伽利略通常被认为是现代物理学之父。即使他的工作标志着与经院哲学和古代宇宙学的决裂，但重要的是要记住，他是在一个经院哲学思想是活的教条的体系中接受教育的。如果有一位思想家被经院哲学家视为自然哲学的大师，那就是亚里士多德。
所以，要理解伽利略和亚里士多德关于自然运动的不同之处，我们可以从相似之处开始。伽利略和亚里士多德都将物理学视为研究自然界中运动的事物，但他们的宇宙学世界图景截然不同。
亚里士多德
让我们从亚里士多德开始。亚里士多德在他的《物理学》中详细讨论了运动、时间、空间的本质，以及可分性、无限性等相关话题。整个自然世界，在亚里士多德的《物理学》中，实际上是一个由自我运动的事物组成的世界。关于物理运动，亚里士多德认为时间的变化是自然世界的中心，他认为时间是周期性的和永恒的，自然物种是固定的。在亚里士多德看来，循环运动定义了生命和生命的本质。自然总是存在的，总是存在的，是一个未被创造的生物。
这一假设对亚里士多德对自然法则、力、物质和空间的理解产生了影响。尽管亚里士多德不是一个唯物主义者（因为并不是所有的存在都被认为可以还原为自然或自然存在），但在他的体系中，所有的自然目的都是自给自足的，并且是内在的。
亚里斯多德对四种原因的阐述，以及他关于力量和行为的概念，进一步说明了他对自然世界的理解。上述范畴是亚里士多德用来使自然事物具有可解性，并解释地下（即自然）运动的过程。
这使他对柏拉图进行了有趣的批评。柏拉图认为，人类总是以一种不可避免的错误和错误的方式来理解自然世界。因为我们的感官只感知变化的事物（许多事物），而真正的知识（柏拉图认为）是不变的事物（形式），所以事实证明感官在世界上欺骗了我们。
因此，在柏拉图的体系中，变化的世界不能说完全拥有存在。因此，在柏拉图主义中说自然事物不是“真正真实的”并没有错——相反，它们更像是不可变的形式的廉价副本。
另一方面，亚里士多德认为形式在自然事物中是内在的，所以感官可以提供现实的知识。为了获得上述知识，他开始区分物质和（真正的）匮乏-只有匮乏的自然缺乏存在。相比之下，物质是真实的。什么样的现实？“作为力量”的现实意味着物质在某种意义上接近真实存在或物质。伽利略很乐意接受亚里士多德物理学的这一点，但没有亚里士多德的反义理论作为理解自然过程的中心。
由于亚里士多德认为柏拉图忽视了匮乏，以致他错误地把形式或形式原因看成是完全真实的，而仅仅看成是一种匮乏的形式，所以亚里士多德提出了相反的观点。对于柏拉图来说，“一”或“善的形式”（在他的对话《理想国》中描述）被认为是成为的唯一原因。亚里士多德回答说：“承认[与柏拉图主义者一样]存在神圣、美好和可取的东西，有另外两个（真实的）原则（相反）”。
亚里士多德认为，柏拉图观点的结果是，与自然事物相反的事物希望自己灭亡。这是必然的，因为在柏拉图看来，形式不能欲望或实现自己——正如前面提到的，它们是纯粹的、已经实际的（对柏拉图来说，形式并不是有缺陷或缺乏存在，而是被认为比自然或物质世界更真实）。但根据亚里士多德的观点，这是对物质本质的扭曲。物质不是缺乏形式，而是有它自己的现实（尽管神秘）。因此，物质可以说是渴望形式，并以一种本能或基本的方式这样做。根据亚里士多德，有些东西是潜在的物质；事物可以以两种基本方式存在：（1）偶然存在，（2）本质上存在（通过它们自己的本性）。
亚里士多德阐释了他的观点，他解释说，我们既说看到的是潜在的，也说实际上看到的是“看到”或“正在看到”。这个观点使他对自然运动和变化的起源有了一个独特的看法。
