第二章自然界的演化发展
第二章 自然界的存在方式和演化发展1
关于太阳系的起源有两个基本问题： 一是行星的物质来源， 二是行星的形成方式 。
• 关于行星物质来源的假说不下数十种之 多，择其要者不外四大类。 • 一是分出说（包括各种灾变说、爆发说 和抛出说）。
• 二是俘获说。
代表人物：施密特（前苏联）
• 三是大爆炸宇宙说。 这是西方比较流行的 一种假说，主要观点 来自伽莫夫等。他们 认为宇宙始于一次大 爆炸，整个范围出现 一种热平衡，物质成 分由平衡条件而定。
根据
• 黑箱方法的根据是结构与功能的辩 证联系。结构深藏于内，功能表现 于外，结构是功能的基础，功能是 结构的表现，功能对结构也有反作 用，我们通过研究系统的功能就可 以推测和认识其结构。
黑箱方法有重要意义和作用 （1）它提供了研究复杂系统和不能打开或不便 打开的黑系统的研究方法。 （2）科学面对的原初系统，一般都是黑箱，如 早期的人体、人脑、细胞、原子、地球等。随 着使用黑箱方法对这些黑系统的研究，使许多 研究对象逐步转化为灰系统或白系统，人们的 认识就是一个不断地接触黑箱、研究黑箱、转 化黑箱的过程。
一、天体的起源和地球的演化
• （一）天体的起源 • 什么是天体？ 宇宙间各种星体，例如，星云、恒星、 卫星、彗星和流星等，包括地球在内统 称天体。
• 天体演化和物质结构、生命起 源属于自然科学的三大基本问 题。
太阳系的起源
什么是太阳系？太阳 系是太阳、行星、卫 星、小行星、流星体 及星际物质组成的天 体系统。
• 结构与功能的相互制约 • 一方面表现为结构决定功能 • 另一方面表现为功能对结构的反作用
• 例子：猿的劳动 直立行走 手的进化 • 尾巴的退化
4、系统处在一定的环境之中
（二）系统整体与部分的关系
1、整体与部分的相互制约关系 • 整体由部分组成，整体必须依赖部分； • 部分是整体的部分，必须受到整体的控 制和支配。
《自然辩证法》第2章 自然界的演化发展
可逆过程 - 一个无摩擦力、无耗散的准静态 一个无摩擦力 无摩擦力、
过程称为可逆过程 过程称为可逆过程
- 在可逆过程中，体系从始态变到 在可逆过程中，
终态，再从终态回到始态， 终态，再从终态回到始态，体系 和环境都能恢复原状
自然界是否存在真正意义上 的可逆过程？ 的可逆过程？
在昼夜温差较大的我国北方冬季， 在昼夜温差较大的我国北方冬季， 白天缸里的冰融化成水， 白天缸里的冰融化成水，而夜里 同样缸里的水又凝固成冰。因此， 同样缸里的水又凝固成冰。因此， 这是一个可逆过程。 这是一个可逆过程。你认为这种 说法对吗？为什么? 说法对吗？为什么?
t
t
熵：系统演化的重要参数
entropy，能量的变异) 熵（entropy，能量的变异) s = ∫
dQ T
熵的宏观意义表征系统能量分布的均 熵的宏观意义表征系统能量分布的均 匀状态 熵的微观意义表征系统内部粒子的无 熵的微观意义表征系统内部粒子的无 序程度 熵的信息学解释认为熵是系统无组织 熵的信息学解释认为熵是系统无组织 程度的量度
微小涨落使系统发生微小变化， 微小涨落使系统发生微小变化，这 一变化通过非线性的反馈机制而被 放大， 放大，从而使系统跃迁到一个新的 稳定有序状态
耗散结构理论
一个远离平衡态的非线性的 一个远离平衡态的非线性的开放系统 远离平衡态 不管是物理的、化学的、 (不管是物理的、化学的、生物的乃至 社会的、经济的系统) 社会的、经济的系统)通过不断地与外 界交换物质和能量， 界交换物质和能量，在系统内部某个参 量的变化达到一定的阈值时，通过涨落 涨落， 量的变化达到一定的阈值时，通过涨落， 系统可能发生突变即非无序状态转变为一种在时间上、 来的混沌无序状态转变为一种在时间上、 空间上或功能上的有序状态
自然界演化发展的规律性
自然界演化发展的规律性荀子曾说过，“天行有常，不为尧存，不为桀亡”。
自然界的演化发展是有规律的。
自然过程不是形而上学地发生，而是辩证地发生的。
矛盾是演化发展的根本动力；演化发展的实质是物质系统形态的不断转化，且这种转化是守恒的；演化发展又是无限循环的，体现了否定之否定的规律，呈现不断上升的周期运动。
对立统一规律是自然界运动发展的根本规律。
下面我们着重考察一下这一规律在非生命世界和生命世界的不同表现。
（1）吸引和排斥的矛盾是非生命世界演化发展的根本动力。
在非生命世界中充满着以吸引和排斥为对立两极而不断展开的矛盾斗争。
在总星系的起源与形成中，收缩与膨胀的相互作用体现了吸引和排斥的矛盾运动；在天体的形成、演化和运行中都存在着吸引和排斥的矛盾，引力使其收缩，自转又产生离心力。
