસ અને હાડકાં જેવી એકસમાન સામગ્રી બનાવે છે, જે પોતે જ પદાર્થ છે જેમાંથી શરીરના બિન-સમાન અંગો બનાવવામાં આવે છે (દા. ત. હાડકાં). હૃદય, યકૃત અને હાથ) "જે બદલામાં, ભાગો તરીકે, સમગ્ર કાર્યરત શરીર માટે દ્રવ્ય છે (પી. એ. II. 1 646a 13-24) ". ઓર્ગેનિક સ્વરૂપ પણ જુઓ. એરિસ્ટોટલના જણાવ્યા અનુસાર, પ્રત્યક્ષીકરણ અને વિચાર સમાન છે, જોકે તે પ્રત્યક્ષીકરણમાં બરાબર સમાન નથી, તે ફક્ત બાહ્ય પદાર્થો સાથે સંબંધિત છે જે કોઈપણ સમયે આપણા ઇન્દ્રિય અંગો પર કાર્ય કરે છે, જ્યારે કે આપણે જે કંઈપણ પસંદ કરીએ છીએ તેના વિશે વિચારી શકીએ છીએ. વિચાર એ સાર્વત્રિક સ્વરૂપો વિશે છે, જ્યાં સુધી તેમને સફળતાપૂર્વક સમજવામાં આવ્યા છે, તે સ્વરૂપોના ઉદાહરણોનો સીધો સામનો કરવાની આપણી સ્મૃતિ પર આધારિત છે. મધ્ય યુગ દરમિયાન એરિસ્ટોટલનો ગતિનો સિદ્ધાંત ટીકા અને ફેરફાર હેઠળ આવ્યો હતો. ફેરફારોની શરૂઆત 6 ઠ્ઠી સદીમાં જ્હોન ફિલોપોનસ સાથે થઈ હતી, જેમણે એરિસ્ટોટલના સિદ્ધાંતને આંશિક રીતે સ્વીકાર્યો હતો કે "ગતિનું ચાલુ રહેવું એ બળની સતત ક્રિયા પર આધાર રાખે છે" પરંતુ તેના વિચારને સમાવવા માટે તેમાં ફેરફાર કર્યો હતો કે ફેંકવામાં આવેલ પદાર્થ પણ તેને ખસેડવા માટેનું કારણ બને છે તેનાથી દૂર ખસેડવા માટે એક ઝોક (અથવા "પ્રેરક શક્તિ") પ્રાપ્ત કરે છે, એક ઝોક જે તેની સતત ગતિને સુરક્ષિત કરે છે. આ પ્રભાવિત સદ્ગુણ કામચલાઉ અને સ્વ-ખર્ચ હશે, જેનો અર્થ છે કે બધી ગતિ એરિસ્ટોટલની કુદરતી ગતિના સ્વરૂપ તરફ વળશે. ધ બુક ઓફ હીલિંગ (1027) માં, 11મી સદીના ફારસી બહુશ્રુત એવિસેન્નાએ ફિલોપોનીયન સિદ્ધાંતને એરિસ્ટોટેલિયન સિદ્ધાંતના પ્રથમ સુસંગત વિકલ્પ તરીકે વિકસાવ્યો હતો. ગતિના એવિસેનન સિદ્ધાંતમાં ઝોક સ્વ-વપરાશ ન હતો પરંતુ કાયમી બળો હતા જેમની અસરો માત્ર હવા પ્રતિકાર જેવા બાહ્ય એજન્ટોના પરિણામે દૂર થઈ ગઈ હતી, જેનાથી તેઓ "બિન-કુદરતી ગતિ માટે આવા કાયમી પ્રકારના પ્રભાવિત સદ્ગુણની કલ્પના કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ" બન્યા હતા. આવી સ્વ-ગતિ (મેઈલ) "પ્રક્ષેપ્ય પ્રકારની હિંસક ગતિની એરિસ્ટોટલની વિભાવનાની લગભગ વિરુદ્ધ છે, અને તે જડતાના સિદ્ધાંતની યાદ અપાવે છે, એટલે કે. ન્યૂટનનો ગતિનો પ્રથમ નિયમ. સૌથી મોટા બાનુ મુસા ભાઈ, જાફર મુહમ્મદ ઇબ્ન મુસા ઇબ્ન શાકિર (800-873) એ એસ્ટ્રલ મોશન અને ધ ફોર્સ ઓફ એટ્રેક્શન