第二章自然界存在的科学图景
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章 自然界存在的科学图景
自然界的物质形态 自然界的系统存在方式 自然界物质系统的层次结构
第二章自然界存在的科学图景
一、自然界是如何存在的？
客观唯心主义：某种神秘的客观精神或绝对精神的外 化
主观唯心主义：人类主观精神或某种神秘的先验主体 设置的结果
机械唯物主义：某种“与人分离”的绝对的机械的客观规 律的运动变化
第二章自然界存在的科学图景
系统的稳定与涨落
稳定与涨落是描述系统整体状态情况的概念，是系统中存在的另一 种矛盾关系。
涨落：由于要素性能、要素之间的耦合、环境的随机干扰等情况的 变化或变异，刻划系统整体状态的宏观量很难始终保持在某种平均值上。
宏观量对平均值的起伏就是涨落。
系统解体
非稳态
系统对涨落反应有三种情况：｛恢复到自身状态→系统的稳定性 恒稳态
整体与部分之间是如何相互过渡的呢？在系统中，整体与部分是通过非 加和性过渡的。它表征着新属性的出现，表征系统与其构成部分之间的 质的差异。即构成系统的各部分之间经过物质、能量、信息的交换而彼 此约束和选择、协同和放大，这种交换是由耦合关系产生的相干性实现 的。
据此要求我们：应该从整体出发，分析其中的各部分之间是如何耦和 的；应该分析在什么条件下加和性和非加和性会相互转化。
第二章自然界存在的科学图景
（三）系统的分类
以人对自然物的参与程度分：
天然系统、人工系统、复合系统
以系统与环境的相互关系分：
孤立系统、封闭系统、开放系统
以系统内各要素相互作用的特点分：
线性系统、非线性系统
以系统所处的状态分：
平衡态系统、近平衡态系统、远离平衡态系统
以人对系统的认识程度分
黑系统、白系统、灰系统
第二章自然界存在的科学图景
（二）系统的特点
系统由两个以上的要素组成； 系统都有一定的结构；
空间结构、时间结构、时空混合结构
系统作为整体对环境表现出特定的功能； 系统都离不开环境；
首先，环境提供物质系统存在的外部条件； 其次，物质系统的功能只有在环境中才能实现； 再次，环境对物质系统具有调控作用
辨证唯物主义：是人参与其中的人化的自然界；是获 得了“人的本质”的自然界，是“真正的、人类学的自然 界”。
第二章自然界存在的科学图景
1、自然界物质的客观实在性
列宁：物质是标志客观实在的哲学范畴。 这种客观实在是通过人的感觉感知的， 但它不依赖我们的感觉而存在，并为我 们的感觉所复写、摄影、反映。 意义：客观性；
第二章自然界存在的科学图景
（四）系统中两对重要关系
系统中整体与部分的关系
系统的整体性是系统最大的特性。贝塔朗菲认为“为了理解一个整体或 系统不仅需要了解其各部分，而且同样需要了解它们之间的关系”，他主 张从事物的关系中，相互作用中发现系统（整体）的规律性，这就是整 体性观点的具体表述。相似于亚里斯多德的一个著名命题：“整体大于各 孤立部分之和”。
Ｗ.Ｒ.艾什比：艾什比提出把系统看成一个“黑箱”的观念。他认为只要研究 输入和输出的信息的变化情况，便可推测系统的整体结构，而不必去打开 “黑箱”认识系统的详细情况。这样一来，一般系统论可以看成“按控制论的研 究轨道发展的一门学科”。
钱学森：“系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部份合成的具有特定功 能的有机整体，而这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部份”。 ＿＿《组织管理技术》钱学森《文汇报》１９７９年９月２７日
（8-9万种）； 非生命界包括：宇观领域、宏观领域、微观领域（包括两类、四大
家族，即轻子类和重子类，光子族、轻子族、介子族、重子族）；
从物质聚集态看：
自然界物质可分为五态：固态、液态、气态、等离子态、超固态； 有研究认为自然界还存在反物质和真空场等物质形态
第二章自然界存在的科学图景
