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第一篇辩证唯物主义自然观 政法学院马鹏翔mapx1971 自然观 自然观是人们关于自然的总体看法和根本观点 某个特定历史时期的自然观 总是与这一时期的科学 技术发展水平密切相关 它既是人类认识自然与改造自然的概括和总结 又是指导人们改造自然 改造社会的世界观和方法论 第一篇辩证唯物主义自然观 第一章辩证唯物主义自然观的创立第二章辩证唯物主义自然观的新发展 系统自然观第三章辩证唯物主义自然观的新发展 生态自然观 第二节近代自然科学和机械唯物主义自然观 第一章 辩证唯物主义自然观的创立 第一节古代朴素辩证法自然观 第三节19世纪辩证唯物主义自然观 万物有灵论一种认为自然界的各种事物都具有灵魂的观念 是宗教的最初形态之一 人类学家泰勒认为 原始人的灵魂观念 是从对自身的生理现象中产生的 原始神秘主义自然观 雷神 树精 第一节古代朴素辩证法自然观 原始神秘主义自然观 自然崇拜人们把日 月 星 风 雨 雷 电 山川及动植物都作为崇拜对象 图腾崇拜图腾表示氏族之意 人们长期崇拜的动植物中逐渐分化出一种动物或植物 人们认为这种动物或植物同他们有某种亲缘关系 如氏族的祖宗 原始神秘主义自然观 祖先崇拜巫术和祭祀原始人企图通过图腾祭祀 祈祷祖宗的庇护 使氏族免受灾难 这是原始人的宗教迷信活动 模仿性巫术同类感应 原始人以此表演季节循环 以求五谷丰登 祭祀 以及解释祭祀的教条和神话 古代朴素的自然观 B C 700 A D 500 科学背景科学处于幼年时期 科学认识只达到事物的表面 内容主要是对世界本原的探索和解释 性质古代东方和西方的自然哲学 同自然科学的萌芽状态相适应 其中的唯物主义思想和辩证法思想具有朴素的 直观的性质 西方古代朴素自然观 爱奥尼亚时期泰勒斯 水阿那克西曼德 无限定阿那克西米尼 气毕达哥拉斯 数赫拉克利特 火恩培多克勒 四根说 火 气 水 土 德谟克利特 原子 虚空 原子论 西方古代朴素自然观 米利都学派的自然观泰勒斯 Thales B C 624 B C 547 古希腊米利都学派哲学家 生于小亚细亚的米利都城的一个奴隶主贵族家庭 家庭政治显贵 经济富足 泰勒斯均不屑一顾 而是倾注全部精力从事哲学与科学的钻研 泰勒斯素有 科学之父 的美称 哲学思想 水是万物之本源 万物终归于水 从而 他否定了神创造一切的观点 开创了从世界本身来认识世界的正确道路 西方古代朴素朴素自然观 米利都学派的自然观阿那克西曼德 Anaximander B C 610 B C 546 古希腊米利都学派哲学家 泰勒斯的学生 他对天文 地理和生物等方面进行过许多研究 据说 他是西方第一个使用日晷和绘制第一张全球地图的人 哲学思想 他倾向于抽象的思维形式 世界本原是 无限定 世界从它产生 又复归于它 另有 宇宙论 和 进化论 思想 西方古代朴素自然观 米利都学派的自然观阿那克西米尼 Anaximenes B C 587 B C 526 古希腊米利都学派哲学家 米利都人 据说是阿那克西曼德的学生 哲学思想 他认为 气 是万物的本原 气是无限的 永恒的 运动变化的 其运动形式有稀散和凝聚两种 由于气的稀散化和凝聚化产生了世界万物 万物也可转化为气 据记载 他把灵魂也看成是气 这反映了他的朴素唯物主义思想 西方古代朴素自然观 毕达哥拉斯的自然观毕达哥拉斯 Pythagoras B C 580 B C 500 古希腊哲学家 数学家和音乐理论家 毕达哥拉斯学派的创始人 哲学思想 认为 数 是万物的本原 世界是一个由数和数的关系构成的和谐系统 每一种事物都是一种数的和谐 数是千差万别的根本原因 他提出的宇宙结构论是天才的构想 毕达哥拉斯的哲学思想是古希腊唯心主义哲学的开始 直接影响了以后的哲学家 特别是柏拉图 西方古代朴素自然观 毕达哥拉斯的自然观 万物的始基是 一元 从 一元 中产生出 二元 二元 是从属于 一元 的不定的质料 一元 则是原因 从完满的 一元 与不定的 二元 中产生出各种数目 从数目产生出点 从点产生线 从线产生出平面 从平面产生出立体 从立体产生出感觉所及的一切物体 产生出四种元素 水 火 土 空气 这四种元素以各种不同的方式互相转化 于是创造出有生命的 精神的 球形的世界 把 数 作为万物始基 以一种较抽象 较一般的东西 数 来说明 反映了人类抽象思维能力的提高与进步 西方古代朴素自然观 赫拉克利特的自然观赫拉克利特 Heraclitus B C 540 B C 470 希腊唯物主义哲学家 生于小亚细亚西部爱非斯 