辯證唯物主義自然觀.ppt

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第一篇辯證唯物主義自然觀 政法學院馬鵬翔mapx1971 自然觀 自然觀是人們關于自然的總體看法和根本觀點 某個特定歷史時期的自然觀 總是與這一時期的科學 技術發(fā)展水平密切相關 它既是人類認識自然與改造自然的概括和總結 又是指導人們改造自然 改造社會的世界觀和方法論 第一篇辯證唯物主義自然觀 第一章辯證唯物主義自然觀的創(chuàng)立第二章辯證唯物主義自然觀的新發(fā)展 系統(tǒng)自然觀第三章辯證唯物主義自然觀的新發(fā)展 生態(tài)自然觀 第二節(jié)近代自然科學和機械唯物主義自然觀 第一章 辯證唯物主義自然觀的創(chuàng)立 第一節(jié)古代樸素辯證法自然觀 第三節(jié)19世紀辯證唯物主義自然觀 萬物有靈論一種認為自然界的各種事物都具有靈魂的觀念 是宗教的最初形態(tài)之一 人類學家泰勒認為 原始人的靈魂觀念 是從對自身的生理現(xiàn)象中產生的 原始神秘主義自然觀 雷神 樹精 第一節(jié)古代樸素辯證法自然觀 原始神秘主義自然觀 自然崇拜人們把日 月 星 風 雨 雷 電 山川及動植物都作為崇拜對象 圖騰崇拜圖騰表示氏族之意 人們長期崇拜的動植物中逐漸分化出一種動物或植物 人們認為這種動物或植物同他們有某種親緣關系 如氏族的祖宗 原始神秘主義自然觀 祖先崇拜巫術和祭祀原始人企圖通過圖騰祭祀 祈禱祖宗的庇護 使氏族免受災難 這是原始人的宗教迷信活動 模仿性巫術同類感應 原始人以此表演季節(jié)循環(huán) 以求五谷豐登 祭祀 以及解釋祭祀的教條和神話 古代樸素的自然觀 B C 700 A D 500 科學背景科學處于幼年時期 科學認識只達到事物的表面 內容主要是對世界本原的探索和解釋 性質古代東方和西方的自然哲學 同自然科學的萌芽狀態(tài)相適應 其中的唯物主義思想和辯證法思想具有樸素的 直觀的性質 西方古代樸素自然觀 愛奧尼亞時期泰勒斯 水阿那克西曼德 無限定阿那克西米尼 氣畢達哥拉斯 數(shù)赫拉克利特 火恩培多克勒 四根說 火 氣 水 土 德謨克利特 原子 虛空 原子論 西方古代樸素自然觀 米利都學派的自然觀泰勒斯 Thales B C 624 B C 547 古希臘米利都學派哲學家 生于小亞細亞的米利都城的一個奴隸主貴族家庭 家庭政治顯貴 經濟富足 泰勒斯均不屑一顧 而是傾注全部精力從事哲學與科學的鉆研 泰勒斯素有 科學之父 的美稱 哲學思想 水是萬物之本源 萬物終歸于水 從而 他否定了神創(chuàng)造一切的觀點 開創(chuàng)了從世界本身來認識世界的正確道路 西方古代樸素樸素自然觀 米利都學派的自然觀阿那克西曼德 Anaximander B C 610 B C 546 古希臘米利都學派哲學家 泰勒斯的學生 他對天文 地理和生物等方面進行過許多研究 據(jù)說 他是西方第一個使用日晷和繪制第一張全球地圖的人 哲學思想 他傾向于抽象的思維形式 世界本原是 無限定 世界從它產生 又復歸于它 另有 宇宙論 和 進化論 思想 西方古代樸素自然觀 米利都學派的自然觀阿那克西米尼 Anaximenes B C 587 B C 526 古希臘米利都學派哲學家 米利都人 據(jù)說是阿那克西曼德的學生 哲學思想 他認為 氣 是萬物的本原 氣是無限的 永恒的 運動變化的 其運動形式有稀散和凝聚兩種 由于氣的稀散化和凝聚化產生了世界萬物 萬物也可轉化為氣 據(jù)記載 他把靈魂也看成是氣 這反映了他的樸素唯物主義思想 西方古代樸素自然觀 畢達哥拉斯的自然觀畢達哥拉斯 Pythagoras B C 580 B C 500 古希臘哲學家 數(shù)學家和音樂理論家 畢達哥拉斯學派的創(chuàng)始人 哲學思想 認為 數(shù) 是萬物的本原 世界是一個由數(shù)和數(shù)的關系構成的和諧系統(tǒng) 每一種事物都是一種數(shù)的和諧 數(shù)是千差萬別的根本原因 他提出的宇宙結構論是天才的構想 畢達哥拉斯的哲學思想是古希臘唯心主義哲學的開始 直接影響了以后的哲學家 特別是柏拉圖 西方古代樸素自然觀 畢達哥拉斯的自然觀 萬物的始基是 一元 從 一元 中產生出 二元 二元 是從屬于 一元 的不定的質料 一元 則是原因 從完滿的 一元 與不定的 二元 中產生出各種數(shù)目 從數(shù)目產生出點 從點產生線 從線產生出平面 從平面產生出立體 從立體產生出感覺所及的一切物體 產生出四種元素 水 火 土 空氣 這四種元素以各種不同的方式互相轉化 于是創(chuàng)造出有生命的 精神的 球形的世界 把 數(shù) 作為萬物始基 以一種較抽象 較一般的東西 數(shù) 來說明 反映了人類抽象思維能力的提高與進步 西方古代樸素自然觀 赫拉克利特的自然觀赫拉克利特 Heraclitus B C 540 B C 470 希臘唯物主義哲學家 