行星绕太阳旋转就是吸引与排斥相互作用的结果。
分子引力与热运动斥力构成一对矛盾，决定了物体不同的凝聚状态间的相互转化；原子内，原子核和电子间的吸引与排斥，使其保持相对的稳定；化学中的化合与分解体现了化学运动中的吸引与排斥作用等等。
（2）生物和环境的相互作用是生物进化的动力。
生物与环境的矛盾斗争表现为自然选择的规律性。
生物体的同化与异化、遗传与变异的矛盾是生物进化的内在根据。
环境对生物的影响和选择是物种或生物个体存留与被淘汰的外部条件。
外因通过内因起作用。
生物体的变异是生物进化的基础，没有这种变异，自然选择也就没有意义；只有变异而无自然选择，也不会有生物的进化。
环境可以影响生物的发育，甚至和遗传信息一起在某种程度上决定着变异方向，二者可以相互转化。
但环境对生物类型的转化，需要遗传物质的变化相配合，生物才得以进化。
自然界演化发展的普遍性特征
自然界演化发展的普遍性特征
经过深入研究，我们可以发现自然界演化具有三个普遍性特征：不可逆性、自组织性和对称的破缺。
首先，自然演化的不可逆性是指演化过程无法倒转，每一状态都是独一无二的，并且会带来周围环境的变化。
这个特征在自然科学中被广泛应用，因为所有实际过程都伴随着能量的耗散，无法还原。
不可逆性为自然界的演化规定了方向，包括从有序到无序和从无序到有序。
其次，自然演化的自组织性是指物质系统在无内外指令的情况下，自发地从无序向有序发展的过程。
这种现象在自然界中广泛存在，例如星系、恒星、生物的形成和演化都是自组织过程。
自组织现象出现需要具备一些条件，例如系统必须处于远离热平衡状态、是一个开放系统、各要素之间存在着非线性的相互作用、系统内部存在正反馈机制以及随机涨落和突变是自组织实现触发机制。
最后，演化机制是对称的破缺，这意味着自然界中的演化过程不满足对称性。
例如，物质系统从无序到有序的演化过程不同于从有序到无序的演化过程。
这种对称的破缺在自然界中广泛存在，例如化学反应和生物进化等。
总的来说，这三个普遍性特征揭示了自然界演化的规律和方向，对于我们深入理解自然界的演化过程具有重要的意义。
自然辩证法(江南大学课件)
第四章 辩证唯物主义自然观的发展 第一节 系统自然观
一、系统自然观的产生 1、系统自然观产生于系统科学的兴起 系统科学是把对象作为组织性、复杂性系 统从整体上进行研究，以揭示其运动规律和实 际处理这类系统的科学。
20世纪初，奥地利理论生物学家贝塔朗菲 创立系统论。 40年代后，系统论在美国兴起。
一、古代的自然哲学 古代人类曾以自然哲学的形式，达到了对自然 界自发的唯物主义和朴素的辩证法的理解。 特点是：自发、朴素、直观、思辨、猜测。
二、古代朴素的唯物自然观 人们从实际的生活经验中朴素、直观地体验到了自然 界的物质性。如古希腊哲学家泰勒斯的“水” 、赫拉克 利特的“火” ；中国先秦的五行说。
笛卡儿
三、机械唯物论自然观的特点 成就：克服了古代自然哲学的直观、思辨与猜测 性，强调经验、实证、还原和细分的方法；否认了中 世纪的神学自然观，强调自然界的外在独立性。 局限性：机械性、形而上学性。用机械力学的观 点看待一切问题。这就易形成孤立、静止看问题的思 维方法。
第三节 辩证唯物主义自然观
三、古代朴素的辩证自然观 人们从实际的生活经验中朴素、直观地体验到了自然 界的运动与变化。如古希腊哲学家赫拉克利特“人不能两 次踏进同一条河” ；中国古代“卵有毛” 、“飞矢不动” 等。
泰勒斯
柏拉图
亚里斯多德
老 子
墨 子
第二节 近代机械唯物论自然观
一、中世纪的神学自然观
在中世纪，宗教神学的自然观以及经院哲 学占统治地位。
2、主要特征
第一，唯物论与辩证法相统一。 第二，自然史与人类史相统一。
第三，天然自然与人化自然相统一。
第四，人与自然的对象性关系是能动性和 受动性的统一。
3、重大意义
第一，实现了自然观发展史上的革命性变革 第二，为辩证唯物主义的科学技术观、科学技术 方法论以及科技与社会的研究奠定了理论基础 第三，为科学技术发展提供了世界观、认识论、 方法论与价值观的理论前提 第四，为科学技术与人文社科的结合提供了理论 依据
自然辩证法 第二章_自然界的演化与发展
第二章自然界的演化与发展（2008年11月5日）自然界不仅是存在着，而且是生成着并消逝着，也就是说，“存在和演化并非都是彼此对立的，它们表达出现实的两个有关方面。
”①现代自然科学的巨大成就，不仅深刻地揭示了作为存在自然界的物质性、系统性和层次性，而且揭示了作为演化自然界的过程性、方向性和自组织性。
为了全面理解自然界的辩证法，需要在把握其存在方式的基础上，进一步讨论它的演化发展问题（下面我们先来区分六个概念）。
