chap.1科学的起源与发展.ppt

自然科学概论 主讲 王剑华 Chap 1科学的形成与发展 1 原始时代的知识和技术 1 在距今300多万年以前 人类的祖先学会的最初技术就是石器的使用 2 人类学会的第二个技术是用火和人工取火 1 1原始时代 3 人类学会的第三种技术是植物栽培技术和动物驯养技术 4 人类学会的第四方面的技术是制陶技术 纺织技术 建筑技术和运输技术 5 人类学会的第五种技术是文字的发明 随着这些技术的产生和发展 人类也就积累着越来越多的经验形态的自然知识 这些在生产实践中产生并以经验形态存在于技术之中的自然知识 就构成了自然科学萌芽的最初形式 技术的发展 理性的线索 科学的起源 科学起源的两种线索 理性思维 感性思维 在解释自然的过程中 2 对自然的敬畏和原始的宗教自然观 原始自然观 拟人化 万物有灵论 3 古代朴素的唯物主义自然观 金属工具的使用 当时古巴比伦和古埃及的文明成了后来希腊文明的源泉 铁器的使用 使希腊人有可能与贫脊多山的土地进行成片的开垦与深耕 农业和手工业发达 希腊半岛的地理位置又使它与地中海沿岸及东方各国建立了频繁的贸易交往 商业较为发达 文明的交流 在这种条件下 一些自然学者开始用理性考察自然 用技术经验解释自然界的万物 这就是古代的自然哲学 也就是古代人的朴素唯物主义的自然观 1 最早对自然界进行理性考察的是米利都学派的自然哲学家 泰勒斯 阿那克西曼德 2 毕达哥拉斯学派 毕达哥拉斯学派把世界的本源看作是抽象的 数 据说他们最早发现了所谓 黄金分割 规律 而获得关于比例的形式美的规律 苏格拉底 辨证法 接生术 苏格拉底讽刺 苏格拉底 Socrates 前469 前399 是古希腊的哲学家和教育家 生于雅典一个平民家庭 父亲是雕刻匠 母亲是接生婆 苏格拉底一生经历了雅典民主制度由盛到衰的过程 苏格拉底方法 自始至终是以师生问答的形式进行的 所以又叫 问答法 苏格拉底在教学生获得某种概念时 不是把这种概念直接告诉学生 而是先向学生提出问题 让学生回答 如果学生回答错了 他也不直接纠正 而是提出另外的问题引导学生思考 从而一步一步得出正确的结论 由于苏格拉底坚持真理 主持正义 经常批评雅典统治阶层的腐败 甚至批评一些最高领导人 因而遭到他们的忌恨 在他70岁的时候 他被雅典的统治者以 不敬神 腐蚀青年 为罪名判处死刑 苏格拉底虽是古希腊一位伟大的哲学家和教育家 但他自己一篇著作也没有留下 我们只能从他的学生如柏拉图 色诺芬等人的著作中了解他的言行和思想 这一点颇像我国古代伟大的哲学家 教育家孔子 孔子一生也是 述而不作 没有留下任何著作 要不是他的弟子和他的再传弟子们将他一生的言行整理 汇集成 论语 这部著作 我们今天也无从知道孔子的活动和思想了 柏拉图 亚里士多德 集大成者 将理性精神和求实精神统一起来了 柏拉图 前427 前347 Platon古希腊哲学家 苏格拉底的学生 亚里士多德的老师 约公元前387年 在雅典创办学园 阿卡第米亚 他建立了以理念论为核心的客观唯心主义体系 认为理念是事物的永恒不变的 范型 是独立于个别事物和人类意识之外的实体 感性的具体事物是不真实的 它是完善的理念的不完善的 影子 或 摹本 理念有等级之分 最高的理念是 善的理念 认识只是一种回忆 是不朽的灵魂对理念世界的回忆 感觉是以个别事物为其对象 因而不可能是真实的知识的源泉 他认为辩证法是最高级的认识 第一次将辩证法提到哲学高度 他的伦理学和美学建立在理念论的基础上 认为善的理念是道德的唯一根源 美的事物是相对的 变幻的 美的理念却是绝对的 不变的 前者是后者的摹本 艺术的本质就是模仿 是 摹本的摹本 在政治观上 他设计了一整套 理想国 方案 主张 哲学王 来治理国家 把 哲学王 看作天主的统治者 立法者 他的政治思想带有空想的性质 著有 理想国 法律篇 巴门尼德篇 会饮篇 智者篇 斐多篇 泰阿泰德篇 蒂迈欧篇 等 3 总结 认识的基础 理性思辩 缺乏依据 发展 4 古代科学的繁荣 1 欧几里德几何学 通过几十个公理 演绎 几何体系 2 天文学 赫拉克里特和阿利斯塔克已早在哥白尼一千八百年前提出了太阳中心说 5 基督教的兴起与中世纪的宗教神学自然观 