自然观的历史发展

自然观的历史发展第1页，课件共65页，创作于2023年2月本讲的主要内容和结构1自然观及其研究的意义2古代朴素自然观3近代机械唯物主义自然观4辩证唯物主义自然观的创立5系统自然观的提出第2页，课件共65页，创作于2023年2月1自然观及其研究的意义第3页，课件共65页，创作于2023年2月1.1自然的概念广义的自然具有无穷多样性的一切存在。与宇宙、物质、存在、客观实在等范畴同义。狭义的自然与人类社会相区别的物质世界或称自然界，各种物质系统的总和。第4页，课件共65页，创作于2023年2月1.1自然的概念纯粹的自然（天然自然）没有受到人为因素影响的自然，或自然界自身产生出来的自然。人化的自然（人工自然）受到人的活动的影响的自然，或人工产生出来的自然。第5页，课件共65页，创作于2023年2月1.2自然观的概念自然观：有关自然的观念对自然的本原、构成、演化过程和人与自然之间关系的看法和观点。第6页，课件共65页，创作于2023年2月1.2自然观的概念自然观与一般的自然科学理论的区别自然观的立足点、研究方法和最终结论是哲学的，是对整个自然界的整体把握和抽象概括。第7页，课件共65页，创作于2023年2月1.2自然观的概念自然观的目的用具有普遍性的抽象概念的逻辑在思维中再现自然的系统本性和基本规律；为人对自然的认识提供本体论、方法论和价值论的指导。第8页，课件共65页，创作于2023年2月1.3自然观在科学发展中的作用（1）自然观：自然科学理论的思想基础近代产生的唯物主义自然观把整个世界看成是一种物质存在，从而构成了近代自然科学产生和发展的一个思想前提。从更具体的方面来看，有关物质结构的分子、原子乃至基本粒子的理论，则是在古代的原子学说等自然观思想的指导下提出并建立起来的。第9页，课件共65页，创作于2023年2月1.3自然观在科学发展中的作用（2）自然观：自然科学研究的方法论

特定的自然观不仅决定着其科学研究的选题和方向，而且决定着其假说的提出、实验的设计和结果的评价。第10页，课件共65页，创作于2023年2月2古代朴素自然观第11页，课件共65页，创作于2023年2月2.1古代中国的自然观（1）元气学说世界上的万事万物都是由肉眼看不见的、微小的气组成的。这种气就叫“元气”。元气是天地万物之原始，万物皆由气之聚合而产生。气不仅是构成自然界各种事物的基本成分，而且也是构成人体的基本成分。庄子说：“人之生也，气之聚也。聚则为生，散则为死。”第12页，课件共65页，创作于2023年2月2.1古代中国的自然观（2）阴阳学说自然界的各种事物及其性质均可划分为阴和阳两个方面。阴：有形的、黑暗的、静止的、雌性的、下降的……

阳：无形的、明亮的、运动的、雄性的、上升的……阴阳：既相互对立、相互制约，又相互依赖、相互包含、相互转化。万事万物就在阴和阳的矛盾统一中产生、发展、变化。第13页，课件共65页，创作于2023年2月2.1古代中国的自然观（3）五行学说说明天地万物的构成和它们之间的运动变化规律。“五行”：木、火、土、金、水五种元素或要素。由这五种元素或要素构成的事物不仅具有相应的性质，划分为相应的类型，而且在这五类事物之间还存在明确的相生相克关系。第14页，课件共65页，创作于2023年2月2.1古代中国的自然观（3）五行学说“相生”：滋生、化生、促进，对被作用的一方来说是一种正面的积极作用；

