自然界的存在与演化
自然观第一讲自然界的存在方式课件
• 第二个含义表明：物质是可知的，即辩证唯物主义认识论认为物质是可以为 • 人类所认识的。这属于哲学认识论的基本观点，
• 列宁的“物质”定义：“物质是标志实在的哲学范畴。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”。
2、物质形态的多样性
• 自然界的物质形态可作以下三种划分：
自然观
第一讲、自然界的存在方式 第二讲、自然界的演化发展 第三讲、人 与 自 然
第一讲：自然界的存在方式（提问）
一、物质性（以物质形态存在着） 二、系统性（以系统方式存在着） 三、层次性（以层次结构存在着） 四、运动性（以运动方式存在着）
一、自然界的物质性(三个含义) 1、物质的客观性与可知性 2、物质形态的多样性 3、物质形态的统一性四、自然界的运动性 Nhomakorabea•
自然界运动形式的多样性：
•
物理运动
•
化学运动
•
生命运动
小结：自然界的存在方式
• 1、自然界是物质的，物质形态是多样的
• 2、自然界物质是以系统的方式存在着的
• 3、自然界物质系统是有层次的 • • 4、自然界物质系统是运动着的
第二讲：自然界的演化发展
一、自然界的历史过程性 1、宇宙的起源与演化 2、地球的起源与演化 3、生物的起源与演化
• 子核和电子层次上证明了自然界物质结构的统一性。
• 第三次突破是1919—32年：基本粒子物理学的建立
•
发现了原子核是由基本粒子组成的，至今人类已发
• 现了400多种基本粒子，这就在基本粒子层次上论证了自
• 然界物质结构的统一性。
二、自然界的系统性
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。
自然界的存在与发展是客观的
自然界的存在与发展是客观的自然界是指包括地球和地球上的一切生物以及它们之间的相互作用的范围。
自然界的存在和发展是客观的，这意味着它们是不受人类主观意识和意愿的影响的。
人类只能在自然界中进行观察和研究，并试图理解和掌握其中的规律。
自然界的存在自然界的存在是指它的实际存在，不论人是否能察觉到它的存在。
自然界包括了地球、大气、水资源、植物、动物等一切在地球上存在的事物。
它们都有各自的特点和规律，并且相互之间有着复杂的相互关系。
例如，地球的存在决定了自然界中的各种物质和生命的存在，水资源的存在决定了植物和动物的生长和发展。
自然界的存在是客观的，这意味着它不受人类主观意识的影响。
人类只能通过观察和实践来认识自然界的存在，而不能通过主观意识的力量改变它的存在。
无论人类是否接受自然界的存在，它都会继续存在下去，并按照自己的规律运行。
自然界的发展自然界的发展是指自然界在长时间的演化过程中所经历的变化。
自然界的发展是客观的，它不受人类主观意识的影响。
自然界的发展是一个复杂而长期的过程，包括了物质的生成、演变和消亡，生物的进化和繁衍等。
自然界的发展是由一系列规律所决定的。
这些规律可以是物质的物理规律、化学规律，也可以是生物的生理规律、进化规律等。
例如，地球的自转和公转决定了地球上的季节变化和昼夜交替，物质的相互转化和循环决定了物质在自然界中的变化过程，生物的生长和繁殖决定了物种的进化和分化。
人类对自然界的认识人类对自然界的认识是通过观察和实践来进行的。
人类通过观察和研究自然界中的现象和规律，试图理解和掌握它们。
人类的认识是有限的，只能逐步地、有限地认识自然界。
随着科学技术的发展，人类对自然界的认识不断深化和完善。
人类对自然界的认识也受到主观因素的影响。
人类的认识是有限的，而自然界的存在和发展是无限的。
人们对自然界的认识是逐步深入的，每一次的认识都只是对自然界的一个片面的了解。
人们的认识受到观察对象的局限性、认识手段的局限性以及人类自身主观意识的影响等因素，因此我们必须不断地努力去拓展我们的认识，以更准确地把握自然界的存在和发展。
《自然、科技、社会与辩证法》授课提纲1
《自然、科技、社会与辩证法》授课提纲1绪论辩证法的含义在哲学上，有时是指能正确说明一切真实存在的学问，有时是指关于或然性问题的学问，有时也指逻辑学。
通常意义上对辩证法的理解：关于自然、社会和思维中存在的普遍联系、永恒发展的基本哲学思想。
一、自然、科技、社会与辩证法的研究对象和内容研究对象自然界存在与演化科学技术发展与研究活动科学技术发展与社会互动的辩证关系自然辩证法研究的延伸和拓展自然辩证法是研究自然界和科学技术发展一般规律以及人类认识自然和改造自然一般方法的学科，它是马克思主义哲学的重要组成部分，是对于人类认识自然和改造自然的成果与活动进行哲学概括与总结的产物。
