自然辩证法工程哲学第五章科技发展与自然观的演变

1、第五章科技发展与自然观的演变工程是科技要素与非科技要素的统一体，自然观与科学技术之间又往往是相互影响和相互制约的，科 学技术的发展不断影响着人们的自然观，而自然观的发展变化又决定着工程观与工程理念的演变，继而对 整个工程活动的内核和边界产生重要影响。第一节古代朴素辨证法自然观一、古代中国朴素辩证法自然观（一）古代中国辩证自然观的哲学思想中国古代有着丰富的辩证智慧，如周易中的阴阳之道，反映了阴阳轮转，相反相成是宇宙万物生成变化规律的辩证思想。周易的阴阳思想影响了中华文化的很多流派。道家学派的哲学思想就充满了朴素的唯物辩证法的色彩。老子以 道”解释宇宙万物的演变，并主张“道法自然”。认为“道”是世

2、间万物乃至天地来源的根本，且仅仅依据自己的本性自然地生长发展，表达了朴 素的唯物辩证法思想。道家将这种辩证法思想融合进了太极八卦图之中，表达了阴阳的对立统一，相互依 存、相互转化是万物的生成规律。中国古代关于人与自然关系的思想最为精髓的就是“天人合一”思想。人与天不是处在一种主体与对象之关系，自然不是外在于人类社会的他性存在，相反，人是自然的一部分，是本来与自然融为一体的状 态。天人合一的思想深刻影响了中国传统社会的方方面面，并由此构建了中华传统文化的主体。（二）古代中国自然观对工程观的影响一一体现天人合一我国古代的自然观对工程活动产生着深远的影响：我国大量的太极图形玉器，彰现浓厚的传统文化底

3、蕴。都江堰水利充分发挥水体自调、避高就下、弯道环流特性，使人、地、水三者高度协合统一，是全世 界迄今为止仅存的一项伟大的生态工程”中国古建筑也非常注重与自然高度协同观念，表现在城市、村镇、宫殿、陵墓的选址和布局命名上， 都力图体现天人合一的追求。 如明清北京城的建设就是按照天上的星相来建造的。乾清宫与坤宁宫， 乾”、坤”二字就意味着天地的意思。日精门与月华门，则象征着日月争辉。东西六宫及其他诸宫殿也都分别象征着天上的十二星辰和各个星座。古代帝王陵墓中有采用天宫、 天象、星宿图的情况，意在天人合一 ”、魂归北斗”的效果。如明孝陵是明代开国皇帝朱元璋和皇后马氏的合葬陵墓，布局呈北斗星”图。二 古希

4、腊辩证法自然观与中国古代朴素辩证法自然观的表现形态不同，古希腊自然哲学表现出了一种独特的理性特质。（一）古希腊自然哲学思想泰勒斯：是西方第一个自然科学家和哲学家，被誉为 科学和哲学之祖 ”泰勒斯认为世界的本原是水，是最早对世界本源作出物质解释的自然哲学家，否定了神创造一切的观点，开创了从世界本身来认识世界 的正确道路。阿那克西曼德：进一步认为万物的本源应该一种无限的东西，否则便会消耗殆尽。他认为万物的本质 是“无限”，即一种永恒不灭的实体，万物由它生成，又复归于他。阿那克西曼德试图将世界解释为演化出 来的东西，试图描绘变化过程的一些阶段。阿那克西米尼：认为“无限”就是空气，“气”是万物的本原，

5、气是无限的、永恒的、运动变化的。据记载，他把灵魂也看成是气，这反映了他的朴素唯物主义思想。毕达哥拉斯：认为“数”是万物的本原，世界是一个由数和数的关系构成的和谐系统，最早从数量关 系和空间形式结构方面探究自然的本原。点是一元，线是二元，面是三元，立体是四元，土是立方体，火 是四面体，气是八面体，水是二十面体。非物质的事物，爱情、友谊、正义等也是建立在数之上的。毕达 哥拉斯发现了数在音乐中的重要性，“调和中项”与“调和级数”来自于其为音乐和数学建立的那种联系。毕达哥拉斯将“数”作为一种独立的“实在”，是古希腊唯心主义哲学的开端。赫拉克利特：认为万物的本原是火，宇宙是永恒的活火，宇宙本身是它自己的

