第二讲 辩证唯物主义自然观的创立与发展

第二讲辩证唯物主义自然观的创立与发展,人类对自然界认识的历史发展,第一节自然观的演变与辩证唯物主义自然观的创立,时间自然观古代：远古寓于神话或原始宗教之中古希腊罗马时期朴素的自然观（自然哲学）（前7世纪5世纪）中世纪：（515世纪）宗教神学的自然观近代：前期（1618世纪）机械论（形而上学）自然观后期（18后19末）辩证唯物主义自然观,一、古代自然观,原始宗教自然观古希腊罗马时期的自然哲学中国古代自然观简介古代朴素自然观的特点与局限性,原始技术发明,人类力量与才能凸现,生产水平低，无科学,原始宗教自然观（万物有灵论）,（一）原始宗教自然观,（二）古希腊罗马时期的自然哲学,关于自然界万物的本原关于物质结构问题关于宇宙结构,伊奥尼亚时期（BC.8世纪-）雅典时期（BC.530年-）希腊化时期（BC.332年-）（亚历山大时期）罗马时期（BC.31年-）,1、关于自然界万物的本原（朴素的元素说）,泰勒斯（Thales，BC.624547）认为是“水”阿那克西米尼（Anaximenes，BC.585528）认为是“气”赫拉克里特（Heracllitus，BC.540475）认为是“火”亚里士多德（Aristotle，BC.384322）：“四元素说”(土、水、气、火),毕达哥拉斯“数的和谐”,毕达哥拉斯毕达哥拉斯学派“数”是万物的本源四象：1、2、3、4最完美的数10世界应该符合数的美、数的和谐第一次数学危机危机的解决无理数,2、关于物质结构问题（古原子论）,留基伯、德谟克利特：原子最小的、不可分割的微粒。伊壁鸠鲁：原子有量的区别。,3、关于宇宙结构,太阳中心说的先驱：达哥拉斯学派中央火及十个天体；阿利斯塔克。地球中心说：那克萨戈拉；欧多克斯（同心球宇宙模型）阿波罗尼、希帕克（本轮均轮模型）；托勒密。,（三）中国古代自然观简介（关于万物的本原）,木,火,土,五行说,阴阳八卦说,元气说,金,水,（肺）,（肾）,（肝）,（心）,（脾）,阴阳八卦说,乾兑离震巽坎艮坤,天泽火雷风水山地,关于宇宙结构,浑天说：张衡在浑天仪中写到：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。”,（四）古代朴素自然观的特点与局限性,特点：A、具有朴素的唯物主义倾向；B、具有朴素的辩证法思想。局限性：直观性、思辩性、猜测性。,二、中世纪宗教神学的自然观,中世纪（公元515世纪）基督教五大论题上帝创世论人类中心论人的原罪说神恩说对不朽的信仰,宗教神学统治下的自然观,经院哲学:托马斯阿奎那对科学来说是一个黑暗的时代,相应时期中国的科学技术状况,正处于发展时期和高峰时期：（隋、唐、五代、宋、辽、金、元）中国古代科技的发展分为五个时期：萌芽时期：远古西周（公元前770）形成时期：春秋战国时期（公元前770前221）发展时期：秦汉五代（公元前221公元960）高峰时期：宋、元时期（9601368）相对衰落时期：明、清时期（13681911）,三、近代前期的科学技术与机械论自然观,近代前期（1618世纪）：自然科学发展的经验阶段，积累科学材料进行初步整理。近代后期（18世纪后半叶19世纪末）：自然科学进入全面发展阶段，由经验阶段上升到理论阶段。,（一）近代自然科学产生的历史背景,资本主义生产方式内在动力提出大量问题需要科学解答为科学提供初步的仪器装置新航路的开辟与地理大发现文艺复兴思想解放运动中国古代四大发明的西传,新航路的开辟与地理大发现,动因：资本积累，开辟市场过程：1487年（葡）巴迪亚士好望角1497年（葡）达伽马印度1492年（西班牙）哥伦布新大陆15191522年（葡）麦哲伦船队完成环球航行,文艺复兴思想解放运动,文艺复兴主题：人文主义宗教改革,中国古代四大发明的西传,马克思指出：“火药、罗盘针、印刷术这是预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎。指南针打开了世界市场并建立了殖民地。