科学发展与自然观的变革课件

科学的发展与自然观的变革科学的发展与自然观的变革科学的发展与自然观的变革1 1古希腊主要哲学家古希腊主要哲学家及其关于自然的哲学思想及其关于自然的哲学思想A,A,泰勒斯泰勒斯“万物的本原是水万物的本原是水”B,B,毕达哥拉斯毕达哥拉斯“万物皆数万物皆数”C,C,赫拉克利特赫拉克利特“这个万物自同的宇宙这个万物自同的宇宙,既不是任何神既不是任何神,也不是任何也不是任何人所创造的人所创造的,它过去、现在是、将来也是一团永它过去、现在是、将来也是一团永恒的活生生的火，按照一定的规律燃烧，按照一恒的活生生的火，按照一定的规律燃烧，按照一定的规律熄灭。定的规律熄灭。”古希腊主要哲学家2 2D,巴门尼德关于存在的哲学思想E,德谟克利特关于原子的学说F,柏拉图理念世界G,亚里士多德“四因说”D,巴门尼德3 3史前神话自然观的主要内涵是什么？史前神话自然观的主要内涵是什么？古代神话自然观通过想像来认识自然，把宇宙万古代神话自然观通过想像来认识自然，把宇宙万物看成自己生命生活的一部分。认为自然是一个物看成自己生命生活的一部分。认为自然是一个有生命的、自我运动的、有感觉、有意识的有机有生命的、自我运动的、有感觉、有意识的有机体，而人是这个灵魂实体的中心。他们没有任何体，而人是这个灵魂实体的中心。他们没有任何知识和真理的概念体系，没有因果决定论和规律知识和真理的概念体系，没有因果决定论和规律的概念。自然现象被人格化和神化了。的概念。自然现象被人格化和神化了。史前神话自然观的主要内涵是什么？4 4古希腊自然观的主要内涵是什么？古希腊自然观的主要内涵是什么？古希腊自然观的主要内涵是什么？古希腊自然观的主要内涵是什么？古希腊自然哲学家们对自然界万物本原的解释或论述具有朴古希腊自然哲学家们对自然界万物本原的解释或论述具有朴素的唯物辩证的思想，他们的朴素理论之所以能够被同时素的唯物辩证的思想，他们的朴素理论之所以能够被同时代的人接受并且流传下来，主要是因为这些理论来源于他代的人接受并且流传下来，主要是因为这些理论来源于他们自身和当时人们的直观经验，是合乎人们常识的解释自们自身和当时人们的直观经验，是合乎人们常识的解释自然的观念。他们在追求对自然界万物本原和对自然事物及然的观念。他们在追求对自然界万物本原和对自然事物及现象的直观把握过程中，发挥了丰富的想象力。现象的直观把握过程中，发挥了丰富的想象力。古希腊哲学自然观把自然界看作一个统一的有机体。这种自古希腊哲学自然观把自然界看作一个统一的有机体。这种自然观不是以定性定量的科学研究为依据的，因而对自然界然观不是以定性定量的科学研究为依据的，因而对自然界无法做出具体的说明，是以经验的方式看待自然界。因此无法做出具体的说明，是以经验的方式看待自然界。因此具有直观性、猜测性、思辨性。具有直观性、猜测性、思辨性。古希腊的自然哲学标致着人类开始用自己的理性精神和求实古希腊的自然哲学标致着人类开始用自己的理性精神和求实精神探索自然的本质和规律，这是人类对自然认识的一大精神探索自然的本质和规律，这是人类对自然认识的一大进步，在某些认识上为后来的思想奠定了雏形，比如原子进步，在某些认识上为后来的思想奠定了雏形，比如原子说。说。古希腊自然观的主要内涵是什么？5 5古希腊朴素自然观的基本特征A,总体上各哲学家认为自然观是自然而然的。B,认为自然界是有规律的，统一的。C,强调事物是普遍联系的。D,认为自然界是演化发展的。古希腊朴素自然观的基本特征6 6中世纪神学自然观中世纪神学自然观 中世纪基督教的盛行。由于基督教是官方宗教，中世纪基督教的盛行。