6、创造者。赫拉克利特 有一句名言人不能两次走进同一条河流”，强调客观事物的永恒运动。赫拉克利特指出对立面的斗争是产 生万物的根本动力，包含了丰富的辩证法思想。巴门尼德和芝诺 ：对变化提出了疑问，从逻辑上讲，变化意味着一种性质消逝而另一种性质生 成，即从无生有，这是不可能的，所以，存在只能产生于存在并且是永恒和不变的。但是，从感官 上讲，感性世界的具体事物又是变化多端的。他们最早对世界的现象和本质作出了区别。恩培多克勒：解答了疑问。宇宙万物是“火、气、水、土”四种物质元素按不同比例混合，这四种元素是不灭的和永恒的，但是四中元素可以通过“爱”和“恨（斗争）” 力量的结合和分离构成世间万物。德谟克利特

7、：进一步提出了原子论学说，是原子唯物论学说的创始人之一。万物的本原是原子 与虚空。原子是一种最后的不可分的物质微粒，宇宙的一切事物都是由在虚空中运动着的原子构成，物的产生就是原子的分离与聚合。（二）古希腊朴素辨证法自然观的基本特点（1 ）认为世界的本原是物质（2 ）认为物质是处于运动变化之中。（3）认为“自然”是一个自身有生命的不断生长发育的有机体，人与自然有共同的本源。（三）古希腊自然观对工程观的影响古希腊自然哲学充满了理性主义精神，当然也对西方的工程观产生着重要的影响。特别是毕达 哥拉斯、欧几里得的几何美学和数学逻辑，使得古代西方的工程观表现为一种渗透几何美学和数学逻辑的理性主义的和谐美。

8、西方建筑工程的构型意识就是几何学，将建筑的造型分解为可以理解的各种几何形体，并将它们符合逻辑地组合在一起。如雅典帕提隆神庙外形控制线为两个正方形；罗马万神庙的穹顶到地面，恰好可以嵌进一个直径43.3米的圆球；园林建筑也是被设计为整齐有序的几何图案。第二节 近代自然科学和机械唯物主义自然观一、机械唯物主义自然观的科学基础牛顿力学牛顿经典力学的建立和成功启发哲学家将其概念范畴和思想方法运用到哲学中，使机械论哲学很快发展成熟。牛顿力学是机械论自然观的自然科学基础:第一，惯性是物质的本质属性。由此，机械唯物主义自然观认为所有运动变化的原因都在事物的外部。第二，致力于用力学定律解释所有的现象。哲学的全部

9、任务看起来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其他的现象。第四，存在绝对空间和绝对时间。将空间和时间与物质脱离，成为抽象的实体。第五，物体的运动只能改变速度与位置而不能改变质量。上升为一种哲学世界观即世界只有量变没有质变。第六，机械运动可以严格的用数学方程来表示。由此，世界只有必然性没有偶然性。第七，微积分的成功。 导致对世界所有现象做还原论的解释，即空间的部分之和等于整体。还 原论方法最大的成功之处在于，用这种方法建立起来的科学理论，不仅具有精确严密的特质，还具有强大 的预言能力，这种预言经得起实验的检验。但这一方法却并不适合于一切领域，特别是更加复杂和高级的 研究对象

10、。比如生态学，比如人的精神心里问题，比如更加复杂的系统问题。但在那个时代，还原论方法 成为一切领域的研究方法。二、机械唯物主义自然观的基本观点1、机器的自然图景开始了世界图景的机械化过程。18世纪，机械自然观达到顶峰，占据了绝对的统治地位。如拉美特利认为人是机器，人与动物只是位置的不同和力量程度的不同，而绝对没有性质上的不同。英国哲学家霍布斯认为所谓生命，不外是肢体的一种运动犹如钟表中发条和齿轮一样。在这种宇宙 中，人是与一个庞大的数学体系不相干的渺小旁观者，而这个体系的一切组成部分都符合机械原理 的有规则运动，这是一个冷、硬、五色、无声的沉寂的世界，一个量的世界，一个服从机械规律性， 可用数