唯物辩证法是关于物质世界普遍联系和永恒发展的一般规律的科学，是具有普遍指导意义的世界观和方法论。
由此可知，联系是运动、变化、发展的前提，正因为一切事物都是处于相互联系、互相作用之中，所以世界上的一切事物都是运动、变化、发展的。
1、运动——是物质的固有属性和根本存在方式，是标志物质的变化和过程的哲学范畴。
从简单的位置变动到复杂的人类思维活动都是物质运动的表现。
2、变化——是指事物在位置上、形态上或性质上发生了新的状况。
所以，恩格斯说：“运动，就最一般的意义来说，就它被理解为存在的方式，被理解为物质的固有属性来说，它包括宇宙中发生的一切变化和过程，从简单的位置移动起直到思维。
”②因此，我们可以这样说：运动是一般的变化，变化是具体的运动。
它们是同一系列的范畴，具有基本相同的含义。
3、发展——不是同一事物的简单重复，也不是指事物单纯的数量变化，更不是指事物向后倒退的变化；而是指新事物的产生和旧事物的灭亡，是事物由简单到复杂，由低级到高级，由低序到高序的前进上升运动，是标志物质运动的整体趋势和方向性的范畴。
“演化”和“进化”同源于英文“evolution”，有“发展”、“展开”之意。
但实际上，二者是有区别的。
4、演化——是一种具有不可逆性的运动形态，而进化则是一种具有特定方向的演化。
5、进化——是指事物的上升的、从无序到有序、从低序到高序的不可逆过程或复杂性和多样性的增长。
它是开放系统通过与外界环境进行物质、能量和信息的交换，以及子系统或要素之间的协同作用，经过渐变或突变而发生在远离平衡态下的复杂化和有序化的过程。
自然界的演化过程
自然界的演化过程（1）宇宙、天体的起源与演化。
宇宙包罗万象，中国古代就有人做出了“四方上下曰宇，往古今来曰宙”的概括。
宇宙是自然界各种物质形态的总体。
目前人们所观测到的“宇宙”，总星系的范围约为200亿光年。
关于宇宙的起源，美国物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙假说。
后来由于出现了理论困难，诸如视界问题、量度问题、磁单极子问题等无法克服，从而导致了古斯暴胀宇宙论的产生。
按照这些学说，宇宙起源于一个超高温、超高密的原始火球经过瞬时的大爆炸，膨胀而成。
当宇宙膨胀到原来的1050倍，像夸克、轻子、玻色子等最基础的基本粒子产生时，标志宇宙的形成。
（2）地球的起源与演化。
地球是在太阳系形成的过程中产生的，迄今已有46亿年。
地球内部圈层的形成和演化。
“冷”起源说认为，原始地球在形成初期温度是比较低的，后来由于压缩效应、冲击效应和放射性衰变，使原始地球温度上升，物理化学作用使物质形态相互转化。
当地球内部温度超过铁的熔点时，构成地球的物质开始熔融、分化。
在吸引和排斥的相互作用下，铁、镍等重元素组成的物质开始下沉，逐渐形成地核，而较轻的物质硅酸盐等上浮形成地幔。
地幔进一步分化，更轻的物质从地幔中上浮到地表，形成原始地壳。
地球外部圈层的形成和演化。
当地球内部重力分异时，大量气体放出地面，在地球引力作用下，附着在地球周围，形成原始大气圈。
其中主要成分是342NH CH CO CO 、、、和O H 2蒸汽。
地壳运动。
根据板块构造学说，整个地壳被划分为若干个大的板块，板块不受海底地壳或大陆地壳的限制，板块驮在地幔的软流圈上，随着软流圈的热对流发生移动。
因此，不仅大陆在飘移，海底也在飘移，整个地壳都由于板块的移动而进行着大规模的水平运动。
（3）生命的起源与生物的进化。
恩格斯说：“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断自我更新。
”这个定义是依据19世纪的自然科学成就做出来的。
从现代分子生物学的角度看，蛋白质应该是指蛋白质和核酸两大类生物大分子的复杂体系。
自然界的系统演化
F=md²r/dt² 把t –t，方程形式不变，对 时间反演对称，意味时间无方向性
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2
演化物理学：时间不再是描述系统运动的外 在参量，而是和系统的演化相联系的，从而 是有物理内容的时间。
热力学中的傅立叶方程
әT(x¸t)
ә²T(x¸t)
әt
= -λ әx²
把t –t，方程形式变化，时间反演不对称
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4
我们越是深入地 分析时间的自然 性质,我们就越加 懂得时间的延续 性意味着发明,就 意味着新形式的 创造,就意味着一 切新鲜事物连续 不断地产生.