是该城王室的后裔 爱非斯学派的创始人 他放弃了贵族特权 专心研读哲学 哲学思想 世界本原 火 是万物的本原 世界不是神创造的 它是由火的变化生成的 火在按规律燃烧着熄灭着 朴素的辩证法思想 所谓 一切皆流 一切皆变 他比喻说 人不能两次踏进同一条河流 对立理论 世间的事物都是相对的 在没有理解恶的时候也就不可能理解善 西方古代朴素自然观 赫拉克利特的自然观他说 这个世界对一切存在物都是同一的 它不是任何神所创造的 也不是任何人所创造的 它过去 现在和未来永远是一团永恒的活火 在一定的分寸上燃烧 在一定的分寸上熄灭 又说 火产生一切 一切都复归于火 一切事物都换成火 火也换成一切事物 意义 否定世界上存在超自然的神 而以自然界本身的物质去寻求世界万物的本原 用一种形态的物质来说明千变万化 五彩缤纷的世界 他试图从多样性中寻求统一性的思想 是人类认识史上的一大飞跃 以朴素的方式道出了 世界的统一性在于其物质性 这一深刻的哲学道理 西方古代朴素自然观 恩培多克勒的自然观恩培多克勒 Empedokles B C 490 B C 430 西西里南岸的阿克拉加斯的公民 是一个民主派的政治家 同时他又自命为神 哲学思想 宇宙万物是由 火 气 水 土 四种物质元素按不同比例混合 从而形成各种不同性质的东西 万物分解后又重新回到火 气 土 水 恩培多克勒认为是两种外在的力量 即 爱 和 恨 斗争 的力量造成四种元素的结合和分离 西方古代朴素自然观 德谟克利特的自然观德谟克利特 Demokritos B C 460 B C 370 是经验的自然科学家和希腊人中第一个百科全书式的学者 在整个希腊文化史上 其博学多才的程度除了亚里士多德 无人能及其项背 是古希腊朴素唯物主义之集大成者 哲学思想 他提出 万物的本原是原子与虚空 原子在虚空中急剧而凌乱地作直线运动 互相碰撞形成一个漩涡运动 结合成世界万物 他还提出 世界上一切事物都是互相联系的 都受因果必然性和客观规律性的制约 原子论 对西方后世产生了深远的影响 西方古代朴素自然观 德谟克利特的自然观原子论其认为世界的本原是原子和虚空 原子 在希腊文中是 不可分割 之意 原子是最小的 不可分割的 其根本属性就是绝对充实 没有空隙 原子在质上只有形状 大小 位置 排列次序的不同 虚空 是空洞的无限空间 其特点是松散 但虚空和原子同样实在 虚空是原子的运动场所 原子由于内部没有空隙而没有内部运动 但可以在外部的虚空中运动 原子在虚空中的运动必然产生碰撞 导致原子之间的结合和分离 西方古代朴素自然观 亚里士多德的自然观亚里士多德 Aristotle B C 384 B C 322 世界古代史上最博学的哲学家和科学家 出生于马其顿的斯塔基拉 他常和学生一起在林荫道上边散步边讲学 史称 逍遥学派 主要思想 在哲学 历史 政治 美学 动植物学及其他自然科学方面造诣深厚 基于对古代哲学和科学的总结 详细阐述了自然观 认识论 方法论和逻辑学 创立了形式逻辑学 丰富和发展了哲学的各个分支学科 对科学作出了巨大的贡献 西方古代朴素自然观 亚里士多德的自然观运动观与时空观运动是潜能向现实 质料向形式的过渡 有本质 数量 性质和位置的运动且永恒 其与物体 时间 空间不可分 空间有限 是围绕与被围绕物体间的界限 时间是运动的度量 宇宙观 四元素说 土 水 气 火组成地球 地心说 后遭到哥白尼的批判 以太 构成天体 后遭遇爱因斯坦的批判 亚里士多德的宇宙模型 中国古代朴素自然观 老子论道阴阳学说五行学说元气学说八卦学说 老子论道 老子 B C 570 B C 470 思想家 道家学派创始人 姓李名耳 字伯阳 春秋楚国苦县曲仁里 今河南鹿邑县 人 著有 道德经 对中国哲学发展影响深远 主要思想 老子认为 道 是宇宙万物的本原 无 有 是老子关于于万物生化的概念 其著作包含了丰富的辩证法思想 老子论道 老子的宇宙发展观老子认为道是万物的本源 老子描述的宇宙万物生成模式 道生一 一生二 二生三 三生万物道是这个生成链条中最早的存在 自然也就是万物最初的源头了 万物由道辗转生出 所以应该合道 才能顺利成长和生存 因道生一 所以道便是 太一 老子论道 老子的生态观人法地 地法天 天法道 道法自然 老子 道德经 第二十五章 自然主义思想 主张回归自然 不脱离自然 与自然和谐为一 即人法自然 人的一切思想和行为与自然相一致 相协调 不能违背自然 更不能破坏自然的和谐 复归自然本性 提倡返朴归真 敦厚朴实 反对浮华轻薄 浮华轻薄的礼义就是世乱祸首 所以人应当做到 见素抱朴 少私寡欲 