从历史上看，重量概念是早于质量概念的。重性概念最初体现在亚里士多德对“重物”（gravia）和“轻物”（levia）的区分中。^[62]亚里士多德将物质的初始元素分为土水气火，地球上的物质通过这四种元素复合，其中土元素占优势的复合物（mixta）称为重物，火元素占优势的复合物称为轻物。重物下落朝向地球中心（也即宇宙中心），轻物上升朝向月球。重物下落与轻物上升均属于自然运动，因为它们依其本性运动；反之，像石头被向上抛出，则属于受迫运动。因此，如果一个重物的下落受到阻碍，我们就会觉察到重性。

到了16世纪，由于哥白尼的地球周日自转和周年旋转假说的提出，天球运动的动力学问题与传统的重力问题之间的矛盾变得更加尖锐了。哥白尼接受了库萨的尼古拉的虚空理论，认为空虚空间中天球的转动无须任何东西推动。关于重力效应，“在哥白尼看来，重力仍然是被隔开的物体所具有的一种与母体结合的倾向或渴望，而不是地球对疏远的物体所施加的一种实际‘拉力’”。^[63]当然，哥白尼用的依旧是重性这一术语，重力作为可量度的近代科学概念是伴随着牛顿的引力理论而出现的。

威廉·吉尔伯特这位科学磁学之父，其经典著作《论天然磁石和磁体》发表于1600年。我们前面已经提到，亚里士多德认为月下区的物体都是由四种元素混合而成的。吉尔伯特由此观点出发，认为地表及附近物质都是废物和沉渣，真正的纯净状态的“土”处于这一表层之下，组成整个地球的内部，它就是磁性物质。^[64]他设想地球内部由这种同质的磁性物质构成，因此我们的地球就是一块巨大的天然磁石。所以对吉尔伯特而言，地球对物体的磁吸引力才是重力的真正原因，而这也说明了地球的各个部分为什么能够保持在一起，以及为何地球会绕它自身的两极作周日旋转。依吉尔伯特之见，一个天然磁石的磁力大小和范围是随着它的量或质量而变化的。^[65]

“质量”这个概念是后来在牛顿那里才真正成为近代科学的一个基本概念的，但这个概念提出和使用最早应该归功于吉尔伯特的磁学实验。^[66]吉尔伯特分析的质量指的是一块磁石是否有均匀纯性和是否来自一个特定的矿藏。正是在这一点上，伽利略和开普勒从吉尔伯特那里借来了质量概念。^[67]在这里，我们已经隐约可以看到牛顿的引力理论与引力质量概念的先驱。

根据吉尔伯特的质量概念，磁石的吸引力总是与该磁石的量或质量成正比，磁石的质量越大，它对其他物体的吸引力就越大。但吉尔伯特并不把吸引力当作是一种超距作用力。他对磁力作为一种活力论解释，认为磁力是某种“有生命的”东西，磁石“正确地……飞快地、确定地、不断地、有方向地、运动地、支配性地、和谐地”发出它的精力。^[68]由于地球本身是一个巨大的磁体，所以它具有灵魂，这个灵魂就是磁力。“对于我们来说，我们深信整个世界都是有生命的，一切行星、一切恒星以及这个辉煌的地球也是有生命的，我们认为从一开始它们就受它们自己那预定的灵魂的支配，从那些灵魂那儿得到了自我维持的冲力。”^[69]对于这个磁性灵魂的看似超距作用的能力，吉尔伯特用磁石射出来的一种精细的磁素来解释。磁素就像一只钩紧的手臂，向外延伸到被吸物体的周围，把它抓向自己。^[70]吉尔伯特把这种磁素称为无形的和精神的，但他并不是指它在笛卡儿的意义上是无广延的或绝对非物质的，而只指它像稀薄的空气一样格外稀薄。^[71]由于它是可渗透的，是一种活动性能力，在这个意义上它又不似物质。地球和每一个其他天体都把这样的磁素发射到一定的空间界限，由此构成的周围的无形“以太”便分享那个天体的日旋转绕。^[72]在这个“以太”蒸汽之外还有一个真空，在那里太阳和行星由于没有遇到阻力，因此便靠它们自己的磁力运动。^[73]