自然辩证法是一门哲学的学科，它处于马克思主义哲学普遍原理与科学技术各门具体学科之间的位置，并占据一个独立的层次。
面向理工农医管学科门类硕士研究生的学位课程哲学研究的基本问题：主体与客体（包括自然客体与社会客体）的关系本体论—主体与客体、思维与存在何者为第一性，何为世界本原认识论—主体能否到达客体，思维能否认识存在，世界是否可知方法论—主体如何到达客体，思维如何认识存在价值论—客体对主体是否有用，在多大程度上有用（多利羊价值分析）课程主线中心线索：人与自然的关系研究对象：客体——自然界自然界的辩证法主体——人类科学研究的辩证法中介——科技活动科技发展的辩证法内容体系：大学科说（对科学技术哲学、社会学、历史学、经济学反思及各类自然科学的哲学问题）三大块说（自然观，方法论，科技观）四篇结构（自然篇，科学篇，技术篇，科学技术社会篇）基本特点：整体性，交叉性，开放性“每一时代的理论思维，从而我们时代的理论思维，都是一种历史的产物，它在不同的时代具有非常不同的形式，并同时具有非常不同的内容。
”（恩格斯：《自然辩证法》）研究内容自然篇讨论自然界存在与演化的辩证法对自然界的物质构成及演化作出合理的说明把握深受人类活动影响而对人类至关重要的那部分自然界的发展趋势对人类自身的前途、命运作出严肃的预测科学篇讨论科学发展与研究的辩证法侧重于狭义的科学观，从科学史和科学哲学的视角理解科学发展介绍科学理论讨论科学方法技术篇讨论技术发展与研究的辩证法侧重于技术史、技术哲学的视角，讨论技术的历史发展及其规律探索技术的本质及具体的结构总结概括技术研究的一般方法科学技术社会篇讨论科学技术发展与社会互动的辩证法从科学技术的外在社会特性视角讨论科学技术的社会体制化科学技术与社会的互动科学技术的社会评价与可持续发展等问题二、自然、科技、社会与辩证法研究的学科基础1、自然辩证法历史的必然：19世纪自然科学和哲学两个方面重大进展的必然结果2、科学哲学20世纪20－50年代，科学哲学维也纳学派，逻辑经验主义（逻辑实证主义）50年代以出现波普尔为代表的批判理性主义（证伪主义）60年代兴起以库恩为代表的历史主义学派发展的基本轨迹是从逻辑主义到历史主义，逻辑主义着重于科学理论的逻辑分析，追求科学语言的清晰和准确批判理性主义可以视为是从逻辑主义到历史主义的过渡，他们主要是用新的视角和方法对科学进行逻辑的分析，力图对逻辑主义进行“理性重建”历史主义是焦点聚集在对科学的社会-历史考察上，认为只有逻辑的考察不能准确地理解科学3、科学社会学1931年苏联格森《牛顿力学的社会经济根源》1039年英国皇家学会会员、著名物理学家贝尔纳系统地探究了自然科学史、科学的社会作用、社会经济因素对科技发展的作用等问题，发表巨著《科学的社会功能》1938年默顿发表题为《十七世纪英国的科学、技术和社会》博士论文20世纪70年代中期以后，科学知识社会学出现4、科学技术史三、自然、科技、社会与辩证法的学习意义和要求意义1、有助于人们正确理解自然界存在与演化的辩证规律。
09-10a03讲 系统自然观——自然界的存在与演化
结合自己所学的专业，完成一篇和自然观内容有 关的论文，题目自拟。 交作业时间：11月23日 交作业时间：11月23日 要求： 交作业时一定写清姓名和学号。 字数：3000字左右。 字数：3000字左右。 交电子版，发到任课教师电子信箱。 E-mail： ziranbianzhengfa09@163. com mail：
二、分子生物学
分子生物学由细胞水平深入到分子水平，在生 分子生物学由细胞水平深入到分子水平， 物大分子层次上揭示了生物界基本结构和生 命活动的高度一致性。 命活动的高度一致性。 （1）生命遗传规律的探索 分子生物学的建立（1953，DNA） （2）分子生物学的建立（1953，DNA） （3）基因工程的发展 转基因动物 转基因植物 克隆技术 干细胞研究
（2）量子力学
普朗克（ 普朗克（Maz K.E.L.Planck,1858—1947） K.E.L.Planck,1858—1947） 1900年12月 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（ hν）， ），量 的理论》，提出能量子基本假设（ε= hν），量 子力学诞生。 子力学诞生。 经过一批科学家的努力， 20世纪 年代 世纪20年代， 经过一批科学家的努力，到20世纪20年代，量子 力学体系被建立起来。 力学体系被建立起来。 量子力学标志了对微观世界认识的深入， 量子力学标志了对微观世界认识的深入，揭示了 连续性与间断性、波动性与粒子性的辩证统一， 连续性与间断性、波动性与粒子性的辩证统一， 凸现了量子现象的整体性， 凸现了量子现象的整体性，打破了机械决定论 的观念。 的观念。