生于小亞細亞西部愛非斯 是該城王室的后裔 愛非斯學派的創(chuàng)始人 他放棄了貴族特權 專心研讀哲學 哲學思想 世界本原 火 是萬物的本原 世界不是神創(chuàng)造的 它是由火的變化生成的 火在按規(guī)律燃燒著熄滅著 樸素的辯證法思想 所謂 一切皆流 一切皆變 他比喻說 人不能兩次踏進同一條河流 對立理論 世間的事物都是相對的 在沒有理解惡的時候也就不可能理解善 西方古代樸素自然觀 赫拉克利特的自然觀他說 這個世界對一切存在物都是同一的 它不是任何神所創(chuàng)造的 也不是任何人所創(chuàng)造的 它過去 現(xiàn)在和未來永遠是一團永恒的活火 在一定的分寸上燃燒 在一定的分寸上熄滅 又說 火產生一切 一切都復歸于火 一切事物都換成火 火也換成一切事物 意義 否定世界上存在超自然的神 而以自然界本身的物質去尋求世界萬物的本原 用一種形態(tài)的物質來說明千變萬化 五彩繽紛的世界 他試圖從多樣性中尋求統(tǒng)一性的思想 是人類認識史上的一大飛躍 以樸素的方式道出了 世界的統(tǒng)一性在于其物質性 這一深刻的哲學道理 西方古代樸素自然觀 恩培多克勒的自然觀恩培多克勒 Empedokles B C 490 B C 430 西西里南岸的阿克拉加斯的公民 是一個民主派的政治家 同時他又自命為神 哲學思想 宇宙萬物是由 火 氣 水 土 四種物質元素按不同比例混合 從而形成各種不同性質的東西 萬物分解后又重新回到火 氣 土 水 恩培多克勒認為是兩種外在的力量 即 愛 和 恨 斗爭 的力量造成四種元素的結合和分離 西方古代樸素自然觀 德謨克利特的自然觀德謨克利特 Demokritos B C 460 B C 370 是經驗的自然科學家和希臘人中第一個百科全書式的學者 在整個希臘文化史上 其博學多才的程度除了亞里士多德 無人能及其項背 是古希臘樸素唯物主義之集大成者 哲學思想 他提出 萬物的本原是原子與虛空 原子在虛空中急劇而凌亂地作直線運動 互相碰撞形成一個漩渦運動 結合成世界萬物 他還提出 世界上一切事物都是互相聯(lián)系的 都受因果必然性和客觀規(guī)律性的制約 原子論 對西方后世產生了深遠的影響 西方古代樸素自然觀 德謨克利特的自然觀原子論其認為世界的本原是原子和虛空 原子 在希臘文中是 不可分割 之意 原子是最小的 不可分割的 其根本屬性就是絕對充實 沒有空隙 原子在質上只有形狀 大小 位置 排列次序的不同 虛空 是空洞的無限空間 其特點是松散 但虛空和原子同樣實在 虛空是原子的運動場所 原子由于內部沒有空隙而沒有內部運動 但可以在外部的虛空中運動 原子在虛空中的運動必然產生碰撞 導致原子之間的結合和分離 西方古代樸素自然觀 亞里士多德的自然觀亞里士多德 Aristotle B C 384 B C 322 世界古代史上最博學的哲學家和科學家 出生于馬其頓的斯塔基拉 他常和學生一起在林蔭道上邊散步邊講學 史稱 逍遙學派 主要思想 在哲學 歷史 政治 美學 動植物學及其他自然科學方面造詣深厚 基于對古代哲學和科學的總結 詳細闡述了自然觀 認識論 方法論和邏輯學 創(chuàng)立了形式邏輯學 豐富和發(fā)展了哲學的各個分支學科 對科學作出了巨大的貢獻 西方古代樸素自然觀 亞里士多德的自然觀運動觀與時空觀運動是潛能向現(xiàn)實 質料向形式的過渡 有本質 數(shù)量 性質和位置的運動且永恒 其與物體 時間 空間不可分 空間有限 是圍繞與被圍繞物體間的界限 時間是運動的度量 宇宙觀 四元素說 土 水 氣 火組成地球 地心說 后遭到哥白尼的批判 以太 構成天體 后遭遇愛因斯坦的批判 亞里士多德的宇宙模型 中國古代樸素自然觀 老子論道陰陽學說五行學說元氣學說八卦學說 老子論道 老子 B C 570 B C 470 思想家 道家學派創(chuàng)始人 姓李名耳 字伯陽 春秋楚國苦縣曲仁里 今河南鹿邑縣 人 著有 道德經 對中國哲學發(fā)展影響深遠 主要思想 老子認為 道 是宇宙萬物的本原 無 有 是老子關于于萬物生化的概念 其著作包含了豐富的辯證法思想 老子論道 老子的宇宙發(fā)展觀老子認為道是萬物的本源 老子描述的宇宙萬物生成模式 道生一 一生二 二生三 三生萬物道是這個生成鏈條中最早的存在 自然也就是萬物最初的源頭了 萬物由道輾轉生出 所以應該合道 才能順利成長和生存 因道生一 所以道便是 太一 老子論道 老子的生態(tài)觀人法地 地法天 天法道 道法自然 老子 道德經 第二十五章 自然主義思想 主張回歸自然 不脫離自然 與自然和諧為一 即人法自然 人的一切思想和行為與自然相一致 相協(xié)調 不能違背自然 更不能破壞自然的和諧 復歸自然本性 提倡返樸歸真 敦厚樸實 反對浮華輕薄 浮華輕薄的禮義就是世亂禍首 所以人應當做到 見素抱樸 少私寡欲 認識到貪欲多私是罪惡的根源 陰陽五行學說 陰陽學說最早起源于解釋宇宙萬物本原的嘗試 與科學 政治 宗教思想混雜在一起 其核心思想是 宇宙中存在兩種基本因素 即陰和陽 