自然辩证法概论PPT

自然辩证法概论绪论一、什么是自然辩证法（dialecticsofnature）？用马克思主义哲学（辩证唯物主义）的观点和立场研究自然界和自然科学发展的普遍规律的理论或学科，是马克思主义的自然观和科学观。马克思主义哲学——辩证唯物主义（DialecticalMaterialism）——体系研究对象对应学科马克思主义哲学相关理论自然界自然哲学自然辩证法社会社会哲学历史唯物论人类思维思维哲学辩证逻辑二、自然辩证法的组成部分和主要内容1、组成部分：三大块——自然观（viewofnature）、科学方法论（scientificmethodology）和科学观（viewofscience）。2、主要内容①自然界发展的一般规律。②自然科学的性质、发展规律及其在社会发展中的地位和作用。③自然科学方法论。④科学思想的历史演变。⑤数学和各门自然科学中的哲学问题。数学和自然科学有何区别？罗素说：“数学是这样一门学科，这门学科我们既不知道它说的是什么，也不知道它说的是否正确。”结论自然科学是经验科学（empiricalscience）或实证科学（positivescience）、或然真理，其逻辑形式为综合命题；数学是形式科学（formalscience）、必然真理，其逻辑形式为分析命题。因此自然科学的结论必须经实验检验才能确定；数学的结论往往只须通过逻辑规则来判定。何谓分析命题（analyticproposition）？何谓综合命题（syntheticproposition）？①单身汉是未婚的男人。②单身汉是脾气古怪的男人。①眼科医生是治眼病的人。②眼科医生是细心的人。第一章人类自然观的发展第一节古希腊自然观一、古希腊自然观的基本特点1、朴素性、直观性、猜测性。2、整体性（整体大于部分之和）。3、数理自然观（对自然的数学化理解即毕哥拉斯主义）。4、有机自然观。5、思辨性（speculation。从概念推出存在）。6、极端重视理性的力量。三、古希腊自然观的主要内容：世界本原（arche）论1、泰勒斯（Thales，公元前624—547）：水是世界的始基和本原。2、阿那克西米尼（Anaximenes，前588—524）：世界的本原是气。3、毕达哥拉斯（Pythagoras，前570—490）①“数”的神秘主义：数是万物的本原●西方历史上第一个唯心主义者。●毕达哥拉斯主义——科学数学化的萌芽。②地动的观念。③毕达哥拉斯定理和数学史上的第一次危机——无理数悖论（paradox）。数学史上的另两次危机●第二次危机——无穷小悖论（贝克莱悖论）：无穷小是零还是非零？如：对函数Y=X²求导数：△Y／△X=2X+△X=2X该等式右边的△X必须也可以为0，而左边则不能为0。这就出现了逻辑矛盾。●第三次危机——集合论悖论（罗素悖论，1902）：一个由不属于自身的集合所构成的集合属不属于自身？结论：S属于S当且仅当S不属于S。4、赫拉克利特（Heraclitus，前540—480）：“火”是万物的本原。“太阳每天都是新的”，“人不能两次踏进同一条河流”。形象地体现了万物流转、无物常住、永恒变化。他是第一个把自然的本质了解为过程的人。列宁称他为辩证法的奠基人。5、德谟克利特（Democritus，前460—361）：原子论。古代哲学家中最接近近代科学的人，其原子论是古希腊自然哲学的最高成就。6、亚里士多德（Aristotle，前484—322）：四元素（水、土、火、气）说。古希腊文化的集大成者，百科全书式的学者。马克思称他是古代最博学的人。★亚里士多德名言：“我爱我师，我更爱真理。”（Platoisdeartome,butdearerstillistruth）———一种科学精神：视真理本身而非真理的功用为最高价值第二节中世纪宗教神学自然观一、上帝创世说：自然界是上帝从虚无中创造出来的。二、地心说：地球是宇宙不动的中心。人被上帝安排在宇宙中心，故是上帝之外的自然中最高贵者，是世界万物的统率者。三、上帝的第一次推动：自然界的万物不会自己运动，是受动的，运动的最终原因是非受动的始动者上帝。