2、物质系统的基本特征 、 整体性、相互作用） （整体性、相互作用）
（1）整体性（自然物质系统是具有不可还 整体性（ 原的性质的整体） 原的性质的整体） 整体与部分的构成关系： 整体与部分的构成关系： 加和性 非加和性
自然界的存在
(一)层次结构的基本特征
层次结构指的是，若干要素经相互作用构 成的系统，再通过新的相互作用而构成新 系统的逐级构成的结构关系。 在这种关系中，参与构成的系统称为低层 系统，构成后的新系统称为高层系统。
1、构成性：层次结构特征之一
层次结构的一个显著特征是，低层系统对高层 系统具有构成关系：低层系统必须是高层系统 的构成部分，而高层系统也只能以低层系统为 存在基础。 层次结构中的构成性关系是物质系统之间的纵 向的或垂直的有序关系，即子系统与母系统、 各个子系统之间的相互包含和相互作用，它反 映出不同层次之间是相互依存的。
3)微观领域中有：110多种元素；400多种基本 粒子(含两大类：轻子类，包括光子族和轻子族； 重子类，包括介子族和重子族)。
（2）生命世界
从生物大分子、细胞、微生物到植物、动 物、生物圈更是五彩缤纷、形态万千。 目前，人们已发现其存在的动物(含昆虫) 就有150多万种； 植物30多万种； 微生物8～9万种。
第1节
自然界的系统性存在
现代科学研究成果表明，自然界是 由各种不同的物质实体组成的，而 所有的物质实体又是以系统的方式 存在着。
一、自然界的物质统一性
自然界是物质的，从基本粒子到天体，从具 有生命活性的生物大分子到人，都是物质的不 同形态。 自然界就存在于各种不同的物质形态之中。
(一)物质形态的差异性与多样性
(二)层次结构的结合度
由层次结构的基本特点决定了其结合度的差异性和
递减性等特征。
一般随着层次由低向高推进，结合的紧密程度由大到小 而递减： 从将夸克结合为基本粒子的力量到将中子和质子结合为 原子核的核交换力；从将原子核与电子结合 的电磁力 到将原子结合为分子的共价键或离子键；从将化学分子 结合为生命大分子到将多细胞结合为生命整体；直至维 持生物群落和生态系统的力量，不但具有巨大的强弱差 异，而且是依次递减的。
自然界的存在和演化
（1）宇宙万物在化学元素上具有统一性
太阳系中的太阳、行星都有相同的化学元素。
人们对生命物质基础进行化学分析，发现构成生命的元 素并不多，主要有C、H、O、N四种，还有S、P及其他 一些微量元素。我们知道组成生命的主要物质是蛋白质、 水分和无机盐三大类。元素分析表明，蛋白质一般含碳 50%～55%、氧20%～23%、氮15%～18%、氢6%～ 8%、硫0%～4%，有些蛋白质还含有微量的P、Fe、Zn、 Cu等。
二、物质系统的辩证原理
1、系统是系统与要素的辩证统一 系统和要素的关系，表现为也服从于整体与部分的关系。 2、系统是结构和功能的辩证统一 结构，是系统内各要素之间内在的关系和组织方式，是要 素间相互作用的结果和表现。 功能，是特定结构的物质系统在内部和外部的联系与关系 中，表现出来的特性和能力。 结构和功能的关系：结构是功能的内部根据，是相对稳定 的；功能是结构的外部表现，它随系统与环境的关系而呈 现多样性和易变性。 3、系统是系统与环境的辩证统一
自然界演化发展的普遍性特征
对称与对称破缺：对称是指事物或运动以一定的中介进 行变换时所保持的不变性。 非对称是指事物或运动以一定的中介变换时出现的变化 性，非对称又称为对称破缺（Symmetry breaking)。
二、自然界演化的方向
有退化和进化两个分支 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；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。 自然过程是有序与无序、进化与退化彼 此消长，交替出现。
自然系统的基本特征
系统是以各要素的属性为基础经由特定关系 而形成的属性不可分割的整体。 1、物质要素、物质关系、物质系统 物质要素包括自然界中各种各样的具体的物 质形态。 物质关系包括时间关系、空间关系、数量关 系等。 物质系统是由若干要素经过相互联系、相互 作用而组成的具有特定功能的有机整体。