认识到贪欲多私是罪恶的根源 阴阳五行学说 阴阳学说最早起源于解释宇宙万物本原的尝试 与科学 政治 宗教思想混杂在一起 其核心思想是 宇宙中存在两种基本因素 即阴和阳 这两种因素之间的相互作用构成了万事万物的结构和相互关系 阴阳学说具有很辨证的思想 也具有强烈的非理性神秘主义色彩 天之四象 人有耳 目 口 鼻为之对应 地之四象 人有气 血 骨 肉为之对应 人又有三百六十骨节以应周天之数 所以天有四时 地有四方 人有四肢 指节可以观天 掌纹可以察天 地 人合一 发展到后来 甚至某命理师屈指一自 一看掌纹 能断出凶吉 从而走向神秘化 阴阳五行学说 五行学说以金 木 水 火 土五种元素 作为构成宇宙万物及各种自然现象变化的基础 五行说把自然界一切事物的性质分别纳入这五大类的范畴 五行说的核心是相生相克与循环观 五种元素在天上形成金木水火土五星 在地上就是金木水火土五种物质 在人就是仁义礼智信五种德性 古人认为这五类物质在天地之间形成串联 如果天上的木星有了变化 地上的木类和人的仁心都随之产生变异 占星术就是以这种天 地 人三界相互影响为理论基础衍生而来的 阴阳五行学说 朴素唯物论思想和自发辩证自然观认为世界是物质的 阴阳说认为阴阳二气乃天地万物之源 五行说则认为金木水火土五种最基本的物质是构成世界不可缺少的元素 阴阳的对立和交感是宇宙生生不息的最根本的原因所在 五种物质相互滋生 相互制约 即相生相克 处于不断的运动变化之中 五行生克图 五行相生金生水水生木木生火火生土土生金 五行相克火克金金克木木克土土克水水克火 元气说 元气说是中国古人在探索世界物质本原的过程中 发展的一门相对比较完整的学说 元气说认为 宇宙天地和世界万物都是由 气 构成 气 稀微无形 人眼察觉不到 但又充满宇宙太空 元气还处在不停的运动状态之中 它聚集生成万物 而万物又离散成为元气 由于元气的运动 由于元气中阴阳两种属性的矛盾冲突 从而构成了宇宙万物及其运动的多样性 八卦说 周易 是中国文化的巨著 它对中国的哲学 自然科学 社会科学等都有着巨大的影响 周易 分为 易经 及 易传 易经 又成为本经 它是我国西周末年的一部古代自然科学的典籍 对于中国古代的文化和科技有着重大的影响 易传 成书于春秋战国时期 是对 易经 的注释和发挥 史记 载 文王拘而演周易 故古人多依司马迁之说而认同 易经 乃周文王所著 八卦说 周易 理论概观阴阳观 一阴一阳之谓道 圜道观 往者屈也 来者信也 屈信相感而利生焉 变易观 变则通 通则久天人观 天人合一 易经 中八卦的生成与二进制的发明 易有太极 是生两仪 两仪生四象 四象生八卦 其八卦生成原理也正是现代计算机所应用的二进制原理 八卦说 莱布尼茨发明二进制莱布尼兹发现二进制的时间大约是在1672 1676年 1679年3月15日 他写了题为 二进算术 的论文 对二进制进行了充分的讨论 并建立了二进制的表示及运算 莱布尼茨二进制的发明与 易经 之音存在着微妙的关系 莱布尼茨发明了二进制并赋予了它宗教的内涵 并体现在他写给当时在中国传教的法国耶稣士会牧师布维 JoachimBouvet 1662 1732 的信中说 古代朴素自然观是一种自发唯物主义和朴素辨证法的自然观 主要围绕三个问题尝试对自然界作统一的合乎理性的说明 万物的本原 宇宙的起源与演化 自然 一个自身有生命的 不断地生长发育着的有机体 古代朴素辨证法的自然观的产生 标志着人类开始运用理性思维从自然本身探索自然的奥秘 本原 本质 规律 是认识自然的道路上的巨大进步 古代朴素自然观的特点 直观性 具有唯物主义的倾向 直观地整体地从客观世界自身去寻找世界的本原 辩证性 闪烁着辩证法的光辉 充分地注意到世界是一个运动变化着的世界 看到自然界的矛盾现象 并把对立面的对立统一作为事物发展的动力 思辨性 古代朴素的自然观是唯物的辩证的 但是朴素的 直观感性的 猜测思辨的 它从总体上把握自然界 缺乏实验科学基础 把物质归结为一种具体形态 这是有缺陷的 中世纪宗教神学的自然观的特点 中世纪宗教神学自然观的基本点 自然界及其万物是由上帝 神 创于虚无之中 按照上帝的创造和安排 地球是宇宙不变的中心 各天体的位置和运行都是上帝的安排的 而地狱就在我们的脚下 自然界万物自己是不能运动的 而是在上帝的推动下运动的 运动又服从造物主的目的 人类由上帝创造 人类既不能理解上帝的目的 更不能改变上帝的意志 一切只能服从 1 近代自然科学的诞生和机械唯物主义自然观的科学基础 第二节近代自然科学和机械唯物主义自然观 2 近代机械唯物主义自然观 3 近代机械唯物主义自然观的局限 意大利文艺复兴之后 