四章 自然界的演化发展
科技哲学十五讲课件

•Wohler维勒的尿素人工合成
HCNO+NH4OH
CO(NH2)2
(无机物与有机物间没有鸿沟); 说明动植物内在统一;
•细胞发现(Schleiden施莱登、Schwann施旺), •Darwin的进化论,
被Engles忽略的:
H2O+NH4CNO
彻底粉碎神创论和形而上学物种不变论;
•Maxwell麦克斯韦的电磁场理论,
六大缺口:
•Kant-Laplace星云说 •Lyell(赖尔的渐变论)地质学原理与[Cuvier 突变论]之争; •能量守恒与转化定律[Mayer迈尔、Jaule焦耳、Grove格罗夫、
(太阳系起源假说),打击神创论和宇宙不变论;
(居维叶)
Coolding柯尔丁、Helmholtz赫尔姆霍兹等],mgh﹦1/2mv×v;
人类 科学 自然
社会
(主体)
技术
(中介)
界
(客体)
三个基本研究对象:
• • •
自然界存在与演化的一般规律(自然界运动发展 的辩证法) 认识、改造自然的一般规律(科学技术研究的辩 证法) 科学技术发展的一般规律(科学技术发展的辩证 法)
2.性质 面对如此庞大的研究对象和三个一般规律, 足见不是科学的实证方法能够胜任的,只能借助 理论概括的方法,故课程属于哲学性质,是:
•马克思主义哲学的一个分支; •介于辩证唯物主义和具体科学技术之中间层次; •相对于一般哲学原理的二级哲学。
(可以通过下页图示来理解)
马克思主义哲学 基本原理
世界物质性原理 世界发展性原理
自然辩证法 (自然界) 各门自然科 学和技术学 科(天、地、 生、物、化 等) 自然现象界
历史唯物论 (人类社会)
第四章 自然界的演化规律

在微观基本粒子物理世界中,有一个奇特的现象, 在微观基本粒子物理世界中,有一个奇特的现象, 被认为是破坏了时间两个方向之间的对称性, 被认为是破坏了时间两个方向之间的对称性,这就 是克罗宁( 是克罗宁(J-W-Cronin)和(V-L-Fitch)发现的长寿 ) 发现的长寿 K介子的衰变过程。(他们因此获得 介子的衰变过程。(他们因此获得1980年诺贝尔 介子的衰变过程。(他们因此获得 年诺贝尔 在大多数衰变中, 介子生成一个负的 介子、 介子生成一个负的π介子 奖)在大多数衰变中,K介子生成一个负的 介子、 一个正电子和一个中微子,这一过程的CP对称性被 一个正电子和一个中微子,这一过程的 对称性被 证明是保持不变的;然而K介子同样也可以衰变为 证明是保持不变的;然而 介子同样也可以衰变为 大约在10亿次衰变中有一次 一个正的π介子 亿次衰变中有一次) 介子、 (大约在 亿次衰变中有一次)一个正的 介子、 一个电子和一个反中微子,这时候CP对称性就会受 一个电子和一个反中微子,这时候 对称性就会受 到破坏。按照CPT定理,T对称性在这罕见的过程 定理, 对称性在这罕见的过程 到破坏。按照 定理 中也同样受到破坏:时间可逆的事件被禁止, 中也同样受到破坏:时间可逆的事件被禁止,过程 成为不可逆的, 成为不可逆的,时间箭头便显现出来
第三节自然界演化的循环性自然界物质系统的不断演化必然导致自然界物质演化的另一种基本特征循环发展性即这种特征一方面表现为自然界的演化具有周期性另一方面又具有非重复性的超循环性就是说自然界的整个演化过程是由一系列彼此交替的螺旋式循环构成的同时也是演化的方向性多样性与无限性等相互交织的辩证否定规律得到充分证实的历程
克劳修斯将宇宙当成一个孤立系统, 克劳修斯将宇宙当成一个孤立系统,并预言宇宙的 总熵是在无情地朝着它的极大值增长, 总熵是在无情地朝着它的极大值增长,即宇宙热寂 在克劳修斯看来, 说。在克劳修斯看来,熵增加是一个自发的不可逆 过程,因为自然系统很难有绝对的热平衡态,这样 过程,因为自然系统很难有绝对的热平衡态, 在现实世界中,熵的意义可以有以下两种理解: 在现实世界中,熵的意义可以有以下两种理解:第 一,熵的宏观意义是系统能量分布均匀程度的衡量 标志,能量分布越不均匀,熵越小; 标志,能量分布越不均匀,熵越小;能量分布越均 熵越大;能量分布从不均匀趋向于均匀, 匀,熵越大;能量分布从不均匀趋向于均匀,则熵 增加。第二, 增加。第二,熵的微观意义是对系统内部粒子的无 序化程度的标志,熵值越大,无序化程度越高, 序化程度的标志,熵值越大,无序化程度越高,反 熵值越小,系统内部的有序化程度增大。 之,熵值越小,系统内部的有序化程度增大。
《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。
a03讲系统自然观——自然界的存在与演化资料

第三讲 系统自然观
——自然界的存在与演化
思考题:
1、现代科学技术成果对恩格斯自然观的丰富与发展?(举例 说明)
2、分析系统、要素、结构、功能、环境等概念的含义及其相 互关系。
3、系统的层次性?系统层次之间的相互关系?