——普里高津
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5
实际上，自然界根本没有绝对的、无 条件的可逆变化，可逆只是一种理想化 的产物，是在略去某些变化不计的情况 下的一种科学抽象。
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二 自然界的系统演化
（一） 可逆性与不可逆性（是否有时间箭头) 1 可逆与不可逆
如果系统从某一状态变到另一状态后，能够 再回复到原来的状态，并且同时使系统的环 境也回复到原状，这样的过程就是可逆过程。
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1
2自然界的演化过程是可逆还是不可逆的？ 存在物理学与演化物理学
存在物理学：时间是从外部描述运动的一 个参量，它的变化并不影响运动的性质， 因而也无法从运动性质来判别时间。
宇宙的热寂相当于永恒的宁静。一旦宇宙达 到热寂，宇宙将呈现一幅惨淡的景象
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14
能量在那里还是有的，但它已经丧失了它全 部的转化能力，它已经不能迫使宇宙工 作，·······我们将停留在死寂的但可能是温 暖的宇宙中。————琼斯
在一个非常真实的意义上，我们都是这个 在劫难逃的星球上的失事船只中的旅客。--------------维纳
新华师九年级科学下册第2章 1 地球的演化（教案）
华师大版科学九年级《地球的演化》教学设计课题地球的演化单元第二章学科科学年级九年级学习目标1.知道地球的年龄为46亿年,划分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。
2.知道化石的成因。
3.培养学生自主学习、自主探索、合作学习、观察、以及总结归纳的能力。
4.领悟自然界是在不断变化发展的。
重点知道化石的成因，知道化石证据是进化论的重要证据。
难点地球是在不断变化和发展的。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课46亿年前地球刚诞生时,它的模样和现在一样吗?根据太阳系形成的过程，你能想象地球诞生时的“模样”吗？学生大胆猜想地球最初的“模样”。
通过猜想，引发学生的好奇心。
讲授新课一、对地球起源的推测很多科学家认为，太阳以及太阳系中的地球和其他行星都是来自宇宙中同一星云，经过漫长时间的演化而逐渐形成的。
关于地球的起源还有许多其他学说，请同学们查找资料说说还有哪些学说？教师举例说出几种学说。
那么请同学们思考并讨论，地球上最初的生命是怎么来的？学生查找资料回答问题。
学生思考并回答：地球上的火山频繁爆发，喷发出大量的气体，形成了原始的让学生积极主动的进行调查和了解，增强学生的调查能力。
让学生主动的学习，尝试用自己的角度来推测地球上生命的起源。
那么请同学们小组合作，交流展示一下，你所推测的地球是如何发展的。
教师进行总结：地球上的火山频繁爆发，喷发出大量的气体，形成了原始的大气层，其中的水蒸气冷却后降落在地面，形成了原始的海洋。
地球上最初的生命就诞生在海洋之中。
以后随着地壳的不断运动，渐渐形成了陆地。
多种多样的生物在海洋中和陆地上繁衍生长。
大约在2亿多年前，完整的大陆开始分裂“漂移”，世界的海陆分布逐渐形成现在的格局。
那么请问同学们，最初的生命是在哪里形成的呢？展示小资料：康德—拉普拉斯星云说。
二、地球的年龄1969年美国“阿波罗”号登月成功以后，带回的月球岩石的年龄经测定为40亿年左右。
根据地大气层，其中的水蒸气冷却后降落在地面，形成了原始的海洋。
自然界的演化规律
宇宙的起源与演化
宇宙的起源
宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态，被称为大爆炸。在这个状态下，宇宙中的所有物质和能量 都开始出现，宇宙也开始膨胀和冷却。
宇宙的演化
宇宙的演化是一个复杂的过程，涉及到许多物理过程和机制。宇宙的演化也受到宇宙学常数、暗物质 和暗能量等因素的影响，这些因素对宇宙的膨胀和结构形成起着重要作用。
趋势
随着时间的推移，生物演化呈现出一 定的趋势，如适应性增强、体型增大 等，这些趋势有助于物种更好地适应 环境变化。
03
CHAPTER
生态系统的演化
生态系统的形成与演变
01
生态系统形成
在一定的时间和空间范围内，通过物质循环和能量流动，生物和非生物
环境相互作用，形成具有一定结构和功能的生态系统。
02
气候的演化
地球的气候经历了多次变化，如冰河时期和间冰期，这些变化影 响了地球上的生物和地理环境。
气候变化的机制
气候变化的主要机制包括地球自转轴倾角的变化、地球公转轨道 的变化和地轴岁差等。
05
CHAPTER
天体演化与宇宙演化
天体的形成与演化
天体的形成
天体是在宇宙大爆炸后由气体和尘埃凝聚而成的。恒星、行星、卫星等天体分 别通过不同的过程和机制形成，并演化成为今天我们所见的样子。
大陆板块的漂移与演化
大陆板块的形成
地球的地壳被分割成数个巨大的板块，称为大陆 板块。
大陆板块的漂移
大陆板块在地球表面缓慢移动，这种移动称为大 陆漂移。
大陆板块的演化
随着时间的推移，大陆板块的形状和位置不断变 化，形成了不同的地形和地貌。
自然辩证法复习资料
自然辩证法复习资料一、基本概念自然辩证法：是一门综合性的哲学学科，主要研究自然界和人类社会的辩证关系，包括自然观、科学技术观、科学技术方法论、科学技术社会论等。
自然观：是对自然界的整体看法和观点，包括自然界的存在、演化、结构、规律等方面的认识。
