第二章自然观变革课件

第二章第二章 自然观的变革自然观的变革自然观自然观就是对自然界的总的看法。就是对自然界的总的看法。什么是自然？什么是自然？非人工的物理世界（最普通的概念），包括生非人工的物理世界（最普通的概念），包括生命的和非生命的存在，它是独立于人类活动的命的和非生命的存在，它是独立于人类活动的存在。存在。对自然的价值判断对自然的价值判断（1 1）自然指的是应有的状态，具有很高的价值。）自然指的是应有的状态，具有很高的价值。如：卢梭的如：卢梭的“回归自然回归自然”（2 2）基督教的自然：）基督教的自然：“肉体和欲望肉体和欲望”让雅克卢梭(Jean-Jacques Rousseau，17121778）（3 3）哲学）哲学:精神的对立面，指的是精神的对立面，指的是非自立的，需要借助精神之手加以非自立的，需要借助精神之手加以变革的东西。变革的东西。如：黑格尔体系中的如：黑格尔体系中的“外部性外部性”、“没有解决的矛盾没有解决的矛盾”（4 4）生产实践领域：自然是劳动的）生产实践领域：自然是劳动的对象和材料。对象和材料。黑格尔（Georg Wilhelm Friedrich Hegel，17701831）n人人类对自然的认识：依赖于认知概念框类对自然的认识：依赖于认知概念框架架语语言、神话、宗教、艺术、科学、政治等诸种观念言、神话、宗教、艺术、科学、政治等诸种观念。n人人类认识的发展：随时代不同而不同，主导人类自然类认识的发展：随时代不同而不同，主导人类自然观的因素不同，认知概念框架也不同，对待自然态度观的因素不同，认知概念框架也不同，对待自然态度也不同也不同。n 科科学的发展与自然观的变革不可分学的发展与自然观的变革不可分离。离。人类自然观的演变过程：人类自然观的演变过程：1.1.古代古代（古代认识水平）：（古代认识水平）：古代自然观和中世纪自然观。古代自然观和中世纪自然观。2.2.近代（近代科学）：机械论自然观，还原方法论的一种具近代（近代科学）：机械论自然观，还原方法论的一种具 体形式。体形式。3.3.现代（现代科学革命时期）：辩证的自然观。现代（现代科学革命时期）：辩证的自然观。4.4.当代（科学新发现）：对自然的新认识、新的自然观诞生。当代（科学新发现）：对自然的新认识、新的自然观诞生。一、古代与中世纪自然观一、古代与中世纪自然观（一）史前人格化自然观和古希腊自然观（一）史前人格化自然观和古希腊自然观 1.史前人格化自然观：史前人格化自然观：主要是把人和生物的特性投射到那些在我们看来不但与人性主要是把人和生物的特性投射到那些在我们看来不但与人性无关，而且与生命无关的物体或世界上去，拟人化的神对自无关，而且与生命无关的物体或世界上去，拟人化的神对自然以及人类的干涉具有无限性，自然现象人格化和神话。区然以及人类的干涉具有无限性，自然现象人格化和神话。区别于近代科学自然观。别于近代科学自然观。“一阴一阳之谓道”“阴阳不测之谓神。”“易有太极,是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”易经“一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。水曰润下，火曰炎上，木曰曲直，金曰从革，土爰稼穑。润下作咸，炎上作苦，曲直作酸，从革作辛，稼穑作甘。”国语郑语“金生水，水生木，木生火，火生土，土生金。”2.古希腊自然观l诞生于前6世纪。l古希腊的科学：处于萌芽；l对自然的认识方式：思辨和直观的形式；l内容：探讨世界的成分、组成和它的运行等；自然哲学和自然科学没有区分。（1）米利都学派（前苏格拉底学派）：体现一种生长的、活的有机论的自然观、世界观。泰勒斯泰勒斯万物的本原万物的本原是水是水万物是活的万物的始基是apeiron，意思是“无定”，没有任何规定性的东西。阿那克西美尼阿那克西曼德阿那克西曼德世界上一切事物都是由气的凝聚和疏散而形成的（2）毕达哥拉斯学派（意大利南部克罗顿）（前6世纪）：毕达哥拉斯：把数当作世界的本原，认为“万物皆数”毕达哥拉斯派对后世的影响：n 开创了从数学角度说明自然规律的先河，科学数学化的潮流从此发源。