“相克”：克制、抑制，对被作用的一方来说是一种负面的消极作用。五行之间具体的相生关系是：木生火，火生土，土生金，金生水，水生木；相克关系是：水克火，火克金，金克木，木克土，土克水。天地万物就是在五行的相生相克的矛盾运动中产生和发展变化的。第15页，课件共65页，创作于2023年2月2.1古代中国的自然观（4）形、气、神理论与非生命、生命和人的本质理论世界万事万物均由形、气、神这三种基本的东西构成。非生命：由纯粹的形体物质构成的东西，一种形的存在；生命：由形和气构成的，是形与气的统一；人：由形、气、神构成的，是形、气、神的统一。在自然界中，形是气的基础，气是神的基础；反过来，神对气有主导作用，气又对形有主导作用。由此也确认了人是自然界最复杂、最高级的存在形式。第16页，课件共65页，创作于2023年2月2.2古代西方的自然观（1）种子说古希腊阿那克萨哥拉（约前500－前428）：万物的本原是性质不同的种子。种子的种类、性质和数目是无限多的，体积无限小。种子可以无限分割，是永恒存在的，不能产生，不能消灭。世界万物都是由不同性质的种子构成的，并且每种事物都含有构成各种事物的种子，而一种事物与另一种事物之间的区别则是由于不同性质的种子在不同事物中具有不同的数量的缘故。第17页，课件共65页，创作于2023年2月2.2古代西方的自然观（2）原子论古希腊德谟克利特（约前460－前370）：世界的本原是原子，原子是存在于虚空之中的。原子的结合和分离构成各种各样的事物；原子是不可分割的最小的物质微粒；原子在性质上是相同的，只有形状、大小和排列次序及位置的不同，这是事物千差万别的原因所在。运动是原子的固有属性。原子在虚空中永久地自己运动，是万物生灭变化的原因。第18页，课件共65页，创作于2023年2月2.2古代西方的自然观（3）四因说亚里士多德（公元前384/3－322年）：一切事物的运动、变化都是由质料因、形式因、动力因、目的因所决定的。“质料”：构成万物的原料；“形式”：事物形成的根据，也就是事物的形式结构；“动力”：把质料和形式结合起来的制造者，它是事物变动的根源；“目的”：事物的归宿，是一切运动变化的最终结果。自然界的万事万物就是这四种因素共同作用下的运动变化发展。

第19页，课件共65页，创作于2023年2月2.3古代自然观的特点（1）世界本原的物质性古人大多用直观的物质（如：元气、种子、水、火等）的结合来阐明自然界万物的产生，并从它们的分离去说明万物的消亡或转化。第20页，课件共65页，创作于2023年2月2.3古代自然观的特点（2）事物的运动变化性不管是在东方还是在西方，古人都认为世界上的万事万物都是运动变化的。第21页，课件共65页，创作于2023年2月2.3古代自然观的特点（3）世界本原的简单性从简单的外部现象开始，从宏观上选取一种或几种物质作为自然界万物的始基。尽可能把复杂的自然事物和现象简单化和抽象化，使人能从这些简单的东西出发去把握自然界各种事物和现象的复杂性。