热学研究热现象。在古代，人们倾向于用假设的实体来解释物性，热现象对应“热素”这个假想的实体。热学发展的第一个关键就是如何突破热素说。是哪些实验导致热素说的瓦解，又是哪些概念替代热素成为解释热现象的基石。

假设实体来解释物性的例子不少，很多在今天看来也是“成功”的。比如物质是由原子/分子构成的，原子/分子的结构使物质具有特定的宏观性质。比如光现象我们是通过假设光子来解释的，电现象我们是通过假设电子来解释的。

通过假设实体来解释物性是直观的，比如我们假想很小很圆的原子会导致柔滑的口感和甜甜的味道，而尖尖刺刺的原子会导致涩涩的味道等等。

这种解释粗糙，但符合人的直觉，即人在日常生活中获得、培养出的直觉。

同时它暗合了人的一种心理需求，即人需要解释，需要理解，即便没什么直接的用处，仅仅是一种具有解释力的说法，也可安定人的心神。

在某些例子里，这种解释可以很精妙，比如我们可以假设在我们的感官中存在着某种受体，它由几个原子构成，成为特定的几何构形，这个几何构形正好和比如光的实体，或味道的实体相合，这样就能解释种种感觉了。

现在对这种质朴的自然观做一简要讨论：首先它以假设的实体为核心，这个假设的实体谁也没见过，但它作用的机制与我们的日常经验符合，并且这个日常经验在古代主要是机械的、静态的。

（i）相对于静态过程，人对动态过程无法直接把握，比如我们能很好地定位位置，但对速度的把握就是定性的、粗线条的。而且我们对动态的理解是借助静态的，比如我们越是要理解奔跑的马，我们就越是想知道在某一瞬间马的姿态，用高速摄像机，但高速摄像机在瞬间捕捉到的图像，恰恰是静态的，可以看到马清晰的轮廓和外形，否则我们就认为我们没能把握马的运动。

（ii）人的日常经验主要是关于静力学的，实际上古代的种种机械装置都是以静力学为基础的。

（iii）研究运动，形成关于运动的概念，比如时间、空间、变化等，远比静力学中的概念——主要是几何的——要困难。

用现代的语言说，几何学远比微积分要直观、容易。（当然这也可能是一种假象）

在我们的日常经验里，热现象、光学现象、电学现象与机械现象是属于不同类的，假如我们要研究热现象，我们应如何研究？一种途径当然是描述我们的主观感觉。这个时候我们也许会说热流，暖流，流进/流出，我们的身体。

这样一种语言就暗示我们“热就好像水一样，是一种实体”，它的积累导致温度的上升（或我们觉得舒适、暖和、乃至热死了），它的匮乏则导致温度的下降（或我们觉得凉爽、寒冷、冻僵麻木了）。

我们需要解释的是某种感官感觉，我们的途径是假设实体，一种对此种感觉负责的实体。

这个假设的实体，按照元素说是“水气土火”，按照原子说，是种种原子，这里原子就是假设实体的最小单位！

于是：光有光的原子，热有热的原子，电有电的原子……

按照这个思路推进下去，需要假设的实体太多了，如此啰嗦我们不喜欢。很自然地，我们会设想其实真正需要假设的实体并不多，很多看上去不同的现象其实是可以通过相同实体来解释的，比如今天我们说到热现象，会说热是分子/原子的无规则运动。热的实体是多余的假设。

为什么要假设一个具有有限大小的原子呢？这和我们的任务有关。

我们的任务是通过假设的实体，来解释物性/现象/感觉。

这里的物性或现象全部与感觉有关，因为对古人而言没有科学仪器，有的只是各种感觉，视觉、听觉，……，也包括心痛、忧伤的感觉。

解释是要有个机制的，这个机制是基于机械的原理，是静态的，是几何构形与几何构形相契合的机制。

像齿轮咬合上齿轮！

这就需要我们假设，

假想的实体——各种原子——具有特定的形相（柏拉图和德谟克利特都在相同的意义下使用“idea”这一概念，即几何意义下的），而感官则有与假想原子相咬合的“受体”，与之对应。

整个身体中的空隙和路径，
这些我们称之为小孔的东西，
也就必定都是不相同的，
在口腔和味觉器官中也一样。
所以有些小孔必定是较小，
有些必定是较大，有些则是三角形，
有些是四方形，有许多是圆形，
还有些则是多种多样的多角形。
因为，按照那些形状不相同的
原初物体的结合和运动的要求，
小孔的形状也必定各各不同，
其间的路径也必定按照
那围住它们的墙壁而不同。

因此，当对一种生物是甜的东西
对其他生物变成了苦的东西的时候，
那必定是因为对于它甜的生物，
是那些最圆滑的粒子已抚爱地
进入了他的味觉感官的小孔。

相反地，对于那在自己口中
觉得甜的东西是酸的生物，
无疑地那粗糙而多钩的粒子
必定已经进入了味官的狭窄的小孔。

是这种静态的、几何的、机械的机制要求我们的原子——这一假想的实体——必须具有有限大小、确定的形状，是物理意义下的不可分（atom），而非数学意义下的不可分，否则它就无法解释柔滑的或涩涩的感觉了。

这种解释与今天的科学很类似，比如统计物理中我们也是假设有个微观机制（粒子的无规则运动），这个微观机制是低于宏观层次的，但我们谁也没办法直接看见粒子的运动（比如像看见被一脚踢飞的足球那样看见），但我们却可由微观机制出发，通过假设粒子间的相互作用，来计算材料的宏观物理属性。

这里电磁相互作用、量子力学、统计力学代替了静态的机械力学，可以定量测量的宏观物理属性代替了人的感官感觉，从“数字到数字”式的运算代替了“从感觉到感觉”的推测。

一个成功的现代科学理论，可定量地预言或解释实验现象，而一个关于实体的理论它谋求的则是听众的认同。

一个成功的现代科学理论，它的功利性用途在于技术，在于扩展人类改变自然的能力，而一个关于实体的理论，它的功利性用途则在于训练口舌，在于说服和被说服，在于伦理和政治。​​​

霍布斯非常惧怕科学概念（比如真空）对伦理和政治说理的入侵，而玻意耳则试图把科学完全从伦理政治事业中分割出来，科学家面对的是冷冰冰的实验仪器和枯燥乏味的数字，他们的写作只针对实验，并欢迎其他科学家重复他们的工作，而不像传统的哲学家那样对论敌进行谩骂和攻击。

早期的哲学家，比如毕达哥拉斯和柏拉图都有很大的抱负，早期的哲学学派或哲学学校也都是政治实体，但从玻意耳开始，科学家——他们自称为实验哲学家——把科学从其他知识中切割出来，他们的野心小了很多，仅限于完成实验、描述实验、和解释实验。

正是这种低调使科学发展了起来。