由于基督教是官方宗教，它的存在和扩展有着强大的社会和政治力量的支它的存在和扩展有着强大的社会和政治力量的支持。起初基督教宣传盲目的信仰，后来教会的神持。起初基督教宣传盲目的信仰，后来教会的神父们利用哲学和科学为基督教教义进行论证，要父们利用哲学和科学为基督教教义进行论证，要求把哲学和神学教义结合起来。因此，在中世纪求把哲学和神学教义结合起来。因此，在中世纪的欧洲各国便不可避免地出现了用基督教来综合的欧洲各国便不可避免地出现了用基督教来综合古希腊自然观的文化现象。古希腊自然观的文化现象。他们把柏拉图的理念变成了上帝的原型。上帝是他们把柏拉图的理念变成了上帝的原型。上帝是全能的、终极的造物主。自然哲学被改造为神学全能的、终极的造物主。自然哲学被改造为神学和宗教的婢女，柏拉图和其他思想家的学说成了和宗教的婢女，柏拉图和其他思想家的学说成了阐明创世记的工具。阐明创世记的工具。中世纪神学自然观7 7中世纪神学自然观的基本特征A,宇宙观：以托勒密的“地心说”为核心，构造了三重世界？地狱、尘世、天堂。B,物质观：以亚里士多德的“四元素说”为基础。C,运动观：“自然运动”和”强迫运动”。D,因果观：目的论E,方法论：发展了论证，不注重实验研究，锻炼了逻辑方法。中世纪神学自然观的基本特征8 8近代初期科学革命成就天文学领域：科学观点和自然观的第一次重大改变是哥白尼在天文学领域里完成的。1543创立了日心说，把地球从整个宇宙的中心降落到了一个普通行星的位置上，对当时占统治地位的地心说造成重大冲击。近代初期科学革命成就9 9物理学领域伽利略发现了自由落体定律，提倡建立科学实验方法，重视哥白尼学说的革命意义。物理学领域1010化学领域波义耳和其他化学家开始脱离炼金术，从事专门的化学研究。化学领域1111生命科学塞尔维特发现了血液循环。哈维的心血运动论（1628）系统地发现了心血运动与循环运动。这个发现使得生理学不再需要所谓灵气的帮助，摆脱了小宇宙与大宇宙的类比，从而形成一门真正的科学，生命科学1212近代科学的牛顿总结科学发展到了牛顿阶段，给近代科学划上了一个句号，牛顿集大成的总结了前人的科学工作，统一了天体力学与地面力学，提出了一系列经典力学概念，建立了经典力学的完整体系。近代科学的牛顿总结1313机械论和形而上学的自然观 由于近代初期力学首先得到比较充分的发展，同时由于在1718世纪力学的广泛运用和机械技术的不断发明和应用，形成了以力学为模式解释宇宙、世界的观点和理论，从而形成了机械论的自然观。机械论和形而上学的自然观1414机械论建立的认识与理论基础机械论建立的认识与理论基础A,A,分离原理：人与自然相互分离分离原理：人与自然相互分离B,B,数学作用原理：自然界是数学设计的，是一部遵数学作用原理：自然界是数学设计的，是一部遵循力学规律的机器。循力学规律的机器。C,C,物质始基原理：自然界中只有物质和运动。物质始基原理：自然界中只有物质和运动。D,D,还原原理：所有的运动本质是机械位移运动，自还原原理：所有的运动本质是机械位移运动，自然界可以用还原论加以说明。然界可以用还原论加以说明。E,E,类比解释原理：自然界类似一部大机器。类比解释原理：自然界类似一部大机器。F,F,上帝第一推动原理：自然这部大机器是上帝制造上帝第一推动原理：自然这部大机器是上帝制造的，是上帝第一次推动的。科学是人为上帝服务的，是上帝第一次推动的。科学是人为上帝服务的最好工具。的最好工具。