第二讲 自然观——20世纪科技发展与自然辩证法
自然辨证法20世纪科技发展对自然观的影响
自然辩证法课程
（1）爱因斯坦（1879-1955）相对论
1905年6月，《论运动物体的电动力学》提出狭义相对论 相对性原理 在所有惯性参照系中，物理学规律都是相同的，不存在一个 优于其他惯性系的绝对惯性系。 光速不变原理 在所有惯性参照系中，真空中的光线都是以确定的速度c运 动的,不管这光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。
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科学意义
经典力学实现了力学现象的综合，电磁学理论实现了磁、电、光 现象的综合，狭义相对论的建立，使力学理论和电磁学理论在更 高的层次上实现了综合。
哲学意义
1、从根本上否定了牛顿经典力学的绝对时空观。根据相对论， 时间、空间与物质不可分割，随物质运动状态而改变。 2、揭示了时间与空间的统一性。狭义相对论证明了时间与空间 存在着内在的、本质的联系，把三维空间扩展到四维。
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狭义相对论
“同时性”概念：“对于一个观察者来说是同时发生的两个事
件，
对别的观察者来说，就不一定是同时的。”因
此，同时性只是相对的。
爱因斯坦以相对性原理和光
速不变原理作为公理前提，并利 用同时性的相对性，导出了空间 坐标和时间坐标在不同惯性参照 系之间的变换关系式（在形式上 与洛伦兹变换相同），从而最终 把力学和电磁学在运动学水平上 统一了起来。
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1、19、20世纪之交的物理学革命
19世纪末20世纪初，光学、电磁学与力学的统一使物 理学显示出一种形式上的完整，经典物理学被誉为“一 座庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽庙堂”。
三大发现： （1） X-射线 （1895，伦琴） （2） 放射性 （1896，贝克勒尔） （3） 电子 （1897， 汤姆逊）
[南航自然辩证法课件]第二讲：科技进步与人类自然观的历史演进
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⑷生产方式的变化以及对待 自然界态度的变化
主要表现在三个方面：
采集时代（通过学习种植）→农业时代 狩猎时代（通过学习驯养）→畜牧业时代 自然界在人心目中的形象及其变化：
仇敌→榜样（→对象→伙伴）
⑷生产方式的变化以及对待 自然界态度的变化
①从采集时代向农业时代的过渡和发展
大约在公元前一万年左右，人类学会了种植植物
⑵火的发现和利用
火的发现和使用是人类一切能源动力技术的总源头。它 拉开了人类自觉利用自然力的序幕。人类因此踏上了本质上 是无限的能源利用和开发大道。 人类对自然力的开发和利用，其实质是人的体力的延伸 和放大，是人的体外体力的形成发展过程，亦即人的社会体 力的形成过程。 在这一过程中，人类征服自然的范围不断扩大，层次日 益加深，人类关于自然界的知识也随之增加。各门自然学科 也相继孕育和发生。
⑶壁画与文字的出现
壁画是人类思想的形象展现，文字是
人类思想的抽象表示。
⑶壁画与文字的出现
壁画是思想的化石，文字是思维的自传。
⑶壁画与文字的出现
从壁画到文字的发展，从符号到 计算机语言的发展，是人的脑力的一
次又一次外化、延伸和放大，是人的
体外大脑的形成和发展过程，亦即人 的社会大脑的形成和发展过程。
如果说，铜器的出现还不能排挤掉石器的话， 那么，铁器的出现就最终使石器成为不必要，石器 因此也就退出了人类的历史舞台。
⑴人类工具的演进
生产工具的演进过程，是人的肢官的一次又
一次的延伸和放大，其实质是人的体外肢官的形
成过程，亦即人类社会肢官的形成过程。 在这一过程中，人类改造自然的能力不断提
高，人类关于自然的知识也随之增长，科学技术
通过学习种植
采集时代
第二讲 自然观——近代后期科学技术成就及辩证唯物主义自然观的创立
生物学1：生物进化论
林奈、布丰、拉马克 达尔文：1859年《物种起源》 （1）生物由共同的祖先进化而来。 （2）由于繁殖过度引起生存竞争， 适者生存导致物种自然选择。 （3）人工选择会产生新种。 （4）人是生物进化结果，起源于猿。
——生物进化论“证明了自然界的历史发 展”,为辩证唯物主义的自然观“提供了 自然史的基础”。
《自然辩证法》的主要思想
①自然科学与哲学
②辩证法 《导言》、《‘反杜林论’旧序》、 《辩证法》 《神灵世界中的自然科学》等 结合自然科学阐述了辩证 概述了辩证法在科学和科学家中 法的一些基本理论问题。 的发展，辩证自然观的建立； 针对当时否定辩证法客观 揭示了机械论和形而上学思维方 性，提出“辩证法的规律 式的弊病。 是自然界的实在的发展规 利用当时科学资料和揭示的事实， 律”。并且说明了唯物辩 证法是自然科学工作者正 批驳了一些自然科学家进行所谓 “神灵科学”研究。 确的思维方法。
数理传统vs.博物学传统
科学突破
（1）天文学： 星云假说
（2）地质学： 地质渐变论
（3）物理学： 能量守恒定律与电磁学
（4）生物学1：生物进化论
（5）生物学2：细胞学说
（6）化学：原子论与元素周期律
天文学：星云假说
