part3唯物辩证的自然观.ppt

专题三唯物辩证的自然观 近代后期自然科学的理论综合 接二连三地打开了形而上学自然观的缺口 从根本上改变了科学图景和人们的思维方式 从而导致马克思主义自然辩证法的产生 在自然观 科学技术观和方法论上引起了伟大变革 在19世纪 英国 法国 德国 美国等西方主要资本国家先后完成工业革命 近代自然科学进入全面发展的阶段 电磁理论的建立和发展 电力的广泛应用 自然科学明显地走在生产技术的前面 1 近代自然科学后期的理论综合 康德 拉普拉斯 太阳系起源星云假说居维叶 灾变假说 赖尔 渐变论维勒 人工合成尿素 能量守恒与转化定律 迈尔 焦耳 赫尔姆霍茨电磁场论 奥斯特 法拉第 麦克斯生物学 细胞学说 生物进化论 康拉星云假说 康德 自然通史和天体论 1755 太阳系起源的 星云假说 运用辩证的观点 概括 综合了当时天文学 力学的成就 特别是根据当时观测到云雾状天体存在的资料 提出了太阳系起源的 星云说 康德 I Kant 1724 1804 41年后 1796年 法国的拉普拉斯在 宇宙体系论 中用牛顿力学详细论证了太阳系的演化过程 提出了一个类似的 更趋完整的星云假说 这时 康德的著作才引起科学界的注意 并于1799年再版 产生了深远的影响 后人将这个假说称为康德 拉普拉斯星云假说 恩格斯对星云假说给予了高度评价 地质 渐变论 工业革命以来 由于地质勘探 矿山采掘 开凿运河 向人们展示出逐一重叠的地层中 各种古生物化石从低级到高级渐次发展的系列 这些都迫使科学家承认 在漫长的地质历史年代里 地球及其表层上的生物确实发生过许多次变化 但是对于这种变化原因的解释 科学界的意见纷纭 形成了不同的学说和学派 以法国博物学家居维叶为代表的一派 根据生物化石和地层的不连续性 提出了灾变假说 支持者把灾变论推向极端 居维叶灾变论的代表作是 地球表面的革命 恩格斯说它 在词句上是革命的 而在实质上是反动的 它以一系列重复的创造行动代替了单一的上帝的创造行动 使神迹成为自然界的根本的杠杆 与居维叶的观点不同 英国地质学家赖尔主张地壳演化的均变论 亦称渐变论 1827年 赖尔读了拉马克的 动物哲学 后 决心写一本 地质学原理 来论述地球的古老历史 1830 1833年 出版了该书的1 3卷 赖尔认为地球的历史上生物生存环境的变化不是剧变 而是缓慢发生的 赖尔把唯物主义和辩证法思想带进了地质学 是 赖尔把理性带进了地质学 恩格斯 但是在赖尔的早期学术思想中 他的观点是不全面的 他在承认地壳运动变化的时候不敢正视由此而必然得出的生物进化的逻辑结论 这是他理论上不彻底的表现 在达尔文的 物种起源 一书的影响下 赖尔在1863年出版的 古代人类 一书中开始抛弃自己在物种起源上的旧观点 到该书出最后一版时 他已采纳了生物进化论 从而使自己关于地球的历史观一直贯穿到生物学中去 人工合成尿素 1828年 年仅28岁的法国化学家维勒首先从无机物人工合成了有机物人工合成了有机物 尿素 这是对生命力学说的有力冲击 维勒明确指出 尿素的人工合成 这是特别值得注意的事实 因为它提供了一个从无机物人工制成有机物并确定是动物体上的实物的例证 能量守恒与转化定律 1644年 笛卡尔在 哲学原理 中提出了宇宙的总能量是恒定的思想 尽管当时这仅限于哲学论述 没有自然科学的证明 但这毕竟是第一个明确的运动不灭原理 19世纪 不同国家的学者迈尔 焦耳 格罗夫 柯尔丁 赫尔姆霍兹等 通过不同途径 发现 证明了能量守恒定律 使运动不灭原理获得自然科学的表述 能量守恒定律的哲学含义 生动地证明了自然界物质运动多样性的统一 物质运动既不能无中生有 也不能消灭 只能在一定条件下相互转化 形而上学自然观受到极大的冲击 恩格斯称它为 伟大的运动基本定律 化学元素周期律 俄国化学家门捷列夫紧紧抓住原子量是这个元素的基本特征 努力探索原子量与元素性质之间的相互关系 于1869年提出了周期律 即 按照原子量的大小排列起来的元素 在性质上呈现出明显的周期性 诺贝尔奖的缺憾 1871年门捷列夫又对周期表作了重要修改 他纠正了一些元素的原子量 并在周期表中留出空格 预言了6个未知元素的性质 周期律的建立 把原来认为是彼此孤立 各不相关的各种元素看成是有内在联系的统一体 它表明元素性质发展变化的过程是量变到质变的过程 恩格斯高度评价周期律的发现 指出 门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律 完成了科学上的一个勋业 这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位 细胞学说 1838年 施莱登发表了 论植物发生 