第22页，课件共65页，创作于2023年2月2.3古代自然观的特点（4）整体直观性把自然界当作一个整体，从总体上和宏观方面进行直接观察；根据直观得来的材料，又从总体上加以抽象和猜测，提出关于自然事物的思想，描绘出自然界演化与发展的总画面。第23页，课件共65页，创作于2023年2月3近代机械唯物主义自然观第24页，课件共65页，创作于2023年2月3.1自然科学背景近代前期，天文学、力学和数学是达到较高水平的三个学科。只有牛顿力学是相对成熟的学科，其他学科都还处在发展的初期，基本上都还处于幼稚状态，有些甚至连雏形都还没有。第25页，课件共65页，创作于2023年2月3.1自然科学背景例如：（1）物理学：除光学由于天文观测的需要发展较快之外，其他如对热、声、电、磁等的研究，都还处于搜集经验材料阶段。（2）化学：处在刚刚借助于燃素说从炼金术解放出来的起步阶段，直到拉瓦锡在18世纪70年代才真正建立起氧化燃烧的科学理论。（3）生物学和地质学：还没超出矿物学的胚胎阶段，处于搜集经验材料时期。只有植物学和动物学的研究，由于林耐的工作，在分类方面达到了某种程度的完成。（4）技术：主要体现在力学技术方面，其中工具机和动力机技术研究已有相当的成果，并得到了一些实际应用。这既为机械力学的创立提供技术基础，又为机械自然观的形成在客观上提供了物质条件。第26页，课件共65页，创作于2023年2月3.1自然科学背景从整个自然科学发展历史来看，自然科学知识在这一时期实现了第一次大综合，而这种综合就是在牛顿力学发展的基础上实现的。当时只能用机械力学的思想理论解释自然界的各种事物和现象。这就决定了这一时期自然观和方法论的基本特征。第27页，课件共65页，创作于2023年2月3.2基本观点A、自然界存在的绝对物质性。认为自然界的万事万物都是由物质构成的，而且强调自然界除了物质再也没有其他的东西了。第28页，课件共65页，创作于2023年2月3.2基本观点B、构成事物的基本成分是元素。各种事物都是由较小的更具本原性的元素构成的，一个事物的性质就是各种构成元素性质的集合；所以只要弄清楚了各元素的性质，就可以了解整个事物的性质。第29页，课件共65页，创作于2023年2月3.2基本观点C、事物运动变化都是由物质原因和外部原因导致的。自然界万事万物的运动变化都是由物质原因更确切地说是力学原因导致的，除此之外没有任何其他原因了。第30页，课件共65页，创作于2023年2月3.3局限性A、以机械的物质观来理解自然界。把自然界简单地归结为一种物质过程，把物质的运动过程又简单地归结为一种力学过程，没有看到自然界除了物质之外还有信息和意识，也没有看到世界存在和运动变化的多样性。第31页，课件共65页，创作于2023年2月3.3局限性B、以静止和片面的观点来看待自然界。当时由于对自然界理论认识和研究方法的局限以及解剖学等方法的使用，就使人们形成了一种以静止的和片面的方法来看待各种事物的方法。