德国哲学家康德1775年发表《自然通史与天体 论》提出关于太阳系起源的星云假说： ——太阳是由星云形成的， 一团弥漫物质通过万有引力形 成了太阳系； ——太阳系形成的过程中的 基本矛盾是吸引和排斥； ——对恒星轨道，行星质量和密度分布作出 解释。 拉普拉斯1796 年出版《宇宙体系 论》独立提出类似 假说，并从数学和 力学上分析论证， 星云假说被广泛承 认。
③运动基本形式和科学分类
④数学与各自然科学内容的辩证性质
自然辩证法第二章科技观ppt2
④．研究的价值与意义不同
自然科学有长远的、根本性 的价值； 科学还要有更广泛的社会作 用，还有认识的、文化的、 教育的、哲学的价值。
技术更直接的则是它的经济 价值、社会价值、 军事价值。
⑤．发展进程不 同：科学与技术 之间存在发展的 不同步性。
⑥、研究方法不同： 科学：归纳、实验、数 学—演绎、假说—验证等 方法； 技术：分析、设计、操作、 方案—试验等等。
（2）科学与技术的联系
首先，科学与技术都是以 解决人与自然的矛盾为宗 旨的一种社会活动。
其次，科学和技术都与社会 的物质生产紧密相关。它们 都产生于人类的生产实践活 动，都可归于生产力的范畴。 社会的物质生产需求是科学 与技术发展的直接动力。
最后，科学与技术在历史与现实之中
存在着互为条件、互为动力的联系。
技术是独立的、自我决定、自我创生、自
我推进的、自在的或者自我扩展的力量。
技术自主性的三个层次：
第一、技术发展的内在逻辑和规则；
第二、技术对社会的全面渗透，或者说整
个社会的技术化； 第三、技术对人的全面影响，特别是对人 的思想和思维方式的影响。
②社会建构论
社会因素在技术的形成与发展过程中起着
3、科学与技术的比较，262页
（1）科学与技术的区别
①．目的和任务不同：
科学的任务是有所发现； 技术的任务是要有所发明。
科学回答 “是什么”和 “为什么” ——认识自 然；
技术研究“做什么”和 “怎么做” ——改造自 然。
②．活动过程不同
科学：实践——认识， 经验——理性 探索性强，缺少预见性。
（1）对科学技术的理解；
科学是人们批判宗教和唯心主义的精神武
器，是人类通过实践对自然的认识与解释， 是人类对客观世界规律的理论概括，是社 会发展的一般精神产品；
(自然辩证法)2第二章 现代科学技术与自然观的发展
第二章现代科学技术与自然观的发展19世纪末20世纪初，物理学出现三大新发现和两个问题，彻底地变革了科学的自然图景，推动自然科学进入现代自然科学发展的新阶段。
【案例与讨论】1、物理学晴空中的“两朵乌云”“完美”的经典物理学19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家欢聚一堂。
会上，英国著名物理学家W．汤姆生（即开尔文男爵）发表了新年祝词。
他在回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理大厦已经落成，所剩只是一些修饰工作。
同时，他在展望20世纪物理学前景时，却若有所思地讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了，”“第一朵乌云出现在光的波动理论上，”“第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。
”W．汤姆生在1900年4月曾发表过题为《19世纪热和光的动力学理论上空的乌云》的文章。
他所说的第一朵乌云，主要是指A．迈克尔逊实验结果和以太漂移说相矛盾；他所说的第二朵乌云，主要是指热学中的能量均分定则在气体比热以及势辐射能谱的理论解释中得出与实验不等的结果，其中尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。
开尔文是19世纪英国杰出的理论物理和实验物理学家，是一位颇有影响的物理学权威，他的说法道出了物理学发展到19世纪末期的基本状况，反映了当时物理学界的主要思潮。
物理学发展到19世纪末期，可以说是达到相当完美、相当成熟的程度。
一切物理现象似乎都能够从相应的理论中得到满意的回答。
例如，一切力学现象原则上都能够从经典力学得到解释，牛顿力学以及分析力学已成为解决力学问题的有效的工具。
对于电磁现象的分析，已形成麦克斯韦电磁场理论，这是电磁场统一理论，这种理论还可用来阐述波动光学的基本问题。
至于热现象，也已经有了唯象热力学和统计力学的理论，它们对于物质热运动的宏观规律和分子热运动的微观统计规律，几乎都能够做出合理的说明。
总之，以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的经典物理大厦已经建成，而且基础牢固，宏伟壮观！在这种形势下，难怪物理学家会感到陶醉，会感到物理学已大功告成，因而断言往后难有作为了。
自然辩证法 第二讲 科学的发展与自然观的变革
第二讲科学的发展与自然观的变革第一节古代自然科学和朴素辩证法的自然观一、中国古代科学技术与自然观（一）中国古代科学技术成就及其基本特征中国古代主要是指旧石器晚期到中国近代史开始之前的漫长历史。
根据中国古代科学技术史的研究，可以大致把中国古代科学技术发展分为五个阶段：第一阶段：远古到夏、商、西周时期（从远古到公元前770）中国古代原始技术和科学知识的萌芽和积累时期第二阶段：春秋战国到秦汉前（公元前475——公元前221）中国古代的科学技术奠基时期第三阶段：秦汉到南北朝（公元前221——公元581）中国古代的科学技术发展和形成时期第四阶段：隋唐、宋、金、元时期（581——1368）中国古代科学技术发展的高峰时期第五阶段：明清时期（1368——1840）中国古代传统科学技术发展逐渐停滞和西方近代科学技术传入时期◆特征：中国古代的科学技术是以实用为基本特征，是一种科学和技术始终未能分离的状态；与古希腊和罗马的科学技术相比，由定理、定律表现出来的理论化的自然科学知识较少，而实用形态的知识较多。