這兩種因素之間的相互作用構成了萬事萬物的結構和相互關系 陰陽學說具有很辨證的思想 也具有強烈的非理性神秘主義色彩 天之四象 人有耳 目 口 鼻為之對應 地之四象 人有氣 血 骨 肉為之對應 人又有三百六十骨節(jié)以應周天之數(shù) 所以天有四時 地有四方 人有四肢 指節(jié)可以觀天 掌紋可以察天 地 人合一 發(fā)展到后來 甚至某命理師屈指一自 一看掌紋 能斷出兇吉 從而走向神秘化 陰陽五行學說 五行學說以金 木 水 火 土五種元素 作為構成宇宙萬物及各種自然現(xiàn)象變化的基礎 五行說把自然界一切事物的性質分別納入這五大類的范疇 五行說的核心是相生相克與循環(huán)觀 五種元素在天上形成金木水火土五星 在地上就是金木水火土五種物質 在人就是仁義禮智信五種德性 古人認為這五類物質在天地之間形成串聯(lián) 如果天上的木星有了變化 地上的木類和人的仁心都隨之產生變異 占星術就是以這種天 地 人三界相互影響為理論基礎衍生而來的 陰陽五行學說 樸素唯物論思想和自發(fā)辯證自然觀認為世界是物質的 陰陽說認為陰陽二氣乃天地萬物之源 五行說則認為金木水火土五種最基本的物質是構成世界不可缺少的元素 陰陽的對立和交感是宇宙生生不息的最根本的原因所在 五種物質相互滋生 相互制約 即相生相克 處于不斷的運動變化之中 五行生克圖 五行相生金生水水生木木生火火生土土生金 五行相克火克金金克木木克土土克水水克火 元氣說 元氣說是中國古人在探索世界物質本原的過程中 發(fā)展的一門相對比較完整的學說 元氣說認為 宇宙天地和世界萬物都是由 氣 構成 氣 稀微無形 人眼察覺不到 但又充滿宇宙太空 元氣還處在不停的運動狀態(tài)之中 它聚集生成萬物 而萬物又離散成為元氣 由于元氣的運動 由于元氣中陰陽兩種屬性的矛盾沖突 從而構成了宇宙萬物及其運動的多樣性 八卦說 周易 是中國文化的巨著 它對中國的哲學 自然科學 社會科學等都有著巨大的影響 周易 分為 易經 及 易傳 易經 又成為本經 它是我國西周末年的一部古代自然科學的典籍 對于中國古代的文化和科技有著重大的影響 易傳 成書于春秋戰(zhàn)國時期 是對 易經 的注釋和發(fā)揮 史記 載 文王拘而演周易 故古人多依司馬遷之說而認同 易經 乃周文王所著 八卦說 周易 理論概觀陰陽觀 一陰一陽之謂道 圜道觀 往者屈也 來者信也 屈信相感而利生焉 變易觀 變則通 通則久天人觀 天人合一 易經 中八卦的生成與二進制的發(fā)明 易有太極 是生兩儀 兩儀生四象 四象生八卦 其八卦生成原理也正是現(xiàn)代計算機所應用的二進制原理 八卦說 萊布尼茨發(fā)明二進制萊布尼茲發(fā)現(xiàn)二進制的時間大約是在1672 1676年 1679年3月15日 他寫了題為 二進算術 的論文 對二進制進行了充分的討論 并建立了二進制的表示及運算 萊布尼茨二進制的發(fā)明與 易經 之音存在著微妙的關系 萊布尼茨發(fā)明了二進制并賦予了它宗教的內涵 并體現(xiàn)在他寫給當時在中國傳教的法國耶穌士會牧師布維 JoachimBouvet 1662 1732 的信中說 古代樸素自然觀是一種自發(fā)唯物主義和樸素辨證法的自然觀 主要圍繞三個問題嘗試對自然界作統(tǒng)一的合乎理性的說明 萬物的本原 宇宙的起源與演化 自然 一個自身有生命的 不斷地生長發(fā)育著的有機體 古代樸素辨證法的自然觀的產生 標志著人類開始運用理性思維從自然本身探索自然的奧秘 本原 本質 規(guī)律 是認識自然的道路上的巨大進步 古代樸素自然觀的特點 直觀性 具有唯物主義的傾向 直觀地整體地從客觀世界自身去尋找世界的本原 辯證性 閃爍著辯證法的光輝 充分地注意到世界是一個運動變化著的世界 看到自然界的矛盾現(xiàn)象 并把對立面的對立統(tǒng)一作為事物發(fā)展的動力 思辨性 古代樸素的自然觀是唯物的辯證的 但是樸素的 直觀感性的 猜測思辨的 它從總體上把握自然界 缺乏實驗科學基礎 把物質歸結為一種具體形態(tài) 這是有缺陷的 中世紀宗教神學的自然觀的特點 中世紀宗教神學自然觀的基本點 自然界及其萬物是由上帝 神 創(chuàng)于虛無之中 按照上帝的創(chuàng)造和安排 地球是宇宙不變的中心 各天體的位置和運行都是上帝的安排的 而地獄就在我們的腳下 自然界萬物自己是不能運動的 而是在上帝的推動下運動的 運動又服從造物主的目的 人類由上帝創(chuàng)造 人類既不能理解上帝的目的 更不能改變上帝的意志 一切只能服從 1 近代自然科學的誕生和機械唯物主義自然觀的科學基礎 第二節(jié)近代自然科學和機械唯物主義自然觀 2 近代機械唯物主義自然觀 3 近代機械唯物主義自然觀的局限 意大利文藝復興之后 科學觀點和自然觀點的第一次重大改變 是哥白尼在天文學領域完成的 1543年 天體運行論 的發(fā)表揭開了近代自然科學的序幕 引發(fā)了自然觀的變革 地球不是不動的 也不是宇宙中心 摒棄了神創(chuàng)世的宇宙觀 