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。
3第三讲自然界的系统演化
考察热力学 能量从有效到无效状态的转化 从较高集中程度向较低集中程度的转化 从有序状态向无序状态的转变 熵的概念使热力学第二定律超出于热力学被 推广到更加广泛的领域。 熵理论在物理学中第一次真正触及到自然界 发展的不可逆性问题
熵理论运用于整个宇宙，提出以熵理论为基 础的宇宙理论。 赫尔姆霍兹提出宇宙热寂说：宇宙不断变 冷（或热），所有有用的能量最后都转化为 热，宇宙最终要处于温度均匀的状态，所有 的自然过程都将停止。 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
孤立系统 des﹦0，ds﹦dis＞0，熵增
封闭系统 des0，ds＞0，熵增
开放系统 熵减
des＜0，且︳des︳﹥dis，则ds＜0
在自然界中进化和退化这两种演化方向都存 在它们都具有一定的普遍性，但都不是唯 一普适的现象。
3 进化和退化的统一性 • 进化与退化相互包含 以进化为主的过程往往内在地包含着退化。 同样，以退化为主的过程也常常内在地包含 着进化。 • 进化与退化同存共生
进化与退化常常是同时存在和同步发生的。 它们往往是一个过程的两个方面。
•进化与退化的相互交替
进化与退化往往是交替进行相互转化的。 进化过程在一定条件下会转入退化。退化过 程在一定条件下也可以转入进化。
无时间性图景 世界图景的 多元格局 向高熵发展
有时间性图景
向低熵发展
近代形而上学自然观极力把自然界描述为一架机器， 靠‚第一次推动‛开始运转，其发生和发展的根据和动 力都是在外部，没有外来动力它根本不会发生变化。如 果自然界的演化是他组织的，如果自然界的各种物质系 统的形成是外界强加给自然界的，那就必然会追溯到 ‚全知全能的上帝‛，乞灵于神明的主宰了。而辩证唯 物主义自然观则认为，自然界的演化是‚自己运动‛的 结果，是事物的自身矛盾的表现，自组织性是自然界各 种演化过程的本质属性。正是在这一点上，两种演化观 形成了明显的分野。
自然辩证法专题三 系统自然观
1）整体性：整体大于它的各部分的总和
系统具有其要素所没有的新性质、功 能和规律，处于系统中的要素的性质、 功能和规律不同于它们在孤立状态时的 性质、功能和规律。
❖ “譬如一只手，如果从身体上割下来，按照名 称虽仍然可叫做手，但按照实质来说，已不 是手了。” “只有作为有机体的一部分，手 才获得它的地位。” ——黑格尔
4、20世纪60年代以来，一批物理学家对非 线性、复杂性问题进行了更广泛深入的研究。
普利高津提出了以耗散结构为核心的系统 自组织理论。
哈肯研究了多组分大系统怎样由无序态， 经过其中的子系统的合作运动，转变为有序结 构，建立了协同学（1969）。
艾根提出的超循环论，揭示了生物大分子形 成的自组织形式，架设了从无生命向生命过渡 的桥梁。
叶）：信息学是关于系统的信息 传递和处理的科学理论。
❖ 1948年，申农发表了《通信的数学理 论》，宣告了信息论的诞生。申农的信 息论提炼出了包括信源、信宿、信道的 信号传输的普适模型，定义了信息量， 提出了信源编码定理等重要定理，为一 般意义上的信息传输奠定了理论基础。
❖ 1948年，第一台计算机在美国诞生。 计算机的诞生意味着人工信息系统的出 现，它也反映了人类对系统的信息处理 本质的更深刻认识，同时也表明信息科 学有了一种技术表现形式。
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。
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。
形成和演化的自然界和地质历史
形成和演化的自然界和地质历史自然界是一个充满生命力的巨大系统，它包含了各种生物和自然环境的元素，这些元素在漫长的历史中一直在相互作用。
地质历史上，自然界的形成和演化蕴含着许多奥秘，这些奥秘令人惊叹不已。
首先，我们来看看自然界的形成。
众所周知，自然界最早的起源可以追溯到大约46亿年前的宇宙大爆炸。
随着时间的推移，不断形成和消失的天体终于形成了我们熟知的太阳系。
在这个系统中，地球的出现是一个十分重要的事件。
据科学家们的研究表明，地球自形成以来已经经历了三个主要的地质时期。
第一个地质时期是古生代，大约持续了3亿年。
这个时期是生命爆发的关键时期，各种生物开始在地球上出现，并且蜕变出各种独特的形态。