（二）中国古代自然观及其特征1、原始思维形态的古代自然观神话和巫术是原始思维的两个基本形态。
而中国原始思维自然观的理论形态，主要是：（1）“阴阳学说”（2）“五行说”（3）“八卦说”——乾（天）、坤（地）、震（雷）、巽（风）、坎（水）、离（火）、艮（山）、兑（泽）2、理性思维形态的古代自然观二、古希腊科学技术与自然观（一）古希腊的科学技术成就及其基本特征数学方面；毕达哥拉斯、欧几立得天文学方面：亚里士多德、托勒密（“地球中心说”）静力学方面：阿基米德（“物理学之父”）（二）古希腊自然观的演进和基本内容1、泰勒斯认为“水”是万物的“本原”2、阿那克西曼德（约公元前610——前546）认为世界的“本原”是“无限者”3、阿那克西米尼（约前585——前525 ）认为“气”是万物的“本原”4、赫拉克利特（约前540——前470）提出“火”是万物的“本原”5、阿那克萨哥拉（约前500——前428）的“种子说”自然观6、恩培多克勒（约前490——前430）“四根说”自然观7、德谟克利特（约前460——前370）的原子论自然观8、亚里士多德（前384——前322）的“四因论”、“形式质料说”和“原性说”自然观（三）古希腊自然哲学和自然观特征1、确定自然或者宇宙为其哲学思考的对象2、具有鲜明的理性批判特征3、强烈的思辨特征◆古代朴素辩证法自然观的主要特点1、力求简单2、认为万物的本原是连续性和间断性的物质3、整体直观性4、富于想象5、深刻和谐6、相信守恒7、合乎常识◆历史局限性：由于古代自然科学技术还没有近代意义上的系统科学实验作为基础，生产力发展水平还比较低下，不可能为科学研究提供强有力的物质手段，人们只能靠简单的、直观经验，在缺乏充分的科学事实根据的情况下，运用创造性思维的力量，进行推理和概括。
自然辩证法与科技发展的关系
自然辩证法与科技发展的关系摘要：科学的自然辩证法，包括辩证唯物主义自然观，科学技术方法论及科学技术观，对于科学发现具有重要的意义。
本文拟以中国举办奥运会及地震灾难的科学研究发现为例，通过简要介绍其自然哲学的来源、主要思想及产生的影响，来探究自然观，科学观对科学发现的重要意义和作用。
关键词：2008年奥运会科学技术发展地震自然观科学观科学技术方法论自然辩证法的创立与发展是同科学技术的进步分不开的。
马克思认为，技术是现实生产力，是改造世界的物质力量。
从起源上看，技术是人类在利用和改造自然的劳动过程中所掌握的物质手段、方法和知识等各种活动方式的总和。
技术在发展过程中成为人与自然、人与社会之间进行物质、能量和信息变换的“媒介”，是变天然自然为人工自然，以及实现对社会调节、控制的手段。
首先，在面对人与自然的关系或矛盾中，人类借助于科学技术，改造自然界。
自然辩证法首先是由恩格斯开创的一种自然哲学理论，主要在《1873-1883年自然哲学手稿》（即广为人知的《自然辩证法》，但恩格斯并未为他未完成的手稿起一个名字，因此，更准确的应用这个名字）、《反杜林论》中加以阐发。
其主要思想是说，辩证法不仅在社会生活中，在人类思维中起作用，自然界的发展也是符合辩证法规律的，如果不自觉学习辩证法，自然科学家就会走入歧途。
自从人类产生以后，自然界就开始了人化的特征，自然史与人类史就不可分割地结合在一起。
人工自然的产生和发展，充分体现出人类认识自然、改造自然，使自然为人类服务的巨大能力和潜力，也标志着人的活动作为一支力量介入到自然界的演化过程中，给自然界打上了人的烙印。
这不仅对人类社会的进步，而且对整个自然界的演化都产生了巨大的影响。
在面对人与社会的关系或矛盾中，人类借助于科学技术，使人类社会由简单到复杂，由低级向高级发展。
科学技术导致了人与自然之间新关系的建立，才有恩格斯所说的人类从社会关系方面的提升，也才有贝尔纳所说的对社会的科学改造。
自然辩证法论文---论自然观对科技发展的关系
论人类自然观与科学技术发展之间的关系
摘要
自然观是人们对自然界的根本看法或总的观点，与科学的关系是直接互动、辩证作用的。
在经历了从古代朴素自然观直到辩证唯物主义自然观的现在，无论自然观具有什么样的内容和形式，总是要受到科学技术发展水平的制约，并决定着自然观的形态。
辩证唯物自然观是自然辩证法的理论基石，是科学发展史上的灯塔，它的创立为科学技术的深层研究提供世界观、认识论、方法论与价值论的前提。
以科学技术飞速发展来进一步丰富和发展自然观，而自然观的发展，使得人们开拓思维、解放思想，进一步促进与影响新领域的探索。
我们应该将自然观与科学技术发展这种互动与辩证关系的指导作用更多的与实际结合。
关键词：自然观；系统自然观；科技发展；辩证。
自然辩证法-2(2)新自然观的发展
因为量是连续的，所以运动也是连续的。 时间是关于前和后的运动的数，并且是连 续的。 ——亚里士多德 自然界是不允许飞跃；自然界里的一切都 是以着色的方法逐渐而均匀地完成的。如 果在两个东西之间有一个空的间隔，那么 从一个东西过渡到另一个东西有什么基础 呢。 ————————波涅特
(2) 牛顿力学固有的严格决定论的数学微分 方程、因果律，在量子世界图景中都或多或 少地遭到了破坏。
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第四章 自然系统演化的规律性
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---混沌理论揭示出确定性系统的“内在随机 性”，体现了随机性存在于确定性之中，确 定性自己规定自己为不确定性——确定性系 统自己产生了随机运动。它从根本上消除了 拉普拉斯决定论的可预测性的狂想。