1 近代自然科學的誕生和機械唯物主義自然觀的科學基礎 1 近代自然科學的誕生 哥白尼革命 天文學革命 尼古拉 哥白尼 Nicolaus Copernicus 1473 1543 是波蘭偉大的天文學家 太陽中心說的創(chuàng)始人 近代天文學的奠基人 他也是一位多才多藝 學識淵博的巨人是一位杰出的醫(yī)生 社會活動家 數(shù)學家 經濟學家和畫家 天文學革命 天文學的革命是近代自然科學的開端哥白尼首先向教會權威和神學世界觀挑戰(zhàn) 哥白尼經過三十多年對日 月 星辰運動的觀察與計算 提出 太陽中心說 并寫成 天體運行論 一書 他指出太陽是宇宙的中心 地球不過是圍繞太陽運行并能自轉的一顆普通行星而已 推翻了中世紀流行的托勒密的 地球中心說 揭穿了所謂 上帝賦予地球特殊地位 的說法 摧毀了上帝創(chuàng)造世界的謬論 也是自然科學開始從神學中解放出來的標志 因此 發(fā)表 天體運行論 的1543年被當作近代科學的開端 它認為地球是宇宙的中央 日月星辰都圍繞地球運行 科學發(fā)展到牛頓階段 終于為這次革命畫上了一個句號 1687年 自然哲學的數(shù)學原理 出版 標志著經典力學體系形成 將月上世界和月下世界統(tǒng)一起來 提出了一系列經典力學基本概念 建立了經典力學的完整體系 概念 原理和運動三定律與萬有引力定律 實現(xiàn)了第一次自然科學的大綜合 牛頓力學揭示了宏觀物體的機械運動規(guī)律 是機械論自然觀的自然科學基礎 2 機械唯物主義自然觀的科學基礎 牛頓力學 艾薩克 牛頓 艾薩克 牛頓IsaacNewton 1643 1727 生于英格蘭林肯郡的小鎮(zhèn)烏爾斯普 偉大的物理學家 天文學家 數(shù)學家和哲學家 經典力學體系的建立者 實現(xiàn)近代科學的第一次大綜合 被譽為人類歷史上最偉大的科學家之一 艾薩克 牛頓 科學成就古希臘哲學家的和諧思想不能在天與地之間連貫 亞里士多德認為天上的日 月 星辰的運行軌道是圓形 因為只有圓運動才是完美的 和諧的 而地上的運動 例如重物直線下落是凡俗的 牛頓引力理論和運動三定律把天上行星運動規(guī)律同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來 實現(xiàn)了天上人間的統(tǒng)一 實現(xiàn)了自然科學的第一次大綜合 這是牛頓的偉大貢獻 英國著名詩人蒲柏在為牛頓所寫的墓志銘上這樣說 大自然和它的規(guī)律隱藏在黑暗之中上帝說 讓牛頓去吧一切便燦爛光明 慣性是物質的本質屬性 物質自身沒有改變狀態(tài)的能力 只有當外力作用于運動物體只上市 真正的運動才能發(fā)生或有所改變 機械論者據(jù)此提出了外因論 哲學的全部任務看來就在于從各種運動現(xiàn)象來研究各種自然之力 而后用這些力去論證其他的現(xiàn)象 機械論者試圖把一切運動都還原為機械運動 機械論自然觀的自然科學基礎 物體的運動只能改變物體的速度與位置 不能改變質量 機械論者據(jù)此把一切變化歸結為位置變化 否認質變 存在 絕對空間 和 絕對時間 空間和時間成了脫離物質的獨立實體 機械論自然觀的自然科學基礎 可以用嚴格的數(shù)學方程是表示機械因果性公式 據(jù)此可以精確預言運動結果 能用同樣的推理方法從力學原理中推導出自然界的其他許多現(xiàn)象 物質微粒 可以無限地分割 而且是可以無限地把它分離開來的 機械論者據(jù)此力圖機械地分解自然界 把自然界還原為物質實體的集合 把物質實體還原為基本粒子的集合 機械論自然觀的自然科學基礎 世界是一部由惰性物體組成的機器 物體運動是由于外力的推動 遵循嚴格機械決定論的因果關系 2 近代機械唯物主義自然觀 1 機械的自然圖景 2 嚴格的機械決定論 拉普拉斯決定論 由于近代初期力學首先得到比較充分的發(fā)展 同時由于在17 18世紀技術中的力學應用即機械技術發(fā)明的愈益增加 相應地 形成了以力學為模式解釋宇宙 世界的觀點和理論 這就是所謂的機械論和形而上學的自然觀 宇宙是一部巨大的 精確的機器 所有的星體都在確定的軌道上精確地運行 宇宙是最有意義和最美妙的機械裝置 動物是機器 人是機器 1 機械的自然圖景 1 法國著名作家德芒納蒂爾 16世紀末 世界是一部機器2 開普勒 將天體機械比喻為時鐘3 笛卡爾 自然圖景是受精確數(shù)學法則支配的完善的機器 動物是純粹的機器4 霍布斯 英 生命是肢體的運動 心臟 發(fā)條 神經 游絲 關節(jié) 齒輪5 伏爾泰 宇宙是一架巨大的機器 制造機器匠就是上帝6 法國唯物主義哲學家拉美特利 laMettrie 1709 1751 人是機器 把人簡化為一種沒有靈魂的自動機 霍爾巴赫 在大風揚起的塵埃漩渦中 沒有任何一個塵土分子的分布是偶然的 拉普拉斯完全決定論 物理系統(tǒng)的狀態(tài)完全決定于該系統(tǒng)的初始狀態(tài) 在牛頓力學體系中就是如此 2 嚴格的機械決定論 拉普拉斯決定論 Laplace 