4、如何用耗散结构理论解释系统新的有序状态(或稳定性) 的形成?耗散结构形成的条件?
第三节 自然物质系统的层次性
物质系统的层次 物质系统层次之间的辨证关系 层次结构的因果链
一、物质系统的层次结构
层次结构:若干由要素经相干性关系构 成的系统,再通过新的相干性关系构成 新系统的逐级构成的结构关系。
——反映了客观存在着的自然界的等级 结构。
层次性:具有质的差异的不同的系统等 级或系统中的等级差异性。
质增效应;质能关系式。
两个基本原理
1、爱因斯坦相对性原理:物理体系的状态据以 变化的定律,同描述这些状态变化时所参照的坐 标系究竟是两个在互相匀速运动着的坐标系中的 哪一个并无关系。
2、光速不变原理:任何光线在“静止的”坐标 系中都是以确定的速度C运动着,不管这道光线 是由静止的还是由运动的物体发射出来的。
自然界物质的系统性自然物质系统的层次性自然物质系统的演化发展刘海燕自然界的物质性自然界物质形态的多样性与统一性刘海燕1历史上对物质概念的不同理解2列宁的物质定义3在理解列宁物质定义时应注意以下几个方面根本特性客观实在性物质可知克服形而上学的局限性认识自然的逻辑起点刘海燕物质是标志客观存在的哲学范畴这种客观存在是人通过感觉感知的他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
注意:
1)只有那些有物质、能量、信息交换 且造成新属性突现的联系,才能构成系统。
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
自然界的系统演化

环境对生物体的适应性进行选择,有利于生存和 繁衍后代的变异个体得以保留。
协同进化
不同物种之间相互影响,共同演化,形成复杂的 生物种间关系。
种群动态与生态平衡
种群动态
种群数量随时间变化而呈现出生存、增长、稳定或衰 退的趋势。
生态平衡
生态系统内各物种之间相互制约、相互依存,维持相 对稳定的动态平衡状态。
生态平衡
生态系统的演化过程中,各种生 物通过竞争、共生等关系达到相 对稳定的生态平衡,这种平衡随 着环境变化而调整。
人类活动影响
人类活动对生态系统演化产生重 要影响,如过度开发、污染等行 为可能导致生态失衡和生物多样 性丧失。
地球系统演化
地球历史
地球系统演化是指地球从形成至今的漫长历史中,各个组成部分 (如大气、水圈、岩石圈等)相互作用的复杂过程。
随着科学技术的不断进步和跨学科研究的深入,人们对系统演化的认识越来越深入,研究领域也在不断扩展和深 化,为解决实际问题提供了更多思路和方法。
02
CHAPTER
自然界的系统演化过程
物种起源与演化
物种起源
物种起源是自然界系统演化的基 础,指生物种类的起源和形成, 包括新物种的产生和旧物种的灭
绝。
演化机制
地球系统的自适应性
地球系统具有自我调节和修复的能力,以应对外界压力和变化。例如,气候系统可以通 过自然界的碳循环来调节温度,生态系统可以通过物种演化和迁徙来适应环境变化。
天体系统的复杂性与自适应性
天体系统的复杂性
天体系统是由星系、恒星、行星等天体 构成的庞大网络,这些天体按照一定的 规律和相互作用形成复杂的结构和运动 模式。
地球系统科学的发展与应用
地球系统科学
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。
自然界的演化和生物多样性

自然界的演化和生物多样性自然界是一个无穷无尽的宇宙,其内涵的世界包含着丰富的生物多样性。
每一个物种都有着独特的生长环境,生物特征和习性,这些与生俱来的特性形成了生物特有的多样性。
这种多样性来源于数十亿年的演化历程,历史漫长而又充满着惊奇和变化。
本文将探讨自然界的演化和生物多样性。