当代自然观的新发展的概括 1、时空的绝对性和相对性
何谓同时性的相对性？不同地点的 两个事件我们何以知道它是同时发生的 呢？这个问题看似平常，却至关重要。
同时性不是绝对的，而取决于观察者的运动状 态。这一结论否定了牛顿力学所引以为基础 的绝对时间和绝对空间框架。
狭义相对论的提出： 两大假设（基本出发点）： ⑴狭义相对性原理 在一切惯性坐标系内不 能通过物理试验来判断该惯性系是静止的还 是。或者说，物理规律的数学表示在一切惯 性系表示不变； ⑵光速不变原理 在所有的相互作匀速直线 运动的坐标系中，光在真空中的速度都是不 变的。
时间的重新发现 热力学第二定律： 汤姆逊：不能从单一热源取热全部转化 为 功而不产生其它影响。 克劳修斯：热不可能从低温物体流向高温 物体而不产生其它影响 用熵表述为： 一个孤立系统的熵总趋于增大（熵增定律）
在动力学框架内的新的时间之矢也出现了 相对论为基础的宇宙学指出宇宙膨胀 量子力学：测量
在20世纪，演化的观念进一步发扬 耗散结构理论、协同学、突变论，勾画了自 然从存在到演化的画面，展示了自然演化的 不可逆性的序向，提出了“内部时间”的新 概念，使时间从一个外部参量转变为自然演 化的内在尺度，展示了自然界演化的分叉、 突现方式。
自然辩证法概论讲义2-2(科技史与自然观的历史演变-近代科学的产生与发展)
“洞穴假象”
如果说“种族假象”是一种集体假象，那么，“洞穴 假象”则是一种个人假象。培根认为，每个人都有他 “自己的洞穴”。正是由于这种洞穴的作用和影响， “使自然之光发生曲折和改变颜色。”他所作的这一 比喻在于表明，由于每个人都有他自己所特有的天性； 或者是由于他所受的教育和与别人的交往，或者是由 于读书和他所崇拜的权威；或者是由于印象产生于具 有成见的人心中抑或产生于漠然无动于衷的人心中而 有所不同，如此等等所造成的，便不仅仅是各个人的 精神各不相同，而且还变幻不定。这样，就形成了各 个人的不：“‘洞穴 假象’的产生是由于每个人的心理或身 体上的特殊结构；也是由于教育、习惯 和偶然的原因。这种假象是很多的，而 且各式各样。”
正如我们所知道的，不仅个人的人格建构，而 且个人的知识建构，既要受到先天性因素{本能、 集体无意识、尤其是性格}的作用，也要受到后 天性因素{家庭、教育、社会环境、生活经验} 的影响。因此培根把“洞穴假象”界定为“个 人的假象”，并且产生于后天的原因，这无疑 是颇有见地的。由于每个人都有他“自己的洞 穴”，因而才使这种假象不仅是各式各样的， 而且总是同个人的性格有高度的关联性。
毋庸置疑，语词的不准确、多义性以及由此而造成的 理解—解释上的混乱，是形成“市场假象”的一个重 要原因。并且，正是这个缘故，在现代，才形成了语 义学、语言哲学等学科，以试图消除语言所造成的混 乱。但同样重要的是，语言作为信息交流的工具，它 所传递的不但可能有假信息，而且也可能由于受纳者 在解读信息时误解了信息的含义，从而导致“市场假 象”的产生。在人们的各种假象中，最主要的是“市 场假象”；而“市场假象”之得以形成，便在于人们 彼此之间的以讹传讹和按照自己的意愿去解读信息。
自然辩证法——第二讲自然观的历史发展精品PPT课件
自然观成了对人类实践活动进行理论思维的“不自觉 的和无条件的前提”。
2020/10/25
生态问题的出现及对自然观的反思
当代生态问题的涌现，从根本上导源于笛卡尔-牛顿所建 立的机械自然观和科学模式。正如1989年联合国教科 文组织在加拿大温哥华举行的第二次“科学和文化” 国际学术会议通过的《温哥华宣言》指出：“我们已 面临生态危机，造成这种困难的根本原因是传统的机 械论，它赋予人类一种驾驭大自然的能力。
气不仅是构成自然界各种事物的基本成分，而 且也是构成人体的基本成分。庄子说：“人之 生也，气之聚也。聚则为生，散则为死。”
2020/10/25
阴阳学说
自然界的各种事物及其性质均可划分为阴和阳。
阴——有形、黑暗、静止、雌性的、下降的 阳——无形、明亮、运动、雄性的、上升的
阴阳：既相互对立、相互制约，又相互依赖、相互 包含、相互转化。
木头着火时的观察结果。 易经：八卦（天、地、风、雷、水、火、山、
泽）、 用自然的原因来说明自然，从多样性中追求统一
性，在万物流变中寻找统一的本原
2020/10/25
中国的元气学说
世界上的万事万物都是由肉眼看不见的、微小 的气组成的。这种气就叫“元气”。
元气是天地万物之原始，万物皆由气之聚合而 产生。
第二讲 自然观的历史发展
2020/10/25
本讲的主要内容和结构
自然观及其研究的意义 古代朴素自然观 近代机械唯物主义自然观 辩证唯物主义自然观的创立 系统自然观的提出
2020/10/25
➢ 什么是自然观？
自然观：即人们对自然的本原、构成、演化过程和人与 自然之间关系的看法和观点。
自然辩证法第二章现代科学技术与自然观的发展
第三节、天人和谐的生态自然观
• 20世纪自然观新进展不仅体现了关于自然 界系统联系和演化发展的特征，而且还体 现了人与自然关系的新认识特性。
• 以往的自然观主要是关于自然的观点，而 20世纪的辩证自然观则是包含人和社会因 素在内的自然观，是人如何对待自然的认 知、态度和伦理价值的自然观。
自然辩证法第二章现代科学技术与 自然观的发展
自然辩证法第二章现代科学技术与 自然观的发展
• 与此同时，还出现了两部有影响的环境科 学著作：
• 一部是美国女生物学家卡逊（Rachel Louise Carson）的《寂静的春天》（1962 年），开启了人类环保时代的大门;
自然辩证法第二章现代科学技术与 自然观的发展