科学技术观：是对科学技术的基本看法和观点，包括科学技术的性质、特点、作用、发展等方面的认识。
科学技术方法论：是对科学研究和技术开发的基本方法和思路的概括和总结，包括观察、实验、推理、创新等方面的理论和方法。
科学技术社会论：是对科学技术与社会的关系的研究，包括科学技术的社会功能、社会影响、社会控制等方面的认识。
二、基本观点1、自然界是客观存在的，其结构和规律是不以人的意志为转移的。
人类必须尊重自然规律，合理利用自然资源，保持生态平衡，实现人与自然的和谐发展。
2、科学技术是第一生产力，是推动社会发展的重要力量。
发展科学技术必须尊重科学规律，加强科学研究和技术开发，提高科技创新能力。
3、科学技术的发展必须与社会的需要相结合，促进经济和社会的发展。
同时，必须加强科技教育，提高公众科学素养，促进科技创新和普及。
4、科学技术的发展必须与道德伦理相结合，遵守科学道德和社会伦理，防止科技滥用和伦理冲突。
三、主要内容1、自然观：包括自然界的本质、演化、结构、规律等方面的认识。
其中，对自然界的分类、演化、运动等的研究，以及自然界的可分性、系统性、整体性等方面的理论，是自然观的重要内容。
2、科学技术观：包括科学技术的性质、特点、作用、发展等方面的认识。
其中，对科学技术的本质、方法、价值等方面的理论，是科学技术观的重要内容。
3、科学技术方法论：包括观察、实验、推理、创新等方面的理论和方法。
其中，科学实验和科学方法的研究，以及科学思维和科学认识的理论，是科学技术方法论的重要内容。
4、科学技术社会论：包括科学技术的社会功能、社会影响、社会控制等方面的认识。
其中，对科学技术的社会价值、社会效益等方面的理论，是科学技术社会论的重要内容。
自然界的演化
化的无规则性
有序度：有序、无序不同程度的统一。这种统一程度即为
有序度
B.对称和破缺
对称：一定变换下的不变性。 宇宙起源于混沌、无序，起源于对称性。
海森堡：物质的初始或“终极”状态的状态，是“由其对
称性所决定的物质载体”，“在粒子的谱，及其相互作用 以及宇宙结构和宇宙史基础上所建立的自然规律，可能取 决于某种基本的对称性。
时间之矢
生物进化的时间方向 熵增的时间方向
宇宙大爆炸开始的宇宙膨大方向
电电磁波的传递方向 原子自发辐射的时间方向
自然演化的不可逆性和自然的进化
3.自然界的进化：有序化和对称性破坏
A.序、有序、有序度的概念
序：空间结构的某种规则性、时间演化的某种规律性
无序：系统内部各要素之间混乱而无规则的组合及系统变
3.涨落：生序原理 普里戈金：“发展是通过涨落达到有序，自组织的机制就 是通过涨落的有序"
自组织过程的特点
非平衡不可逆是组织之源、有序之源
通过涨落达到有序 系统性质的改变是由于系统中要素子系统之间的相互作用 所致，子系统之间的关联引起的竞争、协调、合作确定系 统性质的变化方向。 自组织的演化形式采取由低级向高级的演化形式，
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2.突现：突发性、间断性和不可预测性
突现：由系统中的各个组成部分相互作用所产生的新的形 态、结构、性质。
突变：自然系统的新的形态、结构、性质作为一个整体的 突然出现。
3.“内在随机性”：确定性和随机性
蝴蝶效应
自组织理论的发展过程
昂萨格倒易理论 最小熵产生原理 贝洛索夫(B) 扎鲍廷斯基(Z) B-Z 反应 耗散结构
自然辩证法 第二章_自然界的演化与发展
第二章自然界的演化与发展（2008年11月5日）自然界不仅是存在着，而且是生成着并消逝着，也就是说，“存在和演化并非都是彼此对立的，它们表达出现实的两个有关方面。
”①现代自然科学的巨大成就，不仅深刻地揭示了作为存在自然界的物质性、系统性和层次性，而且揭示了作为演化自然界的过程性、方向性和自组织性。
为了全面理解自然界的辩证法，需要在把握其存在方式的基础上，进一步讨论它的演化发展问题（下面我们先来区分六个概念）。
唯物辩证法是关于物质世界普遍联系和永恒发展的一般规律的科学，是具有普遍指导意义的世界观和方法论。
由此可知，联系是运动、变化、发展的前提，正因为一切事物都是处于相互联系、互相作用之中，所以世界上的一切事物都是运动、变化、发展的。
1、运动——是物质的固有属性和根本存在方式，是标志物质的变化和过程的哲学范畴。
从简单的位置变动到复杂的人类思维活动都是物质运动的表现。
2、变化——是指事物在位置上、形态上或性质上发生了新的状况。
所以，恩格斯说：“运动，就最一般的意义来说，就它被理解为存在的方式，被理解为物质的固有属性来说，它包括宇宙中发生的一切变化和过程，从简单的位置移动起直到思维。
”②因此，我们可以这样说：运动是一般的变化，变化是具体的运动。
它们是同一系列的范畴，具有基本相同的含义。
3、发展——不是同一事物的简单重复，也不是指事物单纯的数量变化，更不是指事物向后倒退的变化；而是指新事物的产生和旧事物的灭亡，是事物由简单到复杂，由低级到高级，由低序到高序的前进上升运动，是标志物质运动的整体趋势和方向性的范畴。
“演化”和“进化”同源于英文“evolution”，有“发展”、“展开”之意。
但实际上，二者是有区别的。
4、演化——是一种具有不可逆性的运动形态，而进化则是一种具有特定方向的演化。
5、进化——是指事物的上升的、从无序到有序、从低序到高序的不可逆过程或复杂性和多样性的增长。
它是开放系统通过与外界环境进行物质、能量和信息的交换，以及子系统或要素之间的协同作用，经过渐变或突变而发生在远离平衡态下的复杂化和有序化的过程。
自然辩证法教学大纲
