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第一卷
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【1】关于自然的最初因和一切自然的运动，关于天上星体有秩序的移动，关于物体性元素的数量、性质和相互变化，以及关于一般的生成和消灭等问题，我们都已在前面论述过了[1]。留待现在必须考察的，是这种探求的一个部分，即我们的一切前辈称之为天象学的问题。它涉及的是合乎自然而发生的、但其规整性又不及物体的第一元素[2]的那些现象，它们出现于离星体的移动最近的地点。例如银河、彗星、燃烧和运动着的流星，可视为气和水共同具有的属性，土的部分、种类以及各部分的属性。从对这些的研究中，我们能明白风、地震以及由于它们的运动而生成的一切现象的原因。对于这些东西，有些我们迷惑不解，有些我们则能以某种方式理解。此外，也涉及霹雷的下落、飓风、火风和因凝聚而为这些同样的物体的属性所导致的其他常有现象。在讨论了这些问题之后，我们还要考察：我们能否依据所确立的方式，对动物和植物给出某种一般的或特殊的说明。一旦做完这些工作，我们似乎就可以宣称，我们在开始时为自己提出的全部考察任务业已圆满完成了。
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开场白已经讲完，现在，让我们开始讨论主题吧。
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【2】我们在前面已经确定：有一种元素，由它构成圆形移动物体的本性；此外，还有由于四种本原[3]的四种物体，它们的运动分为两类：或脱离中心，或到达中心。这四种物体是火、气、水、土；其中，火升向顶点，土沉到底部，另两种元素在其彼此的关系上与它们相对应（因为与其他相比，气离火最近，水离土最近）。地球周围的整个世界[4]都由这些物体构成。我们说过，关于它们的属性正是我们必须考察的主题。这个世界必然与上方的移动相连续，所以，它的一切能力均被它们掌握；因为一切运动由以起始的本原必定被认作是最初的原因。此外，它是永恒的，在地点上没有运动的终点，而总是完满的。相反，其他物体由于彼此的限制，全都有分离的个别地点。因此，我们必须把火、土以及诸如此类的其他元素认作在这个世界上发生的结果的质料性原因（因为我们把这种方式的原因称为载体和承受者），但是，永远运动的能力必须被当作是在运动由以起始的本原意义上的原因。
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【3】让我们先重温一下开初的假定和早先作出的定义，然后再说明银河、彗星以及与它们类似的其他现象。
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我们说，火、气、水、土是相互生成的，其中的每一种都潜在地存在于每一种之中，正如那些有着某种单一而相同的载体的东西最后都还原为那载体一样。
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或许会提出的第一个疑难是关于所谓气的：我们假定它的本性在环绕大地的世界中，其依据是什么？相对于其他所谓的物体元素，它的位置是什么？（因为地球的体积与它周围物体的大小之间的关系是毫无疑问的；既然天文学的研究现在已向我们表明：地球实际上比有些星辰还小得多。至于水，我们没有看到它聚合还是分散存在，它也不可能与位居地球周围的物体相分离，例如我们能看见的海洋与河流，以及我们或许不清楚的某种地下水。）关于地球与边沿星辰的居间者，我们是将其考虑为一个自然物体呢，还是考虑成多个？如果是多个，有多少？它们在地点上的确定限度是什么？
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我们在前面已经说明过第一元素及其能力的性质是什也解释了上方移动的整个世界都充满着那种物体[5]。这种看法并非我们所独有，它似乎是一个古老的信念，且为先前的人们所主张；因为所谓的“以太”早已被用来作为名称了。在我看来，阿那克萨戈拉似乎就认为这个名称表示与火相同的东西；因为他认为，上方的地点充满着火，当人们说到以太时，指的就是在上方的东西。他的这后一个观点是正确的；因为人们似乎假定，永远运动着的物体在本性上就有某种神圣性，而且，正因为这类物体与我们月下世界的任何元素都不同，所以他们才决定把它称为以太。因为我们说，相同的看法在人们中间反复出现，不是一、两次，也不是偶尔如此，而是无限经常。有些人宣称，不仅移动的物体，而且它们的包容物都是纯粹的火，在土与星辰的居间物是气；但是，假如他们思考了现在由数学提供的充分证明，或许就会放弃这种孩童般的看法了。因为，以我们从地球上看显得很小为由，就认为每个移动着的物体在体积上也真的是那样小，这实在是极其幼稚的。这个问题在前面对上方地点的考察中已经说明了[6]；但是，我们现在要重述相同的论证。假如居间物充满着火，物体都由火构成，那么，其余各种元素就早已颓败了。但是，也不能说只由气充满；因为即使由两种元素充满地与天之间的地点，气也大大超过了保持与它相关的其他元素的适当比例所需要的量。因为我们说，相对于包容它的整个宇宙的大小而言，地球的体积（包括其中的全部水的容量）是极其微小的。但是，当气从水中或火从气中分离而生成时，我们发现，体积并不是以这样的大小而超越，而是相反，一定微量的水对从它之中生成的气的比例与全部气对全部水的比例必然是相同的。即使有人否认元素之间的相互生成，而主张它们的能力相等，也没有什么区别；因为按这种观点，是它们的大小在能力上相等，正如假若它们相互生成会出现的情况一样。所以很明显，气或火都不可能单独充满居间的地点。