这里的“以太”不同于笛卡儿的纯几何的机械“以太”，它作为一种媒介，是精神的、无形的，是神，是意志的积极执行者，把这个世界的构架积聚在内聚力、磁力、重力这些现象中。同时，它的影响是有规律的、有序的，因而可以还原为严格的科学定律。^[74]所有这些思想的最终综合，在牛顿的哲学中起着重要作用。

吉尔伯特关于重力是吸引力的看法属于17世纪流行观念之一，但由于吸引力的某些神秘性质，他的观点也并非没有受到质疑。例如，罗伯特·波义耳认为重力也许来源于所谓的地球的“磁蒸汽”，但他也愿意考虑另一种假说，即认为重力来源于空气本身及空气之上的“以太”物质对碰巧处于其下方的任何物体的压力。^[75]后一种假设较前一种更加能显示重力的机械论特征。在这一意义上，之后牛顿的引力理论并非一种典型的机械论观点。

开普勒很早就对磁学比较关注，正是在磁学理论的影响下，他将整个重力问题变成了所谓的吸引问题，即不再是像哥白尼论述的那样是物体渴望到达地球，而是地球被认为把物体拉入自己的怀抱。^[76]他说：“重力是一种把相似（物体）重新结合起来的磁力，它对大小物体都一样，依据物体的质量（moles）而分配，并且如此获得相应的大小。”^[77]开普勒同意哥白尼和吉尔伯特的观点，即引力只是对每一个天体而言的，诸行星并不相互吸引。太阳也不吸引行星，万有引力并不存在。但他强调这种引力的能动特征，他认为这种力类似于磁力；认为这种相互的引力之所以能在地球与月球之间发生，是因为它们根本的相似性，所以月球的吸引效力可以传到地球并造成潮汐。^[78](www.daowen.com)

与托勒密和亚里士多德从不曾把天文和自然哲学放在一起不同，开普勒认为天文学与自然哲学二者具有同构性。开普勒并不是一个亚里士多德学派的人，例如，他并不认为天体的运行轨道是“自然的”圆周运动，他关心行星运动的动力来源和物理原因，同时，开普勒也不是机械学派的一员，因为他并没有告诉我们原子和微观粒子的碰撞和相互作用。他告诉我们的是各种力或能量在这个世界上的存在，并且这些力或能量本质上不是物质的，它们是非物质的，或者说它们是一种精神的力量。^[79]开普勒的世界图景是一种新柏拉图式的关于现实的层级观念。最顶层是上帝，最底层是无理性物质。人的灵魂是处于较高层级的精神存在物，具有自由意志和智力，等而下之的是能量和力。它们虽然也是非物质的精神存在，但并不拥有自由意志。例如，光拥有精神力量，但没有自由意志，它遵循一定的定律，这种定律来自上帝的优美数学命令。对于开普勒，推动行星运动的力是一种由太阳发出的并且可以用数学描述的特殊的非物质力。^[80]

我们可以感觉到开普勒关于天文学的形而上学与我们现代所普遍承认的对于世界的看法是格格不入的，甚至他在去世后不久的17世纪就被正统的机械论者所嘲笑。但他的天文学成就却是牛顿万有引力理论的直接来源。当然，牛顿的万有引力理论与真空概念后来也同样遭到像惠更斯和莱布尼茨等人基于相似理由（即牛顿的非机械论观点）的反驳。

尽管把重力作为物质基本属性的经验基础远比把不可入性之类作为物质的基本属性更强，但事实上牛顿依然同伽利略和笛卡儿一样，并没有把重力或者相互吸引力包括在物质的基本属性中。^[81]在谈到万有引力时，牛顿说道：“……假定指向物体的力必须依赖于物体的性质和数量，这是合理的，正如我们在关于磁性的实验中所看到的那样。当这种情况发生时，我们会通过把力分配于物体的每个微粒上，并找到这些力的总和，来计算出物体所受的力。”^[82]物体所受的引力是组成物体的每个微粒所受引力作用的总和，这事实上取决于物体的质量等于组成物体的、相同数量微粒的每个质量的总和。引力不是物体微粒的基本属性，它的大小可以由质量来进行说明，而它的本质则是某种需要另外解释的相对于物体来说属于外力的事物，这种外力依照固定的法则作用在物体和微粒上而产生引力效应。

