自然辩证法第一次课.ppt

1、1,硕士研究生学位课程自然辩证法,中国科学技术大学 人文学院 主讲 赵晓春 E-mail: ,2,自然辩证法教学的主要内容,第一篇 辩证唯物主义自然观（科学哲学） 古希腊与中国古代的自然观 第二篇 科学观与科学方法论（方法论） 儒家文化与中国科技发展（兼论中国陶瓷文化内涵） 学术造假（论文篡改、剽窃、抄袭）与科研道德（兼论科研选题原则） 第三篇 科学思想与社会（科学社会学） 中世纪文化思想与近代科学的诞生 法学学派及其自然辩证法思想 第四篇 科学技术与文化（科学与人文） 中国酒文化 中国饮食文化与满汉全席,3,红楼梦描述的病人角色达30余人,涉及的疾病10余种,方剂、

2、药名20多个。 她无事闷坐,不是愁眉,便是长叹,且好端端的,不知为 什么,常常的便自泪不干的。一年一月的,竟是常常如 此(27回)(忧郁症：一种复合性情绪,除悲伤外,还掺杂 着痛苦,愤怒,自罪感,羞愧,自怜等情绪因素。) 黛玉有咳嗽,咯血,消瘦,腮红，压倒桃红(34回), 患有 肺结核 王熙凤的癔病(25回)，贾瑞的单相思所致精神分裂症,4,长信宫灯,中国汉代青铜器。1968年出土于河北省满城县中山靖王刘胜之妻窦绾墓。宫灯灯体为一表面鎏金、双手执灯跽坐的宫女，通高48厘米，神态恬静优雅。长信宫灯设计十分巧妙，宫女一手执灯，另一手袖似在挡风，实为虹管，用以吸收油烟，既防止了空气污染，又有审美价值

3、。此宫灯因曾放置于窦太后（刘胜祖母）的长信宫，故名。,5,赵州桥,距今1300多 年桥身长64.4米 跨径37.02米,6,科学与艺术是人类文明发展的两翼。在人类历史发展的长河中，许多科学发明都从艺术的灵感和想像中受益，而历代艺术又从当时的科技发明和生产力发展中得到支持和启发。 因此，科学精神与人文精神在人类的发展史上是不可分割的。,7,什么是科学精神？,狭义的科学精神 = 理性，即求真 广义的科学精神 = 求真、求善、求美 求真 = 理性 求善 = 人性 求美 = 超越性 老子道德经：“万物之始,大道至简,衍化至繁” 。,8,什么是人文精神,1、执着地追求理想世界和理想人格 （超越性） 2、

4、高扬人的价值，追求人自身的完善 （人性） 3、谋求个性解放，坚持理性，反对迷信和盲从（理性）,9,自然辩证法：科学和人文精神的交汇处,由于自然辩证法是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的学科，它从自然观、认识论、方法论与价值论方面，研究科学技术及其与社会的关系，所以，它可以说有一种其他学科不能代替的优势，即它是科学精神和人文精神的交汇处、汇合点，在这里可以撞击出创造性思维的火花。,10,自然辩证法的特点 自然辩证法学科性质属于哲学,什么是哲学？ 哲学是世界观的理论体系。 哲学有什么特点？ 它与自然科学的最大区别 就在于它的研究对象是 “非给定的”！,11,哲学的特点 一是立足有限

5、，探讨无限。 （如对无限宇宙的探讨大爆炸宇宙学） 二是立足个别，探讨一般。 （如哲学家吃鸡的故事及悖论的发现）,12,由此产生两个特点：,一是立足有限，探讨无限。 （如对无限宇宙的探讨大爆炸宇宙学）,13,由此产生两个特点：,一是立足有限，探讨无限。 （如对无限宇宙的探讨大爆炸宇宙学）,宇宙是有限的吗？ 时间和空间是有开端的吗？如果有，那么在它之前宇宙是什么样的呢？ 宇宙的结局是什么样的呢？ 但无论如何，这是科学家和哲学家都十分感兴趣的一个话题，因为这个问题过去只能是个神学问题！,14,二是立足个别，探讨一般 （如哲学家吃鸡的故事及悖论的发现） “悖论”一词，英语为Paradox，它的字面意思