લખ્યું હતું. ફારસી ભૌતિકશાસ્ત્રી ઇબ્ન અલ-હેથમ (965-1039) એ શરીર વચ્ચેના આકર્ષણના સિદ્ધાંતની ચર્ચા કરી હતી. એવું લાગે છે કે તેઓ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગની તીવ્રતાથી વાકેફ હતા અને તેમણે શોધ્યું કે સ્વર્ગીય પદાર્થો "ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોને જવાબદાર હતા". એવિસેના સાથેની તેમની ચર્ચા દરમિયાન, અલ-બિરુનીએ એરિસ્ટોટલના ગુરુત્વાકર્ષણના સિદ્ધાંતની પણ ટીકા કરી હતી, સૌપ્રથમ આકાશી ગોળાઓમાં લેવિટી અથવા ગુરુત્વાકર્ષણના અસ્તિત્વને નકારવા માટે; અને બીજું, ગોળાકાર ગતિ એ સ્વર્ગીય પદાર્થોની જન્મજાત સંપત્તિ હોવાની તેની કલ્પના માટે. હિબત અલ્લાહ અબુલ-બરકત અલ-બગદાદી (1080-1165) એ એરિસ્ટોટેલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રની ટીકા અલ-મુતબાર લખી હતી, જેમાં તેમણે એરિસ્ટોટલના એ વિચારને નકારી કાઢ્યો હતો કે સતત બળ એકસમાન ગતિ ઉત્પન્ન કરે છે, કારણ કે તેમને સમજાયું હતું કે લાગુ કરાયેલ બળ સતત પ્રવેગ ઉત્પન્ન કરે છે, જે શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સનો મૂળભૂત નિયમ છે અને ન્યૂટનના ગતિના બીજા કાયદાનું પ્રારંભિક પૂર્વદર્શન છે. ન્યૂટનની જેમ, તેમણે પ્રવેગને ઝડપના પરિવર્તનના દર તરીકે વર્ણવ્યું હતું. 14મી સદીમાં, જીન બુરિડેને ગતિના એરિસ્ટોટેલિયન સિદ્ધાંતના વિકલ્પ તરીકે પ્રેરણાનો સિદ્ધાંત વિકસાવ્યો હતો. પ્રેરણાનો સિદ્ધાંત શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સમાં જડતા અને ગતિની વિભાવનાઓનો પુરોગામી હતો. બરિડન અને સેક્સનીના આલ્બર્ટ પણ અબુલ-બરકતનો ઉલ્લેખ કરીને સમજાવે છે કે પડી રહેલા પદાર્થનું પ્રવેગક તેના વધતા પ્રોત્સાહનનું પરિણામ છે. 16મી સદીમાં, અલ-બિરજંડીએ પૃથ્વીના પરિભ્રમણની સંભાવનાની ચર્ચા કરી હતી અને જો પૃથ્વી ફરતી હોય તો શું થઈ શકે તેના તેમના વિશ્લેષણમાં, ગેલિલિયોની "ગોળાકાર જડતા" ની કલ્પના જેવી જ પૂર્વધારણા વિકસાવી હતી. તેમણે તેને નીચેની નિરીક્ષણ કસોટીના સંદર્ભમાં વર્ણવ્યુંઃ એરિસ્ટોટેલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રનું જીવન અને મૃત્યુ એરિસ્ટોટેલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રનું શાસન, ભૌતિકશાસ્ત્રનો સૌથી પહેલો જાણીતો સટ્ટાકીય સિદ્ધાંત, લગભગ બે સહસ્ત્રાબ્દી સુધી ચાલ્યો હતો. કોપરનિકસ, ટાયકો