历史漫长的演化过程生命起源于约37亿年前的原始海洋。
在过去的几十亿年里,生命经历了漫长的演化过程。
从最早的单细胞生物到现今生命的多样性,每一个变化过程都是独特的。
在这个历史的过程中,生命形式根据环境和遗传因素发生变化和适应,进而形成了生物多样性。
在生命演化史上,生命从最初的单细胞生物进化到了高度复杂的多细胞生物。
在这个漫长的过程中,生命根据环境逐渐进化出了最适应的形态。
例如,在陆地上生活的人类和在水中生活的鱼相比较,外貌、身体结构都有很大区别。
这些生命的变化不仅仅是为了适应环境,同时也为了生命更好的存活和繁衍。
而一些生命形式因最适应的环境被保留下来,其他类型的生命只能逐渐在环境中消亡或者向其他适应更好的环境转变。
过程中需要生命产生突变,和一些特别的命运,才能让演化历程进入新的轨迹。
这漫长的过程形成了生物多样性的基石。
生物多样性及其重要性生物多样性是指生物在地球上生存的各种形态、种类和数量的总体。
它是生命在漫长的演化中形成的最重要特征之一。
生物多样性包括动物、植物、微生物等形式,还包括生物群落,海洋和陆地生态系统等。
生物多样性的重要性难以被高估。
生物多样性对人类有重要的生态、经济和文化价值。
它提供了人类所需的食物、药品、原材料、水源和清洁空气等自然资源。
其次,它支持生态系统服务,如土壤形成、水循环和大气变化调节等过程。
同时,生物多样性为我们的文化遗产留下了宝贵的财富,如美丽的风景和富有文化传统的村落。
人类与演化过程的交互生命演化的大部分历程发生在人类出现之前。
现代人类的生命仅仅占生命演化中的一小部分,我们的遗传基因很大程度上都来源于较早的生命形式。
自然辩证法概论中辩证唯物主义自然观的基本内容

自然辩证法概论中辩证唯物主义自然观的基本内容一、自然界的物质性自然界的物质性是辩证唯物主义自然观的基本观点。
辩证唯物主义认为,自然界是物质的,一切自然现象和自然事物都遵循客观的规律,不以人的意志为转移。
物质的存在形式是运动,运动是物质的根本属性和存在方式。
自然界的一切事物都处在不断运动、变化和发展中,没有任何东西是永恒不变的。
二、自然界的系统性自然界的系统性是辩证唯物主义自然观的又一重要观点。
自然界是一个相互联系、相互作用的系统,各个组成部分之间存在着复杂的相互作用和相互影响。
自然界的事物和现象不是孤立的,而是相互依存、相互制约的。
系统性要求我们在研究自然界时,必须全面地、系统地考虑各种因素和条件,不能孤立地、片面地看待问题。
三、自然界的演化发展辩证唯物主义自然观认为,自然界是在不断地演化发展的。
自然界的事物和现象都是历史地存在着的,它们的形成和发展都遵循一定的客观规律。
自然界的发展是有规律的,这些规律是可以被认识的。
通过研究自然界的演化发展,我们可以更好地了解自然界的本质和规律,预测未来的发展趋势。
四、自然界的客观规律性辩证唯物主义自然观认为,自然界的发展是有客观规律性的。
这些规律是不以人的意志为转移的,人们只能认识和利用这些规律,而不能改变它们。
例如,天体运动遵循万有引力定律,生物演化遵循达尔文进化论等。
自然界中的任何事物和现象都有其内在的规律性,只有深入研究和探索,才能揭示其本质和规律。
五、人类与自然的互动关系辩证唯物主义自然观认为,人类与自然是相互依存、相互作用的。
人类在改造自然的同时,也受到自然的制约和影响。
人类必须尊重自然规律,合理利用自然资源,保持生态平衡,才能实现人与自然的和谐发展。
同时,人类在利用自然资源时,也必须考虑到未来的可持续发展,不能只顾眼前的利益而忽视长远的后果。
六、生态环境的保护与可持续发展随着工业化和现代化的加速发展,人类对自然资源的过度开发和利用已经导致了严重的生态环境问题。
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。