在 概率論的解析理論 中提出 設想一個妖或智神 知道宇宙中所有物體的受力與初始位置和速度 那么宇宙的未來和過去就是完全決定的 都是已知的 近代機械唯物主義自然觀 近代機械唯物主義自然觀的特點恢復和堅持了唯物主義自然觀 堅持按照客觀事物的本來面目認識自然事物 承認自然界及其運動規(guī)律是客觀的 不是上帝干預的 天上 地下 有著統(tǒng)一的客觀運動規(guī)律 具有機械性的缺陷 用力學的知識和規(guī)律去解釋 說明其他一切自然現(xiàn)象 甚至認為 運動是機器 人是機器 具有形而上學的缺陷 認為各種自然現(xiàn)象是彼此孤立的 沒有聯(lián)系的 而且是 靜止不動 絕對不變 的 即使有動 也是外力的推動 自然界的變化只是數(shù)量的增減和場所的變更 而變化的原因不在事物的內部 而是外力所致 第三節(jié)辯證唯物主義自然觀 辯證唯物主義自然觀產生的客觀條件 天文學 康德 拉普拉斯星云學說地質學 賴爾的 地質漸變論 物理學 能量守恒與轉化定律化學 原子論的確立和人工合成尿素生物學 細胞學說生物進化論 天文學方面 康德星云假說1755年 德國哲學家康德在 自然通史和天體理論 中提出天體的星云演化假說 在這一假說中 康德指出了太陽系不可避免的毀滅 在僵死的機械論自然觀上打開了第一道缺口 對宇宙神創(chuàng)論是一個有力的批判 為辯證唯物主義自然觀的形成提供了天文學方面的基礎 天文學方面 康德星云假說基本論點是 第一 太陽系是由彌漫星云物質 即大團的氣體和塵埃演化而來 第二 形成太陽系的動力是自引力 即星云各部分之間相互吸引的力 天文學方面 拉普拉斯星云假說1796年 法國科學家拉普拉斯在 宇宙系統(tǒng)論 中 獨立于康德 提出了第一個科學的太陽系起源理論 星云說 康德的星云說是從哲學角度提出的 而拉普拉斯則從數(shù)學 力學角度充實了星云說 因此 人們常常把他們兩人的星云說稱為 康德 拉普拉斯星云說 天文學方面 康德 拉普拉斯星云假說在僵化的自然觀上打開第一個缺口 關于第一次推動的問題被取消了 地球和整個太陽系表現(xiàn)為某種在時間的進程中逐漸生成的東西 地質學方面 賴爾的漸變論英國地質學賴爾在 地質學原理 中以豐富的材料論證了地球地層漸變的理論 他認為地球表面的變遷是由于各種自然力的緩沖作用而形成的 并不是超自然的力量 如上帝的作用 賴爾的漸變論有力地駁斥了災變論的觀點 把地質學引向了進化 科學的道路 物理學方面 物質守恒定律拉瓦錫化學實驗證明了 化學變化前后物質總質量的守恒 為能量守恒定律做了鋪墊 能量守恒定律與轉化定律揭示了自然界各種物質運動形式之間的相互聯(lián)系 相互轉化及規(guī)律 實現(xiàn)了物理學的第二次大綜合 電磁理論 經典電動力學 法拉第把電和磁聯(lián)系起來 麥克斯韋證明光是一種電磁波 光學 電學和磁學就融合成為一體 實現(xiàn)了經典物理學的第三次大綜合 化學方面 英國化學家玻義耳 科學元素概念的提出 法國化學家拉瓦錫 建立的科學燃燒理論 英國化學家 物理學家道爾頓的科學原子論 1828年維勒用氰酸與氨合成了尿素 打破了有機物與無機物之間的界線 門捷列夫制定的元素周期律實現(xiàn)了使元素系統(tǒng)化 表明元素性質的發(fā)展變化的過程是由量變到質變的過程 是由低級到高級 由簡單到復雜的過程 生物學方面 細胞學說的建立 德國植物學家施萊登施萊登和動物學家施旺1838年和1839年先后創(chuàng)立了細胞學說 揭示動植物由細胞組成 打破了物種之間的界線 達爾文 物種起源 英國生物學家達爾文發(fā)表了 物種的起源 一書 提出了以自然選擇為基礎的生物進化理論 指出植物和動物以及人類在內 并不是造物主制造的 都是自然界長期進化的結果 這一系列科學發(fā)現(xiàn)引起了自然觀的深刻革命 在僵化的形而上學自然觀上打開了一個又一個缺口 特別是物理學 生物學的兩次重大理論綜合 揭示了自然界運動形式的多樣性及其相互聯(lián)系與轉化 消融了有機界與無機界之間的鴻溝 自然界的主要過程得到了科學說明 并被歸之于自然原因 為辯證唯物主義自然觀的產生提供了自然科學基礎 辯證唯物自然觀的創(chuàng)立 馬克思的工作馬克思 自然界是人類賴以生存的物質基礎 自然界在人類出現(xiàn)之前已存在 人類是自然界的一部分 人類發(fā)展的歷史本身是自然史的即自然界成為人的這一過程的一部分 1844年經濟學 哲學手稿 恩格斯的工作辯證唯物主義自然觀 主要是恩格斯創(chuàng)立的 集中體現(xiàn)在 自然辯證法 和 反杜林論 中 概括和總結了時代自然科學的成果 批判地吸收了德國古典哲學的合理成分 建立起辯證唯物主義的自然觀 自然界是物質的 運動在量上和質上都是不滅的 意識 思維是物質高度發(fā)展的產物 時間和空間是物質的固有屬性和存在形式 自然界的一切事物都是矛盾統(tǒng)一體 矛盾推動自然界運動 發(fā)展 人類和社會是自然界發(fā)展到一定階段的產物 