自然辩证法教学大纲一、课程性质与目标自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分，是研究自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术与社会发展关系的哲学学说。
本课程旨在帮助学生掌握自然辩证法的基本理论和实践方法，培养其科学的世界观、方法论和良好的思维品质，提高分析和解决实际问题的能力。
二、课程内容与要求第一章自然观1、1自然界的本质与特征2、2自然界的演化与发展3、3人与自然的关系第二章科学观2、1科学的本质与特征21、2科学的发展与进步211、3科学与技术的关系第三章技术观3、1技术的本质与特征31、2技术的历史与发展311、3技术与社会的互动关系第四章科技与社会发展4、1科技对人类社会的影响41、2科技与社会进步的关系411、3科技发展与人类未来的展望三、教学方法与要求本课程采用课堂讲授、案例分析、小组讨论等多种教学方法，鼓励学生积极参与课堂讨论，提高其分析和解决问题的能力。
同时，要求学生掌握自然辩证法的基本理论和实践方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
四、考核方式与标准本课程采用平时成绩和期末考试相结合的考核方式。
平时成绩包括课堂讨论、案例分析、小组讨论等表现，占总成绩的30%；期末考试采用闭卷考试形式，占总成绩的70%。
考试内容主要包括自然观、科学观、技术观以及科技与社会发展等方面的基本理论和观点。
《自然辩证法》教学大纲一、课程概述《自然辩证法》是研究自然界和人类社会的辩证法规律的学科，是哲学、科学、技术等多学科交叉的综合性学科。
本课程旨在帮助学生了解自然界的发展规律，认识人类社会的本质，掌握科学技术的辩证应用，提高自身的哲学素养和综合素质。
二、课程目标1、掌握自然辩证法的基本概念、基本原理和基本方法，了解自然界的本质和规律。
2、理解科学技术的发展历程、特点、作用及发展趋势，掌握科学技术与社会的互动关系。
3、了解人类社会的发展规律，认识人类文明的进程和特点，掌握人类文明与自然的和谐共生关系。
第二讲 自然界的存在与演化发展
同化、异化，遗传、变异而不断变化着的物种及 个体与变化着的环境之间的相互作用是生命世界 演化发展的动力。（人类？）
自然界循环发展的周期性及其周期循环的无限性
气候发展
宇宙发展
植物生长
种子
植株
种子
周期性与无限性
“如果系统在获得空间的、时间的或功能的结构过程中， 没有外界的特定干预，我们便说系统是自组织的。这 里的‘特定’一词是指，那种结构和功能并非外界强 加给系统的，而且外界是以非特定的方式作用于系统 的。”
自组织实现的条件：
• 1、系统必须处于远离热平衡状态； • 2、系统必须是一个开放系统； • 3、系统内各要素之间存在着非线形相互
ý （一）自然界的演化过程
ý 1、宇宙、天体的起源与演化 ý 2、地球的起源与演化 ý 3、生命的起源与生物进化
l ý （二）自然界演化发展的普遍性特征
ý 1、不可逆性 ý 2、自组织性 ý 3、对称性的破缺
ý （三）自然界演化发展的规律性
ý 1、矛盾是自然界演化发展的动力 ý 2、自然界运动转化的普遍性与守恒性 ý 3、自然界循环发展的周期性与无限性
一、自然界的物质形态
（一）物质的客观实在性与可知性 （二）物质形态的多样性和统一性
• 相信有一个离开知 觉主体而独立的外 在世界，是一切自 然科学的基础。
• 相信世界在本质上 是有秩序的和可认 识的这一信念，是 一切科学工作的基 础。
（一）物质的客观实在性与可知性
列宁的物质定义：
物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观 实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们 的感觉而存在，为我们的感觉所复写、摄影、 反映。
• 当然，在实际过程中，这三种过程总是呈现交互作用的 情形。
研究生-自然辩证法--课后题答案
研究生-自然辩证法--课后题答案自然辩证法绪论一简述自然辩证法的研究对象及研究内容。
答：自然辩证法以自然界及科学技术为研究对象，研究自然界、科学技术的性质和发展的一般规律，以及科学技术与社会的相互关系。
在当代，中国的自然辩证法已发展成一个学科群，包括内核学科与外核学科两大部分，内核学科是它研究的主要内容。
这个学科群研究的主要内容是：自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会、科学技术史。
自然哲学是以自然界为研究对象，是探索自然界最基本属性的哲学学说。
这种哲学探索主要集中在两个方面的问题：存在与演化，即自然界万物由什么构成？如何存在？联系方式是什么？如何演化发展？科学哲学是以科学为研究对象，对科学进行哲学分析而建立起来的理论体系。
一是静态的分析科学，把科学看做事有研究成果组成的知识体系，分析他的性质、组成与结构。
二是动态的分析科学，将科学看做是一个依照一定的方法进行的探索的过程，考察知识是如何获得的，怎样对它进行检验与评价。
技术哲学是以技术为研究对象，对技术进行哲学分析而建立起来的知识体系。
主要的研究内容：1，技术的定义和技术的本体论地位；2，技术认识的程序论；3，技术知识结构论；4，常规技术与技术革命；5，技术与文化；6，技术价值论与技术伦理学。
科学技术与社会，国外与这个领域相对应的是STS，这是一个以科学、技术和社会的相互关系为研究对象的学科。
科学技术史是以科学、技术作为研究对象，研究他们的历史演进的一门学科。