回到运动的主题，因为变化渗透到自然中，亚里士多德在他的物理学中发展了他的宇宙学到一个多球体模型-在这些球体上投资物理和以太现实。地球是宇宙的中心，行星（亚里士多德认为包括：月亮、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，见图一）都附着在围绕静止的地球旋转的半透明球体上。
在亚里士多德的《物理学》中，50多个支撑球体被认为是解释行星和恒星运动的必要条件。亚里士多德的宇宙不仅是有限的，它也比我们现有的模型告诉我们的宇宙的巨大尺寸要小得多。
然而，根据亚里士多德的说法，地球上的土、水、气、火等元素，以及第五种元素以太（后来被经院哲学家称为国精），是构成外部天体的基本组成部分。这些陆地元素的自然运动被认为是“上”和“下”运动，它们总是寻求找到自己的“自然”位置（实际上，这就是亚里士多德的重力理论）。
最后，以太元素的自然运动被描述为围绕地球的无休止的革命。亚里士多德认为，由于这个原因，地球和天体之间存在着根本的区别。此外，由于地球上的圆周运动过程无法解释它自己，亚里士多德引入了原动力，一种间接地使世界运动而自身保持不变的力量（参见物理书VIII）。
伽利略
伽利略接受了什么？他同意亚里士多德的观点，认为物理学应该关注经历过的变化的世界，我们可以通过感官来了解自然。然而，作为对亚里士多德自然哲学的主要否定，伽利略抛弃了空间的固定性质，因此引入了关于所有运动的相对论原理。
这将被视为对亚里士多德和经院物理学的主要挑战，因为这两种早期的系统都拒绝运动的相对论。
亚里士多德还否认在真空（现代物理学认为空间是真空）中，物体可以无限移动。相反，亚里士多德假设，在空间的以太中，某种惯性最终将迫使任何给定的自然物体落入其在宇宙秩序中的“自然位置”。
亚里士多德提出的惯性概念最终被伽利略的运动研究所推翻。伽利略证明了一个运动中的物体将继续运动，除非它受到一个相反的力的干扰，除非有空气或其他阻力。换句话说，不存在影响物体基本运动的内部因素。这意味着，根据伽利略物理学，为了自然哲学的目的，所有的物体都可以普遍地视为质量或物质和能量组合的表现。由于优先考虑由感官获得的证据，亚里士多德把原子论斥为思辩的。相比之下，伽利略是原子主义的倡导者。
因此，伽利略会辩称，我们不需要亚里士多德的个体化因素（实体形式和物质）导致所有物质移动到任何所谓的固定的“自然位置”来解释物理定律。此外，虽然亚里士多德可能是正确的，柏拉图理论从根本上将形式原因与物质基质分离是错误的，但他引入的相反理论，以取代它，并不完全是伽利略的观点的改进。
根据亚里士多德，物质是构成矛盾的基础，没有物质本身能表现运动。在物理学中，亚里士多德宣称：“物质在存在的事物中没有对立”（物理学225b 11）。亚里士多德认为“运动”有两种可能的含义。他举了这样的例子：（1）一个人（在阳光下）从白皙变黑;（2）一个人从生病变健康。
在上面的情形1中，变化不是主体/实体，而在情形2中，变化只是偶然的，因此不是真正的变化。
亚里士多德认为，如果我们承认从健康到疾病的变化必须同时从“这个变化到另一个变化”——从运动到运动，那么我们就会以问题告终，因为无限的回归似乎出现了。
在无穷级数中没有第一项所以没有变化的第一阶段也没有以后的阶段，等等。亚里士多德认为，无限级数不一定是有害的，但在上述情况下，它是有害的，因为能够变成的事物也一定能够消亡。但如果我们也承认一种成为的成为，我们就不得不说，在成为的过程中，同时也在消亡的过程中。更重要的是，当它到达成为的那一刻/第一阶段的时候！
因此，这些术语将面临失去其可理解性的危险。因此，亚里士多德认为，在所有的变化和形成过程的基础上，必然存在一个静止的实体实在。这里不需要深入研究亚里士多德的形而上学，他的假设如下：
然物质是主要存在的东西。根据这一假设，亚里士多德认为（1）任何被移动的事物必定存在[在运动之前]。（2）被产生的东西不能在产生之前存在，因此，（3）产生不是运动。
但就目前的情况来看，这一论点的有效性值得怀疑。
一旦我们接受了物质的原子或微粒的解释，一旦我们拒绝了身体是由因果结果决定的象形物质的概念，亚里士多德物理学的基础就会受到根本的挑战。伽利略正是这样做的。他反对亚里士多德的物质和自然位置的概念。
正如我们所见，在标准亚里士多德分析中，运动和生成都是不同类型的变化。然而，如果这种说法是错误的，那么要么亚里士多德关于物质的解释，要么他关于世代的解释，一定是错误的。由于伽利略将物质内部不同状态的偶然产生解释为由于原子运动，他拒绝亚里士多德的产生理论，认为这与真正的运动不同。然而，如果生成不是一个由天体和尘世的原因和力量的静态平衡所定义的自然场所内发生的过程，亚里士多德的定性物理学就会受到挑战。这就是说，真正的运动不能被限制在实体存在的范畴内，在一个固定的宇宙中，每一事物都有一个自然的位置。
这正是伽利略所证明的。
例如，亚里士多德提出了一种解释恒定运动如何在恒定的视界上以恒定的速度继续进行的规则。他认为，恒星和行星沿着球面（后来被称为天球——再看看上面的图表）缓慢而均匀地旋转。因此，如果天体的推进力没有遇到阻力，地球上的运动就永远不会停止。当然，我们在地球上看到的恰恰是无穷无尽的运动受到阻力的极限情况，任何物体或物体的最终速度可以理解为其推进力和阻力之间的比率。
举一组划桨手为例。两名桨手比一名桨手划得更快，桨手的数量翻倍，船的移动速度也可能翻倍。如果你消除了阻力，速度可以进一步提高，这就是为什么某些赛艇的形状被设计成光滑的船体，以在水中更快地移动。
根据亚里士多德的说法，上述是一个普遍的原则，但它有效的原因是由于所涉及的物质的本质和物质作为允许自然运动的潜能的解释。
然而，这种说法的缺陷在伽利略所做的实验中得到了清楚的证明。这一切都始于他更深入地研究落体的行为。伽利略发现，落体的实际行为并不容易符合亚里士多德的模型。首先，许多坠落的物体在空中下降时速度似乎加快了。这很奇怪，因为亚里士多德和他的追随者无法连贯地解释这种行为是如何发生的。
根据亚里士多德物理学，这只能意味着两种情况中的一种：A）阻力减小或B）推进力增加。在伽利略时代，自然哲学家们试图坚持亚里士多德对运动的解释，他们对这一点进行了激烈的辩论，但对于实际发生的事情，他们没有达成一致意见。
此外，亚里士多德关于自由落体的观点的一个直接结果是，如果重量可以增加推进力，那么重物应该比轻物体下落得更快。伽利略的斜面实验和他随后提出的相对论原理明确地表明，这与物体本身的内在本质无关。
如果包围着天空的天球（由完美的质料构成）能够被证实，它将成为一种标准，我们可以根据它来经验地确定一个惯性的和绝对的参照系。唉，我们关于天体构成最可靠的证据表明，这种天体并不存在。事实上，与亚里士多德的假设相反，地球是绕着太阳运动的。太阳在我们的星系（银河系）中运动，银河系本身也在运动。此外，地球和天体之间也没有本质的区别。
随着这些对亚里士多德核心假设的证伪，他关于自然的概念就被抛到了一边——即使伽利略自己无法用任何相互竞争的、连贯的理论来取代它。事实上，另一种选择必须等到牛顿提出他的万有引力定律时，他假设万有引力是自然界的一种万有引力。然而，讨论牛顿和后来的物理学会让我们偏离展示亚里士多德和伽利略物理学之间的区别，特别是他们对自然运动的不同理解的主题。