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在讨论了疑难后，现在要说明的问题是：两种元素（我指的是气和火）的位置与第一元素的位置的关系；由于什么原因，来自上方星辰的热传递给地球周围的地点。正如我们已设定的，让我们先讨论气，然后再说明这些问题。
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如果水从气中生成，气从水中生成，那么，为什么在上方地点中没有云形成呢？照说，离地球较远而又较冷的地点，就较容易形成较多的云；其所以较冷，是因为它既不靠近星辰的热，也不靠近从地球反射回的光线；而正是这些光线，依据它们的热量，驱散了聚集物，阻止了地球附近云层的形成。因为云是在光线分散并失去热力的地方聚集而成的。
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所以，要么水不是从所有的气中自然生成的，要么如果从所有的气中生成，包围地球的东西就不仅仅是气，而是某一类蒸汽，因此，它能重新凝聚成水。但是，如果如此大量的气全都是蒸汽，气和水的量就会大得不相称了；因为上方物体之间的地点必定被某种东西充满；但它不能是火，否则，其他一切就早已被烤焦了；这样，剩下的选择就必定是气和包围整个地球的水；因为蒸汽正是水的蒸发。
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在以此种方式解决了这些疑难之后，让我们进而阐述我们自己的看法。这些看法既与将要作出的说明相关，也与已经提出的论述相关。我们说，到月亮为止的上方由某种物体占据，它既不同于气，也不同于火，而是更为纯粹，没有混杂，但有程度的差异，尤其是在它与气以及地球周围的世界邻接着的地方。当第一元素及其中的物体进行圆周移动时，离它最近的那一部分下方世界就凭借这种运动，生出火来，并被搅散，从而造成了热。
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从另一个角度出发，也可以由下面得出同样的观点。处于上方的圆周移动下面的物体是某种质料，潜在地具有热、冷、干、湿以及由这些性质推出的其他属性，但在现实上，因其运动或静止，它只可能获得其中的一种，关于它的原因和本原，我们已在前面说过了[7]。所以，最重和最冷的元素，即土和水，就在中心和中心周围被分开了。在它们周围，并接续着它们的，是气和我们习惯于称谓的火，虽然它其实不是火；因为火是过度的热，是某种沸腾。但应该认识到，在我们所谓的气中，地球周围的那一部分是湿的和热的，因为它是蒸汽，有地球的散发物，在这上面的那个部分则是热的和干的。因为蒸汽的本性是湿和冷，散发物是热和干；蒸汽潜在地像水，散发物潜在地像火。所以，我们必须假设，云不在上方地点形成的原因是：在那里存在着的不仅是气，而且更多的是火。毫无疑问，在上方地点中云的形成也要被圆周移动所阻滞。因为地球周围的气必然全都运动，除了使地球成为一个完满球体的周围之内的那个部分。实际上，我们看到，风生成于地球的沼泽地带，从未看见它们在最高的山顶上吹。它的圆周运动是由整个天的旋转运动带动的。因为火与上方的元素连接，气又与火连接，所以，由于它的运动，阻滞了气凝聚成水。一旦它的某一部分变重，其中的热被挤入上方地点时，就朝下移动，挨着的另一部分则与火性的散发物搅和在一起，因此，有的地方总是连续地充满着气，另一地方则是火，它们每一个都处在永远的相互变化中。
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关于云不生成、不凝集成水的问题，应当如何说明星辰和地球的居间地点以及它由什么物体充满的问题，就说这样一些。
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关于由太阳生成的热的问题，单独而准确的说明更应在论感觉的著作中进行[8]（因为热是某种感觉的属性）；但是，我们现在可以解释它由于什么原因而生成，虽然天上物体的本性自身不是热的。我们看到，运动能够分散和点燃气，所以，经常发现被移动物被溶解了。仅仅是太阳的移动就足以保证暖与热的生成；因为这种运动必定快，而且不远。星辰的运动虽然快，但离得远，月亮的运动虽然近，但又慢；只有太阳的运动完全具备这两个条件。如果从我们这个世界发生的现象来进行类比思考，最远生成于太阳出现的地方就更容易理解了；因为在这里，离快速移动物最近的气也成为最热的。这种结果很合理，因为坚固物的运动最能分散它。这是热之所以传到我们这个地方的一个原因，另一个原因是，包围着气的火常常被天的运动所驱散，并被迫朝下移动。
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星的闪射[9]足以表明上方地点既不是热的，也不由火构成；因为它们不是在那里，而是在下方生成；但是，物体被运动得越多、越快，它燃烧得也就越快。此外，被认为是万物中最热的太阳也显得是白的，而不是火性的。