n提出科学的发展离不开数学这一基本工具的事实，对哥白尼、伽利略、开普勒等科学革命的先驱及近代科学的兴起产生重要作用。（3）赫拉克利特克（希腊的艾菲斯）：“万物的本原是火”（4 4）巴门尼德（意大利爱利亚学派）巴门尼德（意大利爱利亚学派）：自然虽然处在不断变化中，支配：自然虽然处在不断变化中，支配这种表象的是一种根本的这种表象的是一种根本的“存在存在”，即现象背后的本质。，即现象背后的本质。n 希腊哲学进入第二个阶段：宇宙希腊哲学进入第二个阶段：宇宙不再被理解为一个不断生成变化的不再被理解为一个不断生成变化的生命体，而是是一个静止不动的存生命体，而是是一个静止不动的存在，自然的人格化逐渐消失，生成在，自然的人格化逐渐消失，生成论自然观转向本体论和形而上学自论自然观转向本体论和形而上学自然观。原子论先驱然观。原子论先驱n恩培多克勒：四根说（水火土气）恩培多克勒：四根说（水火土气）n阿那克萨哥拉：种子说阿那克萨哥拉：种子说（5）德谟克利特：n 原子论主旨：宇宙的本原是原子和空虚，原子不可再分，原子有两种属性：大小和形状。他们在数量上是无限的，原子按照一定的形状、次序和位置结合和分离，形成万物，存在着静止的绝对的空虚，原子在其中运动。n 特点：方法论上体现出对世界解释的机械还原论的色彩，把实在、必然性当做世界因果联系的根本。n 缺点：猜测性，无实证性。原子论对后世的影响：古代原子论的在17世纪的复活（近代科学萌芽）和机械自然观的形成，分析还原论方法论的形成有着密不可分的关系：n 原子论所代表的以基本的物质粒子的运动来解释宏观经验现象的思想路线（整体到部分，感性到逻辑、实证），是近代科学研究所遵循的主要路线。n 原子论试图通过少数基本假定来统一解释自然界各种现象，以实现科学理论的统一性的方法论原则，同样被近代科学所继承和发展，成为它的研究纲领。n 古代原子说的主要内涵在牛顿以后的经典自然科学中几乎全部被继承下来，虽然其内涵发生了很大变化。n 原子论所内涵的自然观和近代科学中机械论自然观基本一致。道尔顿3.柏拉图的理念论和亚里士多德的目的论（1）柏拉图：存在两个世界A：是理念或相的世界，包含着任何个别事物的完美的理念B：是经验的或物质层次的世界，是理念或相的不完美的复制n 强调现实的经验世界是虚假的、不完美的，理念世界是真实的、完美的，n 现实世界是理念世界的具体体现，现实事物“分有”理念。n 把自然界的运动变化原因归结到抽象的“理念”。（2）亚里士多德：唯心主义哲学家，认为存在的意义是多重的，应当加以区分。n偶性方面的存在：“白”“大”“小”n实体方面的存在：“苏格拉底”“人”“动物”认为：偶性存在不能脱离实体存在，而且要依赖实体存在。n一般实体：人n个别实体：苏格拉底 认为：个别实体更真实，应该是第一实体。n 对于第一实体的解释引入四因说：质料因、动力因、目的因、形式因质料因和形式因是最基本的。宇宙万物的生灭过程即由质料向形式不断生成、转化的过程。转化是有目的的，这种目的本身是自然的发展。n 亚里士多德自然观：描绘了一个有序、有组织、有目的的世界，抽象地解释了自然事物的运动和静止的根源，并造成运动和静止两方面的对立。4.中世纪宗教神学的自然观（1）西罗马教主奥古斯丁：n反对泰勒斯的物质观点，把柏拉图的理念改造成了在造物主之前就永恒存在的思想，即上帝的原型。n上帝创造时空和万物的运动。n公元4世纪末基督教神学占据统治地位。自然哲学成为神学和宗教的婢女。（2）意大利的托马斯.阿奎那：n 对亚里士多德的自然哲学和科学加以神学改造，用来表述神学自然观的根据n 同时将托勒密的天文学和天主教的教义结合起来，以形成神学自然观。n 自然被看做是一个由目的论制约的等级制的有序整体。上帝 天使 人 动物 植物 山川江河 n 人类自然观思想史发展：柏拉图的理念世界（关注彼岸世界）亚里士多德主义（宗教神学目的论机制）教条化、绝对化5.