6、是指荒谬的理论，有的叫它“逆论”，有的叫它“反论”。其实，它的实质就是红楼梦里的一句话：“假作真时真亦假”。物理学中将它称作“佯谬”。,15,假作真时真亦假； 无为有处有还无。 太虚幻境联 王希廉红楼梦总评云：“读者须知，真即是假，假即是真；真中有假，假中有真；真不是真，假不是假。明此数意，则甄宝玉贾宝玉是一是二，便心目了然。”这副对联可谓是总括了红楼梦创作手法上的某些规律。 对联所言，把假当真，则真的便成了假的了；把没有的视为有的，有的也就成了没有的了。,16,悖论的发现,悖论的由来已久，它的起源可以追溯到古希腊和我国的先秦时代。但是，严格意义下的悖论是在19世纪末、20世纪初数学家在数学基

7、础研究过程中发现的。当集合论成为数学的基础之后，随着人们对无穷集合认识的深入，就不断地发现许多悖论,17,哲学史上最早的悖论之一 说谎者悖论,最著名的说谎者悖论是“埃比曼尼德悖论”， 是指公元前六世纪克里特岛上的哲学家埃比曼尼德说的一句话： “所有的克里特岛人都说谎”,18,哲学史上最早的悖论之一 -说谎者悖论,说谎者悖论还可以用下述较为严格的版本来表述： (s)“本语句是假” 如果语句S是真，那么根据S本身所述的内容，则S又应当是假；如果语句S是假，那么根据S本身所述的内容，则S又应该是真。所以其悖论是显然的。,19,薛定谔的猫,薛定谔的猫是奥地利物理学家埃尔温薛定谔试图证明量子力学在宏观条

8、件下的不完备性而提出的一个思想实验。实验内容如下：,20,把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后 把这个盒子连接到一个包含一个放射性 原子核和一个装有有毒气体的容器的实 验装置。设想这个放射性原子核在一个小时内有50的可能性发生衰变。如果发生衰变，它将会发射出一个粒子，而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置，打开装有毒气的容器，从而杀死这只猫。根据量子力学，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，但是，如果在一个小时后把盒子打开，实验者只能看到“衰变的原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况。,21,现在的问题是：这个系统从什么时候开始不再处于两种不同状态的叠加态而成为其中的

9、一种？在打开盒子观察以前，这只猫是死了还是活着抑或半死半活？这个实验的原意是想说明，如果不能对波函数塌缩以及对这只猫所处的状态给出一个合理解释的话，量子力学本身是不完备的。,22,这个思想实验的意义是，将量子理论从微观领域带到了宏观领域，而导出和一般常识相冲突的结果。根据哥本哈根学派的解释，当观察者未打开盒子之前，猫处于一种“又死又活”的状态，该状态可以用一个波函数来描述，而波函数可由薛定谔方程解出。一旦观察者打开盒子观察，波函数会坍塌(Collapse)，猫呈现在观察者面前的只会是“生”或“死”的状态之一。这导致了对世界客观性和人意识的作用的讨论。,23,根据多世界理论，当观察者打开盒子的一

10、刻，世界会分裂成多个世界，而观察者只能进入众多的世界其中的一个，而观察结果就因此只有一个，猫是“生”或“死”。而在其他世界里猫的状态会由薛定谔方程决定。其生存的概率越大，猫幸存下来而处于其中的世界的数目就越多。 薛定谔可被视为一个佯谬，由“不确定”的衰变检测器毒药猫的生死构成一条因果链，将量子的不确定与宏观物质（猫的生死）的不确定性联系起来，而根据日常经验，无论我们是否观察，猫的状态必为生或死中之一。,24,数学史上三次危机,1.不可通约性的发现引起第一次数学危机。 宇宙间的一切现象都归结为整数或整数之比 (毕达哥拉斯学派) 边长为1的正方形的对角线长度既不是整数，也不是整数的比所能表示 产物

11、：古典逻辑与欧氏几何学,25,数学史上三次危机,2.贝克莱悖论 先设x有增量，又令增量为零，也即假设x没有增量。”他认为无穷小dx既等于零又不等于零，召之即来，挥之即去，这是荒谬 产物：柯西详细而有系统地发展了极限理论，澄清了前人的无穷小的概念，而且把无穷小量从形而上学的束缚中解放出来,26,数学史上三次危机,3.在康托的一般集合理论的边缘发现悖论造成 其中最著名的是罗素于1919年给出的，它涉及到某村理发师的困境,27,“理发师悖论”,罗素悖论中有许多例子，其中一个很通俗也很有名的例子就是“理发师悖论”：某乡村有一位理发师，有一天他宣布： 只给不自己刮胡子的人刮胡子 那么就产生了一个问题：