提出细胞是一切植物结构的基本单位 1839年 施旺发表了 动植物结构和生长相似性的显微研究 把施莱登的学说扩大到动物界 形成了适用于整个生物界的细胞学说 物种进化论 在生物学领域 1859年达尔文出版 物种起源 物种进化论已日臻成熟 物种进化论 生物不断进化 经历了从低级到高级 从简单到复杂的过程 自然界进化是自然选择的结果 竞争是选择实现的保证 达尔文进化论的流行 使进化的观点开始深入人心 以致出现了社会达尔文主义 华莱士 科学优先权 电磁理论 1600年 吉尔伯特前瞻性地指出电和磁可以相互转化 囿于当时实验条件的限制 1799年 伏打电池的发明首先使人们获得持续电流 揭开了电力应用的序幕 1820年 丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应 这是近代电磁学的突破口 法拉第以自己的研究成果 奠定了电磁理论的基础 用实验证明了电和磁的相互转化 他冲破牛顿力学关于 超距作用 的观念 提出了 力线 的概念 并由 磁力线 概念出发 提出了 场 的概念 近代科学的第二次大综合 麦克斯韦是法拉弟思想的继承者和发展者 他认为法拉第的工作缺乏严格的数学形式 立志要用数学语言加以总结和提高 1862年 麦克斯韦引进两组偏微分方程 预言了电磁波的存在并推算出了电磁波的传播速度为C 光速 麦克斯韦预言光波就是电磁波 1863年 电磁学通论 麦克斯韦的理论揭示了电 磁和光的统一性 实现了人类对自然界认识的又一次综合 它是物理学发展的又一里程碑 标志着经典物理学的成熟 牛顿之后英国物理学最重要的人物 辩证唯物主义自然观创立的自然哲学思想渊源 马克思 恩格斯对德国古典哲学的批判和继承康德 黑格尔的辩证法思想 康德关于空间与时间 物质与运动 变化与发展的哲学思考 包含了丰富的辩证法思想 刻画了一幅关于宇宙结构与发展的宏观图景 黑格尔试图把科学技术与辩证法结合起来 从自然的总体上理解自然 它在 自然哲学 中提出了关于自然界辩证发展的重要见解 要把自然当成统一的 普遍的东西加以理解 自然界自在地是一个活生生的整体 要对自然进行综合的考察以显现普遍的东西自然作为有机整体 是 由各个阶段组成的体系 其中一个阶段是从另一个阶段必然产生的 不能把自然整体变成各个部分总和 摈弃简单的还原主义方法论 不能用适于低级自然组织的方式对高级自然组织进行分析 黑格尔关于自然界辩证发展的思想 自然是作为它在形式中的理念产生出来的 自然只是理念表现自己的一种方式 只是观念的外化 这是对自然进行思维考察的根本原则要把整个自然的 历史的和精神的世界描写为一个过程 这过程是按照某种普遍的图示 从一种自然形式和领域向一种更高的自然形式和领域发展与转化 无机界向有机界发展与转化 有机界向生命发展与转化 发展与转化的内在机制是对立面的统一 质量互变 否定之否定 黑格尔关于自然界辩证发展的思想 续 德国自然哲学的最主要的价值在于 把世界描绘成一个过程的集合体 并明确提出了矛盾是运动 发展的源泉的思想 辩证唯物主义自然观的确立 恩格斯 1820 1895 总结概括了这些自然科学的成就 在 自然辩证法 和 反杜林论 中 系统地阐述了辩证唯物主义自然观 使辩证唯物主义自然观得以确立 辩证唯物主义自然观的创立 实现了人类自然观发展史上的一次革命 哲学与科学的相互结合 基本观点 恩格斯 新的自然观的基本点是完备了 一切僵硬的东西溶化了 一切固定的东西消散了 一切被当作永久存在特殊东西变成了转瞬即逝的东西 整个自然界被证明是在永恒的流动和循环中运动着 1 本体论 物质是整个世界的产生存在的本原 同时也是构成自然界各种事物的基本元素 2 一切事物都处在不断的运动变化之中 一切皆变 任何自然事物都不是永恒的 都有它产生 发展 变化和转化的历史 整个自然界从最小的东西到最大的东西 从沙粒到太阳 从原生生物到人 都处于永恒的产生和消灭中 处于不断的流动中 处于无休止的运动和变化中 3 一切事物都处在普遍的联系之中 自然界的一切事物都不是孤立存在的 都存在着密切的联系 不仅事物内部各部分之间存在着密切的联系 而且一事物与其他事物之间也存在着密切的联系 不仅非生命物体之间 生命体之间 人体之间存在着联系 而且非生命 生命和人体之间也存在着联系 物理学革命对辩证唯物主义自然观的丰富和发展 经典物理学的危机 MM实验 黑体辐射实验物理学新发现 X射线 放射性 电子 证实了辩证唯物主义自然观相对论的建立实现了人类时空观的变革量子力学揭示了波动性与粒子性的统一 现代自然科学对唯物辩证自然观的丰富和发展 现代生物学丰富了人类的生命观 系统科学证明了辩证唯物主义的系统观 物质结构理论发展了辩证唯物主义的物质观 以太漂移1876年 1879年间 