2020/10/18
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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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。
2)主星序阶段(青中年时期)
特点是:
恒星质量不同,停留的时间不同:质量大,时间短;质量小,时间长
恒星质量为5倍太阳质量时,停留时间为几千万年 恒星质量为1倍太阳质量时,停留时间为100亿年 恒星质量小于0.2倍太阳质量时,停留时间为1万亿年 太阳在此阶段的时间100亿年,已过46亿年,还有50多亿年
恩格斯总结分析了自然界历史观产生的自然科学成就
列举了六大自然科学成就:
康德原始星云假说 近代化学的成就(氧化学说、原子论、尿素合成、元素周期律) 赖尔的地质渐变论 细胞学说 生物进化论 能量守恒和转化定律
其中,关于自然界演化发展的自然科学成就主要有三项:
(1)康德的原始星云假说
恩格斯对两次提升原理的表述: “只有一种能够有计划地生产和分配的自觉的社会生产组织, 才能在社会关系方面把人从其余的动物中提升出来,正像一 般生产曾经在物种关系方面把人从其余的动物中提升出来一 样。”(这是恩格斯最典型的一种表述)
两次提升原理的内容:
第一次提升:是从物种关系方面的提升,是一般性的生产劳动把 人从其余的动物中提升出来。
第三,实物阶段
特点:
a、这一阶段时间最长,从大爆炸1万年后或宇宙时第1万年后 到现在至少是200亿年的时间 b、宇宙时1万年后,温度下降到105K,此时开始出现稳定的 原子
c、宇宙时70万年时,形成稀疏气状物质,开始形成原始星系, 此后依次出现星系团、星系
d、宇宙时50亿年时,开始形成第一代恒星
恩格斯说:
恩格斯描绘的自然界辨证发展图景,包括以下三方面内容:
(1)自然界中一切有限的事物都有它产生和发展的历史
——恩格斯从现象学和本质论两个层面加以论述:
第一,从现象学角度对自然界演化发展图景进行了唯象描述
根据天文学的成就,描绘了我们的宇宙——太阳系的起源和演化图 景
根据地质学的成就,描述了地壳的运动变化和地质的进化图景 根据生物学的成就,描绘了生命的起源、生物的进化的发展图景 根据人类学、生物学、生理学、胚胎学的成就,描绘了人类的起源 和发展图景,并独创性地解决了从猿到人进化的动力和内在机制。
1 宇宙(总星系)的起源和演化
1927年,比利时天文学家勒梅特,根据爱因斯坦广义
相对论,提出了“宇宙膨胀”假说
1948年,美国科学界伽莫夫,提出了大爆炸宇宙学说。 现在也称为主流学派
(1)关于宇宙的起源
主要回答两个问题:
宇宙起源于什么? “原始火球”或“原始原子”或“奇点”(“宇宙奇点”) 特点:
恒星外部:
4)高密星体阶段(临终期、死亡期
)
从红巨星到高密恒星转化的两种情况:
A 铁元素出现以前:
如果恒星质量足够大,“大质量的恒星”变成红巨星以后,还有一系 列核燃料,只是核反应所需要的温度越来越差。
氢核燃烧(氢→氦,H→He )需要温度 700万度 氦核燃烧,He→C,所需温度 1亿度 碳核燃烧,C→O,所需温度 6亿度 氧核燃烧, O→Si,所需温度 10亿度 硅核燃烧,所需温度 30亿度
如果恒星质量不够大,中心温度难以达到所需温度,核反应中止,造 成恒星内部的“塌陷”现象,结果恒星成为高密星体
B 铁核出现以后:
一旦出现铁核,红巨星内部不仅不能解释放射量,反而吸收多少量, 也造成红巨星内部“塌陷” “塌陷”的结果:恒星体内部成为高密星体;而使塌陷瞬间释放出 现引力势能,造成恒星外部发生爆发现象,向外抛射物质,恒星进 入了死亡期
