世纪的自然科学和辩证唯物主义自然观.pptVIP

第三章 19世纪的自然科学和 辩证唯物主义自然观,在19世纪，英国、法国、德国、美国等西方主要资本国家先后完成工业革命，近代自然科学进入全面发展的阶段。电磁理论的建立和发展，电力的广泛应用，自然科学明显地走在生产技术的前面。 近代后期自然科学的理论综合，接二连三地打开了形而上学自然观的缺口，从根本上改变了科学图景和人们的思维方式，从而导致马克思主义自然辩证法的产生，在自然观、科学技术观和方法论上引起了伟大变革。,第一节 辩证唯物主义自然观确立 的自然科学基础,（一）天体演化的“星云说” 1755年，康德发表了自然通史与天体论，提出了太阳系起源的星云假说。这个假说反映了康德早期哲学思想中的唯物主义倾向。 康德的星云假说来源于古希腊的原子论和牛顿的引力理论。,康德认为形成太阳系的原始星云是由大大小小的粒子组成的，这些粒子不均匀地散布在空间中。由于粒子间相互吸引，较小的粒子向较大的粒子聚集，在引力最强的地方逐渐形成中心天体。但是粒子的接近并不都是按照直线方向运动的。他还认为，粒子之间除了吸引还有一种排斥作用，它表现为粒子彼此碰撞，沿着不同方向向中心天体落去。最后，当某一个方向上的运动占了优势，就使原始星云转动起来并且在中心天体周围形成了大致在同一平面转动的大大小小的粒子团，这些粒子团以后就成为围绕中心天体旋转的行星。行星依照它们距离太阳的远近不同而有不同的轨道，离中心天体越远，轨道的椭圆率越大。这就是康德关于太阳系起源的力学模型。,（一）天体演化的”星云说“,他认为卫星的起源类似于太阳系的行星，因为行星是它的中心天体，行星对周围物质的吸引和排斥使形成卫星的物质在行星的转动平面上聚集，以后就形成了卫星。土星的光环则是从土星赤道部分分离出来的物质形成的。,（一）天体演化的”星云说“,41年后，1796年，法国的拉普拉斯在宇宙系统论中用牛顿力学详细论证了太阳系的演化过程，提出了一个类似的，更趋完整的星云假说。这时，康德的著作才引起科学界的注意，并于1799年再版，产生了深远的影响，后人将这个假说称为康德拉普拉斯星云假说。恩格斯对星云假说给予了高度评价。,（一）天体演化的”星云说“,（二）地质“渐变论”,工业革命以来，由于地质勘探、矿山采掘，开凿运河，向人们展示出逐一重叠的地层中，各种古生物化石从低级到高级渐次发展的系列。迫使科学家承认，在漫长的地质历史年代里，地球及其表层上的生物确实发生过许多次变化。但是对于这种变化原因的解释，科学界的意见纷纭，形成了不同的学说和学派。,（二）地质“渐变论”,以法国博物学家居维叶为代表的一派，根据生物化石和地层的不连续性，提出了灾变假说。支持者把灾变论推向极端，上帝，居维叶灾变论的代表作是地球表面的革命。恩格斯说它“在词句上是革命的，而在实质上是反动的。它以一系列重复的创造行动代替了单一的上帝的创造行动，使神迹成为自然界的根本的杠杆。”这是批评居维叶的错误方面，但其所包含的科学事实仍需科学家去研究。,（二）地质“渐变论”,与居维叶的观点不同，英国地质学家赖尔主张地壳演化的均变论（亦称渐变化）。 1827年，赖尔读了拉马克的动物哲学后，决心写一本地质学原理来论述地球的古老历史。1830-1833年，出版了该书的1-3卷。赖尔认为地球的历史上生物生存环境的变化不是剧变，而是缓慢发生的。赖尔把唯物主义和辩证法思想带进了地质学，恩格斯评价：是“赖尔把理性带进了地质学”。,但是，赖尔的观点是不全面的。他在承认地壳运动变化的时候不敢正视由此而必然得出的生物进化的逻辑结论，这是他理论上不彻底的表现。在达尔文的物种起源一书的影响下，赖尔在1863年出版的古代人类一书中开始抛弃自己在物种起源上的旧观点，到该书出最后一版时，他已采纳了生物进化论，从而使自己关于地球的历史观一直贯穿到生物学中去。,（二）地质“渐变论”,（三）能量守恒与转化定律的发现,1644年笛卡尔在哲学原理中提出了宇宙的总能量是恒定的思想。尽管当时这仅限于哲学论述，没有自然科学的证明，但这毕竟是第一个明确的运动不灭原理。19世纪，不同国家的学者迈尔、焦耳、格罗夫、柯尔丁、赫尔姆霍兹等，通过不同途径，发现、证明了能量守恒定律，使运动不灭原理获得自然科学的表述。 能量守恒与转化定律的发现，有着极为重大的哲学含义，它生动地证明了自然界物质运动多样性的统一，物质运动既不能无中生有，也不能消灭，只能在一定条件下相互转化。形而上学自然观受到极大的冲击。所以恩格斯称它为“伟大的运动基本定律”。,（四）化学成就,1道尔顿的化学原子论 英国化学家道尔顿从研究气体的性质入手，逐渐形成了他的原子理论。他引入了化学元素原子量的概念，使近代原子论真正建立起来。