而印刷术则变成新教的工具，总的说来，变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”,（二）近代第一次科学革命,革命的标志天文学革命：1543年，哥白尼(NicolasCopernicus,14731543)天体运行论的发表对“神学的绝交书”生理学革命：1543年，维萨留斯(ArdreasVesalius,15141564)人体构造的发表,天体运行论主要论点,太阳是宇宙的中心地球在运动：绕太阳转，年周；绕自轴转，每日周。所有行星都围绕太阳这个中心旋转，惟独月亮绕着地球为中心的轨道运行。地球带着他的“卫星”月亮一起绕太阳旋转。其他行星和恒星的状况,生理学革命,维萨留斯(ArdreasVesalius,15141564)人体构造（1543年）的发表，为现代人体解剖学奠定了基础。塞尔维特(MichaelServetus,15111553)基督教的复兴，最早公开提出血液是通过肺由心脏的右边流到左边的见解。哈维(WilliamHarvey,15781657)根据解剖学推知了血液循环。,（三）近代实验科学的兴起,近代科学实验科学科学实验来自于观察而高于观察。从生产实践中分化、发展起来的科学实验，与生产相比有两个区别：一是直接目的不同；二是内容不同。近代科学实验的先锋达芬奇“实验是科学之母”梅森自然科学史,近代实验科学的倡导者,罗吉尔培根（13世纪英国哲学家）费兰西斯培根（16世纪英国哲学家）,近代实验科学的创始人,伽利略（Galileo,Galilei1564-1642）1、落体实验（有人认为此前斯台文做过此类实验）。2、斜面实验自由落体下落的规律。3、实验数学方法的建立及广泛采用。,近代前期自然科学的主要成就,1、微积分的创立（牛顿，莱不尼兹）。2、力学（刚体）的大发展。3、天文学：哥白尼“日心说”开普勒“行星运动三大定律”牛顿“万有引力定律”，实现了近代自然科学的第一次综合。4、生理学：血液循环理论建立：哈维。5、其他方面。,（四）机械论自然观的形成,1、机械论自然观：孤立的观点否定了事物之间的相互联系；静止的观点否定了事物的发展变化。“动者恒动，静者恒静”。,2、机械论自然观的形成原因,（1）受当时生产水平和科学发展水平不高的影响。（2）受当时科学研究方法的影响。,3、对机械论（形而上学）自然观和思维方式的评价,（1）这种自然观的产生有其历史必然性。（2）这种自然观对近代自然科学的进一步发展起着束缚和阻碍的作用。,第四节近代后期科学技术与辩证唯物主义自然观的创立,（一）历史背景第一次工业革命（18世纪下半叶开始）向机械化大工业生产过渡。提出大量新的事实材料、新问题；提供了新的工具。自然科学研究方法发生根本性的变化进入到综合化、理论化阶段。,1、第一次技术革命与产业革命,（1）工业革命的起点纺织工具机的变革1733-1738年飞梭（凯伊）1764年珍妮纺车（哈格里沃斯）1769年水力纺纱机（阿克来德）1774-1779年“骡机”（mule机）（克伦普顿）1785年自动织布机（卡德莱德）纺织成为工业化的先导部门,（2）动力机的技术革命,托马斯塞维利1696用于抽水的蒸汽机托马斯纽可门1705大气活塞式蒸汽机詹姆斯瓦特三大贡献把冷凝工序从汽缸中分离出来解决汽缸的精密加工问题把直线运动改为圆周运动的机械系统蒸汽机实用化,（3）蒸汽时代的技术跃进,煤铁工业诞生交通运输革命：富尔顿蒸汽轮船；斯蒂芬森蒸汽机车酸碱基本工业土木工程铁和玻璃引进建筑,（4）工业革命对人类历史的影响,为自然科学研究提供物质手段；为哲学提供科学技术的基础；引起深刻的社会变革。,（二）自然科学的全面发展,主要体现在两个方面：关于自然界的有机统一性，即各种自然现象之间的相互联系的发现；关于演化特别是进化的研究，是19世纪以来世界文化发展的一个重要特征。,1、关于自然界的统一性,物理学：19世纪40年代“能量守恒与转化定律”化学：1828年维勒人工合成尿素；1870年门捷列夫周期律生物学：1838年1839年，施莱登、施旺分别提出植物、动物细胞学说。