密度极大:是水密度1014倍; 温度极高:达上万亿度; 物质的存在方式:现在无人能说得清。
宇宙是怎样起源的? 宇宙是以“大爆炸”方式诞生 “大爆炸”——一开始充满了整个宇宙空间,大爆炸范围多大, 宇宙就有多大;不同于一般“爆炸”
(2)关于宇宙的演化
分为四个阶段 第一,基本粒子的形成阶段
根据恩格斯的论述,到了共产主义社会,人理所当然地成为“自然
界的自觉的和真正的主人。” 因为这时,人不仅不受自然关系、物种关系的支配,而且也不受社 会关系的支配了——人成了真正的人、自主的人、自觉的人、能动
性得到充分发挥的人、自由的人。
(3)自然界是一个无限发展过程
——恩格斯从三方面论述: 第一,自然界中一切有限的事物,都是有生有灭的
第二,自然界中的一切有限事物是有灭有生的。
自然界中的一切事物灭亡以后地怎样呢? 恩格斯的回答是:它们将以新的形式重新诞生出来 ——灭亡之后,必然重生 具体说,太阳系是要灭亡的,银河系也是要灭亡的,而它们灭亡之后, 必然会以新的形式重新出现
第三,整个自然界处于无限发展的循环之中
恩格斯认为,经过第一次提升,人还不是自然界的真正主人。因为 人还受社会关系的制约。所以,必须完成第二次提升。
第二次提升,是从社会关系方面的提升,只有到了共产主义社会 (“一种能够有计划地生产和分配的自觉的社会生产组织”)才 能从社会关系方面把人从动物中提升出来。
恩格斯认为:在资本主义社会,是不可能完成这次提升的。
(1)赫罗图中的演化序列
赫茨伯龙:丹麦天文学家,1911年发现了恒星光度与温度关系 罗素:美国天文学家,1913年也独立地发现了光度和温度的关系 赫罗图:
赫罗图中不同域的恒星序 列,代表了不同演化阶段。 恒星序列:
主星序的恒星:青壮年时 期的星体。
特点:温度高时,光度 大;温度低时,光度小
恩格斯认为: 自然界的运动是由一切相互联系和相互转化的诸过程 构成的集合体。
恩格斯根据自然科学成果,在分析了天体、地质、生命的 历史发展之后,说: “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,而是过程的集合体”的思想便诞生了。
3
恩格斯描绘了自然发展史的辨证图景
——即自然界演化发展的图景 “由于自然科学的巨大进步,我们就能够依靠经验 自然科学本身所提供的事实,以近乎系统的形式描 绘出一幅自然界联系的清晰图画”,“能够提出自 然界中各个领域内的过程之间的联系”——即自然 界演化发展的图景。
恒星死亡的最终方向(有3种情况):
(a)若恒星质量小于1.4倍太阳质量
白矮星:高密星体、死亡 的星体
特点:温度高时,光度 小;体积小,
红巨星:老年恒星
特点:温度低,光度大; 体积大
特点:温度低、光度很 大;体积大,
超巨星:幼年期的恒星
(2)恒星演化的过程
划分为四个阶段:
1)引力收缩阶段(幼年期)
特点是:
恒星质量不同,停留时间不同:质量大,时间短;质量小,时间长
“因此,它虽然在某个时候一定以铁的必然性毁灭自己在地球上 的最美的花朵——思维着的精神,而在另外的某个地方和某个时 候一定又以同样的铁的必然性把它重新产生出来。”
二、自然界的演化过程
内容: 1 宇宙(总星系)的起源和演化 2 恒星的演化 3 地球的演化 4 生命的起源与生物进化
能量来源:热核反应 引力=斥力 引力和斥力达到平衡状态 当恒星内部的核燃料(氢),燃烧到超过总质量的10-20%时,氢聚 为氦的反应中止,恒星进入第三个阶段
3)红巨星阶段(老年期)
恒星内部:
热核反应终止,辐射压减小,斥力减小 引力>>斥力 红星中心出现“塌陷”现象,产生能量 能量来源于中心部分“塌陷”释放出来的引力势能 引力势能瞬间释放出来,造成恒星体积迅速增大,产生爆发现象