第一章自然界的存在方式自然界以什么方式存在？辩证唯物主义的自然观认为，自然界或自然界中的一切物质客体都是以系统的方式存在。
一系统的含义是什么？如何描述一个系统？如何理解系统的普遍性？答：系统较为全面的定义应该具有如下涵义：（1）一切系统均由多个元素（至少是两个元素）组成，具有多元性的特点；（2）同一个系统的不同元素之间的相互关联，相互作用，而且联系具有某种确定性，形成一定的结构，人们能够据以认识该系统，并与其他系统相区别。
硕士自然辩证法研究生题库仅供参考答案
武汉理工大学硕士研究生《自然辩证法》考试试题一、辨析题（2题，每题20分）1、自然界的演化就是进化从自然界的演化过程中可以看出，自然界的演化实际上由相反相成的两个部分构成：一个是进化方向，另一个是退化方向。
这两个方向的辩证统一，构成了自然界丰富多彩的演化图景。
进化一般是指物质客体演化中由无序到有序、由低序到高序的趋势和过程。
这是一条物质系统日益复杂。
组织化程度日益提高的路线。
退化一般是指物质客体演化中由有序到无序、由高序到低序的趋势和过程。
这是一条物质层次逐步下降、物质系统愈趋简单、组织化程度下降的路线。
演化除了指事物的上升、从无序到有序、从低级有序到高级有序的不可逆过程即“进化”之外，还包括了事物的下降，从有序到无序、从较低级有序到较低级有序的“退化”和从宏观有序态到远离平平衡的“混沌太”以及不同远离平衡的混沌太之间的更替总之，进化和退化是自然界演化中两种相反趋势，二者密切结合，不可分割，每一方是对方发生的条件，二者的结合，形成了自然界演化的循环螺旋式推进方式。
所以这种说法是不合理的。
2、系统的加和性只与系统的组成元素有关，与环境无关（P11、12仅供参考)答：系统是由若干有特定属性的要素按特定关系而构成的具有特定功能的整体。
系统的加和性是指系统的整体与部分之间存在某种加和关系或守恒关系。
系统具有三个方面的特性：它是由两个以上的部分构成的有机整体；部分与部分、部分与整体以及整体与环境之间，是处于相互联系、相互作用之中；部分之间经过相互作用产生出综合性功能即任何组成部分在孤立状态下所不具有的整体功能。
系统具有普遍性、动态性与整体性。
系统是由它的各个组成部分在一定的关系基础上组成的整体，这些关系的集合不能先于或脱离其部分而存在，没有部分就没有整体。
但处于系统中的各个部分不是单纯的叠加或机械的堆积在一起的，而是相互联系、相互作用着的，从而使整体具有新的属性和规律，这些新的属性和规律与它的各个部分在孤立状态下所具有的属性和规律有质的区别，它们不是部分属性和规律的相加。
自然辩证法概论 第2讲 自然界的演化发展
某参量按规律取值的确定程度，能按规律取 确定值的是有序，否则是无序。
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自然辩证法-第二章
12
▪ 序： （熵dS=dQ/T、序参量、信息量） ▪ 序：差异程度，对称性破缺
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自然辩证法-第二章
13
熵的定义
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自然辩证法-第二章
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▪ 碳—氮—氧循环
▪ 这个循环的结果是4个质子合成一个氦核， 同时产生2个正电子、 2个中微子和3个光子， 释放出25.03兆电子伏特的能量。参与反应 的碳元素在核反应前后没有发生任何变化， 而氮、氧同位素只是在中间过程中产生又消 失。
▪ 当恒星里的氢耗尽后核反应会一个接着一个， 氦聚变为碳、碳聚变为氧和镁、氧聚变为氖 和硫、……..最后全部变成铁。然后恒星会 崩溃而形成超新星爆发。
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自然辩证法-第二章
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论 宇宙热寂说
▪ 在19世纪，能够认识到热寂论谬误的科学只有波 耳兹曼和麦克斯韦两人。
▪ 早在1866年，玻耳兹曼就注意到生物的生长过程 与熵增加相拮抗的事实。他说：“生物为了生存 而作的一般斗争，既不是为了物质，也不是为了 能量，而是为了熵而斗争。植物铺开了它的面积 大得不可计量的叶片，以一种尚未探明的方式， 迫使太阳去完成我们在实验室中不知道如何完成 的化学合成。”
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自然辩证法-第二章
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混沌理论原理
描述混沌现象运动规律的方程是非线性 的。有些事物的发展变化虽然存在规律性， 但未来某一时刻的突发事件，使初值发生微 小的变动后，会引起事物在较长的时间内作 出很大的改变。
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一、自然界的历史观
《自然辩证法》中的思想： ☺一、关于自然界历史过程的思想。 ☺二、关于历史转化过程的思想。 ☺二、关于联系和过程体系的思想。 恩格斯概括了自然界历史观的基本观点： “一个伟大的基本思想，即认为世界不是一成不变 的事物的集合体。”自然界是由一系列相互联系和 相互转化的过程构成的体系。
第一节 自然界的历史性
一、自然界的历史观