同时，古生代也是地球表面海洋的形成时期。
在这个过程中，巨大的板块运动造成了大量的地震和火山喷发，为后续的自然演化奠定了基础。
第二个地质时期是中生代，大约持续了1.6亿年。
这个时期的最大特点是恐龙的兴起和统治。
同时，中生代还是陆地大规模分裂和板块运动的时期，这种运动使得许多岛屿和大陆陆陆续续的出现和消失。
这个时期还是一些大规模的自然事件的时期，例如侵蚀和沉积作用等，这些事件使得地球表面逐渐形成了丰富多彩的地形景观。
第三个地质时期是新生代，大约持续了6500万年。
这个时期是哺乳动物的兴起时期，同时也是全球气候变化最为显著的时期。
在这个时期，冰川活动、地球自转、以及行星运动都对地球自然环境产生了深远的影响。
另外，人类的出现也是这个地质时期的末期，这标志着地球自然环境的最后一个重大的变化。
除了各个地质时期之间的巨大变化外，自然界的演化也经历了许多让人难以置信的事件。
例如，地球上的大陆板块运动，不仅能够引起地震和火山喷发等自然灾害，还能够创造出许多奇特的地理景观，例如峡谷、冰川、火山熔岩平原等。
同时，地球上的气候变化也是自然演化中的重要环节，气候变化能够影响整个生态系统的平衡，甚至影响整个物种的灭绝。
另一个让人惊叹的自然演化事件是演化的链条。
自然辩证法-自然观篇
四、 自然界物质系统的层次结构
（一）层次结构的基本特征 1、层次结构 ：由若干系统要素经相干性关系构成 的系统再通过相干关系而构成的新系统的逐级构成 的结构关系 2、特点 低层次系统对高层次系统具有构成性关系[纵向关 系] 同层次系统之间带有相干性关系[横向关系] 相干性[横向关系]使得[纵向关系]可以向更高层次 发展。如H O H2O
二、自然界物质形态的结构统一性 宇宙万物在化学元素上具有统一性（碳、氢、氧、 氮四种基本元素，在不同生命物质中98%） 宇宙万物在基本粒子和夸克层次上具有统一性（6 夸克，6氢子，107化学元素） 质量守恒定律和质量转化定律证实了统一性 物质多样性来源于演化 实物和场具有统一性：相互转化、相互作用、相互 联系
（2）演化 非细胞生命——细胞 单细胞——多细胞 多细胞——动物-无脊-有脊-人 植物-菌藻-苔藓-蕨-裸子-被子
二、自然界演化的不可逆性 （一）可逆与不可逆性 （二）时间之矢与不可逆性 （三）不可逆性在演化中的作用 退化：不可逆性如果发生在近平衡附近，不 可逆过程的确是导致有序结构的破坏 进化：若不可逆过程发生在远平衡的非线性 平衡区，则起到重要建设作用，产生有序结 构
（四）、系统的稳定性 1、涨落 由于要素性能偶然变异，要素耦合关系偶然起伏或 外界环境的随机干扰使得系统整体状态的宏观量很 难始终保持在平衡中。这种宏观量对平均值的起落， 叫涨落。 2、稳定 对涨落的不变性。涨落发生后，能够自动地恢复到 原来状态 3、涨落与稳定总是实现于一定条件下
3、根据人对自然的参与程度上分 天然系统 人工系统——人造系统，各种机器、交通工 具等 复合系统——部分地改造、参与：农业系统、
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 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。
四章 自然界的演化发展
宇宙的极早期阶段 特点：
a、时间极短，只要1秒钟时间 b、温度高而变化大，温度从万亿度以上下降到几十亿度 c、物质的存在方式：是基本粒子
第二，辐射或核合成阶段
元素起源阶段
特点： a、时间：大爆炸后的第1秒招到宇宙时1万年 b、物质存在方式：辐射（光子）占优势，实物占次要地 位 c、当温度下降到109K时，在宇宙时第1-3分钟时，出现核 反应，产生化学元素，如氕、氘、氦（He） d、当辐射退居次要地位，实物粒子占主要地位时，进入 下一阶段。
既然产生的东西，一定要死亡； 而死亡的东西，又一定以新的形式诞生。 这样就形成了：“生→死→生→死→”的无限循环。
“无限循环”的特点：
a、在这个循环之中，物质经历无数次的转化和分化
b、物质无数次地展开其全部的多样性 c、物质在转化、分化中，其任何属性、形式都不会消灭。
因此，恩格斯的名言：
（2）“矛盾转化论”：恩格斯自然界历史观的核心
恩格斯认为： 过程论的实质是矛盾转化论。
正是矛盾双方的作用和转化，表现出了自然事物的产 生、发展和消失。
只有用“矛盾转化论”来分析自然界事物的产生、发 展，才能合理地解释“过程论”
（3）“过程集合体论”：恩格斯自然界历史观的基 本思想和总体框架