實踐導致自然界分化為天然自然和 人化自然 3 辯證唯物主義自然觀 1 基本內容 2 基本特征 人與自然的對象性關系是能動性與受動性的統(tǒng)一 唯物論與辯證法的統(tǒng)一 自然史與人類史的統(tǒng)一 天然自然與人化自然的統(tǒng)一 歷史本身是自然史的即自然界成為人這一過程的一個現(xiàn)實部分 并且 把經濟的社會形態(tài)的發(fā)展理解為一種自然史的過程 自然史與人類史的統(tǒng)一 天然自然與人化自然的統(tǒng)一 以往的自然觀都是 天然自然觀 辯證唯物主義自然觀所揭示的自然界還包含人化了的自然界 人創(chuàng)造 占有和 再生產 的自然界 這種自然觀更符合自然和人類發(fā)展的事實 并強調了人的參與 說明了人與自然關系中最能體現(xiàn)人的本質的方面在于人能按照自己的意志塑造自然界 人是能動的自然存在物 但人的能動性的發(fā)揮是受自然制約的 是不能超越自然限度的 外在自然對人的優(yōu)先地位并不因人的活動而消失 人類只能順應自然規(guī)律 人在自然界里獲得的自由程度還取決于對自己受動性的認識程度和控制能力 人與自然的對象性關系是能動性與受動性的統(tǒng)一 為馬克思主義的科學觀 科學方法論以及科學與社會的研究奠定了理論基礎 3 重大意義 實現(xiàn)了自然觀發(fā)展史上的革命性變革 為科學與技術提供了世界觀 認識論 方法論和價值論的理論前提 為自然科學和人的科學的結合提供了理論前提 辯證唯物自然觀的發(fā)展 經典物理學的巨大成就 19世紀 物理學以經典力學 熱力學 統(tǒng)計物理學和電磁學為支柱 建立了一座宏偉而近乎完美的經典物理學大廈 經典物理學的巨大成就 使人們認為物理學的發(fā)展已基本完成 人們對物理世界的解釋已經達到終點 物理學的一些基本的 原則的問題都已經解決 剩下只是在一些細節(jié)上作一些補充和修正 使已知公式中的各個常數(shù)測得更精確一些 洛倫茲 在今天 人們提出了與昨天所說的截然相反的主張 這樣一來 已經沒有真理的標準了 也不知道科學是什么了 我真后悔我未能在這些矛盾出現(xiàn)前五年死去 19世紀末20世紀初以來 自然科學的發(fā)展 促進了系統(tǒng)自然觀和生態(tài)自然觀的形成和確立 這是對辯證唯物主義自然觀的新發(fā)展 經典物理學的危機 系列新發(fā)現(xiàn)首先是世紀之交物理學的三大發(fā)現(xiàn) 電子 X射線和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線 1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放射性 1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子 隨后居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性元素 這些發(fā)現(xiàn)立刻動搖了關于原子和元素不可分 不變 是物質組成最小單位的形而上學觀念 19世紀下半葉 牛頓力學在各個自然科學領域得到了廣泛應用 似乎 經典物理學大廈已經竣工完成 但是 就在經典物理學家慶賀大廈即將竣工之際 大廈的底座和基礎卻出現(xiàn)了裂痕 19世紀末20世紀初物理學出現(xiàn)三大發(fā)現(xiàn)和兩個問題 很快引起了一場物理學革命 徹底改變了科學家的自然圖景 當時物理學家的泰斗 凱爾文勛爵在新年賀詞中把物理學的19世紀發(fā)展和20世紀的前景比喻為 物理學一片晴朗天空 只有兩朵小小烏云 這兩朵烏云就是黑體輻射問題和以太問題 然而這兩個問題不僅沒得到解決 而且變成了壓城的滾滾黑云 經典物理學危機 兩朵 烏云 其次是物理學的萬里晴空中飄來了兩朵烏云 第一朵 以太漂移 的 零結果 即證實根本不存在以太 第二朵 黑體輻射的 紫外災難 經典理論完全不能解釋實驗結果 科學家進而發(fā)現(xiàn) 伽利略相對性原理僅適用于經典力學 但卻不適用于經典電磁學 至此 經典物理學體系內部矛盾重重 陷入全面徹底的危機 兩朵烏云 以太漂移 1876年 1879年間 美國物理學家邁克爾遜和莫雷進行了搜索以太風的實驗 他們設想 如果地球有相對于以太的運動而以太又是光的傳播介質 那么光順著以太的方向運動到一定距離再沿逆著以太方向運動導原點的時間 必然會大于光垂直于以太運動方向往返同樣距離的時間 就好像游泳時順流逆流各游相等距離的時間必然大于等距離往返對岸的時間 多次實驗并沒有找到以太風或地球相對于以太的相對運動 黑體輻射 黑體受高溫而向外輻射 斯特凡 黑體輻射的總能量與他的絕對溫度的4次方成正比 維恩 維恩公式在短波部分與實驗結果符合 瑞利和金斯 瑞利 金斯公式在長波部分與實驗吻合 在短波部分 得出荒謬的結論 即當輻射的波長無限小時可以獲得無限大的能量 后來被稱為 紫外災難 普朗克 1900年通過內插法將維恩公式和瑞利 金斯公式結合 