另一部是美国科学家芭芭拉·沃特、勒 内·杜博斯合著的《只有一个地球》，并 由此催生了环境管理学、环境经济学的一 系列环境科学分支科学。
第二章 现代科学技术与自然观的发 展
19世纪末20世纪初，物理学出现三大新发 现和两个问题，彻底地变革了科学的自然 图景，推动自然科学进入现代自然科学发 展的新阶段。
自然辩证法第二章现代科学技术与 自然观的发展
第一节 、19—20世纪之交的物理学 革命与系统自然观的产生
一、世纪之交的物理学发现、危机
2、量子力学
1927年矩阵力学和波动力学被证实二者是等价的，后称“量子力学”。
自然辩证法第二章现代科学技术与 自然观的发展
3、分子生物学
• 1953年美国生物学家 沃森、英国生物学家 克里克和维尔金斯关 于DNA双螺旋结构的发 现，标志着分子生物 学的诞生，它阐明了 生物界结构和生命活 动的高度一致性。
自然辩证法第二章现代科学技术与 自然观的发展
这些新发现动摇了原子和元素不可分、不 变、是物质组成最小单位的形而上学的观 念。同时，正当人们陶醉在物理学经典体 系“尽善尽美”的境界时，物理学的晴朗天空 中却出现了“两朵乌云”，这就是当时经典物 理学理论无法解释的麦克尔逊—莫雷实验 和黑体辐射实验。物理学陷入空前的危机。
自然辩证法—课堂笔记
第一篇导论第一讲科学与技术一、什么是科学1、概念：（1）科学是关于自然、社会和思维的知识体系；（2）科学是产生知识体系的认识活动；（3）科学是一种“社会建制”。
2、基本特征：（1）解释性和预见性（2）科学的精确性（3）科学的可检验性（4）科学的可错性或可变性（5）科学的系统性（6）科学的主体际性：主体间相互理解、交流、探讨*伪科学：冒充科学* 非科学：不具备科学性质，不是科学3、自然科学分类：（1）基础科学：研究自然界一切基本运动形式的基本规律（2）技术科学：以科学技术为基础，主要研究应用方面（3）工程科学：综合运用基础科学、技术科学等形成一类高级科学二、什么是技术1、概念：技术一般指认为为满足自己的物质生产、精神生产以及其他非生产活动的需要，运用自然和社会规律所创造的一切物质手段及方法的总和。
三个派别：技术工具论、技术知识论、技术文化论“三相”结构：实体型、经验型（默会性，难言）、知识型2、基本特征：（1）自然属性和社会属性的统一；（2）主体要素和个体要素的统一；（3）物质因素和精神因素的统一；（4）从潜在形态到现实形态的发展过程。
3、技术分类：机械性技术、物理性技术、化学性技术、生物性技术三、什么是工程1、概念：最初是“创造”，特指人类改造自然界的活动。
2、基本特征：（1）所追求的目标是社会实现；（2）是按照一定的目标和规划对科学技术、社会的整合；（3）通过技术集成形成创新过程；（4）是一个复杂的系统。
四、科学、技术、工程的联系（一）区别1、三者研究的目的和任务科学——发现技术——发明工程——创造科学：是什么、为什么，认识世界、揭示规律技术：做什么，怎么做工程：观念转化为现实2、研究过程和方法科学：追求精确数据和完备的理论，从经验认识上升到理性认识技术：追求确定的应用目标，利用科学理论解决实际问题，理论上升到实践工程：实行目标的确定、方案设计、项目决策的复杂过程3、从成果的性质和评价标准科学:以只是理论体系形态呈现，科学成果具有共享性，以真理为标准技术：以科学知识的物化形态呈现，以效用为标准工程：计划、实施、观测、反馈、修正，以预期目标是否实现为标准4、从价值取向和价值观念科学：源起好奇心、中立技术：任务取向、负荷价值（正向、负向）工程：任务取向、好和坏5、研究规范科学：普遍性、公有、无私、创造，有条理的怀疑主义技术：以获取经济和物质利益为目标，涉及到保密、专利等工程：团结、协作、团队精神（二）联系科学与技术、工程“一体化”1、科学技术化2、技术科学化第二讲科学技术发展史一、科学发展史古代科学——近代科学——现代科学（一）古代科学1、古代科学起源于神话2、古代常识是古代科学的基础（1）低级：用常识解释常识（2）高级：用非常识解释常识3、特征：（1）直观性（2）同质性（3）公有性（4）表象性（5）非系统性（6）易接受性（7）公认性（8）可解释性（9）多种解释性4、两类问题：解释性、探讨性亚里士多德：（1）定义科学知识——概念、命题（2）获得科学知识的方法：三段论（理性）（二）近代科学16、17世纪——19世纪末1、常规发展：16、17世纪——19世纪末2、繁荣发展：19世纪——20世纪初牛顿:（1）力学认识模式（理性）（2）机械力学认识模式（形而上学）（三）现代科学爱因斯坦：研究方法——分析法、综合法、归纳法、推理法、理性非理性总和之后产生——科学哲学家二、技术发展史古代技术——近代技术——现代技术（一）古代技术技艺、经验“火”的使用——制陶技术——冶炼技术（化学科学）文字——信息技术石器——青铜器——铁器“实用性”技术古罗马（二）近代技术欧洲由“停滞”——飞速发展（18世纪英国工业革命开始）两次技术革命：1、蒸汽动力技术（机器系统）工具机一>动力机“车床”技术体系：任何技术上的发明和应用总是和其他技术的发明和应用相关联，一类技术和各类技术之间依照社会目的和自然科学。
（自然辩证法第二章）世纪自然科学的发展与系统自然观
（自然辩证法第二章）世纪自然科学的发展与系统自然观第二章20世纪自然科学的发展与系统自然观一、系统自然观产生的自然科学基础（一）现代自然科学的发展1. 物理学上的新发现德国物理学家伦琴1895年，发现X射线。
英国物理学家汤姆逊1897年，证实了电子流。