,（四）化学成就,道尔顿抓住了化学中的化合和化分这一核心问题用原子的结合和分解来说明各种化学现象和化学定律的内在联系，对当时所了解到的化学变化的材料进行了一次大的综合、整理，因而使当时的一些化学定律得到了合理解释。他的理论对化学的发展具有重大意义。恩格斯对道尔顿的原子论给予了高度的评价，认为他的成就是“能给整个科学创造一个中心并给研究工作打下巩固基础的发现”。恩格斯还指出：“化学中的新时代是随着原子论开始的。”,2维勒人工合成尿素 1828年，法国化学家维勒首先从无机物人工合成了有机物人工合成了有机物尿素。这是对生命力学说的有力冲击。维勒明确指出，尿素的人工合成，“这是特别值得注意的事实，因为它提供了一个从无机物人工制成有机物并确定是动物体上的实物的例证”。,（四）化学成就,尿素的人工合成，是有机化学发展过程中的一大突破，它使生命力论受到了一次致命的打击。以后，人们又合成了许许多多有机化合物，彻底批驳了生命力学说。恩格斯写道：“新创立的有机化学，它一个跟一个地从无机物制造出所谓有机化合物，从而扫除了这些所谓有机化合物的神秘性的残余”。他还指出：“它就证明了化学定律对有机物和无机物同样是适用的，而且把康德还认为是无机界和有机界之间的永远不可逾越的鸿沟大部分填起来了”。,（四）化学成就,3门捷列夫化学元素周期律 俄国化学家门捷列夫紧紧抓住原子量是这个元素的基本特征，努力探索原子量与元素性质之间的相互关系，于1869年提出了周期律，即“按照原子量的大小排列起来的元素，在性质上呈现出明显的周期性”。 1871年门捷列夫又对周期表作了重要修改，他纠正了一些元素的原子量，并在周期表中留出空格，预言了6个未知元素的性质。,（四）化学成就,周期律的建立，把原来认为是彼此孤立、各不相关的各种元素看成是有内在联系的统一体，它表明元素性质发展变化的过程是量变到质变的过程，恩格斯高度评价周期律的发现，指出“门得列耶夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”,（四）化学成就,（五）细胞学说和物种进化论,1838年，施莱登发表了论植物发生，提出细胞是一切植物结构的基本单位。 1839年，施旺发表了动植物结构和生长相似性的显微研究，把施莱登的学说扩大到动物界，形成了适用于整个生物界的细胞学说。 英国生物学家达尔文，通过长期的观察、实验和思考，综合当时生物学领域及其他有关学科的新成就，得出结论，生物界进行着剧烈的生存斗争。生存斗争导致自然选择。1859年11月正式出版了他的伟大著作物种起源。 恩格斯在1859年12月12日致马克思的信中写道：“我现在正在读达尔文的著作，写得简直好极了。目的说过去有一个方面还没有被驳倒，而现在被驳倒了。此外，至今还从来没有过这样大规模的证明自然界的历史发展的尝试，而且还做得这样成功。”,（六） 电磁理论,1799年，伏打电池的发明首先使人们获得持续电流，揭开了电力应用的序幕。 1820年，丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应，这是近代电磁学的突破口。 1822年，法国人阿拉戈和盖吕萨克发明了第一个电磁铁。 法拉弟以自己的研究成果，奠定了电磁理论的基础。,（六） 电磁理论,法拉弟用实验证明了电和磁的相互转化。他冲破牛顿力学关于“超距作用”的观念，提出了“力线”的概念，并由“磁力线”概念出发，提出了“场”的概念。 麦克斯韦是法拉弟思想的继承者和发展者，他认为法拉第的工作缺乏严格的数学形式，立志要用数学语言加以总结和提高。 1862年，麦克斯韦引进两组偏微分方程，预言了电磁波的存在并推算出了电磁波的传播速度为C（光速）。麦克斯韦预言光波就是电磁波。10年之后，他完成了电磁学理论的经典著作电磁学通论。,1888年法国物理学家赫兹用实验证明了电磁波的存在及其具有的反射、折射和干涉等性质，证明了麦克斯韦的预言。 麦克斯韦的理论揭示了电、磁和光的统一性，实现了人类对自然界认识的又一次综合，它是物理学发展的又一里程碑，标志着经典物理学的成熟。 西门子的发明在技术史上相当于瓦特发明的往复式蒸汽机，具有划时代的重大意义。,（六） 电磁理论,“电气时代”另两项重大成就 一是无线电通讯 二是内燃机的发明,（六） 电磁理论,第二节 辩证唯物主义自然观的创立、基本思想、特征和重大意义,19世纪，自然科学进入以整理经验材料为主的理论综合阶段，这要求人们的自然观、科学观和思维方法来一番变革，辩证法取代形而上学和机械论就成为历史的必然了。 马克思、恩格斯创立了自然辩证法学科。恩格斯写的自然论证法是自然辩证法学科诞生的主要标志。,三、辩证唯物主义自然观的创立基本思想、特征和重大意义,一、基本思