1 基督教及其兴起的历史背景 公元前334年到公元前30年 马其顿王亚历山大征服许多国家 建立了地跨欧 亚 非的亚历山大帝国 在巴勒斯坦地区 人们受到压迫 希望救世主来拯救他们 日耳曼骑兵扫光了其他文明 仅留了基督教 到公元476年 西罗马帝国灭亡 从此西欧进入了封建时代 2 宇宙神学自然观教会的神父们企图利用哲学和科学为基督教教义进行论证 这就要求把教义和哲学结合起来 1 文艺复兴 与科学解放 1 文艺复兴 文艺复兴是指14世纪末在意大利各城市兴起 以后扩展到西欧各国 于16世纪在欧洲盛行的一场思想文化运动 1 2近代科学革命与形而上学自然观 2 生产关系变革时期 世纪时 随着工场手工业和商品经济的发展 资本主义关系已在欧洲封建制度内部逐渐形成 技术的发展亦得到更新 更有效的商品与服务应运而生 到了1500年代 欧洲国家已经在许多重要科技上领先世界 3 宗教改革运动 当时的意大利处于城邦林立的状态 各城市都是一个独立或半独立的国家 即城邦 14世纪后各城邦逐渐从共和制走向独裁 与此同时圣方济各会的宗教激进主义力图屏弃正统宗教的经院哲学 歌颂自然的美和人的精神价值 4 文艺复兴对科学的影响 中古时代的许多成就为这个象徵重生的的时代作出贡献 一项是恢复对学问的兴趣 第二个重要贡献是生活水准的提升 航海活动直接推动 天文学 力学 数学 大地测量学的发展 开阔了人们的眼界 促进了生物学的发展 2 自然科学革命 1 1543年出版的两本著作 哥白尼的 天体运行论 维萨里的 人体的构造 标志着近代科学革命的开始 2 实验科学的兴起 近代科学有两个轮子 一是哥白尼的 天体运行论 二是实验科学的方法 近代实验科学的主要奠基人和主要代表是伽利略 近代在哲学上充当近代实验科学发言人的是弗朗西斯 培根 3 经典力学体系的建立和其他科学的成就 哥白尼给出了一个正确的坐标系 开卜勒在第谷基础提出了行星运动三定律 伽利略奠定了动力学基础 牛顿建立了经典力学的基本理论体系 第谷测量数据 重要贡献在天文观测 其他科学家的成就 生物学方面 哈维发现了血液循环理论 维萨里出版 人体的构造 林耐 提出系统分类思想 纲 目 科 属 种 化学方面 波意尔提出了元素的概念 把化学变为科学 光学方面 惠狄斯提出光的波动说 牛顿提出光的微粒说 4 形而上学自然观的形成与演变 1 亚里斯多德的形而上学 他关于实体的基本思想如下 属性所系的个体事物是真实的实体 实体即主体 它不能用作谓语去说明别的范畴 在一切范畴中 实体是基本的范畴 其它的范畴都是以它为基础的 亚里士多德认为 属性隶属于个体 人们对个体事物的把握就是对一般属性的把握 因而一般属性或共相也是实体 2 笛卡儿的知性论形而上学 形而上学有两种意思 一是指用孤立 静止 片面 表面的观点去看待事物 二是指研究单凭直觉 超经验 来判断事物的哲学 存在着三种形态的形而上学 宇宙本体论 范畴本体论和意义本体论 第一哲学沉思录 3 黑格尔与辩证法形而上学 反对知性论形而上学而创立辩证法形而上学 当代的科学唯物主义和实证论反对一切形而上学 把绝对精神看做世界的本原 建立起令人叹为观止的客观唯心主义体系 主要讲述绝对精神自我发展的三个阶段 逻辑学 自然哲学 精神哲学 4 形而上学的两个基本含义 一是指研究单凭直觉 超经验 来判断事物的哲学 有时也指研究哲学的本体论 二是指用孤立 静止 片面 表面的观点去看待事物 5 近代前期科学的特点与形而上学自然观的形成 从学科内容上看 力学较完善 其他科学基本上还处于收集材料的阶段 1 近代前期自然科学特点 自然科学主要研究既成事物 还没研究演化的问题 近代自然科学主要采取研究方法是分析解剖的方法 2 形而上学自然观的形成及其作用 上述研究方法久而久之 最终发展成为一种固定的 普遍的思维形式 即注意局部 不注意整体 1 现代物理学革命的过程 1 三大实验发现 2 以太飘移实验与相对论的建立 3 黑体辐射实验与量子物理学的建立 X射线 放射性 电子 被发现 迈克尔逊 莫雷实验 相对论的建立 1 3现代科学革命与辩证唯物主义自然观的发展 2 现代自然科学的发展 1 20世纪以来 物理学革命外 天文学 化学 生物学 地质学各领域也都取得了重大突破 