法国.居里夫妇发现放射性元素2、物理学上的危机——“两朵乌云”黑体辐射问题——紫外灾难，经典理论无法解释以太问题——迈克尔逊—莫雷实验经典物理学陷入危机3、物理学革命（1）“相对论”★1905年，爱因斯坦发表了题为《运动物体中的电动力学》的论文狭义相对论的两个基本原理：①相对性原理；物理学定律在所有的惯性系中是相同的，不存在一种特殊的惯性系。
②光速不变原理：在所有的惯性系中，真空中光的速度具有相同的值。
★1916年，爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》（2）量子假说1900年12月24日，普朗克在法国物理学会上宣读了题为《关于正常光谱能量分布定律的理论》的论文。
宣告了量子论的诞生。
提出了能量子假说。
（3）光的量子理论1905年爱因斯坦在普朗克能量子假说的基础上找出了光量子假说，光就是以光速C运动着的粒子流，他把这种粒子叫光量子。
（提出“波粒二象性”解释‘光电效应’）量子力学的建立●法国物理学家德布罗意实物粒子也具有波动性●奥地利物理学家薛定谔物质波的运动方程●海森堡测不准关系△x·△p≥h/2辩证唯物主义自然观的新发展1．爱因斯坦相对论的建立，否定了牛顿的绝对时空观，把时间、空间联系起来，引起了时空观、物质观、运动观的深刻变革。
2．量子力学揭示了统计决定论的因果观。
（改变了经典理论中的严格决定论；说明自然界是一个统一的、不可分割的整体。
）3．分子生物学深化了对生命机制和生命本质的认识四大理论模型宇宙学中的大爆炸模型粒子物理学中的夸克模型分子生物学中的DNA双螺旋模型地球科学中的板块模型科学革命的不彻底性和遗留问题（1）关于自然界是存在还是演化的问题只克服了机械性、形而上学的片面性和孤立性，而静止性的克服有待科学进一步的发展。
自然辩证法概论讲义2-4(科技史与自然观的历史演变-20世纪的物理学革命)
20世纪初的物理学革命
19世纪的力学、光学、热学、电磁学取 得了辉煌的成果，物理学家们怀着无 比自豪的心情进入到20世纪。当时的 绝大部分物理学家认为，物质世界的 运动已经构成了一幅清晰的画面,基本 问题都已研究清楚了，留给下一代人 所做的工作，将不过是把已有的实验 做得更精密一些，使测量数据的小数 点后面再增加几位有效数字而已。
爱因斯坦的相对论
起因——乌云之一“迈克尔逊—莫雷实验” 由光学研究开始——牛顿的光的“粒子说” 直观经验同新研究领域的矛盾——光的“介质” 牛顿和麦克斯韦的回答——理想参照系“以太” 实验焦点——以太风是否存在 替代的推论假说——垂直地球和顺地球公转方向 的光速差 结果——”零结果” 存在可能①重设“以太”的属性②“以太”不存 在 直接的问题：光波（没有介质）如何传播 结果：跨出经典物理学体系
促成量子论形成的三个因素
第一，对“紫外光灾难”的解释 黑体辐射 维恩位移定律和瑞利—金斯定律 普朗克的“能量原子”概念，量子=hv,h普朗 克常数，解决了“紫外光灾难”问题 第二，对光电效应的解释 1905年爱因斯坦发展了普朗克的能量量子化的 概念，提出光量子假说，认为电磁波本身也是 量子化的。光量子假说的提出是光的微粒说在 更高水平上的某种复归，揭示了光既有波动性 又有微粒性的双重特性。
物理学革命对自然观的冲击
围绕量子力学所进行的争论直到今天还 在继续。 以玻尔为首，包括海森堡、泡利等在内 的哥本哈根学派同爱因斯坦、普朗克、 薛定谔等对波函数的统计解释问题曾展 开了激烈的争论。 双方都赞成用统计的方法研究量子力学， 都承认波动方程的波函数。
他们的分歧在于： 哥本哈根学派认为，波函数的几率解释是最后 的解释，量子力学是一个非决定论的纯统计理 论，统计规律是首要的、根本的。 爱因斯坦等人认为，统计规律只是我们对系统 知识不完备才引进来的一种临时办法，物理学 中的统计理论只不过是一种不充分的、不完善 的理论，并批评哥本哈根学派否认微观世界中 的因果规律。 哥本哈根学派则指责爱因斯坦等不充分了解波 函数意义和自然规律的统计性，认为爱因斯坦 是在把物理学拉向后退。
自然辩证法——第二讲自然观的历史发展精品PPT课件
宗教神学自然观
中世纪：从罗马帝国的衰落，基督教的全面兴 起（约公元395年），到15世纪文艺复兴运动 为止，大约1000年
在西方科学的发展史中，通常被视为空白期， 或者是某种发展速度缓慢甚至停滞期。西方的 一些学者也把这段时期称为“黑暗时期”／ “阴谷地带”。
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o 西罗马主教奥古斯丁： “如果没有上帝，就 是一根头发也不会从头上脱下来。”
o 支撑中世纪宗教的科学基础：一是托勒密的地 心说，二是盖仑医学 。科学研究必须在此范 围内进行，否则必然会受到宗教裁判所的制裁。
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思想文化领域受到教会的严格控制和禁锢：
o 教皇格里哥里一世（590-604）宣扬：“不学无术 是真正虔诚的母亲。”是他下令放火烧掉了罗马一 所藏书丰富的图书馆，摧毁了许多古罗马的雕像。
地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小，天表 里有水，天之包地，犹如壳之裹黄，天地各 乘气而立，载水而浮 孔子：天道曰圆，地道曰方。
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朴素自然观述评
从整体上对自界的本质和规律作直观的考察， 勾画出自然界的总画面，肯定了自然界的物质 性和统一性，论述了自然事物相互联系、相互 作用的辩证思想。因而具有质朴、直观、思辩、 猜测的特征。 古代自然观在整体上正确的，而在细节上是错 误的。 对自然的一种本体论的观点