关于反物质的根据是，所有基本粒子都有相应的反粒子。由 “正”粒子如质子、中子等构成的物质称“正”物质，由反粒子如 反质子、反中子等构成的物质称“反”物质。在比原子小的基 本粒子尺度上，粒子与反粒子是高度对称的，并且是形影不 离的，但一旦大于这个尺度情况就完全不同了。因为在自然 界中，质子、中子等“正”粒子构成“正”原子，正原子构成地球、 太阳系和银河系中一切物质。这些物质应当称为“正”物质。 虽然从理论上讲存在着反电子、反质子和反中子等“反”粒子 构成的反物质，但尚无观测上的直接证据，这就出现了物质 与“反”物质的强烈不对称性。
第二章自然界存在的科学图景
3、自然界物质形态的统一性
宇宙万物在化学元素上的统一性；
碳、氢、氧、氮占98%
宇宙万物在基本粒子层次上的统一性； 实物和场两种基本物质形态的统一性；
实物：指以间断形式存在的物质形态，包括一切微观粒子、原子、 分子、宏观物体、宇观天体和生命物质形态。
场：指以连续形式存在的物质形态，包括电磁场，引力场、介子场、 胶子场等，是实物之间相互作用的传递者。
第二章自然界存在的科学图景
二、自然界的系统联系方式
（一）系统的概念
贝塔朗菲：作为一般系统论的创始人奥地利生物学家贝塔朗菲认为“生命现 象是不能用机械论观点来揭示其规律，而只能把它看成一个整体或系统来加 以考察”。贝塔朗菲认为“系统的定义可以确定为处于一定的相互关系中并与 环境发生关系的各组成部分（要素）的总体”，“是关于整体的一般科学”。 系统就是：“相互作用着的诸元素的综合体”。
可知性；
第二章自然界存在的科学图景
客观性：量子力学只表明微观客体的结构 具有潜在性，并不意味着微观客体的存在 依赖于观察手段，更不能说明由微观粒子 组成的“月亮在无人看它的时候不存在”。
可知性：直接、间接的存在、可知。
第二章自然界存在的科学图景
2、自然界物质形态的多样性
从物质分类看：
自然界可分为生命界和非生命界， 生命界包括：动物（150多万种）、植物（30多万种）、微生物
系统在一定范围内保持不变的状态 亚稳态
来自百度文库
当涨落被放大之后，可能系统中的原有结构被新的相互作用形成的 结构所代替，向原有状态的复归也不再成为系统运行的自发趋势。另一 方面，当涨落被系统收敛平息，这时可能系统的运行表现为向某种状态
的自发回归。
第二章自然界存在的科学图景
自然界的物质形态 自然界的系统存在方式 自然界物质系统的层次结构
第二章自然界存在的科学图景
一、自然界是如何存在的？
客观唯心主义：某种神秘的客观精神或绝对精神的外 化
主观唯心主义：人类主观精神或某种神秘的先验主体 设置的结果
机械唯物主义：某种“与人分离”的绝对的机械的客观规 律的运动变化
第二章自然界存在的科学图景
系统的稳定与涨落
稳定与涨落是描述系统整体状态情况的概念，是系统中存在的另一 种矛盾关系。
涨落：由于要素性能、要素之间的耦合、环境的随机干扰等情况的 变化或变异，刻划系统整体状态的宏观量很难始终保持在某种平均值上。
宏观量对平均值的起伏就是涨落。
系统解体
非稳态
系统对涨落反应有三种情况：｛恢复到自身状态→系统的稳定性 恒稳态
整体与部分之间是如何相互过渡的呢？在系统中，整体与部分是通过非 加和性过渡的。它表征着新属性的出现，表征系统与其构成部分之间的 质的差异。即构成系统的各部分之间经过物质、能量、信息的交换而彼 此约束和选择、协同和放大，这种交换是由耦合关系产生的相干性实现 的。
据此要求我们：应该从整体出发，分析其中的各部分之间是如何耦和 的；应该分析在什么条件下加和性和非加和性会相互转化。
第二章自然界存在的科学图景
（三）系统的分类
以人对自然物的参与程度分：
天然系统、人工系统、复合系统
以系统与环境的相互关系分：
孤立系统、封闭系统、开放系统
以系统内各要素相互作用的特点分：
线性系统、非线性系统
以系统所处的状态分：
平衡态系统、近平衡态系统、远离平衡态系统
以人对系统的认识程度分
黑系统、白系统、灰系统