第32页，课件共65页，创作于2023年2月4辩证唯物主义自然观的创立第33页，课件共65页，创作于2023年2月4.1进化论思潮的形成和发展笛卡儿《哲学原理》（1644）：讨论了地球的形成过程。宇宙充满不断旋转的旋涡，旋涡研磨着粒子。地球是个大旋涡，重粒子向地心集中，轻粒子分布在外层。中心成为地核，外层冷却成固体外壳。笛卡儿（RénéDescartes,1596-1650），法国哲学家。第34页，课件共65页，创作于2023年2月4.1进化论思潮的形成和发展莱布尼茨《原始地球》（1680）：地球有其发生的过程。莱布尼茨(GottfriedWilhelmLeibniz,1646-1716)，德国数学家、哲学家,政治活动家。第35页，课件共65页，创作于2023年2月4.1进化论思潮的形成和发展康德

《自然通史和天体论》（1755）：太阳系起源的“星云假说”。运用辩证的观点，概括、综合了当时天文学、力学的成就，特别是根据当时观测到云雾状天体存在的资料，提出了太阳系起源的“星云说”。康德（I.Kant,1724-1804）第36页，课件共65页，创作于2023年2月4.1进化论思潮的形成和发展在生物学领域，1859年达尔文出版《物种起源》，物种进化论已日臻成熟。物种进化论：生物不断进化，经历了从低级到高级、从简单到复杂的过程。自然界进化是自然选择的结果。竞争是选择实现的保证。达尔文进化论的流行，使进化的观点开始深入人心，以致出现了社会达尔文主义。第37页，课件共65页，创作于2023年2月4.2细胞和能量守恒定律的发现——德国生物学家施莱登和施旺（1838，1839）：在前人研究的基础上，加上自己多年从事植物解剖工作而积累的资料，发现了植物细胞和动物细胞。由于细胞的发现，揭示了动植物结构的统一性，阐明了生物体分化发展的规律。——迈尔、焦耳、格罗夫、赫尔姆霍兹、柯尔丁等人（1840年代）：从不同的途径发现了能量守恒定律，为哲学上论证运动不灭原理提供了自然科学的基础。第38页，课件共65页，创作于2023年2月4.3辩证唯物主义自然观的确立恩格斯（1820－1895）总结概括了这些自然科学的成就，在《自然辩证法》和《反杜林论》中，系统地阐述了辩证唯物主义自然观，使辩证唯物主义自然观得以确立。第39页，课件共65页，创作于2023年2月4.4基本观点（1）物质是构成一切事物的基本元素和基础。吸收历史上唯物主义和自然科学的认识成果，仍然坚持自然界各种事物的物质性的正确立场。物质是整个世界的产生存在的本原，同时也是构成自然界各种事物的基本元素。没有物质就没有世界，也不可能有世界上的各种事物。第40页，课件共65页，创作于2023年2月4.4基本观点（2）一切事物都处在不断的运动变化之中。一切皆变，任何自然事物都不是永恒的，都有它产生、发展、变化和转化的历史。“整个自然界从最小的东西到最大的东西，从沙粒到太阳，从原生生物到人，都处于永恒的产生和消灭中，处于不断的流动中，处于无休止的运动和变化中”。第41页，课件共65页，创作于2023年2月4.4基本观点（3）一切事物都处在普遍的联系之中。自然界的一切事物都不是孤立存在的，都存在着密切的联系。不仅事物内部各部分之间存在着密切的联系，而且一事物与其他事物之间也存在着密切的联系。不仅非生命物体之间、生命体之间、人体之间存在着联系，而且非生命、生命和人体之间也存在着联系。第42页，课件共65页，创作于2023年2月5系统自然观的提出第43页，课件共65页，创作于2023年2月5.1科学背景——生物学家贝塔朗菲一般系统论（20世纪30－40年代）：从理论上确立了科学的系统理论。现实世界是一个自组织的由实体构成的递阶秩序结构，通过许多物理、化学系统的叠加就构成了生物和社会系统。不能把分割的部分的行为拼加成整体，必须考虑各个子系统和整个系统之间的关系才能了解各部分的行为和整体。

系统具有整体性、关联性、动态性、有序性、目的性等特性。第44页，课件共65页，创作于2023年2月5.1科学背景——美国维纳创立控制论（20世纪30－40年代）：关于动物和机器中控制和通信的科学。

概念：目的、行为、控制、反馈、通讯、信息、输入、输出；控制原理：控制论系统模型即输入－输出反馈控制模型；系统科学和系统自然观理论建构的基本框架和模型。第45页，课件共65页，创作于2023年2月5.1科学背景——信息学的产生（20世纪中叶）：信息学是关于系统的信息传递和处理的科学理论，它不仅指申农的信息论，还包括电子计算机理论以及生命体的遗传信息学等。1948年，申农发表了《通信的数学理论》，宣告了信息论的诞生。申农的信息论提炼出了包括信源、信宿、信道的信号传输的普适模型，定义了信息量，提出了信源编码定理等重要定理，为一般意义上的信息传输奠定了理论基础。1948年，第一台计算机在美国诞生。计算机的诞生意味着人工信息系统的出现，它也反映了人类对系统的信息处理本质的更深刻认识，同时也表明信息科学有了一种技术表现形式。1953年华生和克里克提出了DNA的双螺旋结构学说，从根本上揭示了基因的信息本质，为遗传的信息本质理论的建立打下了基础，也更进一步揭示了生命的系统特性。第46页，课件共65页，创作于2023年2月5.2系统自然观的形成在以上的科学发展的背景下，人们开始从研究实体转向研究关系，从研究个体结构转向研究系统功能，提出一系列整体的、综合的系统方法和系统观念，并逐渐地将其上升到更具普遍性的哲学层面，用其去考察整个自然界和社会。第47页，课件共65页，创作于2023年2月5.3基本观点（1）任何事物都是系统。由于任何事物都存在构成它的部分，而系统又是由各种要素构成的有机整体，所以事物都可以被看成是一个由不同部分或要素构成的系统，而且事物的部分和要素也可以看成是系统，是大系统中的小系统。