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从基督教的观点去观察自然，通过对大自然的研 究去发现上帝的创世计划，通过对自然的认识 达到对上帝的认识。 ❖ 评述：希腊理性精神在中世纪的弘扬——经院 哲学－崇尚逻辑和推理－不是单纯强调信仰， 而是以理性的方式为教义辩护－“科学形态的 神学”
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速度必定不一样，但是实验否定了这个结论。如果认为以太被地球带
着走，又明显与天文学上的一些观测结果不符。
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• 1887年迈克尔逊和莫雷利用光的干涉现象进行了非常精确的 测量，仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。对此，洛 仑兹提出了一个假设，认为一切在以太中运动的物体都要沿
学退化（熵增定律，总是自发地奔向无序）。 还涉及到决定论（确定论）与统计论、简单性与复杂性、线性 与非线性间的关系，
2）物理学革命
爱因斯坦——相对论 1905年——狭义相对论（时间与空间、质量与能量） 1915年——广义相对论（物质、时间与空间关系） 量子理论 1900年——普朗克（能量子假说） 1905,爱因斯坦,光量子理论。 20世纪初——卢瑟福（有核原子模型）。 1913——玻尔(经典量子论原子模型) 。 1923——德布罗意,（物质波即实物粒子与光子一样具有波粒 二象性)。 1926——薛定谔（波动力学）。 1926——海森堡（矩阵力学）。 1927——（量子力学）。
我们观测的宇宙，据最新的数据大概有一百二三十亿光 年的寿命，中间有许多黑洞，白洞，以及暗物质反物质， 等等都引起了哲学上的一些争论。 宇宙处于演化之中，但是这个演化会坚持多少亿年，多 少百亿年，今天人类文明已经五千年了，我们再往前面推 演一下，与宇宙的亿年相比呀，都还是一个非常短暂的时 间。 人生不满百，常怀千岁忧。昼短苦夜长，何不秉烛游？ ”要寻根究底的去追问，去反思，去追思。
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反质子、反中子和反电子如果像质子、中子、电子那样结合起来
就形成了反原子。由反原子构成的物质就是反物质。当你照镜子 时，镜中的那个你如果真的存在，并出现在你面前，会怎么样呢？ 科学家们已经考虑过这个问题，他们把镜中那个你叫做“反你”。科 学家想象很远的地方有个和我们的世界很像的世界，它将是一个
由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的反世界。反物
基本理论
相对论→宏（宇）观世界、高速运动 量子理论→微观世界 (上半叶) →追求统一性 （强力弱力电磁力引力的统一） →探索复杂性(中叶以来) (系统科学、自组织、非线性科学）
（2）分支学科中的哲学问题
①粒子物理学
②现代宇宙学
③生物学（生命科学）
④计算机科学技术、网络技术 ⑤系统科学、非线性科学自组织理论 ⑥生态和环境 ⑦高新技术群
应对
03
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20世纪下半叶科 学新进展
和经验批判主义》
列宁——《唯物主义和经验批判主义》
物质观：物质的最基本的性质，是它的客观实在性,原子被打破了，是他 的旧物质结构的旧“界限的消失”,而不是“物质的消失”。 运动观：没有运动的物质和没有物质的运动是同样不可想象的。 时空观：时空是客观存在的,人们关于时空结构的认识是发展的、可以改 变的。
③生物学（生命科学）
50年代发现DNA的双螺旋结构 60年代遗传密码破译,人工合成蛋白质 70年代生命起源新理论,人工合成核酸
80年代生物工程
90年代克隆,（跨世纪的）人类基因组工程
伦理学问题,法律问题,道德问题等
④计算机科学技术、网络技术 40年代出现计算机 50年代晶体管计算机 60年代集成电路计算机 70年代大规模集成电路计算机,人工智能知识工程 ,ARPANet,计算机网络 80年代神经网络计算机再兴起,因特网 信息化，全球化，地球村，知识经济,赛博空间 （Cyberspace）,虚拟现实，伦理、法律，新型人际关 系，人机关系。
运动方向收缩。由此他证明了，即使地球相对以太有运动，
迈克尔逊也不可能发现它。爱因斯坦从完全不同的思路研究
了这一问题。他指出，只要摒弃牛顿所确立的绝对空间和绝
对时间的概念，一切困难都可以解决，根本不需要什么以太。
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• 19世纪，由于冶金以及照明设备制造等的需要，人们急需找到 黑体辐射强度和辐射频率的关系。 • 1889年卢默与鲁本斯通过研究空腔辐射得出了黑体辐射光谱的 实验数据。但是，单使用实验数据找对应点的方法十分不便， 于是，人们开始了寻找一般的公式。 • 1900年，瑞利根据经典统计力学推出了一个公式 • 1905年，金斯修正了瑞利辐射公式中的一个数值错误，但是计 算出的结果与实验数据相违背。 • 1911年，奥地利物理学家用“紫外灾难”来形容经典理论的困 境。 • 黑体辐射所展现出的问题，最终导致了量子论革命的爆发。
发现面前的无能为力。
• 19世纪中叶， 麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了以光速C传播的