12、理发师究竟给不给自己刮胡子？,28,悖论的意义,我们知道，数学一向被人们看作是一门具有高度的抽象性和严密的逻辑性的科学，既然数学中都发现了悖论，其他学科就更不必说了。事实正是如此。 悖论在物理学中又叫作“佯谬”(如“波尔兹曼佯谬”、“双生子佯谬”、“光速佯谬”、“光度疑难”、“引力疑难”等等)，在哲学中则把它叫作“二律背反”,29,当然，在众多的悖论中，给科学家震动最大的要算罗素悖论了。由于它的出现，使得德国的大逻辑学家、现代数理逻辑的奠基人G.弗雷格和德国另一个数学家戴迪根处于进退维谷、束手无策的境地。因为弗雷格的巨著算术的基本规律、戴迪根的著作什么是数，其意义如何?的立论基础都是集合沦。当

13、他们发现自己著作的“大厦的基础已经崩溃”时，怎么能不因为问题的严重而忧心仲仲呢?,30,可见，对于悖论，既不能简单地用“荒谬的理论”一骂了之，也不能把它仅仅看作为了掩盖矛盾而采取的“婉转的措词”，把问题搪塞过去。因此，对于哲学，科学家不是喜不喜欢的问题，而是会不会用的问题。历史上著名的大科学家，都有很高的哲学素养，这对他们的成功起了很大的作用。,31,自然辩证法的创立和发展,随科学和哲学的发展而发展 是科学技术发展的历史必然,32,1、古代的科学和自然观 （西方公元5世纪以前，中国鸦片战争以前）,古代的科学：自然哲学科学 以古希腊人的科学成就和 中国古代的技术成就为代表,33,古希腊的四大科学

14、成就：,托勒密天文学体系 亚里士多德的逻辑学体系 欧几里德的几何学体系 盖伦的医学体系,34,35,亚里士多德是形式逻辑的创始人。他认为，逻辑学的研究对象是语言。但它所注意的只是语言的形式而不是语言的内容。词是构成语言的最基本的成分，每个词都是一判定。 他对定义作了专门研究，提出了本质定义即属加种差定义、语词定义、原因定义等，并讨论了下定义时可能出现的错误，提出了现在逻辑教本中仍在使用的一些规则。 把命题划分为简单命题和复合命题。亚里士多德研究了推理，认为推理是通过前提作出必然结论的逻辑形式。 他的三段论是一个比较完整的演绎推理理论，是一个初级的公理化系统。此外，他还提出了模态三段论理论，实际

15、上也是一个公理系统，有些内容需进一步研究。 思维规律的理论是亚里士多德逻辑的基础。亚里士多德从本体论和逻辑两个方面提出和建立了他的逻辑思维规律理论。确定了另一条思维规律是排中律。 亚里士多德研究了科学证明，他要求证明的前提必须是真实的，是必然的；证明的最初始的命题必须是直接的。他还讨论了直接证明和间接证明，并认为直接证明比间接证明优越。 他还研究了各种谬误以及驳斥谬误的方法。 在亚里士多德的逻辑理论中还有归纳和科学方法论等方面的内容。归纳是通过类比，从特殊中发现普遍，从个别中发现一般，它是一切科学证明的源泉,36,我们现在 学习的几何学，是由古希腊数学家欧几里德(公无前330前275)创立的。

16、他在公元前300年编写的几何原本，2000多年来都被看作 学习几何的标准课本，所以称 欧几里德为几何之父。 欧几里德汇集了前人的成果，采用前所未有的独特编写方式，先提出定义、公理、公设，然后由简到繁地证明了一系列定理，讨论了平面图形和立体图形，还讨论了整数、分数、比例等等，终于完成了几何原本这部巨著。 在几何学里，大家只能走一条路，没有专为国王铺设的大道,37,盖伦的最重要成就是他建立了血液的运动理论和对三种灵魂学说的发展。大约在公元前5世纪后期毕达哥拉斯学派的非罗劳斯认为人体具有三种灵魂 （一）生长灵魂，这是人、动物和植物所共有的，在人体它位于脐部； (二）动物灵魂，这是人和动物所共有的，它

17、位于心脏、主管感觉和运动 (三）理性灵性灵魂，这只有人才具备,位于脑部，主管智慧。 亚里士多德则分别称这三种灵魂为生殖灵魂、感觉灵魂及理性灵魂。植物只有生殖灵魂，动物有前二种灵魂，只有人才具备三种灵魂。 盖伦则把这三种灵魂的说法与人体的解剖学、生理学知识创造性的结合起来，提出了所谓“自然灵气”、“生命灵气”、“动物灵气”的理论。 他认为这三种灵气，在人体分别位于消化系统、呼吸系统和神经系统。它们都发源于一个被称之为纽玛的中心灵气。这种纽玛存在于空气中，人体通过呼吸，吸进纽玛从而获得活动。,38,中国古代技术成就：,四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针 冶金：越王剑、生铁和锻钢术 航海：郑和 1