,2、关于演化发展,天文学：康德（1755年）、拉普拉斯（1796年）提出关于太阳系起源的“星云说”地质学：赖尔渐变论（1830年，地质学原理）生物学：达尔文进化论“物竞天择，适者生存”（1859年，物种起源）,（三）辩证唯物主义自然观的诞生,辩证唯物主义自然观的核心：联系的观点发展的观点,第二节辩证唯物主义自然观的发展系统自然观,系统自然观产生的现代自然科学前提系统自然观的主要内容,一、系统自然观产生的现代自然科学前提（现代科技对辩证唯物主义自然观的丰富与发展）,世纪之交的物理学革命（相对论、量子力学）分子生物学系统论非线性自组织理论混沌理论,（一）物理学新发现和物理学革命,1、世纪之交物理学三大发现X射线：1895，（德）伦琴放射性：1896，（法）AH贝克勒尔（最离奇的一次科学发现）电子：1897，（英）JJ汤姆逊,2、物理学上空的“两朵乌云”,“以太漂移”的否定结果：1887，M-M黑体辐射和“紫外灾难”：1900，瑞利,3、物理学革命相对论、量子力学诞生,（1）狭义相对论,爱因斯坦（AlbertEinstein,18791955）1905年创立狭义相对论。两个基本原理：爱因斯坦相对性原理;光速不变原理。洛仑兹变换方程组时空观的变革：尺缩效应；钟慢效应；质增效应；质能关系式。,两个基本原理,爱因斯坦相对性原理：物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速运动着的坐标系中的哪一个并无关系。光速不变原理：任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度C运动着，不管这道光线是由静止的还是由运动的物体发射出来的。,洛仑兹变换方程组,y=y,z=z,时空观的变革,尺缩效应,钟慢效应,质增效应,质能关系式,E=mc2,（2）广义相对论,1916年，爱因斯坦建立广义相对论验证：水星轨道近日点的反常进动光在引力场中传播时发生频移光线在引力场中发生偏转,相对论否定了牛顿的绝对时空观，揭示了空间与时间、空间时间与物质及其运动、质量与能量之间存在的辩证关系。,（3）量子力学,普朗克（MazK.E.L.Planck,18581947）1900年12月4日，关于正常光谱的能量分布定律的理论，提出能量子基本假设（=h），量子力学诞生。经过一批科学家的努力，到20世纪20年代，量子力学体系被建立起来。,量子力学标志了对微观世界认识的深入，揭示了连续性与间断性、波动性与粒子性的辩证统一，凸现了量子现象的整体性，打破了机械决定论的观念。,微观粒子的波粒二象性,德布罗意（deBroglie）1924年提出了具有静止质量的微观粒子（如电子）如同光一样也具有波粒二象性。德布罗意波长公式：hm（波性物性）其中：h为普朗克常数（6.62510-34J/s），为波长，m为质量，为运动速率。德布罗意的预言1927年被电子衍射实验证实(1929年获得诺贝尔奖)。,例：根据德布罗衣波长公式hm,宏观物体子弹：m=10g，=300m/s，=210-25nm.宏观物体人：m=50kg，=10m/s，=1.310-27nm.微观物体电子：m=9.110-31kg，=1.0106m/s，=0.73nm，直径约10-6nm.结论：宏观物体，因其质量和体积大，它们所显示的波动性极微，通常不予以考虑。,（二）分子生物学,分子生物学由细胞水平深入到分子水平，在生物大分子层次上揭示了生物界基本结构和生命活动的高度一致性。,分子生物学的主要内容,（1）生命遗传规律的探索（2）分子生物学的建立（1953，DNA）（3）基因工程的发展转基因动物转基因植物克隆技术干细胞研究,（三）系统论,系统论以“系统”的观点认识自然界，提出了系统与要素、结构与功能等新的范畴，揭示了自然界物质系统的整体性、层次性、动态性和开放性。,（四）非线性自组织理论,耗散结构理论协同学突变论超循环理论,无序有序,（五）混沌理论,混沌理论：混沌理论提供了一种关于系统演化的分叉与混沌方式，他把简单性与复杂性、有序性与无序性、确定性与随机性、必然性与偶然性等统一在更为深广的自然图景之中。,有序无序,混沌与分形,混沌（chaos）是和分形(fractal)相关的新概念，都是在20世纪70年代非线性科学研究中发展起来的新学科。混沌是物理学概念，分形是几何学概念，混沌的图形是分形。,二、系统自然观的主要内容,现代自然科学，特别是系统科学的发展，一方面揭示了系统是物质存在的基本形式，另一方面也为揭示自然界运动变化的原因问题提供了科学的方法，揭示出自然界物质的相互作用是复杂的、立体的因果网络，是系统的、整体的因果联系。