文艺复兴运动时期的自然观（14世纪到16世纪）主要以重返古代希腊和罗马文化的方式，反对中世纪的文化和生活方式，开拓新的文化。（1）新柏拉图主义的诞生：n 柏拉图学派发展了对自然界进行定量研究的自然哲学传统，主张神在创造世界时已经将数学规律放入其中，因而通过心智活动所认识到的数学规律能够成功的说明自然现象。n自然哲学的任务：找出某种数学规律，并认识神的伟大。区别：新柏拉图主义不再否认世俗世界和可感世界，在肯定它的基础上进行对世界的数学结构和数学规律的追求，并经历了由尊奉古人到推翻权威的文化转向。n 第一次科学革命：1543，哥白尼，天体运行论，导致自然的数学化和知识的数学化，开启近代科学之门。n 产生了近代科学实验新认识：比利时医生维萨里，提出人体构造理论西班牙医生萨尔维特提出血液小循环理论。新认识使得中世纪经验哲学辩经式转向对经验事实的观察。维萨里文艺复兴时期的自然观泛灵论n 认为所有的物质是有生命的n宇宙中存在各种隐秘力量n自然界的各种难以理解的力量可以用灵魂术表达出来，它是物体运动的原因。从近代自然科学产生之前自然观的嬗变中，可以看到它们都秉承相信自然是有魔力的、神性的或者是有生命的、且充满了精神和智慧的，都带有神秘主义色彩。中世纪宗教神学自然观中世纪宗教神学自然观文艺复兴泛灵论自然观文艺复兴泛灵论自然观古希腊人格化自然观古希腊人格化自然观1、近代机械论自然观的萌芽：n资本主义生产方式的萌芽，工厂手工业，以钟表业为代表的手工业大力发展，促进了机械技术的发展。生产实践和生产力发展水平是机械论自然观产生的根基。代表人物：二、近代科学的兴起与机械论自然观二、近代科学的兴起与机械论自然观（1）伽利略：关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话（1628年）n为机械论自然观奠定了认识论和方法论的基础。（2）哈维（英国）心血运动论（1628年）的血液循环理论是用机械力学方法研究生理学的成果。威廉哈维 William Harvey1578-16572、机械论哲学观的早期概括：（1）笛卡尔（法国哲学家、数学家）方法谈（1637）几何学、屈光学、哲学原理（1644）论光（1664）的哲学观点：理性主义的二元论：n把世界分为形体世界和精神世界；灵魂与肉体；内心感应与外部世界，并且都做了严格区分。n认为物质是形体世界里唯一的客观实体，一切形体都是做机械运动的物质，包括天体以及人体的运行。（2）生物界的机械论观点：n将动物看做具有各种生理功能的自动及其，甚至提出人也是一种“尘世间的机器”（3）机械论倾向的自然观：n对自然的认识基本摆脱了目的论和唯灵论的束缚，参照当时的技术进行朴素直观的类比，缺乏用自然科学概念去把握自然。3、牛顿经典力学的形成与影响和机械论哲学的成熟（1）牛顿（英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家）自然哲学的数学原理（1687年）n 牛顿经典力学中的的力，是改变物体机械运动状态的、能够精确度量的力学上的一种物理量，而与文艺复兴时期自然哲学含糊不清的表达方式有质的飞跃。n 建立了理论研究的“自然一致性原则”等方法论原则，提出研究纲领“从力学原理中推导出自然界其余现象”，建立了经典物理学的基本概念，将天上和运动和地上的运动统一起来，使得经典力学理论大厦得以建立。n 使力学成为近代科学实证的范例。n 自然科学：力学思想和方法论带来各种学科的全面发展，18、19世纪的自然科学家做出了许多贡献。n 哲学：使得机械观发展为渐进成熟的机械论形态哲学观。牛顿的贡献（2）英国的代表人物：n 霍布斯：“第一个近代唯物主义者”（恩格斯）提出了西方哲学史上第一个比较完善的机械唯物论物质定义。霍布斯n霍布斯将机械运动观引人哲学，认为机械位移是物体的惟一的运动形式，世界的一切事物都受机械运动原理的支配，都可以用机械运动原理解释。（2）英国的代表人物：n 洛克：发展牛顿、波义尔微粒说，用来概括事物性质。洛克n 认为自然事物的一切特殊性都由物质微粒的量机械组合而决定，用这些量的特征可以解释自然界中的一切。