第二，从本质论角度对自然界演化发展图景进行了规律性探讨 认为：
自然界物质形态的演化呈现为从简单到复杂的过程
自然界运动形式的转化呈现为从低级到高级的过程
（2）人类从必然王国到自由王国发展的根本途径——经过两 次提升
——提出了两次提升的原理
必然王国：是指人类尚未认识外部自然界和人本身的规律时， 其行动受必然性支配和束缚的状态 自由王国：是指人类在认识客观规律的基础上，自觉地驾驭 客观规律为人类服务的状态。
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。
自然辩证法简答题
1、自然辩证法的研究对象？答：①自然界存在和演化的一般规律，即自然界的辩证法；②人类通过科学技术实践活动认识自然和改造自然的一般规律，即科学技术研究的辩证法；③以及作为一种认识现象和社会现象的科学技术发生和发展的一般规律，即科学技术发展的辩证法。
2、自然辩证法的研究内容？答①辩证唯物主义的自然观；②辩证唯物主义的科学技术方法论；③辩证唯物主义的科学技术观。
3、自然辩证法创立的意义？答：自然辩证法的创立，是人类自然观、自然科学方法论和科学技术观发展中的划时代的变革。
在自然观方面，它深刻地揭示了自然界本身发展的辩证法，从而建立了一种反映自然界本来面目、适合自然科学发展需要的辩证唯物主义自然观，标志着从古代的辩证思维到近代的形而上学思维再复归到现代辩证思维的否定之否定的过程的完成。
在科学认识论和方法论方面，创立了辩证唯物主义的科学认识论和科学方法论。
在科学技术观方面，马克思、恩格斯与传统的观点不同，不仅深刻地揭示了科学技术自身发展的内在逻辑，而且把科学技术的发展作为一种社会现象来考察，并由此提出了许多崭新的思想：自然科学属于一般社会生产力的范畴；科学技术并入生产过程转变为直接的生产力；社会实践的需要，首先是经济、生产的需要，是科学技术发展的基本动力；科学技术又是推动社会历史前进的革命力量。
这样就把辩证唯物主义和历史唯物主义贯穿于对科学技术的认识之中，深刻地揭示了科学技术的实质及其发展的辩证规律，创造了崭新的马克思主义的科学技术观。
4、近代自然科学诞生的标志？答：1543年，哥白尼的《天体运行论》的出版，标志着自然科学开始走上了独立发展的道路。
5、形而上学自然观与近代自然科学的关系？答：近代自然科学为了把自己对自然界的认识建立在对自然界的精细研究的基础上，它所采取的主要分析方法是分析、解剖的方法。
这种研究方法为科学认识积累了大量的经验材料，也是近代自然科学获得巨大进展的基本条件。
但是这种做法也给人们留下了一种孤立地、静止地思考问题的习惯。
第三章 自然界的演化规律
▪ 但是一些科学家设想如果运用“粗粒化”方法，可 以对玻尔兹曼的不可逆性问题重新解释，如物理学 家杰恩斯（EdJaynes）说我们之所以对亿万个分 子构成的运动无法追踪认识，“不是因为物理过程 本身不可逆，而是因为我们追循物理过程的能力有 限。”也就是说，如果我们的感觉足够灵敏，我们 就可以看到分子的单独运动，从而可以去证实，所 有的过程在这种微观层次上是可逆的。这种思想经 过信息论的处理变成了现实。申侬认为从伴随噪音 而接收下来的一切信号中，可以获得有用的信息。 噪音的本质是无序的，这与信息的有序性形成对照， 信号中的信息量越大，它的熵就越小。
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▪ 现实的自然过程严格的说都是不可逆过程。不仅热 传导、质量扩散、粘滞流动、功热转化、化学反应、 生命发育、物种进化是不可逆的，即使经典物理所 研究的单摆、弹性碰撞、等温过程、绝热平衡过程 等在考虑摩擦、辐射等因素时也是不可逆的。由此 看来，可逆性是相对的,不可逆性是绝对的。但对于 具体的过程来说，不可逆过程也往往包含着某些可 逆的因素,功热转化在能量品位上是不可逆的，但转 化能力却有可逆性；化学反应在总体上是不可逆的， 但生成物依然可以复原为反应物；生长发育和衰老 是不可逆过程，但机体的协调性和组织性却经历着 由低到高和由高到低的过程
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▪ 传统科学为了将复杂性的问题简单化处理， 常常将不可逆性因素舍弃不予考虑。这样就 出现了上面我们所说的经典物理学和相对论 都没有讨论时间反演状况下的物体运动规律 的变化。