બ્રાહે, ગેલિલિયો, કેપ્લર, ડેસકાર્ટેસ અને ન્યૂટન જેવા ઘણા અગ્રણીઓના કાર્ય પછી, સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવ્યું કે એરિસ્ટોટલનું ભૌતિકશાસ્ત્ર ન તો સાચું હતું અને ન તો વ્યવહારુ. આમ છતાં, યુનિવર્સિટીઓએ તેમના અભ્યાસક્રમમાં સુધારો ન કર્યો ત્યાં સુધી તે સત્તરમી સદી સુધી એક શૈક્ષણિક પ્રવૃત્તિ તરીકે ટકી રહી હતી. યુરોપમાં, એરિસ્ટોટલના સિદ્ધાંતને ગેલિલિયોના અભ્યાસો દ્વારા સૌપ્રથમ વિશ્વાસપાત્ર રીતે બદનામ કરવામાં આવ્યો હતો. ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને, ગેલિલિયોએ અવલોકન કર્યું હતું કે ચંદ્ર સંપૂર્ણપણે સરળ નહોતો, પરંતુ તેમાં ખાડાઓ અને પર્વતો હતા, જે અવિનાશી રીતે સંપૂર્ણ સરળ ચંદ્રના એરિસ્ટોટલિયન વિચારને વિરોધાભાસી છે. ગેલિલિયોએ પણ સૈદ્ધાંતિક રીતે આ કલ્પનાની ટીકા કરી હતી; એક સંપૂર્ણ રીતે સરળ ચંદ્ર ચળકતા બિલિયર્ડ બોલની જેમ અસમાન રીતે પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરશે, જેથી ચંદ્રની ડિસ્કની કિનારીઓ તે બિંદુ કરતાં અલગ તેજ ધરાવે છે જ્યાં સ્પર્શક સમતલ સૂર્યપ્રકાશને સીધી આંખમાં પ્રતિબિંબિત કરે છે. એક ખરબચડો ચંદ્ર બધી દિશાઓમાં સમાન રીતે પ્રતિબિંબિત થાય છે, જે લગભગ સમાન તેજની ડિસ્ક તરફ દોરી જાય છે જે જોવા મળે છે. ગેલિલિયોએ એવું પણ અવલોકન કર્યું હતું કે ગુરુને ચંદ્ર છે-એટલે કે. પૃથ્વી સિવાયના પદાર્થની આસપાસ ફરતા પદાર્થો-અને શુક્રના તબક્કાઓની નોંધ લીધી, જેણે દર્શાવ્યું કે શુક્ર (અને, સૂચિતાર્થ દ્વારા, બુધ) સૂર્યની આસપાસ પ્રવાસ કરે છે, પૃથ્વીની નહીં. દંતકથા અનુસાર, ગેલિલિયોએ પીઝાના ટાવર પરથી વિવિધ ગીચતાના દડા ફેંક્યા હતા અને જાણવા મળ્યું હતું કે હળવા અને ભારે દડા લગભગ સમાન ઝડપે પડ્યા હતા. તેમના પ્રયોગો વાસ્તવમાં વળાંકવાળા વિમાનોને નીચે ફેરવતા દડાઓનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યા હતા, જે અદ્યતન સાધનો વિના માપવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ધીમે પડવાનું એક સ્વરૂપ છે. પાણી જેવા પ્રમાણમાં ગાઢ માધ્યમમાં, ભારે પદાર્થ હળવા કરતાં વધુ ઝડપથી પડે છે. આનાથી એરિસ્ટોટલે અનુમાન લગાવ્યું હતું કે પતનનો દર વજનના પ્રમાણમાં અને માધ્યમની ઘનતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે. પાણીમાં પડતી વસ્તુઓ સાથેના તેમના અનુભવ પરથી તેમણે તારણ કાઢ્યું હતું કે પાણી હવા કરતાં લગભગ દસ ગણું ગાઢ છે. સંકુચિત હવાના જથ્થાનું વજન કરીને, ગેલિલિયોએ દર્શાવ્યું હતું કે આ ચાલીસના પરિબળ દ્વારા હવાની ઘનતાને વધુ પડતો અંદાજ આપે છે. વળાંકવાળા સમતલ સાથેના તેમના પ્રયોગો પરથી તેમણે તારણ કાઢ્યું હતું કે જો ઘર્ષણની અવગણના કરવામાં આવે તો તમામ પદાર્થો સમાન દરે પડે છે (જે સાચું પણ નથી, કારણ કે માત્ર ઘર્ષણ જ નહીં પરંતુ પદાર્થોની ઘનતાને સંબંધિત માધ્યમની ઘનતા પણ નગણ્ય હોવી જોઈએ. એરિસ્ટોટલે બરાબર નોંધ્યું હતું કે મધ્યમ ઘનતા એ એક પરિબળ છે પરંતુ ઘનતાને બદલે શરીરના વજન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. ગેલિલિયોએ મધ્યમ ઘનતાની અવગણના કરી જેના કારણે તે શૂન્યાવકાશ માટે સાચા નિષ્કર્ષ પર પહોંચ્યો). ગેલિલિયોએ પણ પોતાના નિષ્કર્ષને ટેકો આપવા માટે એક સૈદ્ધાંતિક દલીલ રજૂ કરી હતી. તેમણે પૂછ્યું કે શું જુદા જુદા વજનના બે પદાર્થો અને પતનના જુદા જુદા દર એક દોરીથી બંધાયેલા છે, શું સંયુક્ત પ્રણાલી ઝડપથી પડે છે કારણ કે તે હવે વધુ વિશાળ છે, અથવા તેના ધીમા પતનમાં હળવા પદાર્થ ભારે પદાર્થને પાછળ રાખે છે? એકમાત્ર વિશ્વાસપાત્ર જવાબ એ નથી કે બધી પ્રણાલીઓ સમાન દરે આવે છે. એરિસ્ટોટલના અનુયાયીઓ જાણતા હતા કે પડી રહેલા પદાર્થોની ગતિ એકસમાન નહોતી, પરંતુ સમયની સાથે ગતિમાં વધારો થયો હતો. સમય એક અમૂર્ત જથ્થો હોવાથી, પેરિપેટેટિક્સે એવું માન્યું હતું કે ઝડપ અંતરની પ્રમાણસર હતી. ગેલિલિયોએ પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કર્યું કે ઝડપ સમયના પ્રમાણસર છે, પરંતુ તેમણે એક સૈદ્ધાંતિક દલીલ પણ આપી કે ઝડપ સંભવતઃ અંતરના પ્રમાણસર ન હોઈ શકે. આધુનિક શબ્દોમાં કહીએ તો, જો ઘટાડાનો દર અંતરના પ્રમાણસર હોય, તો સમય t પછી પસાર કરેલા અંતર માટે વિભેદક અભિવ્યક્તિ છેઃ આ શરત સાથે કે. ગેલિલિયોએ દર્શાવ્યું હતું કે આ પ્રણાલી કાયમ રહેશે. જો કોઈ વિક્ષેપ સિસ્ટમને કોઈક રીતે ગતિમાં સુયોજિત કરે છે, તો પદાર્થ સમયસર ઝડપથી ઝડપ પકડશે, ચતુર્ભુજ રીતે નહીં. 