第48页，课件共65页，创作于2023年2月5.3基本观点（2）系统是一个有机的整体。系统是由不同的要素组成的，各要素是构成系统的不可分割的有机部分，不仅各要素与系统是不可分割的，而且要素与要素之间也是不可分割的。系统也正是在一种各要素的有机整合的整体状态下完成其功能的。第49页，课件共65页，创作于2023年2月5.3基本观点（3）系统是一种功能的动态存在。系统都是围绕功能建立起来的。真正的系统是围绕一个一个功能建立起来的功能系统，所以系统在结构上并不是以独立的结构单位为基础的，而是由不同的结构单位结合起来组成的关系整体，而且各部分之间的关系也多表现为一种功能活动中的联系。第50页，课件共65页，创作于2023年2月5.4自然界的系统性（1）自然系统的分类A、天然自然系统和人工自然系统天然自然系统是尚未受到人的行为影响的系统，是各种天然自然物和天然自然运动的总和。第51页，课件共65页，创作于2023年2月5.4自然界的系统性（1）自然系统的分类B、孤立系统、封闭系统和开放系统孤立系统——同环境没有物质、能量交换的系统。封闭系统——同环境只有能量交换而没有物质交换的系统。开放系统——同环境既有物质又有能量交换的系统。开放系统是“活系统”，孤立系统是“死系统”。自然界的绝大部分子系统都是开放系统。第52页，课件共65页，创作于2023年2月5.4自然界的系统性（1）自然系统的分类C、平衡态系统、近平衡态系统和远离平衡态系统平衡态是指在没有环境因素的作用下，内部的相互作用处于相对静止、稳定的状态。近平衡态是系统内部有一定的差异，但只能导致线性相互作用的状态。远离平衡态是系统内有较大差异，可使系统出现非线性相互作用的状态。第53页，课件共65页，创作于2023年2月5.5自然系统的特性（1）整体性（非加和性）系统作为有机整体，它的功能不能归结为（也不是）各个部分的功能之和。系统的非加和性是由系统各个部分的相干性造成的。相干性是部分之间的约束、选择、协同的关系。第54页，课件共65页，创作于2023年2月5.5自然系统的特性（2）层次性系统要素的一种空间关系高级与低级的关系是自然界最基本的层次关系。整个宇宙分为三个大层次：宇观、宏观和微观。不同的层次有不同的特殊的本质和不同的规律第55页，课件共65页，创作于2023年2月层次L（cm）E（eV）E/m单细胞10610-1210-11分子10-5－10-710-2－10-110-9原子10-7－10-8100－103*10-5原子核10-12－10-13105－1062*10-3基本粒子10-13－10-16108－1091层次结构的结合能与层次尺度成反比E/m为结合能与被结合物质质量之比。第56页，课件共65页，创作于2023年2月层次质量范围（克）尺度范围（cm）星系1036－10451020－1023恒星1032－1035100－1014行星1024－1030108－1010地上物体10-15－102410-5－107分子10-22－10-1510-8－10-6原子10-23－10-2110-8－10-7原子核10-23－10-2110-13－10-12基本粒子0－10-2310-13物质层次的质量范围与尺度范围第57页，课件共65页，创作于2023年2月5.6自然界的和谐和谐：和谐是物质或过程内各种有质的差异的部分协调共进的关系。和谐关系就是相互配合、相互促进的关系，或相互补充、相互支持、相互完善、相互推动的关系。和谐的前提：各部分之间存在差异，差异就是矛盾。各部分之间的关系是否和谐，关键是看这种关系是否导致各个部分的“共进”。生态学使我们加深了对比例合理与平衡关系的认识。在生态系统内部，各个物种之间有一定的比例，才有利于生态的平衡。第58页，课件共65页，创作于2023年2月5.7宇宙和谐的原因（1）历史上有一些科学家：假定宇宙的和谐乃是上帝的创造。牛顿无