科学观点和自然观点的第一次重大改变 是哥白尼在天文学领域完成的 1543年 天体运行论 的发表揭开了近代自然科学的序幕 引发了自然观的变革 地球不是不动的 也不是宇宙中心 摒弃了神创世的宇宙观 1 近代自然科学的诞生和机械唯物主义自然观的科学基础 1 近代自然科学的诞生 哥白尼革命 天文学革命 尼古拉 哥白尼 Nicolaus Copernicus 1473 1543 是波兰伟大的天文学家 太阳中心说的创始人 近代天文学的奠基人 他也是一位多才多艺 学识渊博的巨人是一位杰出的医生 社会活动家 数学家 经济学家和画家 天文学革命 天文学的革命是近代自然科学的开端哥白尼首先向教会权威和神学世界观挑战 哥白尼经过三十多年对日 月 星辰运动的观察与计算 提出 太阳中心说 并写成 天体运行论 一书 他指出太阳是宇宙的中心 地球不过是围绕太阳运行并能自转的一颗普通行星而已 推翻了中世纪流行的托勒密的 地球中心说 揭穿了所谓 上帝赋予地球特殊地位 的说法 摧毁了上帝创造世界的谬论 也是自然科学开始从神学中解放出来的标志 因此 发表 天体运行论 的1543年被当作近代科学的开端 它认为地球是宇宙的中央 日月星辰都围绕地球运行 科学发展到牛顿阶段 终于为这次革命画上了一个句号 1687年 自然哲学的数学原理 出版 标志着经典力学体系形成 将月上世界和月下世界统一起来 提出了一系列经典力学基本概念 建立了经典力学的完整体系 概念 原理和运动三定律与万有引力定律 实现了第一次自然科学的大综合 牛顿力学揭示了宏观物体的机械运动规律 是机械论自然观的自然科学基础 2 机械唯物主义自然观的科学基础 牛顿力学 艾萨克 牛顿 艾萨克 牛顿IsaacNewton 1643 1727 生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯普 伟大的物理学家 天文学家 数学家和哲学家 经典力学体系的建立者 实现近代科学的第一次大综合 被誉为人类历史上最伟大的科学家之一 艾萨克 牛顿 科学成就古希腊哲学家的和谐思想不能在天与地之间连贯 亚里士多德认为天上的日 月 星辰的运行轨道是圆形 因为只有圆运动才是完美的 和谐的 而地上的运动 例如重物直线下落是凡俗的 牛顿引力理论和运动三定律把天上行星运动规律同地上重力下坠的现象统一起来 实现了天上人间的统一 实现了自然科学的第一次大综合 这是牛顿的伟大贡献 英国著名诗人蒲柏在为牛顿所写的墓志铭上这样说 大自然和它的规律隐藏在黑暗之中上帝说 让牛顿去吧一切便灿烂光明 惯性是物质的本质属性 物质自身没有改变状态的能力 只有当外力作用于运动物体只上市 真正的运动才能发生或有所改变 机械论者据此提出了外因论 哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力 而后用这些力去论证其他的现象 机械论者试图把一切运动都还原为机械运动 机械论自然观的自然科学基础 物体的运动只能改变物体的速度与位置 不能改变质量 机械论者据此把一切变化归结为位置变化 否认质变 存在 绝对空间 和 绝对时间 空间和时间成了脱离物质的独立实体 机械论自然观的自然科学基础 可以用严格的数学方程是表示机械因果性公式 据此可以精确预言运动结果 能用同样的推理方法从力学原理中推导出自然界的其他许多现象 物质微粒 可以无限地分割 而且是可以无限地把它分离开来的 机械论者据此力图机械地分解自然界 把自然界还原为物质实体的集合 把物质实体还原为基本粒子的集合 机械论自然观的自然科学基础 世界是一部由惰性物体组成的机器 物体运动是由于外力的推动 遵循严格机械决定论的因果关系 2 近代机械唯物主义自然观 1 机械的自然图景 2 严格的机械决定论 拉普拉斯决定论 由于近代初期力学首先得到比较充分的发展 同时由于在17 18世纪技术中的力学应用即机械技术发明的愈益增加 相应地 形成了以力学为模式解释宇宙 世界的观点和理论 这就是所谓的机械论和形而上学的自然观 宇宙是一部巨大的 精确的机器 所有的星体都在确定的轨道上精确地运行 宇宙是最有意义和最美妙的机械装置 动物是机器 人是机器 1 机械的自然图景 1 法国著名作家德芒纳蒂尔 16世纪末 世界是一部机器2 开普勒 将天体机械比喻为时钟3 笛卡尔 自然图景是受精确数学法则支配的完善的机器 动物是纯粹的机器4 霍布斯 英 生命是肢体的运动 心脏 发条 神经 游丝 关节 齿轮5 伏尔泰 宇宙是一架巨大的机器 制造机器匠就是上帝6 法国唯物主义哲学家拉美特利 laMettrie 