11、学计算的运动的世界。2、严格的机械决定论：拉普拉斯决定论牛顿的决定性原理使力学在18世纪成为第一个真正数学化的科学。另外，牛顿成功预见哈雷彗星的回归、天王星的发现等。所有这些，使牛顿决定性原理由一个本来适用于特殊条件的科学理 论被放大到了适用于世界的一切领域。典型的代表就是拉普拉斯完全决定论，认为知道字宙中一切 物质微粒在某一时刻的速度和位置，就能根据牛顿经典力学规律，通过解微分方程，就可以推算出宇宙所 发生的一切清况，三、机械唯物主义自然观的局限和对工程观的影响机械唯物主义自然观否定了唯心主义的“上帝创世说”，恢复和坚持了唯物主义自然观，摆脱了古代自然哲学直观性和猜测性，并开创了分析还原的基

12、本科学方法。但是，也表现出了很大的局限性。（1）机械性否认质的差别，否认偶然性。机械唯物主义自然观将整个世界都看作是严格遵循物理定律的 机器，事物的一切运动变化都是在外力的作用下，遵循严格的数学方程，围绕着一套固定的程序， 做着周而复始的运动。只有必然的因果循环，没有偶然的变化差异。否认自然界和人类社会之间性质的差别，割裂了自然界和人类社会之间的有机的和整体的联系。认为自然界和人类社会都是彼此孤立的机器的存在。(2) 形而上学性将世界一切活动和现象都做还原论的解释，这种方法对于自然科学的某一具体领域是必要的，但是，一旦它被哲学所采纳，成为一种普遍的观点、普遍的观念，就暴露了自身的缺陷，禁锢了人

13、 类的思维。将自然界各种事物都看作是孤立的、静止的、不变的，而不是联系的、运动的、发展的。(3 )不彻底性自然界作为一个作着周而复始的、按照严格的力学定律运动的机器，必须要有一个机器的制造 者来给这个机器一个最初的外力，因为根据惯性定律，只有当力作用于事物，运动才可能发生。这 些根本性的问题，机械自然观只能求助于上帝和超自然的原因。所以，绕了一个圈，牛顿用“神的 第一推动力”来解释行星最初的运动；机械唯物主义自然观使科学又回到了神学的怀抱中。这一时期，随着机械唯物主义自然观的盛行，古代“敬畏自然”、“天人合一” “人与自然相统一”的思想也被“控制自然”、“征服自然”的思想所取代 。自然变成了外

14、在于人类社会的对象性存在，自然成为 客体，人类成为主体，这种自然观成为人类破坏与掠夺自然的哲学基础。特别是牛顿的经典力学对自然观 的巨大影响，表明了事实对观念的强大作用。而一旦机械自然观成为一种世界观，反过来又必然对科学发 展与工程发展产生着重要影响。近代以来，随着工业化和城市化发展，人们一直都把工程现象理解为是对自然界的改造，是人类征服自然的产物。工程是科技要素与非科技要素的统一体，非科技要素包含了政治文化、资源环境、经济社会 等各个方面，而在机械唯物主义自然观的主导下，工程的边界中只片面强调了经济功能，对工程过程和运行的生态、社会、文化等边界条件缺乏足够的关注。第三节19世纪自然科学和辩证

15、唯物主义自然观一、辩证唯物主义自然观确立的自然科学基础(1) 星云说”：1755年，德国哲学家康德发表了自然通史与天体论一书，提出了太阳系起源的星云说”。1796年拉普拉斯发表宇宙体系论，对星云说进行数学和力学方面的论证。康德一拉普拉斯星云说”将地球和整个太阳系表现为某种在时间的进程中逐渐生成的东西，关于第一次推动的问题被取消了，在僵化的自然观上打开第一个缺口。(2) 地质 渐变论”：1830至1833年，英国地质学家赖尔发表地质学原理，说明整个地球、地球的表层以及地表上的植物和动物的变化都是自然力作用和演变的结果，也都有时间上的历史。 恩格斯指出：最初把理性带进地质学的是赖尔，因为他以地球的