提出能量子概念 普朗克 德 1858 1947 辯證唯物自然觀的發(fā)展 危機與革命電子的發(fā)現(xiàn) 打破了原子不可分的傳統(tǒng)觀念 開辟了原子物理學的嶄新領域 放射性的發(fā)現(xiàn) 導致了放射學的研究 為原子核物理學作好必要的準備 以太漂移的探索 使以太理論處于重重矛盾之中 為從根本上拋開以太存在的假設 創(chuàng)立狹義相對論提供了重要依據(jù) 黑體輻射的研究導致了普朗克黑體輻射定律 由此提出了量子假說 開辟了量子力學時代 辯證唯物自然觀的發(fā)展 相對論的提出以太檢驗 麥克爾遜 莫雷實驗相對論的提出 1905年狹義相對論 該理論表明絕對空間與絕對時間的概念是想象中的虛構 不是直接由物理學的觀察和實驗得來的 牛頓的時空觀是一種經驗感覺 相對論中的質能方程表明以光速運動 質量與能量等效 數(shù)值等效 而并非是質量與能量相同 質量與能量是物質的一種屬性 辯證唯物自然觀的發(fā)展 狹義相對論兩個基本原理相對性原理光速不變原理相對論時空觀同時的相對性時間的相對性空間的相對性質量的相對性 辯證唯物自然觀的發(fā)展 量子論和量子力學的建立黑體輻射的紫外災難 1900年 普朗克提出能量子假說 1905年 愛因斯坦提出光量子假說及理論 1911年 盧瑟福提出原子的有核模型 1913年 波爾量子論原子模型 辯證唯物自然觀的發(fā)展 量子論和量子力學的建立1923年 德布洛意提出物質波假說 1925 1926 薛定諤提出波動力學 海森堡提出矩陣力學 1927年證明二者等價 測不準原理 不能同時以任意高的準確度測定電子的位置和速度 玻爾的互補概念 電子的粒子圖象與波動圖象看作是同一個實在的兩個互補的描述 這兩個描述中的任何一個都只能是部分正確的 有關實在的基本概念發(fā)生了巨大變革 辯證唯物自然觀的發(fā)展 人類對自然認識的新發(fā)展通過這場激動人心的物理學革命 在科學理論基礎和自然觀上都產生了重要后果 兩個全新的基礎理論 相對論和量子力學大大擴展了人們對物質世界的認識 微觀 從原子到夸克宇觀 從星系到河外星系生物 從細胞到基因物質的利用 從微米水平到納米水平 信息的交流 從電報 電話到互聯(lián)網 能量的開發(fā) 化石能 核能 太陽能 思維方式的變革 從辯證思維到系統(tǒng)思維 上帝擲不擲色子 愛因斯坦和玻爾三十年之爭 玻爾與愛因斯坦之爭是現(xiàn)代物理學史上一場影響深遠的學術論爭 論戰(zhàn)的主題先是波粒二象性和測不準原理 后是EPR 佯謬 及其發(fā)展 貝爾不等式 海森伯的測不準原理及玻爾的并協(xié)性概念 構成了量子理論的物理詮釋的進一步工作的基礎 它們是后來眾所周知的量子理論的哥本哈根詮釋的兩根主要支柱 對于量子力學要求放棄經典物理學中的因果決定論描述 代之以非決定論的量子理論描述 愛因斯坦表示不能接受 在他看來 上帝不擲色子 玻爾的物理學考試一次 哥本哈根大學出了一道物理試題 如何用一只氣壓計測量摩天大樓的高度 一個學生給出的答案是 把一根繩子系在氣壓計上 將氣壓計從大樓的天臺放到地面 繩子的長度加上氣壓計的長度就是大樓的高度 這個答案讓教授非常惱火 他判這個學生不及格 學生不服 于是學校派了一個獨立仲裁員處理這件事情 仲裁員裁定學生的答案是正確的 但是沒有用到什么物理學知識 他要求這個學生在6分鐘內給出一個明確利用了物理學知識的答案 五分鐘后 這個學生表示已經有了好幾個答案 第一 可以將氣壓計從房頂上扔下去 計算氣壓計達到地面的時間 然后用自由落體公式計算出大樓的高度 第二 如果天氣晴朗 先測量氣壓計的長度 其直立時影子的長度以及大樓影子的長度 然后通過比例就能容易的計算出大樓的高度 第三 在氣壓計上系上一小段繩子 先在地面 然后在房頂上做單擺運動 大樓的高度可以通過一系列復雜的計算得到 第四 用氣壓計分別測量地面和房頂?shù)臍鈮?通過氣壓差算出大樓的高度 顯然 最后一個才是老師希望得到的答案 但他馬上又補充道 不過 最好的辦法就是直接去找大樓的看門人 對他說 告訴我這座大樓的高度 我就把這個氣壓計送給你 這個給出一連串奇思妙想的學生就是玻爾 這場論戰(zhàn)起始于1927年10月在比利時布魯塞爾舉行的第五屆索爾維物理討論會 愛因斯坦同玻爾展開了激烈的爭論 這是一次包括愛因斯坦和玻爾在內世界頂級物理學大師的聚會 會上 愛因斯坦認為玻爾的互補原理 一方面無法與波動概念發(fā)生更密切的關系 另一方面又用基本物理過程的時間和空間來碰運氣 玻爾在答辯中力圖把愛因斯坦 爭取 過來 說互補原理也曾出現(xiàn)在愛因斯坦的理論中 1905年 愛因斯坦不是指出光既是光子又是波嗎 1917年 愛因斯坦不是給出一個表示幾率的原子自發(fā)幅射嗎 然而 愛因斯坦接二接三地提出幾個理想實驗想批倒 測不準原理 但都被玻爾逐一駁倒 愛因斯坦似乎在這次交鋒中輸給了玻爾 玻爾成功地捍衛(wèi)了哥本哈根詮釋的邏輯的無矛盾性 但在愛因斯坦看來 玻爾的論斷與其說是一種科學理論 