1709 1751 人是机器 把人简化为一种没有灵魂的自动机 霍尔巴赫 在大风扬起的尘埃漩涡中 没有任何一个尘土分子的分布是偶然的 拉普拉斯完全决定论 物理系统的状态完全决定于该系统的初始状态 在牛顿力学体系中就是如此 2 严格的机械决定论 拉普拉斯决定论 Laplace 在 概率论的解析理论 中提出 设想一个妖或智神 知道宇宙中所有物体的受力与初始位置和速度 那么宇宙的未来和过去就是完全决定的 都是已知的 近代机械唯物主义自然观 近代机械唯物主义自然观的特点恢复和坚持了唯物主义自然观 坚持按照客观事物的本来面目认识自然事物 承认自然界及其运动规律是客观的 不是上帝干预的 天上 地下 有着统一的客观运动规律 具有机械性的缺陷 用力学的知识和规律去解释 说明其他一切自然现象 甚至认为 运动是机器 人是机器 具有形而上学的缺陷 认为各种自然现象是彼此孤立的 没有联系的 而且是 静止不动 绝对不变 的 即使有动 也是外力的推动 自然界的变化只是数量的增减和场所的变更 而变化的原因不在事物的内部 而是外力所致 第三节辩证唯物主义自然观 辩证唯物主义自然观产生的客观条件 天文学 康德 拉普拉斯星云学说地质学 赖尔的 地质渐变论 物理学 能量守恒与转化定律化学 原子论的确立和人工合成尿素生物学 细胞学说生物进化论 天文学方面 康德星云假说1755年 德国哲学家康德在 自然通史和天体理论 中提出天体的星云演化假说 在这一假说中 康德指出了太阳系不可避免的毁灭 在僵死的机械论自然观上打开了第一道缺口 对宇宙神创论是一个有力的批判 为辩证唯物主义自然观的形成提供了天文学方面的基础 天文学方面 康德星云假说基本论点是 第一 太阳系是由弥漫星云物质 即大团的气体和尘埃演化而来 第二 形成太阳系的动力是自引力 即星云各部分之间相互吸引的力 天文学方面 拉普拉斯星云假说1796年 法国科学家拉普拉斯在 宇宙系统论 中 独立于康德 提出了第一个科学的太阳系起源理论 星云说 康德的星云说是从哲学角度提出的 而拉普拉斯则从数学 力学角度充实了星云说 因此 人们常常把他们两人的星云说称为 康德 拉普拉斯星云说 天文学方面 康德 拉普拉斯星云假说在僵化的自然观上打开第一个缺口 关于第一次推动的问题被取消了 地球和整个太阳系表现为某种在时间的进程中逐渐生成的东西 地质学方面 赖尔的渐变论英国地质学赖尔在 地质学原理 中以丰富的材料论证了地球地层渐变的理论 他认为地球表面的变迁是由于各种自然力的缓冲作用而形成的 并不是超自然的力量 如上帝的作用 赖尔的渐变论有力地驳斥了灾变论的观点 把地质学引向了进化 科学的道路 物理学方面 物质守恒定律拉瓦锡化学实验证明了 化学变化前后物质总质量的守恒 为能量守恒定律做了铺垫 能量守恒定律与转化定律揭示了自然界各种物质运动形式之间的相互联系 相互转化及规律 实现了物理学的第二次大综合 电磁理论 经典电动力学 法拉第把电和磁联系起来 麦克斯韦证明光是一种电磁波 光学 电学和磁学就融合成为一体 实现了经典物理学的第三次大综合 化学方面 英国化学家玻义耳 科学元素概念的提出 法国化学家拉瓦锡 建立的科学燃烧理论 英国化学家 物理学家道尔顿的科学原子论 1828年维勒用氰酸与氨合成了尿素 打破了有机物与无机物之间的界线 门捷列夫制定的元素周期律实现了使元素系统化 表明元素性质的发展变化的过程是由量变到质变的过程 是由低级到高级 由简单到复杂的过程 生物学方面 细胞学说的建立 德国植物学家施莱登施莱登和动物学家施旺1838年和1839年先后创立了细胞学说 揭示动植物由细胞组成 打破了物种之间的界线 达尔文 物种起源 英国生物学家达尔文发表了 物种的起源 一书 提出了以自然选择为基础的生物进化理论 指出植物和动物以及人类在内 并不是造物主制造的 都是自然界长期进化的结果 这一系列科学发现引起了自然观的深刻革命 在僵化的形而上学自然观上打开了一个又一个缺口 特别是物理学 生物学的两次重大理论综合 揭示了自然界运动形式的多样性及其相互联系与转化 消融了有机界与无机界之间的鸿沟 自然界的主要过程得到了科学说明 并被归之于自然原因 为辩证唯物主义自然观的产生提供了自然科学基础 辩证唯物自然观的创立 马克思的工作马克思 自然界是人类赖以生存的物质基础 自然界在人类出现之前已存在 人类是自然界的一部分 人类发展的历史本身是自然史的即自然界成为人的这一过程的一部分 1844年经济学 哲学手稿 恩格斯的工作辩证唯物主义自然观 主要是恩格斯创立的 集中体现在 自然辩证法 和 反杜林论 中 概括和总结了时代自然科学的成果 