第三讲自然观

第三讲自然观（下）近代机械论自然观、辩证唯物主义自然观经典自然科学与近代机械论自然观经典自然科学革命机械论自然观的产生机械论自然观的主旨与特点经典自然科学的产生一、近代自然科学革命的社会历史背景二、近代自然科学革命三、近代自然科学的特点一、近代自然科学革命的社会历史背景1，十字军东征2，地理大发现3，文艺复兴与宗教改革4，资本主义生产方式的出现与生产力的发展1，十字军东征1096～1291年，8次，法、意、德、英等国国王参与了东征；◦促成十字军东征的三股力量：城市经济和商人贵族和骑士教会◦旗号是保卫圣地，实质是侵略◦东征后果：东西方贸易增加10倍以上促进了文化交流消耗封建和教会势力刺激资本主义发展2，地理大发现背景：◦15世纪托勒密的《地理学》被译成拉丁文：地球是圆的◦托斯堪内里绘制的地图：中国和印度在大西洋对岸◦东方与西方的距离被大大低估了◦阿拉伯人控制了传统的贸易通道哥伦布（意）发现新大陆：1492.8.3～1493.3.15达·伽马（葡）到达印度：1493麦哲伦（葡）环球航行：1519～1922，率五只船，西班牙南美菲律宾印度非洲好望角西班牙麦哲伦在菲律宾被土著人所杀意义“美洲的发现，绕过非洲的航行，给新兴资产阶级开辟了新的活动场所。东印度和中国的市场，美洲的殖民化，对殖民地的贸易、交换手段和一般商品的增加，使商业、航海业和工业空前高涨，因而使正在崩溃的封建社会内部的革命因素迅速发展。”3、文艺复兴与宗教改革文艺复兴古典之再生，指的是对古希腊、罗马思想家如柏拉图、亚里士多德、西塞罗等的思想的研究与发扬。人文之再生，指的是包括文法、修辞、诗、历史与道德等人文学科的发展。恩格斯说：“这是人类从来没有经历过的最伟大的、进步的变革，是一个需要巨人并产生了巨人，－－在思维能力、热情和性格方面，在多才多艺和学识渊博方面的巨人的时代。”文艺复兴打开了欧洲人的视野，古代自由思想的强烈诱惑。文艺复兴形成了现代科学(甚至包括现代技术)赖以产生与发展的一整套先行观念1、人的主体性2、自然的数学化3、人类认识自然、征服自然4、人类世俗生活的先决性宗教改革基本内容：1、16世纪，马丁·路德（德）领导的宗教改革运动核心：“因信称义”、“圣经为唯一权威”，教义理解的自由化。2、加尔文教：教徒应为荣耀上帝而努力工作，世俗的成功是得到拯救可能的外在标志。意义：1、教会分裂，动摇传统神学的权威地位，促进了自由思考。2、新教伦理与近代资本主义精神4、资本主义生产方式的出现与生产力的发展工场手工业的崛起、行会的衰败，为生产力的发展提供了自由的天地。资本主义对生产力不断发展的强烈依赖，生产力发展的强迫症。生产发展为科学技术的发展提供了物质条件，提出了迫切的研究课题。二、近代自然科学革命“近代自然科学就是在这场普遍革命中产生和发展的，它必然会受到这个时代革命精神的影响，而且它本身就是彻底革命的。”1、哥白尼（Copernicus,1473-1543）托勒密的宇宙体系◦天球体系◦均轮、本轮体系◦被纳入基督教的神学体系，以支持基督教AlfonsineTables,ca.1220哥白尼革命哥白尼简历：在意大利学习10年，1499年成为罗马大学教授1543年5月24日出版《论天球的旋转》，同年去世。内容：太阳是宇宙的中心，各行星绕太阳运转地球在运动，绕太阳公转自转，由此而形成四季和昼夜月亮是地球的卫星行星按距太阳由近至远的排列为水星、金星、地球、火星、木星、士星，最外层是恒星天意义：◦《论天球的旋转》是自然科学宣布其独立的革命行为，是近代革命的先声。反对宗教神学：反对被宗教化了的“托勒密体系”对宇宙观、自然观的进步有重要意义科学理论的判别标准乃至其本质都正在发生变化2、开普勒（Kepler,1571-1630）狂热的毕达哥拉斯主义者上帝用数学设计宇宙，寻找天体运动的和谐音乐行星三定律行星运动的椭园轨道具有科学革命的意义第谷伽利略（GalileoGalilei,1564-1642）Padua2December1609近代物理学之父创造新的科学实验传统望远镜哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙追求事物的量的数学关系为目标的研究纲领，实验传统与数理传统的完美结合。