机械论建立的认识与理论基础1515机械自然观的基本观点：机械自然观的基本观点：A,A,物质观：认为一切物体都可以还原为最小的粒子物质观：认为一切物体都可以还原为最小的粒子原子，原子是原子，原子是不变的、不可分的、一切物体都是原子在力学规律下运动的，不变的、不可分的、一切物体都是原子在力学规律下运动的，B,B,时空观：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，它又可以名之为名之为 延续性延续性”。“绝对的空间，就其本性而言，是与外界任绝对的空间，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。何事物无关而永远是相同的和不动的。”C,C,运动观：认为物质具有运动的属性，并以惯性运动作为全部理论的运动观：认为物质具有运动的属性，并以惯性运动作为全部理论的出发点。出发点。D,D,因果观：认为可以把经典力学的因果关系推而广之，用力学的规律因果观：认为可以把经典力学的因果关系推而广之，用力学的规律解释和描述所有运动形式和自然现象。强调了必然性，忽视了偶然解释和描述所有运动形式和自然现象。强调了必然性，忽视了偶然性。性。E,E,相互作用观：认为粒子之间或物质之间存在万有引力，力的相互作相互作用观：认为粒子之间或物质之间存在万有引力，力的相互作用支配各种天体的运行。用支配各种天体的运行。F,F,人与自然的关系：自然被当作征服的对象，人是宇宙的统治者。人与自然的关系：自然被当作征服的对象，人是宇宙的统治者。机械自然观的基本观点：1616机械论自然观的主要内涵是什么机械论自然观的主要内涵是什么机械论自然观的两个主题：机械论自然观的两个主题：第一个主题是以几何关系看待自然界。确信宇宙是第一个主题是以几何关系看待自然界。确信宇宙是按照数学秩序原理建构的，相信自然界的统一性。按照数学秩序原理建构的，相信自然界的统一性。第二个主题是通过机械论哲学得以实现。极力从自第二个主题是通过机械论哲学得以实现。极力从自然哲学中剔除所有神秘色彩的内容。以机械的方然哲学中剔除所有神秘色彩的内容。以机械的方式解释世界，成为式解释世界，成为1717世纪科学革命的自然观基世纪科学革命的自然观基础。牛顿提出力的概念，并对自然的机械论哲学础。牛顿提出力的概念，并对自然的机械论哲学作了根本性的修改并赋予更为深刻的思想意义。作了根本性的修改并赋予更为深刻的思想意义。机械论自然观的主要内涵是什么1717 “我希望能用同样的推理方法从力学原理中推导我希望能用同样的推理方法从力学原理中推导出自然界的其余现象。因为有许多理由使我猜想，出自然界的其余现象。因为有许多理由使我猜想，这些现象都是和某些力相联系的，而由于这些力这些现象都是和某些力相联系的，而由于这些力的作用，物体的各个粒子通过某些迄今尚未知道的作用，物体的各个粒子通过某些迄今尚未知道的原因，或者相互接近而以有规则的形状彼此附的原因，或者相互接近而以有规则的形状彼此附着在一起。或者相互排斥而彼此分离。正因为这着在一起。或者相互排斥而彼此分离。正因为这些力都是未知的，所以哲学家一直试图探索自然些力都是未知的，所以哲学家一直试图探索自然而以失败告终，我希望这里所建立的原理能给这而以失败告终，我希望这里所建立的原理能给这方面或给（自然）哲学的比较正确的方法带来光方面或给（自然）哲学的比较正确的方法带来光明。明。”“我希望能用同样的推理方法从力学原理中推导出自然界的其1818机械论自然观与近代科学革命的关系机械论自然观与近代科学革命的关系哥白尼的哥白尼的“日心说日心说”标志着人类理性对宗教信仰的标志着人类理性对宗教信仰的反叛，建立了一个与宗教神学自然观对立的自然反叛，建立了一个与宗教神学自然观对立的自然体系。标志着一种与宗教神学自然观完全不同的体系。标志着一种与宗教神学自然观完全不同的新的自然观的诞生。这种自然观就是机械论的自新的自然观的诞生。