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▪ 现代物理学在这方面进行了极其艰苦的探索，使这一状况获 得了明显的突破。狄拉克的正电子在时间上具有向后退行的 特征，费曼的电子理论需要不同的时间方向同时存在。吕德 斯（G-Luders）于1954年，泡林于1955年分别提出了CPT 定理，该定理对物质与反物质、空间对称性和时间的方向性 作了最理想的处理和解释。这个定理来源于一些定律的对称 性，把任何过程中的粒子换成反粒子、把该过程换成它的镜 像、以及把时间倒转这三个变换同时操作的情况下，这些定 律保持不变。即C电荷共轭，它把物质转换成反物质；P空 间反演，它把空间坐标转换成它的镜像；T时间反演，它把 时间方向倒转。CPT定理断言，物理规律预言了在一种“泛 镜像”世界中的等量但相反的事件；它同时可以说明，时间 对称性是如何可能被破坏从而产生出时间箭头。
第1章 自然的演化
进化与退 化的冲突
热力学第二定律：演化向 下——无序和随机 （宇宙热寂说）
进化论：演化向上——有 序和系统
自然演化的自组织机 制
四、自然界演化的自组织机制
理论
耗散结构 理论
一个远离平衡态的非线性的开放系统通过不断地与外界交换物质和能量，在系统 内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡 相变，由原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。
识所反映的客观实在。 自然界的物质形态可以划分为生命物质与非生命物 质两大类。非生命物质的最简单形态是基本粒子和 构成宇宙介质的各种物质场——引力场、电磁场、 介子场等
2.自然界物质形态的分类
暗物 质态
反物 质态
真空 态
固态 超密
气态
液态
等离 子态
超密态
处于极高压力下具有极高密 度的物质。致密星中的物质 即处于高密高压状态。 白矮星物质的典型密度约为 5吨/立方厘米。 中子星物质的密度约为10亿 吨/立方厘米。
封闭系统，是与外界环境没有物 质交换但有能量交换的系统
开放系统，是与外界环境自由地 进行物质、能量和信息交换的系 统。每一种生物本质上都是开放 系统。
地球：一个完美的系 统
2.系统的基本类型
依据： 系统所 处状态 （自然 界开放 系统类 型）
热力学平衡态是系统能量和物质流已经 消除了温度的差别和浓度的差别，系统 的元素处于随机的混乱无序状态，而系 统本身是均匀的，在动力学上是惰性的；
动态性：（1）任何系统都普遍存在着涨落现象。所谓涨落， 就是刻画系统整体状态的宏观瞬时值对平均值的起伏。（2） 系统客观上存在着新旧结构更替的可能。
三、自然界的层次结构
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（2）生命世界
从生物大分子、细胞、微生物到植物、动 物、生物圈更是五彩缤纷、形态万千。 目前，人们已发现其存在的动物 ( 含昆虫 ) 就有150多万种； 植物30多万种； 微生物8～9万种。
2、依据不同的物质聚集状态
据此自然界的物质形态可以划分为： 固态、液态、气态； 等离子态； 超密态； 真空场 反物质(其根据是所有的基本粒子都有反粒子)。
2、整体与部分的关系
整体与部分的关系包括：加和性与非加和性关系两种。
所谓加和性关系，是指各部分可以用简单相加的办法逐渐建立整体的特性， 即整体的特征能够分解为各个要素的特征之和。 但由各部分之间的相干性造成的非加和性关系的存在，却使系统出现其组 成部分所没有的新属性，使系统与其构成要素之间出现质的差异。 相干性是指一种耦合关系。 耦合各方经过物质、能量、信息的交换而彼此约束、选择、协同和放大。 约束和选择意味着耦合各方原有自由度的减少乃至部分属性的丧失； 协同和放大意味着耦合各方在一种新的模式下协调一致地活动，其原有的 属性可以被拓宽放大。 它们交错重叠在一起，共同导致属性不可分割的整体的形成。
3、质能守恒定律
质量守恒定律和能量守恒与转化定律也是自然界物质 形态统一性的一个有力证据。 核物理在研究核聚变反应过程中，发现有“质量亏损” 的现象。 “质量亏损”并不是质量真的丢失了，而是指静止质 量的减少，但与此同时运动质量则相应增加，或实物 状态的物质以能量的形式转化成场状态的物质，亏损 的静止质量转化成场的质量，所以整个系统的总质量 仍然守恒。这种守恒通常表现为质能守恒。
第1 节
自然界的系统性存在
现代科学研究成果表明，自然界是 由各种不同的物质实体组成的，而 所有的物质实体又是以系统的方式 存在着。
一、