理想化方法的成熟运用哲学被写在宇宙这部永远在我们眼前打开着的大书上，我们只有学会并熟悉它的书写语言和符号以后，才能读懂这本书。它是用数学语言写成的，字母是三角形、圆以及其它几何图形，没有这些，人类连一个字也读不懂。单摆运动自由落体运动惯性定律抛物运动理论软禁4、哈维（WilliamHarvey,1578-1657）盖伦理论的神圣化血液循环理论：血液在人体内不断循环，血液循环的中心——心脏是微型宇宙的太阳，与哥白尼日心说互相映照。维萨留斯解剖剧场5、波义尔（H.R.Boyle,1627-1691)近代化学的诞生元素说元素是指“某些原初的和单纯的即丝毫没混合过的物体，这些物体不是由任何其他物体组成，也不是相互组成，而是作为配料，一切所谓的完全混和物体都直接由它们化合而成，最终也分解成它们。6、牛顿（IsaacNewton,1642-1727）生平：（1642～1727）生前丧父，三岁后母亲改嫁，14岁务农，1661年考上剑桥大学三一学院，选为巴罗的助手，1665～1667（18个月）回乡躲避瘟疫：引力、微积分、光分解；1687～1727（40年）没有大的科学成就，潜心于神学研究成就：数学：微积分物理学：万有引力定律三大定律光学：太阳光谱，粒子说总结了天体力学和地面力学的成就,为经典力学规定了一套基本概念,提出了运动三定律和万有引力定律,从而使经典力学成为一个完整的理论体系,实现了自然科学的第一次大综合。如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。我不知道世人怎么看，但在我自己看来，我只不过是一个海滨玩耍的小孩，不时地为比别人找到一块更光滑、更美丽的卵石和贝壳而感到高兴，而在我面前真理的海洋，却完全是个谜。开创了一个理性时代，确立了用理性解决所面临的问题的自信。POPE的名诗：大自然和它的规律隐藏在黑暗之中上帝说：让牛顿去吧于是就有了光三、近代自然科学的特点1、力学成为主导学科2、分析方法成为主要方法机械论自然观的产生主要观点与特点一、机械论自然观的产生二、机械论自然观的主要观点与特点三、机械论自然观的历史意义一、机械论自然观的产生1、新兴科学的哺育早期的机械论自然观蕴含在科学研究的过程中。近代前期自然科学主要是力学得到充分发展，力学的辉煌成就引导人们用力学的观点来解释客观世界2、机械的广泛使用由于钟表、机械技术的发展及其在社会上的流行，使得人们倾向于用力学的或机械论的观念看待一切，甚至把整个宇宙也看成是一只硕大的机械钟。3、新哲学体系的提炼二、机械论自然观的主要观点与特点前提与基础：1、人与自然的两分2、自然的数学设计3、物理世界的还原论说明4、自然与机器的类比1、物质观认为一切物体都可以还原为最小的粒子——原子，原于是构成物质世界的最小基石，它是不变的、不可分的，具有广延、硬度、不可入性和惯性等性质，一切物体都是由原子在粒子间力的作用下，按力学规律形成的，因而也具有原子的基本性质。例如一个物体的质量就是它所包含的原子的质量的总和，由于原子的质量是不变的，所以物体的质量不随物体运动状态的改变而改变。这种原子论的物质观是经典力学世界图景的理论基础。2、时空观“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而在均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着，它又可以名之为‘延续性”’。“绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的。”3、运动观认为运动是物质的固有属性，物体具有匀速直线运动的固有性质，并以惯性运动作为全部理论的出发点。4、因果观认为可以把经典力学的因果关系推而广之，用力学模型和规律描述所有运动形式和自然现象的因果关系整个自然界被认为是由原子组成的巨大机器，它一经起动，就按照既定的力学规律确定无误地运转下去，其中的任何事件都由力学规律预先决定，从而排斥了偶然性的客观性，排斥了其它形式的运动规律及因果关系。