这种自然观就是机械论的自然观。然观。机械论自然观是近代科学和科学革命的指导思想，机械论自然观是近代科学和科学革命的指导思想，然而又是近代科学和科学革命促进了机械论自然然而又是近代科学和科学革命促进了机械论自然观的发展。牛顿希望从力学原理中推导出自然界观的发展。牛顿希望从力学原理中推导出自然界的其余现象，他借助力学还原论实现了科学史上的其余现象，他借助力学还原论实现了科学史上的一次大统一。真正实现了机械论自然观对的一次大统一。真正实现了机械论自然观对1818、1919世纪科学发展的指导作用。世纪科学发展的指导作用。机械论自然观与近代科学革命的关系1919机械还原论的意义和局限机械还原论的意义和局限机械还原论建构了近代科学的理论基础，还原论对机械还原论建构了近代科学的理论基础，还原论对科学的发展一直起着积极的指导作用。在科学的发展一直起着积极的指导作用。在200200年年的时间内，科学的成就与还原论是分不开的。的时间内，科学的成就与还原论是分不开的。机械还原论在机械还原论在1919世纪的科学取得节节胜利的时候，世纪的科学取得节节胜利的时候，也开始走向衰落。可以说，机械还原论正是在它也开始走向衰落。可以说，机械还原论正是在它胜利的同时也为自己挖掘了坟墓。由此导致了机胜利的同时也为自己挖掘了坟墓。由此导致了机械还原论自然观的衰落和辩证唯物主义自然观的械还原论自然观的衰落和辩证唯物主义自然观的产生。产生。机械还原论的意义和局限2020 自然界具有一些不同于简单性的特征的复杂性，不可还原性，这些说明了还原论存在着对自然认识上的局限性。还原论的时空观是绝对时空观，相对论的时空观打破了绝对时空观。机械还原论认为，一切事物的运动变化都存在着确定的、必然的联系，服从某种规律。这种机械论的自然观随着科学的发展日益表现出它的局限性。自然界具有一些不同于简单性的特征的复杂性，不可还原性，21211919世纪科学技术的发展与辩证唯物主义自然观的世纪科学技术的发展与辩证唯物主义自然观的诞生诞生科学研究出现的新趋势：科学研究出现的新趋势：A,A,从分门别类的研究从分门别类的研究 进入到对自然界各个过程的进入到对自然界各个过程的联系的研究。联系的研究。B,B,从分析既成事实的研究进入到对自然过程变化发从分析既成事实的研究进入到对自然过程变化发展的研究。展的研究。C,C,从以力学为尺度从以力学为尺度 学术规范进入到发现各种运动学术规范进入到发现各种运动形式的特殊本质的研究，开始怀疑力学模式，并形式的特殊本质的研究，开始怀疑力学模式，并提出不同的研究范式。提出不同的研究范式。19世纪科学技术的发展与辩证唯物主义自然观的诞生2222科学研究的进步和哲学思维的发展一个一个地打开形而上学的缺口，表现出辩证唯物主义自然观产生的必然需要。科学研究的进步和哲学思维的发展一个一个地打开形而上学的缺口，2323天文学方面：天文学方面：科学家开始研究太阳的起源和演化，德国哲学家康科学家开始研究太阳的起源和演化，德国哲学家康德德17551755年在其著作自然通史和天体论中提年在其著作自然通史和天体论中提出关于太阳系起源的星云假说；法国科学家拉普出关于太阳系起源的星云假说；法国科学家拉普拉斯于拉斯于17961796年在他的宇宙体系中也提出了年在他的宇宙体系中也提出了星云假说，后合称为康德星云假说，后合称为康德拉普拉斯星云假说。拉普拉斯星云假说。从而在科学猜测方面从天文学角度给形而上学思维从而在科学猜测方面从天文学角度给形而上学思维方式打开了第一个缺口。方式打开了第一个缺口。天文学方面：2424地质学方面：英国地质学家赖尔地质渐变论，力图从自然的原因解释自然界地质方面的变化，驳斥了“灾变论”和“神创说”。