电磁波的存在。到19世纪末，实验完全证实了麦克斯韦理论。电磁波
是什么？它的传播速度C是对谁而言的？当时流行的看法是整个宇宙
空间充满一种特殊物质叫做“以太”，电磁波是以太振动的传播。但人
们发现，这是一个充满矛盾的理论。如果认为地球是在一个静止的以
（宇宙最后有3种可能结局：坍缩、永远膨胀、平衡。相对应 的就是闭合宇宙（或称闭宇宙）、开放宇宙（开宇宙）、平衡 宇宙。这取决于宇宙中所有物质的万有引力与大爆炸惯性的较 量。1）如果有一刻大爆炸的剩余惯性不能抵抗宇宙中物质的万 有引力的话，那么在引力的作用下宇宙就开始收缩了。最后缩 回奇点。2）如果物质的万有引力永远不能抵抗大爆炸的剩余惯 性的话。宇宙就将永远膨胀下去。3）这两股力量最后“正好” 互相平衡。宇宙将进入一个非常缓慢并永无止境逐步缓慢膨胀 的过程。）
双生子悖论
时空弯曲
• 1915年，爱因斯坦根据他的相对论得出推论：宇宙的形状取决于宇宙质 量的多少。他认为，宇宙是有限封闭的。如果是这样，宇宙中物质的平 均密度必须达到每立方厘米5×10的负30次方克。但是，迄今可观测到的 宇宙的密度，却比这个值小100倍。也就是说，宇宙中的大多数物质“失 踪”了，科学家将这种“失踪”的物质叫“暗物质”。 • 一些星体演化到一定阶段，温度降得很低，已经不能再输出任何可以观 测的电磁信号，不可能被直接观测到，这样的星体就会表现为暗物质。 这类暗物质可以称为重子物质的暗物质。 • 还有另一类暗物质，它的构成成分是一些带中性的有静止质量的稳定粒 子。这类粒子组成的星体或星际物质，不会放出或吸收电磁信号。这类 暗物质可以称为非重子物质的暗物质。
实践观：实践是确定的，与唯心主义划清界限，但实践又是不确定的，随 着人们认识的发展而发展。
真理观：绝对性与相对性的统一。
20世纪下半叶科学新进展看,当时的科学中还有许多问题：比方 说牛顿力学中可逆（F=ma＝m(d2v/dt2),也就是时间的二次微分，
这个是可逆的，
而热力学中不可逆的（有方向
而在生物学中，演化方向：生物学进化（从无序到有序）,热力
• 相对论和量子论的建立，实现了一场物理学革命,克服经 典物理学的危机,那么从哲学的高度来看，或者说其哲学 意义包括克服传统机械论哲学观念的影响,要更加辩证地
认识客观世界,辩证地理解科学认识的发展。 牛顿力学不
再具有绝对权威，科学也要向前发展。
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在这样一个物理学革命的时期，科学与哲学的关系重新受到科学家重视。 有一段时间科学家比较厌恶哲学学说，你要想头疼，你就去读黑格尔吧。 抱持这样一种态度。但是，爱因斯坦与玻尔之间围绕着量子力学的解释 争论了二三十年，他们的争论事实上是关于认识论、世界的本原、运动
⑤系统科学、非线性科学自组织理论
其二呢，与基本粒子相联系，那么就导致了有人猜测，这个 基本粒子几百种有没有像元素那么一百多种之间的这种规律
性元素周期律这样，找出一种规律来呢？再者，刚才讲到夸
克，是不是最小单元，有人说没有必要再继续争论了，到这
里就终结了；但是还是有的人认为夸克是可以再分的，但是
对“分”要做新的理解。不是再像过去那样打破打开，而是 里面有结构等等。这样呢也是一种哲学争论。这是我们对微 观方面的介绍，现在，我们来跳到宏观的角度看一看。
这些新发现动摇了原子和元素不可分、不变、是物质组 成最小单位的形而上学的观念。同时，正当人们陶醉在 物理学经典体系“尽善尽美”的境界时，物理学的晴朗
天空中却出现了“两朵乌云”，这就是当时经典物理学
理论无法解释的麦克尔逊—莫雷实验和黑体辐射实验。
物理学陷入空前的危机。
经典物理学的危机实质是形而上学思维方式 和机械论自然观的危机，表明旧理论在新
①粒子物理学 随着量子论的运用，人们发现了许多微观的粒子，大概有几百种， 三百多种，原子是可以打破的，可以由电子和质子构成等等。甚 至人们又进一步来问，这些基本粒子还有没有其他最基本的单元 组成。有人就说，大概是由夸克构成的，人们现在已经参与到了 夸克，那么人们还要问：夸克难道就是最基本的粒子吗，它会不 会也有结构？人们用传统的方法企图把它打开，但是又打不开。 另外，夸克还可能有结构，那么这样子就产生了争论。刚才讲四 种基本相互作用，涉及到追求统一性的问题。有的人又认为，只 要把统一性的问题建立起来了，理论物理学也就再一次终结了， 也就是说再一次发现绝对真理，都解释完了。那么这就引起了哲 学争论。在我看来，可能经过大工业理论，人们仍然会发现新的 东西，需要建立新的理论，会不断向前发展。
从科学上看，20世纪上半叶预言了一个演化的宇宙，这个是 在60年代得到得到观测的支持。那么，在今天来讲，一个演化 的宇宙的模型已经为大家所接受了。但是又提出来新问题了， 就是我们现在只是用我们的方式来描述我们所在的宇宙，那么 这个宇宙之外还有没有宇宙？有的人说没有了，因此呢，宇宙 是有限的；有的人说有，这个呢是无限的，在我们观察的宇宙 中还有宇宙。这个可能本身就有哲学争论。那么这个宇宙我们 观察的这个宇宙有标准的模型，从大爆炸开始膨胀到今天，未 来会向哪里走呢，未来的前途在哪里？有的人说未来的前途是 膨胀到一定程度就收缩回去，有的人说会继续的膨胀下去，等 等。继续膨胀下去是一个开始，重新时光倒流的收缩是一个闭 宇宙，我们现在这样子呢是一个平宇宙。
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• 20世纪初，正是在解决新实验事实同旧理论之间的矛盾的过程中， 爱因斯坦和普朗克等科学家创立了以相对论和量子力学为支柱的现 代物理学理论体系。 • 1、相对论