n 霍布斯和洛克：机械论自然观到机械唯物论哲学。（3）法国的代表人物：n 拉美利特：人是机器体现彻底的无神论思想。拉美特利n物质是惟一的实体，是存在和认识的惟一根据，在整个宇宙只存在着一个实体，只是它的形式各有变化。n人与动物并无太大的差别，人只不过比动物“多几个齿轮”，“多几个发条”，它们之间只是位置的不同和力量程度的不同，而绝没有性质上的不同。n 霍尔巴赫：建立了系统的机械唯物论哲学体系，第一次从思维与存在的关系上给出了物质的唯物主义定义。霍尔巴赫n法国的发展：经典的机械论发展为极端的机械唯物论。n“宇宙本身不过是一条原因和结果的无穷链条。”n把因果联系简单地理解为机械的因果必然性，夸大了必然性的作用，否定了偶然性，反而把必然性降低为纯粹偶然性的产物。4 4、机械论的自然观的社会、宗教背景：、机械论的自然观的社会、宗教背景：(1)(1)笛卡尔主义的哲学诠释：笛卡尔主义的哲学诠释：把主体和客体严格区分把主体和客体严格区分强调观察、实验，在数量和规律上把握客体强调观察、实验，在数量和规律上把握客体把自然作为科学技术研究的对象。把自然作为科学技术研究的对象。(2)(2)社会背景：资本主义工厂社会背景：资本主义工厂手工业的发展和劳动过程的手工业的发展和劳动过程的机械化，同时反映着有效利机械化，同时反映着有效利用劳动资料的要求，受制于用劳动资料的要求，受制于当时科技发展水平。当时科技发展水平。(3)宗教背景及其影响：17世纪，宗教和神学紧密联系。笛卡尔：自然界的规律是神设定的。特定场合宗教对自然科学的发展有促进作用。n 哥白尼“日心说”：“太阳居于万物中央的宝座上”，提倡太阳信仰，促成地动说的确立。n 开普勒：“只有太阳与上帝相匹配”，信仰新行星主义。开普勒5 5、机械论自然观是还原论方法的一种具体形态、机械论自然观是还原论方法的一种具体形态n 积极作用：哲学、自然科学、方法论方面积极作用：哲学、自然科学、方法论方面16-1716-17世纪，科学建立在新的求知方法的认识论基础之上。世纪，科学建立在新的求知方法的认识论基础之上。n 消极作用：消极作用：构筑了世界的机械性图景；构筑了世界的机械性图景；方法论的局限性方法论的局限性1、自然科学的新发现和机械观的衰落（1）19世纪自然科学的三大发现 细胞理论细胞理论：论证了整个生物界结构上的统一性，及在进 化上的共同起源 能量守恒和转化定律能量守恒和转化定律：19世纪自然科学的重要理论基石 达尔文生物进化论达尔文生物进化论：当代生物学的核心思想之一 三、辩证的自然观三、辩证的自然观细胞理论n由德国生物学家M.J.施莱登和T.A.H.施旺在1838和1839年提出。n细胞是生命的基本结构和功能的单元，所有有机体都由细胞组成。n所有细胞都由已有细胞分裂而成（通过复制而产生）每个细胞所含有的遗传物质都是由复制过程而传留下来的。n细胞内具有基本的化学和生理功能，如修复，长大，运动，免疫性，通讯和消化等。n细胞的活动能力依赖细胞内次细胞的结构的活动能力（这些次细胞结构包括器官，血液，隔膜和核等）。施莱登 施旺 能量守恒和转化定律能量守恒和转化定律n能量既不会凭空产生，也不会凭空消失能量既不会凭空产生，也不会凭空消失n它只能从一种形式转化为其他形式它只能从一种形式转化为其他形式n或者从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体转移到另一个物体n在转化或转移的过程中，能量的总量不变。在转化或转移的过程中，能量的总量不变。掉在地上的弹性小球为什么越跳越低掉在地上的弹性小球为什么越跳越低?电闪雷鸣电闪雷鸣地动山摇地动山摇高山流水高山流水重力势能重力势能动动能能内内能能化学能化学能电能电能化学能化学能1、燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧时产生、燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧时产生 的光和热就来源于燃料储存的化学能。