1971માં ચંદ્રની સપાટી પર ઊભેલા ડેવિડ સ્કોટે એક જ સમયે દરેક હાથમાંથી એક પીંછું અને એક હથોડો ફેંકીને ગેલિલિયોના પ્રયોગનું પુનરાવર્તન કર્યું હતું. નોંધપાત્ર વાતાવરણની ગેરહાજરીમાં, બંને પદાર્થો પડી ગયા અને એક જ સમયે ચંદ્રની સપાટી પર અથડાયા. ગુરુત્વાકર્ષણનો પ્રથમ વિશ્વાસપાત્ર ગાણિતિક સિદ્ધાંત-જેમાં બે દળો એક બળ દ્વારા એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે, જેની અસર તેમની વચ્ચેના અંતરના વ્યસ્ત વર્ગ અનુસાર ઘટે છે-તે ન્યૂટનનો સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ હતો. આ, બદલામાં, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને કારણે સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત દ્વારા બદલવામાં આવ્યું હતું. એરિસ્ટોટલના ભૌતિકશાસ્ત્રના આધુનિક મૂલ્યાંકનો આધુનિક વિદ્વાનો તેમના મંતવ્યોમાં અલગ પડે છે કે શું એરિસ્ટોટલના ભૌતિકશાસ્ત્ર વિજ્ઞાન તરીકે લાયક ઠરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રયોગમૂલક અવલોકનો પર આધારિત હતા કે નહીં, અથવા તેઓ મુખ્યત્વે દાર્શનિક અટકળોમાંથી મેળવવામાં આવ્યા હતા કે કેમ અને આમ વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિને સંતોષવામાં નિષ્ફળ રહ્યા હતા. કાર્લો રોવેલીએ એવી દલીલ કરી છે કે એરિસ્ટોટલનું ભૌતિકશાસ્ત્ર ચોક્કસ ક્ષેત્ર (પ્રવાહીમાં ગતિ) નું સચોટ અને બિન-સાહજિક પ્રતિનિધિત્વ છે, અને તેથી તે ન્યૂટનના ગતિના નિયમો જેટલું જ વૈજ્ઞાનિક છે, જે કેટલાક ક્ષેત્રોમાં પણ સચોટ છે જ્યારે અન્યમાં નિષ્ફળ જાય છે (એટલે કે. વિશેષ અને સામાન્ય સાપેક્ષતા). કોર્પસ એરિસ્ટોટેલિકમમાં સૂચિબદ્ધ કર્યા મુજબ મિનિમા નેચરલિયા પણ જુઓ, એરિસ્ટોટલ દ્વારા સૂચવવામાં આવેલ એક હાયલોમોર્ફિક ખ્યાલ જે પેરીપેટેટિક અને સ્કોલેસ્ટિક ભૌતિક અટકળોમાં એપિક્યુરીનિઝમના અણુઓ સાથે વ્યાપક રીતે સામ્યતા ધરાવે છે. આધુનિક રાસાયણિક ઘટકો કલ્પનાત્મક રીતે એરિસ્ટોટલના ઘટકો જેવા નથી; દાખલા તરીકે, "હવા" શબ્દ શ્વાસ લેવા યોગ્ય હવાનો સંદર્ભ આપતો નથી. સંદર્ભ સ્ત્રોતો એચ. કાર્ટરોન (1965) "શું એરિસ્ટોટલ પાસે મિકેનિક્સ છે?" એરિસ્ટોટલ 1 પરના લેખો. સાયન્સ એડ. જોનાથન બાર્ન્સ, માલ્કમ સ્કોફિલ્ડ, રિચાર્ડ સોરાબજી (લંડનઃ જનરલ ડકવર્થ એન્ડ કંપની લિમિટેડ), 161-174. કેટલીન માર્ટિનાસ, થર્મોડાયનેમિક્સમાં "એરિસ્ટોટેલિયન થર્મોડાયનેમિક્સઃ ઇતિહાસ અને ફિલસૂફીઃ તથ્યો, વલણો, ચર્ચાઓ (વેઝપ્રેમ, હંગેરી 23-28 જુલાઈ 1990). ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રાચીન ગ્રીક ભૌતિકશાસ્ત્ર ભૌતિકશાસ્ત્રમાં અપ્રચલિત સિદ્ધાંતો પ્રાચીન ગ્રીક ફિલસૂફીમાં સિદ્ધાંતો pt: ટિઓરિયા એરિસ્ટોટેલિકા દા ગ્રેવિટાકાઓ