从而在科学研究方面从地质学角度给机械自然观和形而上学思维方式打开了第二个缺口。地质学方面：2525物质运动方面：物质运动方面：英国科学家法拉第发现了电磁感应现象和定律，后英国科学家法拉第发现了电磁感应现象和定律，后经过英国科学家麦克斯韦总结，建立了经典电磁经过英国科学家麦克斯韦总结，建立了经典电磁理论。德国迈尔、英国焦耳、赫姆霍兹等理论。德国迈尔、英国焦耳、赫姆霍兹等1212人人先后研究发现了关于能力的守恒的现象和规律。先后研究发现了关于能力的守恒的现象和规律。这些重大的发现表明，自然界的各种物质运动是这些重大的发现表明，自然界的各种物质运动是相互联系、相互依赖的。揭示了热、机械、电、相互联系、相互依赖的。揭示了热、机械、电、磁、化学等各种物质运动形式的统一性。形成了磁、化学等各种物质运动形式的统一性。形成了物理科学第二次大综合。从不同角度给形而上学物理科学第二次大综合。从不同角度给形而上学思维方式打开了第三个缺口。思维方式打开了第三个缺口。物质运动方面：2626化学方面：道尔顿提出原子分子论；元素周期律的发现；有机物的合成。所有这些打破了无机界与有机界的人为的鸿沟，原来被认为彼此孤立、不相关的元素成为内在的统一的整体。从而在统一和联系方面给形而上学思维方式打开了第四个缺口。化学方面：2727生物学方面：生物学方面：施莱登和施旺提出了细胞学说，达尔文提出了进化施莱登和施旺提出了细胞学说，达尔文提出了进化论，形成了最重要的进化观念和生命统一基础。论，形成了最重要的进化观念和生命统一基础。细胞学说揭示了有机体产生、生物生长及其构造细胞学说揭示了有机体产生、生物生长及其构造的秘密。进化论揭示了物种之间的联系，对生物的秘密。进化论揭示了物种之间的联系，对生物的适应性和变异、进化和退化作了正确的说明，的适应性和变异、进化和退化作了正确的说明，摧毁了神创论、目的论、物种不变论等唯心主义摧毁了神创论、目的论、物种不变论等唯心主义和神秘主义的观点，从而从生命统一性物质基础和神秘主义的观点，从而从生命统一性物质基础和演化的角度给形而上学思维方式打开了第五个和演化的角度给形而上学思维方式打开了第五个缺口。缺口。生物学方面：2828哲学的进步：哲学的进步：德国古典哲学中的辩证法对法国机械唯物主义的浅德国古典哲学中的辩证法对法国机械唯物主义的浅薄的机械类比进行了无情的批判和嘲笑。提出了薄的机械类比进行了无情的批判和嘲笑。提出了具有辩证法性质的自然哲学。但是，这种自然哲具有辩证法性质的自然哲学。但是，这种自然哲学是为了构造完美的哲学体系，不是建立在自然学是为了构造完美的哲学体系，不是建立在自然科学基础上的，因此对当时的自然科学家没有产科学基础上的，因此对当时的自然科学家没有产生很大的影响，甚至使得当时很多的自然科学家生很大的影响，甚至使得当时很多的自然科学家厌恶哲学、远离哲学。因此产生了厌恶哲学、远离哲学。因此产生了1919世纪末世纪末2020世纪初的实证主义哲学。世纪初的实证主义哲学。哲学的进步：2929辩证唯物主义自然观：马克思和恩格斯根据当时科学的发展和成就，批判的吸收了德国古典哲学中的辩证法思想，从而建立了辩证唯物主义自然观。辩证唯物主义自然观：3030辩证唯物主义自然观的基本内容：A,物质观：B,时空观：C，运动观：D，因果观：E，联系和发展F，人与自然的关系辩证唯物主义自然观的基本内容：3131当代科学的突破与自然观的新探索当代科学的突破与自然观的新探索3232A,自然的简单性与复杂性B,时空的绝对性与相对性C,自然的构成性与生成性D,世界的决定性与非决定性A,自然的简单性与复杂性3333