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【4】在确立了这些之后，我们就来说明天上燃烧的火焰、闪射星以及有些人所谓的“火炬”、“山羊”等现象所以会出现的原因。所有这些现象都是同一的，也由于相同的原因，区别只在多寡上。
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它们和许多其他现象的本原如下所述。被太阳加热的大地的散发物不是像有些人所认为的那样只是一类，而必然是两类，一类的本性更像蒸汽，另一类的本性更像风；蒸汽源于在土之内和在土表面的潮湿，源于土本身的东西则是干燥的，像烟。其中，像风的散发物由于热，升到上面，较潮湿的则由于重，沉到下面。因此，地球周围地区的次序是这样的：首先，在圆周移动下面的是热而干的东西，我们称为火（因为没有共同的名称适于像烟的散发物的一切情形；但由于这种元素是一切物体中最易燃烧的，所以，我们必须使用这个名称）；在这种物体[10]下面的是气。我们必须将刚才把火称为在地球外缘周围扩散的东西考虑为像某种可燃物，少许运动就经常使它突然燃烧，像烟一样；因为火焰是干燥气息的沸腾。所以，当圆周移动以某种方式运动它时，这种聚合物就在最合适的地方着火。
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按照可燃物位置或数量的不同，其结果也有差异。如果可燃物既宽又长，我们就经常看见火焰如麦田里残梗燃烧一般地燃烧；如果它只是狭长，我们见到的就是所谓的“火炬”、“山羊”和闪射星。如果可燃物较长而不是较宽，那么，当它燃烧时，就同时放射出火星（出现这种情况是因为它的小的部分虽然边上着火，但却与主体部分[11]连着），这被称为“山羊”；当没有这种属性时，就是所谓的“火炬”。如果散发物的长度在许多方向上被分成小部分，在宽度和深度上亦如此，就生成了所谓的闪射星。
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有时，散发物生成这些现象是靠运动引火。有时，热是靠由于冷而凝聚的气挤压而排出的；因此，它们的移动似乎更像抛掷物，而不是像火。因为有人或许会提问：闪射星是否像把一盏灯置于另一盏之下，低处灯的散发物的发光是源于高处灯的火焰（因为它的速度快得惊人，所以，与抛掷物相似，而不像一个接一个地生出火的东西），或者，它的路径是否是某一个物体的抛掷。或许两种情形都有，因为有些如火焰生成于灯，有些则由于被挤压而抛射，犹如用手指挤出的果核。所以，能看到它们在夜间和白昼从晴空中落到地上，掉进海中。它们被抛下是由于推进它们的凝聚物趋于下落。因此，霹雷也下落。这所有现象的生成都不是燃烧，而是靠挤压的排射，既然一切热在本性上都合乎自然地朝上移动。
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上方地点中形成的现象是由散发物的燃烧生成的；下面地点中的形成则由于较湿的散发物的凝聚和寒冷而产生的排放，因为当它凝聚和收缩时，就趋于下落，并使热朝下投射。根据散发物的位置以及是否凑巧处于平面还是垂直的方位，移动就因此而向上、朝下或横向运行。多数情况是横向的，原因在于包含有两种运动，即强制地朝下与自然地向上；因为在这些条件下，物体的移动总是倾斜的。因此，闪射星的移动也常是倾斜的。
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所有这些现象的质料因是散发物，动力因有时是上方的移动，有时是气的凝聚和收缩。它们全都出现在月下。证据在于，它们的表面速度与我们抛掷之物的速度相似，由于它们离我们很近，所以，在速度上似乎远远超过星辰、太阳和月亮。
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【5】有时，在晴朗的夜晚，我们能看到天空中形成的各种现象，例如“裂口”、“沟渠”和血红的颜色。这些也有相同的原因。因为已经表明，上方的气凝聚而着火，而且，它的燃烧有时生成燃着的火焰，有时生成移动着的“火炬”与星辰；所以，如果这同样的气在凝聚时表现为各种颜色，是毫不奇怪的。因为较微弱的光可以穿过浓厚的媒介物，当气接收反射时，就会造成各种颜色，尤其是深红色和紫色；因为当火红色与白色靠重叠而混合时，最容易显出这两种颜色，例如在热天，当星辰升起或下落时，如果穿过烟雾状的媒介物去看，就显得是深红色的。当镜面处于如此性质，以至于只接受颜色、不接受形状时，通过反射，气也能造成颜色。这些现象都不持久，其原因是，气的凝聚是短暂的。
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由于光从深蓝色或黑色中穿透出来，就使得“裂口”有某种纵深的外表。当从诸如此类的背景中进一步凝聚时，“火炬”就经常脱落出来；但收缩则是“裂口”的出现。一般而言，白色在黑色中造成各种颜色，就如火焰在烟中一样。在白天，太阳阻挡了它们，而且，除了深红色外，夜晚也看不见其他颜色，因为它们是暗的。
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上述这些，必须被假定为是闪射星、燃烧现象，以及诸如此类的其他短暂现象的原因。
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