倒不如說是一種精巧設計的獨斷論的信仰 3年之后 在1930年10月的第六屆索爾維會議上 愛因斯坦提出了著名的 光子盒 的理想實驗 光盒子實驗 一個不透明的盒子用彈簧固定在固定的裝置里 盒壁上有一個小孔 這個盒子中充滿了輻射 在其一壁上裝有一個用時鐘裝置控制的快門 在匣子發(fā)出一個光子之前和放出光子之后 分別測定匣子的重量 愛因斯坦論證 釋放光子過程的時間間隔可以用時鐘機構精確測定 而光子的能量也可量而任意精確地測定 這樣 就顯然違反了測不準原理 愛因斯坦的目的十分明確 只要能夠通過對一個理想實驗的機制進行細致透徹的分析 推翻測不準原理 玻爾的理論將會分崩離析 玻爾聽完愛因斯坦的講解后 面色蒼白 呆如木雞 這個場面的目擊者 比利時物理學家羅森菲爾德寫道 面對這一問題 玻爾感到十分震驚 他不能馬上找出這問題的答案 整個一晚上他都感到極度不快 他從一個人走向另一個人 企圖說服他們這情況不可能是真實的 而且指出 如果愛因斯坦正確 則將是物理學的終結 但玻爾提不出任何反駁 我永遠也不會忘記這兩個對手在離開俱樂部時的身影 愛因斯坦 一個高高的莊嚴的形象 而玻爾則在他身旁快步走著 非常激動 他徒勞地辯護說 如果愛因斯坦的裝置能夠運轉 這將意味著物理學的終結 然而第二天 玻爾有喜氣洋洋地出現(xiàn)在大會上 給愛因斯坦以 致命 的反駁 他也巧妙地利用了愛因斯坦廣義相對論中的一個紅移公式 即一個在重力場中移動的時鐘 在移動時有一個位勢差時 在時間間隔T內時鐘快慢將會改變T的變化 于是 測不準原理 又不可避免地出現(xiàn)了 即要在測定光子能量的同時 想準確地測出光子輻射出來的時間是根本不可能的 這次 輪到愛因斯坦目瞪口呆了 盡管玻爾能成功地揭露出每一個這樣的理想實驗的弱點 愛因斯坦還是不愿承認量子理論及其哥本哈根詮釋是最后的答案 在后來一些年中 他寫道 可以相信這在邏輯上是可能的 是沒有矛盾的 然而它與我的科學直覺如此背道而馳 我不能放棄找尋一個更完整的概念的研究 在愛因斯坦看來 物理實在是受不依賴于人而存在的因果律所支配 物理學的目的就是去發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律 用概率語言表達的物理理論 不能對自然現(xiàn)象作完全決定論的描述 在最好的情況下 也只能是物理學發(fā)展進程中一個暫時的權宜之計 因為它從根本上否定確定性知識 上帝并不擲骰子 成了他的名言和終身的信念 對此 玻爾只能回答說 去預言上帝如何擺弄這個世界 也不是我們的事情 玻爾認為 先入為主的看法和往日的概念 已不能再當成理解物理實在的可靠指南 至此 爭論雖仍然以物理學的面目出現(xiàn) 但主戰(zhàn)場實際上已經轉移到哲學領域 也就是說 愛因斯坦與玻爾的分歧歸根結底是哲學信念的分歧 玻爾是實證論者 而愛因斯坦卻是實在論者 前者不允許將實在本性延伸到人類觀察與測量的范圍之外 后者的哲學在一句廣泛引用的名言中得到充分表達 上帝不擲骰子 這是身為量子力學先驅的愛因斯坦激烈反對量子力學的哥本哈根解釋的最深層的原因 愛因斯坦認為 量子理論的統(tǒng)計性是由于這個理論未能對物理現(xiàn)象提供一個完備和協(xié)調的描述 他相信進一步發(fā)展會展現(xiàn)一個更深刻的理論 在這理論中 原子尺度上的事件可以被確切預言 而不只是幾率 物理學會重新回到人們所熟悉的經典理論的因果性描述 而玻爾則認為 量子力學現(xiàn)行體系不僅是一個 完備 的理論 而且也是 唯一 的理論 即 某些問題不僅是量子力學所 不允許的 而且也是我們的知識本性所 不允許的 玻爾相信 量子力學的現(xiàn)行體系不僅規(guī)定了我們知識的限度 也最終規(guī)定了人類理性探索和理解的限度 由于對量子理論的哲學感到深深不滿 多年以來 愛因斯坦變得愈來愈置身于物理學物理學發(fā)展主流之外 顯得孤獨 正如一位傳記作家說的 在日益增長的不滿情緒中 愛因斯坦引退了 他置身于物理學發(fā)展主流之外 造成了他晚年的悲劇氣氛 甚至他最忠誠的朋友也無法驅散它 對于玻爾來說 由于他未能贏得愛因斯坦轉向量子理論 他終身引以為憾 另一方面 玻爾認識到 從愛因斯坦的反對中他獲益非淺 在他思維的每一步發(fā)展過程中 來自愛因斯坦的強有力的心靈的微妙的批評 激勵著他去更完美地表達他的思想 據(jù)說愛因斯坦在一封信中稱玻爾為 一生中給我最大啟示的教父和朋友 而玻爾臨終前在黑板上畫的兩張草圖中 其中一個就是愛因斯坦的那個著名的 光盒子 在給玻爾的另一封信中 愛因斯坦懇切而無可奈何的寫道 我實在非常了解你為什么要把我看做是一個不悔改的老罪人 但是我相信你并沒有了解我是怎樣走過我這條孤獨的道路的 即使沒有絲毫的可能性會使你贊同我的看法 也肯定會讓你覺得有趣 我要把你的實證論的哲學看法撕得粉碎 以此來自娛 但是看來 在我們活著的時候 這是不可能實現(xiàn)的 這場爭論至今還未結束 但無論如何 兩個巨人之間的爭論已經在歷史上樹起了一座無與倫比的思想豐碑 永遠留給后人贊嘆與評說