四、目的论（teleology）：事物的存在和运动服从于造物主的目的。第三节近代形而上学或机械唯物主义（MechanicalMaterialism）自然观一、形而上学自然观产生的科学背景：近代科学的力学化1、哥白尼（Copernicus，波兰。1473—1543）——近代科学的先驱：岂所提出的日心说（《天体运行论》，1543年）是给神学写的挑战书或向神学宣战的檄文。2、伽利略（Galileo，意大利，1564—1642）———近代科学和近代科学方法论之父3、开普勒（Kepler，德国，1571——1630）———星空的立法者行星运动三定律●行星围绕太阳运行的轨道是椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点上。●行星连接太阳形成的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。●行星围绕太阳运行的周期的平方等于其轨道半径的立方。4、牛顿（Newton，英国。1642—1727）——经典力学的集大成者（《自然哲学的数学原理》，1687）和近代文化的教皇二、形而上学自然观的基本思想1、机械自然观或机械论（mechanism）对自然的彻底的机械化理解：视动物和人为机器；将自然彻底对象化和数学化，因而“实在”（自然或世界）消失了，仅剩下一堆公式和符号，科学只与现象以及描述现象的符号打交道而不涉及“实在”或事物的“本质”（反本质主义的现象主义）。2、还原论（reductionism）一切运动均可还原为机械运动，（因此）一切学科均可还原为力学。恩格斯：运动形式与科学分类运动形式科学分类机械运动力学物理运动物理学化学运动化学生物运动生物学社会运动社会科学3、（机械）决定论（determinism）拉普拉斯妖：只承认必然性而否认偶然性在事物发展中的作用，因此将上帝彻底逐出了自然界。第四节现代辩证唯物主义自然观一、辩证唯物主义自然观产生的科学背景（在形而上学自然观上打开缺口、从而为辩证唯物主义自然观的形成奠定基础的自然科学成就）1、星云假说——天文学，康德（Kant）德国，1755；拉普拉斯（Laplace），法国，1796：第一个科学的关于太阳系起源的学说，是从哥白尼以来天文学取得的最大进步，在形而上学自然观上打开了第一个缺口，把辩证法带入了天文学和自然科学。2、人工合成尿素——化学，维勒，德国，1828：从氰、氰酸银、氰酸和氨水、NH4CI等无机原料按不同途径都可合成同一有机物尿素。这证明尿素和氰酸铵皆由同样的碳、氢、氧、氮组成，打破了有机物和无机物、生命和非生命的界限。3、地球地层渐变假说——地质学，赖尔（Lyell），英国，1830：地面的变化是由各种自然力的缓慢作用造成的。把理性和辩证法带进了地质学。4、细胞学说——生物学，施莱登（Schleiden），德国，1838；施旺（Schwann），德国，1839：宣布了动物界和植物界不可逾越的界限的消失，揭示了动植物结构上的统一性，阐明了有机体分化发展的规律，使“机体产生、成长和构造的秘密被揭开了，从前不可理解的奇迹，现在已经表现为一个过程。”（恩格斯）5、能量守恒与转化定律——物理学，迈尔（Mayer，德国）、焦耳（Joule，英国）、赫尔姆霍兹（Helmholtz，德国），1842—1847：是一个“伟大的运动基本定律”（恩格斯），表明了运动不灭以及运动形式之间是相互联系、相互转化的。6、生物进化论——生物学，达尔文（Darwin，1809—1882），英国，《物种起源》，1859标志着自然神学的末日和科学彻底脱离神学而独立。“推翻了那种把动植物当作彼此毫无联系的、偶然的、神造的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上”（列宁）。证明了自然界的历史发展，为自然界的历史观提供了自然史的基础。7、元素周期律——化学，门捷列夫（1834—1907，俄国），1869：揭示了元素的内在联系和世界（在元素上）的统一性。