批判地吸收了德国古典哲学的合理成分 建立起辩证唯物主义的自然观 自然界是物质的 运动在量上和质上都是不灭的 意识 思维是物质高度发展的产物 时间和空间是物质的固有属性和存在形式 自然界的一切事物都是矛盾统一体 矛盾推动自然界运动 发展 人类和社会是自然界发展到一定阶段的产物 实践导致自然界分化为天然自然和 人化自然 3 辩证唯物主义自然观 1 基本内容 2 基本特征 人与自然的对象性关系是能动性与受动性的统一 唯物论与辩证法的统一 自然史与人类史的统一 天然自然与人化自然的统一 历史本身是自然史的即自然界成为人这一过程的一个现实部分 并且 把经济的社会形态的发展理解为一种自然史的过程 自然史与人类史的统一 天然自然与人化自然的统一 以往的自然观都是 天然自然观 辩证唯物主义自然观所揭示的自然界还包含人化了的自然界 人创造 占有和 再生产 的自然界 这种自然观更符合自然和人类发展的事实 并强调了人的参与 说明了人与自然关系中最能体现人的本质的方面在于人能按照自己的意志塑造自然界 人是能动的自然存在物 但人的能动性的发挥是受自然制约的 是不能超越自然限度的 外在自然对人的优先地位并不因人的活动而消失 人类只能顺应自然规律 人在自然界里获得的自由程度还取决于对自己受动性的认识程度和控制能力 人与自然的对象性关系是能动性与受动性的统一 为马克思主义的科学观 科学方法论以及科学与社会的研究奠定了理论基础 3 重大意义 实现了自然观发展史上的革命性变革 为科学与技术提供了世界观 认识论 方法论和价值论的理论前提 为自然科学和人的科学的结合提供了理论前提 辩证唯物自然观的发展 经典物理学的巨大成就 19世纪 物理学以经典力学 热力学 统计物理学和电磁学为支柱 建立了一座宏伟而近乎完美的经典物理学大厦 经典物理学的巨大成就 使人们认为物理学的发展已基本完成 人们对物理世界的解释已经达到终点 物理学的一些基本的 原则的问题都已经解决 剩下只是在一些细节上作一些补充和修正 使已知公式中的各个常数测得更精确一些 洛伦兹 在今天 人们提出了与昨天所说的截然相反的主张 这样一来 已经没有真理的标准了 也不知道科学是什么了 我真后悔我未能在这些矛盾出现前五年死去 19世纪末20世纪初以来 自然科学的发展 促进了系统自然观和生态自然观的形成和确立 这是对辩证唯物主义自然观的新发展 经典物理学的危机 系列新发现首先是世纪之交物理学的三大发现 电子 X射线和放射性现象的发现 1895年伦琴发现X射线 1896年贝克勒尔发现铀的放射性 1897年汤姆逊发现电子 随后居里夫妇发现了放射性元素 这些发现立刻动摇了关于原子和元素不可分 不变 是物质组成最小单位的形而上学观念 19世纪下半叶 牛顿力学在各个自然科学领域得到了广泛应用 似乎 经典物理学大厦已经竣工完成 但是 就在经典物理学家庆贺大厦即将竣工之际 大厦的底座和基础却出现了裂痕 19世纪末20世纪初物理学出现三大发现和两个问题 很快引起了一场物理学革命 彻底改变了科学家的自然图景 当时物理学家的泰斗 凯尔文勋爵在新年贺词中把物理学的19世纪发展和20世纪的前景比喻为 物理学一片晴朗天空 只有两朵小小乌云 这两朵乌云就是黑体辐射问题和以太问题 然而这两个问题不仅没得到解决 而且变成了压城的滚滚黑云 经典物理学危机 两朵 乌云 其次是物理学的万里晴空中飘来了两朵乌云 第一朵 以太漂移 的 零结果 即证实根本不存在以太 第二朵 黑体辐射的 紫外灾难 经典理论完全不能解释实验结果 科学家进而发现 伽利略相对性原理仅适用于经典力学 但却不适用于经典电磁学 至此 经典物理学体系内部矛盾重重 陷入全面彻底的危机 两朵乌云 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再沿逆着以太方向运动导原点的时间 必然会大于光垂直于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 黑体辐射 黑体受高温而向外辐射 斯特凡 黑体辐射的总能量与他的绝对温度的4次方成正比 维恩 维恩公式在短波部分与实验结果符合 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 普朗克 1900年通过内插法将维恩公式和瑞利 金斯公式结合 提出能量子概念 普朗克 德 1858 1947 辩证唯物自然观的发展 危机与革命电子的发现 打破了原子不可分的传统观念 开辟了原子物理学的崭新领域 放射性的发现 导致了放射学的研究 为原子核物理学作好必要的准备 