这个外力，牛顿将之归于向心力。《原理》的定义5写道：“向心力是（一种作用），由他物体被拖向、推向或以其他任何方式趋向作为中心的某个点。”“这一类力中有重力，由他物体趋向地球的中心；有磁力，由它，铁前往磁石；再有那个力，无论它是什么，由它行星持续被从直线运动上拉回，并被迫在曲线上运动……一个拋物体，如果重力被除去，它不向地球偏折，而沿直线飞入天空，只要空气的阻力被消除。拋物体由于自身的重力从直线路径上被拉回并持续向地球偏折，且其大小依照它自身的重力和运动的速度。它的重力按照物质的量愈小，或者它被抛射的速度愈大，它离直线路径的偏折愈小且前进得愈远。”^[83]

牛顿本人并不承认物质能够发生超距作用，即使对事实的经验确证也不能压倒论证过程中的理性上的不可能。因此他和笛卡儿或惠更斯一样，也曾经试图把引力还原为某种纯机械力的结果，但他的尝试并没有成功。^[84]这时他选择了与伽利略相同的策略，即悬置形而上学，只把引力当作是一种数学的力，可以对其进行有效的数学处理，就暂时足够了。正如当年伽利略为建立数学运动学而得出落体定律时并没有提出一套重力理论，牛顿也没有必要对导致物体做向心运动的作用力及其产生方式给出一个清晰的解释。^[85]牛顿在其《原理》中说道：“我们在这里使用‘吸引’一词是广义的，是指物体所造成的相互靠近的倾向性。无论这种倾向性来自物体自身的作用，由于发射精气而相互靠近或推移，还是来自“以太”，或空气，或任意媒介，不管这媒介是有形的还是无形的，以任意方式促使处于其中的物体相互靠近。我使用‘冲力’一词同样是广义的，在本书中我并不想定义这些力的类别或者物理属性，而只想研究这些力的量与数学关系，正与我先前在定义中所看到的那样。在数学中，我们研究力的量以及它们在任意设定条件下的比例关系；而在物理学中，只要把这些关系与自然现象做比较，以便了解这些力在任何情况条件下对应吸引物体的类型。做完这些准备工作后，我们就更有把握去讨论力的物理类别、原因以及比例关系。”

对于吸引的本性，牛顿在写给理查德·本特利的信（写于《原理》出版五年后）中说道：“没有某种非物质的东西从中参与，那种全然无生命的物质竟能在不发生相互接触的情况下作用于其他物质，并且发生影响，这是不可想象的；而如果依照伊壁鸠鲁的看法，重力是物质的基本和固有性质的话，那就必然如此。这就是我为什么希望你不要把重力是内在的这种观点归于我的理由之一。至于重力是物质内在的、固有的和根本的，因而一个物体可以穿过真空，超距离地作用于另一个物体，无须其他任何东西从中参与，以便把它们的作用和力从一个物体传递到另一个物体；这种说法对我来说尤其荒谬，我相信凡在哲学方面有思考才能者决不会陷入这种荒谬之中。重力必定是由某种遵循特定规律的力量所产生的，但这个力究竟是物质的还是非物质的，我却留给读者自己去考虑。”也许正如本特利不得不认为的那样，如果不往物质和运动中添加一些非物质原因的目的论，我们就无法解释这个世界秩序井然的结构，因为单靠原子偶然的无序的运动是不能把混沌无序变成和谐有序的。^[86]约翰·A.舒斯特认为牛顿的引力不是自然现象，而是一种概念建构。^[87]就是说，万有引力不是存在于自然之中等待牛顿来发现的，反之，是牛顿构造了一种理论概念和数学表达式的万有引力。

伽利略关于落体运动的数学物理学与开普勒天体运动的数学定律是牛顿建立万有引力理论的数学形式的理论来源。而万有引力理论一旦建立，哥白尼体系的开普勒天体定律与地球上落体运动的伽利略定律就成为了这一理论的具体推论和应用。牛顿在力学形式上的数学化和在自然哲学上的非机械论观点，使他的理论成为一种综合了机械论和新柏拉图主义的特殊类型。