18、5世纪世界上最强大的海军 农业：五大农书 蚕桑：丝绸之路 天文观测和历法：世界上最详尽的天文资料 中医中药等：数千年东方人的健康保障,39,自然观：关于自然的总的、根本的看法和观点。 古代朴素的自然观自发的唯物主义和朴素的辩证法，带有直观性、思辩性和猜测性的缺陷，包含了以后分裂的种子。 古希腊的“原子论”、“活火说”，中国古代的“阴阳五行说”等,古代的自然观：,40,2、中世纪的科学和自然观 （西方5到15世纪） 神学科学 宗教神学的自然观： 世界上一切都是神创造出来的； 人活在世界上不仅没有幸福，而且就是为了“赎罪”，以便死后升入天堂。,41,近代自然科学从神学中独立出来： 1543年 哥白

19、尼天体运行论出版 维萨留斯人体构造出版 向托勒密的地心说天文学体系和盖伦的医学体系提出了挑战。,3、近代十六到十八世纪 的科学和自然观,42,近代自然科学的自然观：克服了古代朴素自然观的缺陷，但不可避免地带有机械论和形而上学的特点。,如1830年发生的地质学史上的第一次大争论：“水火之争”。,43,岩石形成的“水成学说”（维尔纳）,岩石形成的“火成学说”（赫顿）,44,这支可观的学生队伍在 19 世纪初曾使水成论成为当时占统治地位的地质学说。,像花岗岩等结晶岩石，是高温的熔融物质冷却凝结成的，地球内部就是熔融的岩石。由于组成花岗岩的石英等矿物不溶于水，它显然不可能是从水溶液中结晶出来的。火成论

20、者还指出，在有的玄武岩分布地区，可以追索出原来的火山口。,45,1785 年，赫顿在野外考察曾发现石灰岩被红色花岗岩岩脉所穿插，在接触处，石灰岩有烧灼和烘烤现象。这就无可争辩地证明，花岗岩原是一种高温熔融的岩浆。,46,水成论与火成论这两大学派都以为自己绝对正确，确实是水火不相容，斗争非常激烈 ； 1830年前后，他们在德国开了一次辩论大会，最后以双方的相互斗殴不欢而散；教会当时坚决支持水成学派，迫害火成论者。 但是，随着时间的推移，有利于火成论的事实越来越多，水成论的许多忠实信徒也不得不改信火成论了。,“水火不相容”,47,其实，水成的岩石和火成的岩石都存在。 岩浆冷凝而成的岩石，叫做火成岩

21、或岩浆岩。 泥砂等风化物质，在地表（主要是在海洋、湖泊、河流等水域中）日积月累地沉积下来，逐渐压实、固结而成的岩石，叫做水成岩或沉积岩。 还有一类岩石，叫做变质岩，它是已经形成的沉积岩或岩浆岩在高温、高压等地质因素作用下，改变了原来的面貌，形成的一种新的岩石。大理岩和片麻岩就属于变质岩。 地球上的岩石千变万化，归结起来，不外乎岩浆岩、沉积岩、变质岩这三大类。,“盲人摸象”似的历史错误,48,能量守恒定律的发现、细胞理论的提出、达尔文生物进化论的建立，被称为19世纪自然科学三大发现。这使旧的形而上学的自然观受到猛烈冲击。 同时，德国古典哲学，特别是黑格尔哲学，在概念的辩证法中猜到了事物的辩证法，

22、这给马克思和恩格斯创立自然辩证法提供了哲学方面的条件。,4、自然辩证法的创立和发展,49,马克思、恩格斯酝酿和形成他们的新的哲学世界观，开始于19世纪40年代。他们关于自然辩证法的思想萌芽，也应追溯到这一时期。 1873年到1883年，恩格斯开始酝酿和写作自然辩证法这本书。虽未完成，但自然辩证法作为马克思主义哲学这一严整理论体系的一个重要组成部分，已经被实际地确立起来了。,50,1925年，恩格斯的自然辩证法以德、俄两种文字对照的形式首次在苏联出版。接着，日文版（1929年）、中文版（1929年）、英文版（1939年）等多种文字出版。,51,科学技术史、 科学技术哲学、 科学学、技术学、 科学