5、相互作用观认为物质粒子之间或由它们构成的物体之间存在着万有引力，引力相互作用在空间中以直接的瞬时超距的形式传递，并支配着各种天体的运行。6、人类统治自然自然被当作奴隶来统治和压迫◦女性主义的批判(《自然之死》)人类企图代替上帝的地位，充当宇宙的统治者和创造者总体而言，机械论自然观提供了一幅关于自然界的存在图景。在这幅图景里，自然界绝对不变，自然界的一切从来如此，并将永远如此；万事万物只是在时间上彼此并列着，没有时间上的历史发展。机械论的自然观没有提供关于自然界的演化图景。特点1、唯物主义2、形而上学3、机械论4、决定论5、还原论1、唯物主义世界是物质的从自然本身来理解自然拒斥目的因2、形而上学恩格斯：“形而上学的思维方式，虽然在相当广泛的、各依对象的性质而大小不同的领域中是正当的，甚至必要的，可是它每一次都迟早要达到一个界限，一超过这个界限，它就要成为片面的、狭隘的、抽象的，并且陷入不可解决的矛盾，因为它看到一个一个的事物，忘了它们的相互联系；看到它们的存在，忘了它们的产生和消失；看到它们的静止，忘了它们的运动；因为它只见树木，不见森林。”3、机械论浅薄的机械论：把万物都看成机器拉美特利：让我们勇敢地作出结论：人是一架机器，在整个宇宙里只存在着一个实体，只是它的形式有各种变化。人的身体是一架钟表，不过是一架巨大的、极其精细、极其巧妙的钟表。深层的机械论：一切现象都可以用力来解释牛顿在《自然哲学之数学原理》第一版序言中指出：“哲学的全部重任在于由运动现象去研究自然力，再由这些力去推演其他的现象……我希望其他的自然现象也同样能由力学原理推导出来。”4、决定论对于自然界中同一类结果，必须尽可能归之于同一原因只要我们知道了物体运动的初始状态和边界条件，利用牛顿定律及其方程，便可以单值地确定物体任何时刻的运动状态。“宿命论”(一切命中注定，或一切早已被决定)拉普拉斯决定论智慧，如果能在某一瞬间知道鼓动着自然的一切力量，知道大自然所有组成部分的相对位置；再者，如果它是如此精确，足以分析这些材料，并能把上至庞大天体，下至微小的原子的所有运动，统一包括在一个公式中，那么对于它来说，就再也没有什么是不可靠的了。在它的面前，无论是过去或是将来，一切都将会昭然若揭。”5、还原论牛顿指出：“在自然科里，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时，总是应当先用分析方法，然后才用综合方法。用这样的分析方法，我们就可以从复合物论证到它们的成分，从运动到产生运动的力，一般地说从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止。”三、机械论自然观的历史意义机械论自然观是自然观发展中的一次进步，第一次将自然观建立在科学的基础上，在相当时间中是绝大多数科学家所持的自然观，与近代自然科学早期的发展水平相适应。历史局限静止、片面、孤立、绝对。◦无法解释演化问题，最终不得不回归神学的上帝，因此是不彻底的唯物主义。（第一推动）◦割裂了不同运动形式之间的联系，无法认识到运动的统一性和多样性。（臆造了许多种力，动量与动能的争论）辩证唯物主义自然观的创立一、社会历史背景二、科学基础三、德国古典自然哲学四、辩证唯物主义自然观的创立及其主旨与特点一、社会历史背景——产业革命工具机的革新◦飞梭、珍妮机、水力机、骡机与自动织布动力机◦蒸汽机机器制造机器◦移动刀架与移动刀具车床，机器大生产体系产业革命英国1760-1830年，法、德、美紧随其后，最后成为全球人类发展的必然阶段。社会历史意义：社会经济现代化，人类新文化的基础。产业革命加强了科学技术与社会生产的联系，促进了科学技术的迅速发展。二、科学基础18世纪后期及整个19世纪，在产业革命的推动下，在牛顿力学和其他学科的积累了大量材料的基础上，各门科学都有长足的进步，出现了许多划时代的科学发现，突破了原有经典自然科学关于自然界的存在图景。1、星云假