自然界是物质的，从基本粒子到天体，从具 有生命活性的生物大分子到人，都是物质的不 同形态。 自然界就存在于各种不同的物质形态之中。
(一)
自然界的物质不仅具有客观实在性和统一 性，而且其形态是千姿百态、无限多样的。 同时，这种物质形态的差异性和多样性也 是其统一性的前提条件。
二、
整个自然界中的各种物质客体，从微观粒子到宇 宙天体，从生物大分子到整个生物圈，无不以系 统的方式存在着。 系统是由若干相互联系、相互作用的诸要素所组 成的具有一定结构和功能的有机整体，是自然界 的一种根本属性和存在方式。
1、整体性
所谓整体性是指物质系统所具有的不可还原 的整体性质，即作为物质系统的整体，出现 了它的组成部分所没有的性质或者失去了组 成部分所具有的性质。 物质系统的“整体”与“堆”有着显著的区 别。 系统的整体性是系统中整体与部分之间非加 和性关系的表征。
摘要幻灯片续五
三、人与自然的协调发展 （一）人与自然协调发展的必要性 1、人口问题 2、环境问题 3、资源短缺 （二）人与自然的协调发展 1、协调发展的指导思想 2、协调发展的方式 3、协调发展与“可持续发展” 4、实现协调发展的条件 思考题
第二讲 自然界的存在与演化
自然界有广义和狭义之分。 广义的自然界是指整个宇宙，包括非生命世 界、生命世界和人类社会。 狭义的自然界则是指与人类社会相区别的物 质世界，即人类社会生活的自然环境。 自然界是人类一切知识的来源。
非加和性关系成因例证
在一个原子中，原子核与电子之间的制约使电子受到时空状态、 随机性、自由度等方面的约束；由于约束，排除了一部分可能的 状态，保留了另一部分可能的状态，这便意味着选择，最终使得 核与核外电子协同构成原子，使原子具有了金属性、非金属性等 原子核与核外电子所不具有的新属性。 如果整体由于部分的相干性出现新属性，则整体(已成为系统)在 相关的属性上，便表现出非加和性。 这种非加和性特征表明，物质系统的整体特性既不能归结为它的 组成部分的特性，也不是其组成部分的简单“堆积”。 它所反映的是某种具有新质的联系，是标志物质系统具有整体性 的一种必不可少的联系方式。
(二)自然界的物质统一性
自然界的物质形态尽管多种多样，各 不相同。 但不同形态的物质客体又具有统一性。
1、化学元素上的统一性
经光谱分析发现宇宙万物在化学元素上具有统一性： 其一，宇观世界都是由在地球上均可找到的化学元 素所组成； 其二，无机物与生命物质在化学成分上也有着同一 性； 最后，对微观领域物质形态统一性的论证已深入到 基本粒子层次，而且在基本粒子之间也有着相互转 化。
摘要幻灯片续一
二、自然界物质系统的整体性 1、系统的整体性 2、整体与部分的关系 三、自然界物质系统的稳定性 1、系统稳定性的衡量标准 2、系统稳定性与耗散结构 3、系统稳定性的相对性 四、自然界物质系统的层次性 （一）层次结构的基本特征
摘要幻灯片续二
1、构成性 2、相干性 （二）层次结构的结合度 （三）层次结构的因果链 第2节 自然界的演化 一、自然界的演化过程 （一）宇宙和天体的起源与演化 （二）地球的演化 （三）生命的起源与演化：生物圈
1、根据能否自我新陈代谢和遗传变异
据此可以把自然界中各种各样的物质形 态划分为： 非生命世界和生命世界。
(1)非生命世界
1)宇观世界中有：星云、行星、恒星、星系、 星系团、超星系团、类星体、总星系等不同的物 质形态。 2)宏观世界包括：有机物、无机化合物(100多 万种)、单质等形式。
3)微观领域中有：110多种元素；400多种基本 粒子 ( 含两大类：轻子类，包括光子族和轻子族； 重子类，包括介子族和重子族)。
摘要幻灯片续三
二、自然界的演化方向 （一）退化及其根据 （二）进化的根据和条件 （三）进化与退化的关系 三、自然界演化的规律性 （一）自然界演化的不可逆性 （二）自然界演化的周期性 1、周期性的表现 2、与自然的对象性关系 （一）人的受动性及其表现 （二）人的能动性及其表现 二、人工自然的扩大 1、人工自然的本质 2、人工自然与生态平衡 3、生态系统 4、生态规律
2、物质基本形态上的统一性
自然界的物质形态可归结为实物和场两种基本形态，其 间存在着统一性。 一方面，实物与场之间相互联系，不可分割，有实物存 在就有实物之间相互作用的场，任何场都是某种实物之 间的相互作用。 另一方面，实物与场之间在一定的条件下可以相互转化。 如电子和正电子相遇时可“湮灭”而转化为光子，即转 化为电磁场；反之，在核子场中光子的能量足够大时， 光子也可以转化为正、负电子。