现代宇宙学 相对论与宇宙结合 现代化学 量子力学与化学结合 现代生物学 孟德尔遗传实验 遗传与进化论结合 产生综合进化论 2 当代自然科学愈来愈深刻地揭示了自然界各种不同物质运动形式之间互相转化和统一性 发现了前所未知的新的自然现象和自然界有规律的联系 从而产生了一大批分支学科 中间学科 边缘学科 横向学科和综合性学科 这种高度分化和高度综合的发展 显示了现代自然科学愈益走向整体化的重要趋势和特点 3 生物学革命 分子生物学的产生 4 系统科学的产生与发展 第一是研究生命系统客体的理论生物学中产生的一般系统论 第二是从研究人工技术系统客体的技术科学中所产生的控制论 信息论和系统工程等 第三是从研究非生物界物理系统客体的物理学中所产生的非平衡理论 3 辩证唯物主义自然观的发展 1 物理学唯心主义思潮物理学革命 使经典物理学的理论基础发生了翻天覆地的变 在这种科学理论的急剧变革面前 少数物理学家在物理学革命中走向了错误的哲学道路 19世纪末20世纪初出现在物理学领域的一股唯心主义思潮 主要代表人物有英国的毕尔生 德国的马赫 法国的彭加勒 比利时的杜恒等人 他们看到了现代物理学的发展动摇了经典物理学的某些基本概念和原理 形成了自然科学的一次重大突破 但是由于他们不懂辩证法 没有能够从形而上学唯物主义提高到辩证唯物主义而陷入了唯心主义 2 物理学 唯心主义产生的根源 他们认为 物理学的危机表明 物质 消失了 唯物主义对世界的说明只是一种荒谬的虚构 运动和物质是可以分离的 科学理论不是对客观世界的反映 而是一种方便的手段 哲学唯心主义更是利用这些人的错误 向辩证唯物主义展开进攻 列宁在 唯物主义和经验批判主义 一书中批判了这种思潮 认为产生物理学唯心主义的认识论根源 一是物理学的数学化 使数学家忘记了物质 二是我们知识的相对性原理 在不懂得辩证法的情况下 这个原理必然导致唯心主义 彭加勒能对物理学危机有基本正确的见解 这也和他的一些富有启发性的哲学思想不无关系 首先 彭加勒坚持 实验是真理的唯一源泉 的观点 他强调指出 唯有实验能够告诉我们任何新事物 唯有实验能够给予我们可靠性 这两点是毋庸置疑的 在彭加勒看来 科学定律不是人为的创造物 一切定律莫不来自实验 即使是 纯粹数学家 如果忘记外部世界的存在 那么他就会象这样一位画家 虽然深知色与形如何配合 但由于缺乏实物模型 其创作能力会很快衰竭 彭加勒的这种思想不仅讲在口头上 而且也贯穿到他一生的科学活动中 彭加勒 实验式真理的唯一源泉 正是在唯物主义成分和辩证法因素的引导下 彭加勒面对新实验和旧理论的严重冲突 既不像当时大多数物理学家那样 抱残守缺 削足适履 把经典理论视为神圣不变的教条 也不像一些浅薄之徒那样 怀疑一切 悲观失望 鼓吹 科学破产 他是在充分肯定旧理论固有价值的前提下 谋求在新实验事实的基础上发展物理学 这样 他在科学领域中也就能够正视现实 而不是不顾一切地固执己见 所有这些都表明 彭加勒是富有思想的 正直严肃的科学家 事实上 不管他的同事 学生 还是认为他并非伟人的人都是这样看待他的 彭加勒不是一个在科学史上 兴风作浪 的反面人物 在前苏联 东欧 日本和我国长期流行的讹传是没有事实根据的 应该抹去彭加勒脸上厚厚的尘埃和油彩 还其以历史的本来面目 4 辩证唯物主义自然观的形成 辩证唯物主义自然观是辩证唯物主义的一个重要组成部分 指马克思主义对于包括人在内的自然界的总看法 20世纪以来 自然科学经历了从物理科学到生物科学 从理论科学到技术科学的一系列革命 更广泛更深刻地揭示了自然界所固有的辩证法 从而更加丰富和发展了辩证唯物主义自然观 5 辩证唯物主义对自然界认识的发展 自然界的层次结构自然界的无限发展自然界的相互作用人和自然的统一 4 近代科学中心的转移 科学 技术 中介学科 科学A 科学B 交叉学科 自然科学 社会科学 相互渗透 6 科学技术的关系 1 科学与技术的主要区别 1 科学与技术的目的 任务不同2 科学与技术的社会功能与价值标准不同3 科学与技术的成果形式与肯定方式亦不同 2 科学与技术的联系 科学和技术总是有着不可分割的紧密联系 它们相互依存 相互渗透 相互转化 科学是技术发展的理论基础 技术是科学发展的手段