的光和热就来源于燃料储存的化学能。2、食物也具有化学能，人们的生活、工作所消、食物也具有化学能，人们的生活、工作所消 耗的能量就来源于食物里储存的化学能耗的能量就来源于食物里储存的化学能核能核能地球上的地球上的能量主要能量主要来自太阳来自太阳碰撞时物体之间会发生能量的转移碰撞时物体之间会发生能量的转移达尔文生物进化论达尔文生物进化论 n拉马克：用进废退和获得性遗传n达尔文：“物竞天择，适者生存”（2 2）X X射线、电子、放射性的发现，揭示了原子、元素的复射线、电子、放射性的发现，揭示了原子、元素的复杂结构和其可分性和互变性。杂结构和其可分性和互变性。（3）爱因斯坦相对论、量子力学的创立。科学的发展或突破表现为：以数学的抽象性代替机械的直观性。（4）亚原子领域（或者）微观领域的现代成就。机械论和决定论的对世界解释在现代科学的发展中正在消解。爱因斯坦洛伦兹居里夫人普朗克波尔薛定谔海森堡狄拉克泡利波恩郎之万2、还原论的方法论的现代意义：还原论的研究方法失效了吗？对还原论方法论提出质疑！还原论方法的重要性：首先：从纷繁复杂中，把握主要的、稳定的、相似的方法，从而用已知的比较基本的规律来解释所研究的客体，以便简化、缩小实在的多样性、复杂性的方法，是一切科学必备的。其次：要使一门科学趋向精确性、定量化，必定会用已有的精密自然科学，来加以解释，其中的基本要求就是寻找并确定不变量，把复杂现象归结为简单的规律，此种方法 正是还原论方法的运用。3、辩证自然观的深刻内涵及其意义：辩证的自然观从生成、变化和相互作用的角度把握数学、物理学、力学、天文学、化学、生物学等各门学科领域。辩证的自然观对于地球生态系统的存在方式给予了有效的解释，避免了陷入神秘主义，辨证自然观认为物质具有运动性和主体性，批判了自然依赖于外部作用而运动的机械论观点，指出了机械论观点的狭隘之处。现代科学革命：相对论和量子理论为代表。现代科技革命：信息科学和生命科学为代表。1、自然的简单性和复杂性：（1）古代哲学家和科学家：物质构成上是简单的 物质运动上是简单的（2）近代科学揭示的简单性的表现如下：自然的规律性 自然的外在分离性 自然的还原性四、当代科学突破与自然观的新探索（3）当代自然复杂性的探讨、对简单性的反思：系统论 混沌学 协同学 自组织理论等 n揭示了自然界的复杂现象，具体体现表现在：不稳定性、多连通性、非集中控制性、不可分解性、非加和性、涌现性、进化过程的多样性及进化能力的方面。2、时空的绝对性与相对性（1）牛顿的时空观：n时空是欧氏时空，符合伽利略变换下保持关系性质不变。n时间与空间无关，彼此独立存在，时间是一条直线，具有同时性的绝对性n空间是平坦的，是物质运动的场所，不受物质及其运动的影响。（2）爱因斯坦的相对论时空观和量子力学的建立n 同时性的相对性n 时间与空间不可分离：n 时间、空间、物质运动不可分离：3、自然的构成性与生成性：（1）构成论的基本思想：n 宇宙及其万物的运动、变化、发展都是宇宙中基本构成要素的分离与结合。n 古希腊自然观和机械论自然观具有此种思想。（2）对构成论的冲击和现代科学对生成论：康德的星云演化学说和达尔文的进化论。哲学上产生过程哲学（1）法国哲学家伯格森：把“生命冲动”视为万物的本质，对达尔文进化论提出质疑。（2）英国数学家、哲学家、教育学家怀特海：后现代主义的过程哲学：“事件”这一术语表明现实的基本单位不是“永久不变”的事物或物质，而是瞬间事件。怀特海4、自然的决定性与非决定性（1）拉普拉斯的机械自然观是决定论的自然观：法国数学家和天文学家的拉普拉斯：用数学方法的分析表达方式可以理解宇宙系统的过去和未来状态。（2）对决定论自然观的冲击：19世纪的统计物理学：微观领域的概率论的提出。1850年德国物理学家克劳修斯的热力学第二定律“熵增原理”、相对论与量子理论造成对牛顿经典力学的冲击。20世纪50年代创立的混沌学：混沌运动具有内在的随机性、对初值的敏感依赖性和奇异性。克劳修斯(1822-1888)蝴蝶效应谢谢！