16、缓慢的变化这样一些渐进的作用，取代了由于造物主的一时兴起而引起的突然变革。”(3) 能量守恒与转化定律：19世纪40年代，迈尔、焦耳等人通过各自的途径发现了能量守恒和转化定 律，打破了形而上学关于无机物之间没有联系的旧观念。(4) 电磁场理论：1831年英国物理学家法拉第提出电磁感应定律；1865年，英国物理学家麦克斯韦建立了电、磁、光的基本微分方程。电、磁、光联系起来看成一种运动形式。实现了物理学史上的又一次理论综合。(5) 尿素的人工合成：1828年，德国化学家维勒发表论尿素的人工合成，用普通的化学方法从无机原料合成有机物尿素，打破了有机物和无机物有着不可逾越的界限的观念。(6) 细胞学：

17、1838年，德国生物学家施莱登发表关于论植物起源的资料，指出植物是由细胞组成的；1839年，德国生物学家施旺发表关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究，明确指出动物和植物一样，也是由细胞组成的。证明了一切生命物质的基本单位是细胞，从而揭示了生命现象、特别是植物和动物之间的本质同一性(7) 生物进化：1859年，英国生物学家达尔文物种起源一书出版，系统地提出了以自然选择为基础 的生物进化论，从而揭示出生物由简单到复杂、从低级向高级的发展规律，第一次把生物学放在完全科学 的基础上。(8) 元素周期律：不仅揭示了各种元素之间的内在联系，为推断元素的一般性质、新元的寻找和物质结 构理论的研究，提供了

18、可遵循的规律，而且揭示了元素由量变到质变、量与质相互关联的实质，为唯物辩 证法提供了自然科学上的论据。上述理论自然科学的一系列重大发现，特别是物理学的两次重大的理论综合(能量守恒与转化定律和电磁场理论的建立)和生物学的两次重大的理论综合 (细胞学说和生物进化论的建立 )，揭示了自然界物质运动 形式的多样性以及这些物质运动形式的相互联系与相互转化，系统的形式描绘出一幅自然界联系的清晰图 画，从而使辩证自然观取代机械自然观成为历史的必然。二、辩证唯物主义自然观的意义1基本思想和特征辩证唯物主义自然观认为：自然界是物质的、物质是不灭的、物质是运动的、物质是对立统一的。 物质是普遍联系相互作用的、意识

19、和思维是物质的产物。辩证唯物主义自然观区别于以往各种自然观的基本特征是：第一，唯物论与辩证法的统一：把自然界的客观实在性和存在的优先性看做是人类研究自然界的认识前提，明确指出自然界先于人类历史而存在。同时认为自然是联系的变化的和矛盾运动的。第二，自然史与人类史的统一。将自然界、人类和社会历史统一起来，看成是一个统一的自然历史过程，遵循着统一的辩证法规律。第三，天然自然与人化自然的统一。辩证唯物主义自然观所揭示的自然界还包括人参与其中的人化了的自然界，是人创造、占有和 再生产”的自然界。强调了人的参与，说明人与自然的关系中最能体现人的 本质力量对象化的地方，正在于人能够按照美的原则来塑造对象性的自然界，这是人类对自然界认识的重 大飞跃。第四，人与自然的对象性关系是能动性和受动性的统一。与机械论自然观不同，辩证唯物主义自然观认为：人作为自然存在物，一方面具有自然力、生命力，是能动的自然存在物；另一方面，人作为自然的、 肉体的、感性的、对象性的存在物，和动植物一样，是受动的、受制约的和受限制的存在物。在任何时候， 人的能动性的发挥都不是不受制约的，不是无