以太漂移的探索 使以太理论处于重重矛盾之中 为从根本上抛开以太存在的假设 创立狭义相对论提供了重要依据 黑体辐射的研究导致了普朗克黑体辐射定律 由此提出了量子假说 开辟了量子力学时代 辩证唯物自然观的发展 相对论的提出以太检验 麦克尔逊 莫雷实验相对论的提出 1905年狭义相对论 该理论表明绝对空间与绝对时间的概念是想象中的虚构 不是直接由物理学的观察和实验得来的 牛顿的时空观是一种经验感觉 相对论中的质能方程表明以光速运动 质量与能量等效 数值等效 而并非是质量与能量相同 质量与能量是物质的一种属性 辩证唯物自然观的发展 狭义相对论两个基本原理相对性原理光速不变原理相对论时空观同时的相对性时间的相对性空间的相对性质量的相对性 辩证唯物自然观的发展 量子论和量子力学的建立黑体辐射的紫外灾难 1900年 普朗克提出能量子假说 1905年 爱因斯坦提出光量子假说及理论 1911年 卢瑟福提出原子的有核模型 1913年 波尔量子论原子模型 辩证唯物自然观的发展 量子论和量子力学的建立1923年 德布洛意提出物质波假说 1925 1926 薛定谔提出波动力学 海森堡提出矩阵力学 1927年证明二者等价 测不准原理 不能同时以任意高的准确度测定电子的位置和速度 玻尔的互补概念 电子的粒子图象与波动图象看作是同一个实在的两个互补的描述 这两个描述中的任何一个都只能是部分正确的 有关实在的基本概念发生了巨大变革 辩证唯物自然观的发展 人类对自然认识的新发展通过这场激动人心的物理学革命 在科学理论基础和自然观上都产生了重要后果 两个全新的基础理论 相对论和量子力学大大扩展了人们对物质世界的认识 微观 从原子到夸克宇观 从星系到河外星系生物 从细胞到基因物质的利用 从微米水平到纳米水平 信息的交流 从电报 电话到互联网 能量的开发 化石能 核能 太阳能 思维方式的变革 从辩证思维到系统思维 上帝掷不掷色子 爱因斯坦和玻尔三十年之争 玻尔与爱因斯坦之争是现代物理学史上一场影响深远的学术论争 论战的主题先是波粒二象性和测不准原理 后是EPR 佯谬 及其发展 贝尔不等式 海森伯的测不准原理及玻尔的并协性概念 构成了量子理论的物理诠释的进一步工作的基础 它们是后来众所周知的量子理论的哥本哈根诠释的两根主要支柱 对于量子力学要求放弃经典物理学中的因果决定论描述 代之以非决定论的量子理论描述 爱因斯坦表示不能接受 在他看来 上帝不掷色子 玻尔的物理学考试一次 哥本哈根大学出了一道物理试题 如何用一只气压计测量摩天大楼的高度 一个学生给出的答案是 把一根绳子系在气压计上 将气压计从大楼的天台放到地面 绳子的长度加上气压计的长度就是大楼的高度 这个答案让教授非常恼火 他判这个学生不及格 学生不服 于是学校派了一个独立仲裁员处理这件事情 仲裁员裁定学生的答案是正确的 但是没有用到什么物理学知识 他要求这个学生在6分钟内给出一个明确利用了物理学知识的答案 五分钟后 这个学生表示已经有了好几个答案 第一 可以将气压计从房顶上扔下去 计算气压计达到地面的时间 然后用自由落体公式计算出大楼的高度 第二 如果天气晴朗 先测量气压计的长度 其直立时影子的长度以及大楼影子的长度 然后通过比例就能容易的计算出大楼的高度 第三 在气压计上系上一小段绳子 先在地面 然后在房顶上做单摆运动 大楼的高度可以通过一系列复杂的计算得到 第四 用气压计分别测量地面和房顶的气压 通过气压差算出大楼的高度 显然 最后一个才是老师希望得到的答案 但他马上又补充道 不过 最好的办法就是直接去找大楼的看门人 对他说 告诉我这座大楼的高度 我就把这个气压计送给你 这个给出一连串奇思妙想的学生就是玻尔 这场论战起始于1927年10月在比利时布鲁塞尔举行的第五届索尔维物理讨论会 爱因斯坦同玻尔展开了激烈的争论 这是一次包括爱因斯坦和玻尔在内世界顶级物理学大师的聚会 会上 爱因斯坦认为玻尔的互补原理 一方面无法与波动概念发生更密切的关系 另一方面又用基本物理过程的时间和空间来碰运气 玻尔在答辩中力图把爱因斯坦 争取 过来 说互补原理也曾出现在爱因斯坦的理论中 1905年 爱因斯坦不是指出光既是光子又是波吗 1917年 爱因斯坦不是给出一个表示几率的原子自发幅射吗 然而 爱因斯坦接二接三地提出几个理想实验想批倒 测不准原理 但都被玻尔逐一驳倒 爱因斯坦似乎在这次交锋中输给了玻尔 玻尔成功地捍卫了哥本哈根诠释的逻辑的无矛盾性 但在爱因斯坦看来 玻尔的论断与其说是一种科学理论 倒不如说是一种精巧设计的独断论的信仰 3年之后 在1930年10月的第六届索尔维会议上 爱因斯坦提出了著名的 