恩格斯认为是不自觉应用了黑格尔质量互变规律完成了科学上的一个勋业。8、电磁场理论——物理学，麦克斯韦（Maxwell，1831—1879），英国，《电磁学通论》，1873揭示了电、磁、光本质上的统一性，向牛顿机械自然观提出了挑战，改变了牛顿自然哲学的框架，把物理学的基础革命化了，并打开了通往相对论的道路，被爱因斯坦称为“牛顿以来理论物理学的第一次伟大进步”；揭示了物质的另一种形态——场的存在。二、辩证唯物主义自然观的基本内容1、物质观：自然界是物质的，物质是标志客观实在（reality）的哲学范畴（列宁），物质结构的层次是无限的。——（辩证）唯物主义（materialism）2、运动观：物质与运动不可分①物质离不开运动（运动永恒）。——辩证法与形而上学②运动离不开物质（凡运动皆有物质承担者）。——唯物论与唯心论3、时空观：时空是物质存在的基本形式，物质运动与时空不可分①物质运动离不开时空。②时空离不开物质运动（相对时空观）。时空与物质运动相关（相对时空观）的科学证据●非欧几何几何类型平行线数目三角形内角和圆周对直径之比曲率罗氏几何∞﹤180º﹥∏﹤0欧氏几何1180º∏0黎氏几何0﹥180º﹤∏﹥0●相对论＆长度缩短：l=lo√1-v²/c²＆时钟变慢：t=to÷√1-v²/c²＆时空弯曲第五节当代自然观一、当代自然观的基本形态——系统自然观（一）科学背景：系统科学（二）基本思想1、从孤立到系统、从静态（存在）到动态（演化）①自然界的系统性（系统是自然界的存在方式）②自然界的演化＆存在科学（不存在时间之矢）——牛顿力学（相对论）与演化科学（存在时间之矢）——热力学（及生物进化论、系统科学）的矛盾：自然界有无时间箭头（时间之矢）？＆热力学（退化的时间之矢）与生物进化论（进化的时间之矢）的矛盾：自然界的时间之矢射向何方？解决方案●麦克斯韦的解决：麦克斯韦妖●普里高津的解决：耗散结构理论（dissipativestructuretheory）——dS=diS+deS（dS≤0为系统进化与发展的判据）注：dS为系统的总熵变，diS为系统内部的熵产生（此项恒为正），deS为系统与外界之间的熵流。2、从确定性（必然性）到随机性（偶然性）。3、从简单性到复杂性。4、从线性到非线性。二、当代自然观的一种特殊表现形式——生态自然观1、基本思想①生态系统是生命系统。②生态系统具有整体性。④生态系统是自组织的开放系统。⑤生态系统是稳定性与变化性相统一的平衡系统。2、影响：地理环境与社会发展①地理环境与经济发展：地理环境影响劳动生产率的高低、生产部门的布局以及生产和生活方式。②地理环境与政治发展：政治体制、战争与地理环境。③地理环境与文化（文明）发展：三种文明类型：城市型或海洋型（蓝色文明）、农耕型或大陆型（黄色文明）和游牧型（绿色文明）。第二章科学认识的产生第一节科学研究的起点一、经验论（empiricism）或归纳主义（inductionism）科学理论是通过归纳法从观察（经验）中产生的（先有观察，后有理论），即科学始于观察。反驳：①观察之前真的没有任何预设（presupposition）吗？或观察真是中性的吗？心灵真是一块白板吗（心灵白板说——洛克）？爱因斯坦说：是理论决定着我们能观察到什么。②问题常从观察中产生，在观察后提出，这是否说明科学始于观察？二、唯理论（rationalism）或演绎主义（deductionism）科学理论是通过演绎法从某些清楚明白、不证自明、绝对可靠的公理或假设出发推出的。作为逻辑推理前提的公理的可靠性如何保证？反驳：三、证伪主义（falsificationism)或批判理性主义（criticalrationalism）科学始于问题。第二节科学问题一、科学问题的产生1、由科学内部矛盾所产生的科学问题①现有理论与实验事实的矛盾②科学理论内部的矛盾：理论中的逻辑矛盾。③科学理论之间的矛盾：如关于光的本性的微粒说和波动说、关于燃烧本质的燃素说和氧化说、关于热的本质的热质说和热之唯动说（分子运动论）之间的矛盾。2、由科学外部矛盾所产生的科学问题：社会生产和