美国物理学家迈克尔逊和莫雷进行了搜索以太风的实验 他们设想 如果地球有相对于以太的运动而以太又是光的传播介质 那么光顺着以太的方向运动到一定距离在沿逆着以太方向运动导原点的时间 必然会大于光垂直与以太运动方向往返同样距离的时间 就好像游泳时顺流逆流各游相等距离的时间必然大于等距离往返对岸的时间 多次实验并没有找到以太风或地球相对于以太的相对运动 不论光是顺着以太风或地球运动方向走 还是逆着走 光的速度并没有改变 零结果 迈克尔逊 黑体辐射 黑体受高温而向外辐射任何物体都具有不断辐射 吸收 发射电磁波的本领 辐射出去的电磁波在各个波段是不同的 也就是具有一定的谱分布 这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关 因而被称之为热辐射 为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律 物理学家们定义了一种理想物体 黑体 blackbody 以此作为热辐射研究的标准物体 黑体就是指入射的电磁波全部被吸收的物体 既没有反射 也没有透射 当然黑体仍然要向外辐射 斯特凡 黑体辐射的总能量与它的绝对温度的4次方成正比 瑞利和金斯 瑞利 金斯公式在长波部分与实验吻合 在短波部分 得出荒谬的结论 即当辐射的波长无限小时可以获得无限大的能量 后来被称为 紫外灾难 世纪之交物理学三大发现X射线 1895 德 伦琴放射性 1896 法 贝克勒尔电子 1897 英 汤姆逊 贝克勒尔 伦琴 在今天 人们提出与昨天完全相反的主张 在这个时期 已经没有真理的标准 也不知道科学是什么了 我很悔恨我没有在这些矛盾出现的五年前死去 洛伦兹 相对论 爱因斯坦 AlbertEinstein 1879 1955 1905年创立狭义相对论两个基本原理 爱因斯坦相对性原理 不只是力学规律 所有物理规律对所有惯性系都是一样的 光速不变原理时空观的变革 尺缩效应 钟慢效应 质增效应 质能关系式 根据科学家计算 当飞船速度达到每秒钟299 900千米时 飞船上的一米便只相当于地面上的0 02米 飞船上的一秒钟则相当于地面上的50秒钟 绝对的 真正的和数学上的时间自身在流逝着 而且由于其本性而均匀地 与任何其它外界事物无关地流逝着 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 牛顿 1916年 爱因斯坦建立广义相对论验证 水星轨道近日点的反常进动在强引力场中光谱应向红端移动光线在引力场中发生偏转相对论否定了牛顿的绝对时空观 揭示了空间与时间 空间时间与物质及其运动 质量与能量之间存在的辩证关系 量子力学 普朗克 MazK E L Planck 1858 1947 1900年12月4日 关于正常光谱的能量分布定律的理论 提出能量子基本假设 量子力学诞生 量子力学标志了对微观世界认识的深入 揭示了崭新的 不同于宏观客体规律的微观客体规律 阐明了连续性与间断性 波动性与粒子性的辩证统一 凸现了量子 微观 世界的概率随机性 打破了机械决定论的观念 经典理论中的严格决定论被仅作为一种近似的和统计趋势的概念的因果律所取代 量子力学的建立 使自然科学进展到了人类日常经验以外的微观世界 反映了人与自然相互作用的特征 表明人并不是在自然之外的独立存在者和观察者 而是作为自然的一部分参与自然现象的 表明人只有在同自然的相互作用中才能认识自然 20世纪的生物学家致力于探索物种进化和遗传的机制 由于高分子化学的发展及其向生物学的渗透 以及X射线衍射和电子显微镜的发明与应用 科学家们开始在分子水平上研究生命物质及其功能 并建立了分子生物学 分子生物学 1953年 沃森等科学家在分析X射线衍线资料的基础上 建立了DNA分子的双螺旋结构模型 标志着分子生物学的诞生 将生物学的实验水平推进到了大分子层次 并在生物大分子层次上阐明了自然界结构和生命活动的高度一致性 沃森和克里克 DNA双螺旋结构 分子生物的大生命观 在此基础上发展起来的DNA重组技术 遗传工程 1973年首次成功 克隆技术 表明现代生命科学已经发展到足以改造人类自身 改变人的自然本性的程度 人参与 影响自然进程的力量更强了 它表明 所有生物 包括非细胞生物病毒 都有着共同的遗传物质核酸 而核酸也有共同的核苷酸链的分子结构和基本相同的遗传机制 克隆技术与生命设计 12生肖已克隆了大半 新的自然观的形成 随着20世纪科学 技术与产业的飞速发展 人类认识自然的方法和结论出现了重大变化 一种新的自然观 辩证唯物的自然观 在20世纪蓬勃发展的科技革命和经济革命中形成了 辩证唯物自然观的两个主体 系统自然观 生态自然观 具体内容见下两个专题