光子盒 的理想实验 光盒子实验 一个不透明的盒子用弹簧固定在固定的装置里 盒壁上有一个小孔 这个盒子中充满了辐射 在其一壁上装有一个用时钟装置控制的快门 在匣子发出一个光子之前和放出光子之后 分别测定匣子的重量 爱因斯坦论证 释放光子过程的时间间隔可以用时钟机构精确测定 而光子的能量也可量而任意精确地测定 这样 就显然违反了测不准原理 爱因斯坦的目的十分明确 只要能够通过对一个理想实验的机制进行细致透彻的分析 推翻测不准原理 玻尔的理论将会分崩离析 玻尔听完爱因斯坦的讲解后 面色苍白 呆如木鸡 这个场面的目击者 比利时物理学家罗森菲尔德写道 面对这一问题 玻尔感到十分震惊 他不能马上找出这问题的答案 整个一晚上他都感到极度不快 他从一个人走向另一个人 企图说服他们这情况不可能是真实的 而且指出 如果爱因斯坦正确 则将是物理学的终结 但玻尔提不出任何反驳 我永远也不会忘记这两个对手在离开俱乐部时的身影 爱因斯坦 一个高高的庄严的形象 而玻尔则在他身旁快步走着 非常激动 他徒劳地辩护说 如果爱因斯坦的装置能够运转 这将意味着物理学的终结 然而第二天 玻尔有喜气洋洋地出现在大会上 给爱因斯坦以 致命 的反驳 他也巧妙地利用了爱因斯坦广义相对论中的一个红移公式 即一个在重力场中移动的时钟 在移动时有一个位势差时 在时间间隔T内时钟快慢将会改变T的变化 于是 测不准原理 又不可避免地出现了 即要在测定光子能量的同时 想准确地测出光子辐射出来的时间是根本不可能的 这次 轮到爱因斯坦目瞪口呆了 尽管玻尔能成功地揭露出每一个这样的理想实验的弱点 爱因斯坦还是不愿承认量子理论及其哥本哈根诠释是最后的答案 在后来一些年中 他写道 可以相信这在逻辑上是可能的 是没有矛盾的 然而它与我的科学直觉如此背道而驰 我不能放弃找寻一个更完整的概念的研究 在爱因斯坦看来 物理实在是受不依赖于人而存在的因果律所支配 物理学的目的就是去发现这些规律 用概率语言表达的物理理论 不能对自然现象作完全决定论的描述 在最好的情况下 也只能是物理学发展进程中一个暂时的权宜之计 因为它从根本上否定确定性知识 上帝并不掷骰子 成了他的名言和终身的信念 对此 玻尔只能回答说 去预言上帝如何摆弄这个世界 也不是我们的事情 玻尔认为 先入为主的看法和往日的概念 已不能再当成理解物理实在的可靠指南 至此 争论虽仍然以物理学的面目出现 但主战场实际上已经转移到哲学领域 也就是说 爱因斯坦与玻尔的分歧归根结底是哲学信念的分歧 玻尔是实证论者 而爱因斯坦却是实在论者 前者不允许将实在本性延伸到人类观察与测量的范围之外 后者的哲学在一句广泛引用的名言中得到充分表达 上帝不掷骰子 这是身为量子力学先驱的爱因斯坦激烈反对量子力学的哥本哈根解释的最深层的原因 爱因斯坦认为 量子理论的统计性是由于这个理论未能对物理现象提供一个完备和协调的描述 他相信进一步发展会展现一个更深刻的理论 在这理论中 原子尺度上的事件可以被确切预言 而不只是几率 物理学会重新回到人们所熟悉的经典理论的因果性描述 而玻尔则认为 量子力学现行体系不仅是一个 完备 的理论 而且也是 唯一 的理论 即 某些问题不仅是量子力学所 不允许的 而且也是我们的知识本性所 不允许的 玻尔相信 量子力学的现行体系不仅规定了我们知识的限度 也最终规定了人类理性探索和理解的限度 由于对量子理论的哲学感到深深不满 多年以来 爱因斯坦变得愈来愈置身于物理学物理学发展主流之外 显得孤独 正如一位传记作家说的 在日益增长的不满情绪中 爱因斯坦引退了 他置身于物理学发展主流之外 造成了他晚年的悲剧气氛 甚至他最忠诚的朋友也无法驱散它 对于玻尔来说 由于他未能赢得爱因斯坦转向量子理论 他终身引以为憾 另一方面 玻尔认识到 从爱因斯坦的反对中他获益非浅 在他思维的每一步发展过程中 来自爱因斯坦的强有力的心灵的微妙的批评 激励着他去更完美地表达他的思想 据说爱因斯坦在一封信中称玻尔为 一生中给我最大启示的教父和朋友 而玻尔临终前在黑板上画的两张草图中 其中一个就是爱因斯坦的那个著名的 光盒子 在给玻尔的另一封信中 爱因斯坦恳切而无可奈何的写道 我实在非常了解你为什么要把我看做是一个不悔改的老罪人 但是我相信你并没有了解我是怎样走过我这条孤独的道路的 即使没有丝毫的可能性会使你赞同我的看法 也肯定会让你觉得有趣 我要把你的实证论的哲学看法撕得粉碎 以此来自娱 但是看来 在我们活着的时候 这是不可能实现的 这场争论至今还未结束 但无论如何 两个巨人之间的争论已经在历史上树起了一座无与伦比的思想丰碑 永远留给后人赞叹与评说