23、社会学等等。,现在，自然辩证法作为一个大的学科，与国际接轨的学科有：,52,1、有助于公众了解科学、热爱科学，普遍提高全民的公众科学素养。,研究和学习自然辩证法的意义,53,所谓“科学素养”，简单地说，就是“人们对科学知识、科学方法以及它们的影响了解有多少，有多深”。2001年中国科协公布的最新中国公众科学素养调查报告显示：每千人中只有14人具有基本科学素养，不及美国10年前的六分之一。,公众科学素养的概念,54,国际普遍认为，公众科学素养由三部分组成： 一是对科学知识，特别是对科学术语的基本了解程度； 二是对科学方法的基本了解程度； 三是对于科学技术对社会和个人所产生的影响的基本了解程度。,

24、55,中国科协于1992年、1994年、1996年、2001年和2003年对我国公众科学素养进行过五次调查工作。前四次调查结果表明，我国公民科学素养水平年增长0.2-0.3%（即答卷合格者占全体调查对象的比例），而美国1996年调查为年平均增长6%，1999年达到年平均增长12%，最近的数字表明已经达到了年平均增长16-17%。,56,三鹿奶粉反映的不光是食品安全问题,57,2、有助于科技工作者开拓思路，提高辩证思维能力。,朗道三角的启示,鲁迅先生曾经说过：读书求知“必须如蜜蜂采蜜一样， 采过许多花，这才能酿出蜜来。 倘若叮在一起，所得就非常有限，枯燥了。”,58,3、有助于领导干部不断更新科

25、技知识，自觉提高科技意识，更好地做好科学决策,如：经济效益、社会效益和环境效益的统一问题； 创造宽松环境、鼓励优秀人才脱颖而出的机制问题； 正确组织和实施科研选题、避免决策失误问题，等等。,59,非典在中国：中国失去的机遇 2003年7月18日 (记者马丁恩斯林克，中国特稿社记者丁逸旻、熊蕾协助报道。丁逸旻、熊蕾译。英文原文发表在科学。),60,北京3月中旬，严重急性呼吸综合症（SARS）疫情开始失控。在香港京华国际酒店911房间居住的一位医生已经传染了12人，他们又在全球范围引发了新的病例。,61,日内瓦的世界卫生组织官员深为急迫的危险所震动，于3月12日发出“全球警报”。5天后，他们从全世

26、界招募了11个实验室，联手奋战，查找这个新疾病的原因。 几乎没有人知道的是，在北京城南一个装备很好的实验室里，一个由病毒学家组成的研究小组已经从最早一些患者身上获取的标本中发现了一种新的病毒。他们把这种病毒接种到细胞培养基和乳鼠上，用他们的电子显微镜拍了照。,62,他们注意到，这种病毒有一个清晰的带钉刺的光环，属于一种人们还不知道会致人死命的病毒：冠状病毒。到3月的第一个星期，这个研究小组已经有了试探性的证据，证明这个新的病毒可能确实和这次流行病有联系。,63,只有一个问题,他们不敢向世界公布!,They saw it first. Yang Ruifu (left) and Zhu Qing

27、yu had pictures of the new coronavirus (top) on 26 February-but they kept quiet about it.,64,当时，中国官方的口径是，被称为非典型肺炎的这场流行病是一种衣原体细菌引起的。 衣原体假说是资深微生物学家，中国工程院院士洪涛提出的。 卫生部其实已经封杀了不同观点。,65,所以，这个研究小组既没有谋求媒介关注他们的发现，也没有通报世卫组织网络中的任何一个实验室。否则，协调世卫组织这个网络的德国病毒学家克劳斯斯托尔说，他们就有可能加快这个集体探索的进程，也会提前好几个星期，至少好几天。 “这些科学家是第一个看到S

28、ARS病毒的，”斯托尔说，在他访问军事医学科学院。“可我们一点也不知道。”,66,给斯托尔打一个电话或者发一封电子邮件就可能确保杨和他的同事们在疾病史上有一个更突出的地位，至少在权威科学杂志上发表一、两篇论文。“我们过于谨慎了，”杨现在不无惋惜地说。“我们等的时间太长了。”,67,中国科学家本来是能够拿到锁定病原，测序出其 基因组并描述其如何致人以病的第一的。 败给了外国竞争者的原因，很多人认为，这失败 部分归咎于中国科研体制上的问题：缺乏协调与合作 ，让人窒息的政治干预，对挑战权威的犹豫，以及 与外界人为的隔离。,68,这个疾病年初开始在华南的广东省爆发。媒介鲜有报道，但是通过电话、电子邮件和互联网的聊天室，很多人怀疑到问题的严重性。直到2月11日，省卫生厅才第一次宣布了这次疫情；当时，这场疾病已默默地传播了两个月，传染了300多人。,69,把一种假说当成事实来报道媒介的责任。 “他们不让别人发表意见（中国科学院副院长陈竺），” 卫生部的责任 “他们把门关死