此后，赖尔又把历史演化的观点带进了地质学， 提出了地质渐变论，这使人们相信，地球及其以 上的动物和植物都有时间上的历史。1859年， 《物种起源》发表，提出了生物进化论，揭示了 整个生物界的历史性。接着，物理学中能量守恒 与转化定律的发现，化学中用普通化学方法由无 机物合成有机物的成功，都从不同的侧面揭示了 自然界的历史性。恩格斯系统总结了当时自然科 学的成就，从不同角度分析了这些成就对确立自 然界历史观的重大意义，提出了以下思想：
第一节 自然界的历史性
一、自然界的历史观 近代自然科学由于牛顿的贡献，在相当长时期内
形成了机械自然观，即自然界是绝对不变的。这一情 况一直持续到18世纪中叶以后。
最早把历史观点引入自然界研究中的是康德。 1755年《宇宙发展史概论》提出了关于太阳系起源的 星云说，这是天文学史上第一个较完整的天体演化学 说。康德从历史演化的观点出发，认为太阳系是由弥 漫的原始物质，通过它本身具有的引力和斥力的相互 作用逐步收缩凝聚而成的，科学地说明了太阳系是在 时间进程中逐步生成的东西。
二、自然界的演化过程
（一）宇宙的起源和演化
宇宙是从哪里来的？是通过什么方式产生的？这 是讨论宇宙起源时所要回答的问题。能解释较多事实、 获得一定观测事实支持的是大爆炸假说。据此，宇宙 起源于一极高温，极高密状态下的“原始火球”，是 通过大爆炸或暴胀的方式产生的。在宇宙演化的极早 期，宇宙经历了按指数规律急剧膨胀的阶段，这个阶 段大约持续了10－32秒，使宇宙增大了约1050倍。在暴胀 阶段结束时，产生了夸克，轻子之类的最基础的基本 粒子。宇宙增大约1050倍和大量基本粒子的产生是宇 宙形成的标志。按大爆炸宇宙论和暴胀宇宙论的描述， 宇宙的演化经历了以下几个阶段：
二、自然界的演化过程
现代宇宙创生学主要研究：宇宙的起源和 演化；天体的起源和演化；地球的起源和演化； 生命的起源和演化。自然的历史性已为日益增 多的科学观测事实所证明。虽然科学还没有把 自然界演化的所有细节都搞清楚，但据已确认 事实和某些提到较多支持的假说，大致可勾画 出自然界随时间变化而产生的历史过程。
（一）宇宙的起源和演化
3．实物阶段。在宇宙时为104年后，深度下降到约为 105开，自由电子开始被原子核俘获，形成稳定的原子。 随着原子的形成，宇宙中自由电子渐渐消失，辐射退 居次要地位，实物占居主要地位，宇宙中辐射压的作 用大大减少，实物间的万有引力开始起主要作用。在 宇宙时70万年左右，宇宙中稀疏的气状物质开始形成 原始星云。在宇宙时为50亿年时，开始形成第一代恒 星。然后第一代恒星爆炸所抛出的物质形成第二代恒 星。宇宙形成至今200多亿年的时间，主要是属于这 个阶段。
（一）宇宙的起源和演化
1．基本粒子形成阶段：在宇宙时为10－6秒时，强子生 成；10－2秒时，轻子产生。特点：粒子的分解和正反 粒子的湮灭。这个反应不断进行，因而产生大量光子 和中微子，当温度降到1016开时，光子占优势。
2．辐射阶段或核合成阶段：从1秒开始持续到104年。 有两个特征：一是辐射占优势，实物只占次要地位； 二是当温度下降到109开，宇宙时为1－3分种时，开始 核反应，形成化学元素。自由中子和自由质子合成氘 核，进而合成氦核。核合成结束时，氦的含量25％－ 30％，氘占1％，其余大部分是氢核。在这个阶段，随 着空间的不断膨胀，实物密度下降比辐射密度慢，到 了某一时刻，实物密度占了优势，宇宙进入实物阶段
一、自然界的历史观
这一系列理论经过20世纪自然科学发展，得到了进一 步完善。
19世纪科学发展从总体上看，具有把各种事物发生、 发展过程结合为一个整体的、联系的科学的特征，但 科学中仍存在着两对无法解释的矛盾：一是牛顿经典 力学中没有历史性的思想(F=md2r/dt2)，与进化论及热 力学第二定律有历史性思想相矛盾。二是进化论所体 现的进化的历史观，同热力学第二定律所体现的退化 的历史观相矛盾。限于当时自然科学发展的水平，对 此，人们不可能作出统一的解释。
一、自然界的历史观
20世纪相对论和量子力学的发展突破了牛顿力学 的框架，虽然相对论和量子力学中也没有历史性的观 念，但把相对论用于宇宙学研究却促进了大爆炸宇宙 论和暴胀宇宙论的产生，按照这两个理论，现在所观 测到的宇宙是在剧烈的膨胀中产生和演化来的。宇宙 中现存的一切既是演化的产物又都处在一定的演化阶 段之中。耗散结构理论和协同学证明，在不违反热力 学第二定律的前提下，非平衡系统可以在一定条件下 经历从无序到有序，从低序到高序的演化，这就为解 决进化历史观与退化历史观的矛盾提供了科学依据， 从而在当代科学的水平上深化了自然界的历史观。
一、自然界的历史观
恩格斯还根据天文学、地质学、物理学、化学和 生物学各方面的成就系统地描绘了自然界发展史的辩 证图景：
（1）自然界一切有限事物产生和发展过程的清晰图 画。通过这些描绘，得出了物质形态从简单到复杂的 转化、物质运动形式从低级到高级的发展以及物质分 化等基本观点。
（2）描绘了自然界无限发展的辩证图景。指出自然界 中一切有限的事物都是有生有灭的，运 的转化与分化，无数次地展开其全部多样性；在这个 永恒的循环中，物质不灭，运动不灭。
第二章 自然界演化发展的 辩证观
第二章 自然界演化发展的辩证观
复习思考题 1．宇宙的起源和演化经历了哪些阶段？ 生命的起源和演化经历了哪些阶段？ 2．支持宇宙大爆炸假说的主要科学事实 有哪些？ 3．怎样理解自然界物质系统演化的阶段 性？
第二章 自然界演化发展的辩证观
第一节 自然界的历史性 一、自然界的历史观 二、自然界的演化过程 第二节 自然界演化的基本特征 一、物质系统演化的发展性 二、物质系统演化的阶段性 三、物质系统演化的守恒性