第二章自然界存在的科学图景
（二）系统的特点
系统由两个以上的要素组成； 系统都有一定的结构；
空间结构、时间结构、时空混合结构
系统作为整体对环境表现出特定的功能； 系统都离不开环境；
首先，环境提供物质系统存在的外部条件； 其次，物质系统的功能只有在环境中才能实现； 再次，环境对物质系统具有调控作用
辨证唯物主义：是人参与其中的人化的自然界；是获 得了“人的本质”的自然界，是“真正的、人类学的自然 界”。
第二章自然界存在的科学图景
1、自然界物质的客观实在性
列宁：物质是标志客观实在的哲学范畴。 这种客观实在是通过人的感觉感知的， 但它不依赖我们的感觉而存在，并为我 们的感觉所复写、摄影、反映。 意义：客观性；
第二章自然界存在的科学图景
（四）系统中两对重要关系
系统中整体与部分的关系
系统的整体性是系统最大的特性。贝塔朗菲认为“为了理解一个整体或 系统不仅需要了解其各部分，而且同样需要了解它们之间的关系”，他主 张从事物的关系中，相互作用中发现系统（整体）的规律性，这就是整 体性观点的具体表述。相似于亚里斯多德的一个著名命题：“整体大于各 孤立部分之和”。
Ｗ.Ｒ.艾什比：艾什比提出把系统看成一个“黑箱”的观念。他认为只要研究 输入和输出的信息的变化情况，便可推测系统的整体结构，而不必去打开 “黑箱”认识系统的详细情况。这样一来，一般系统论可以看成“按控制论的研 究轨道发展的一门学科”。
钱学森：“系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部份合成的具有特定功 能的有机整体，而这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部份”。 ＿＿《组织管理技术》钱学森《文汇报》１９７９年９月２７日
（8-9万种）； 非生命界包括：宇观领域、宏观领域、微观领域（包括两类、四大
家族，即轻子类和重子类，光子族、轻子族、介子族、重子族）；
从物质聚集态看：
自然界物质可分为五态：固态、液态、气态、等离子态、超固态； 有研究认为自然界还存在反物质和真空场等物质形态
第二章自然界存在的科学图景
关于反物质的根据是，所有基本粒子都有相应的反粒子。由 “正”粒子如质子、中子等构成的物质称“正”物质，由反粒子如 反质子、反中子等构成的物质称“反”物质。在比原子小的基 本粒子尺度上，粒子与反粒子是高度对称的，并且是形影不 离的，但一旦大于这个尺度情况就完全不同了。因为在自然 界中，质子、中子等“正”粒子构成“正”原子，正原子构成地球、 太阳系和银河系中一切物质。这些物质应当称为“正”物质。 虽然从理论上讲存在着反电子、反质子和反中子等“反”粒子 构成的反物质，但尚无观测上的直接证据，这就出现了物质 与“反”物质的强烈不对称性。
第二章自然界存在的科学图景
3、自然界物质形态的统一性
宇宙万物在化学元素上的统一性；
碳、氢、氧、氮占98%
宇宙万物在基本粒子层次上的统一性； 实物和场两种基本物质形态的统一性；
实物：指以间断形式存在的物质形态，包括一切微观粒子、原子、 分子、宏观物体、宇观天体和生命物质形态。
场：指以连续形式存在的物质形态，包括电磁场，引力场、介子场、 胶子场等，是实物之间相互作用的传递者。
第二章自然界存在的科学图景
二、自然界的系统联系方式
（一）系统的概念
贝塔朗菲：作为一般系统论的创始人奥地利生物学家贝塔朗菲认为“生命现 象是不能用机械论观点来揭示其规律，而只能把它看成一个整体或系统来加 以考察”。贝塔朗菲认为“系统的定义可以确定为处于一定的相互关系中并与 环境发生关系的各组成部分（要素）的总体”，“是关于整体的一般科学”。 系统就是：“相互作用着的诸元素的综合体”。
可知性；
第二章自然界存在的科学图景
客观性：量子力学只表明微观客体的结构 具有潜在性，并不意味着微观客体的存在 依赖于观察手段，更不能说明由微观粒子 组成的“月亮在无人看它的时候不存在”。
可知性：直接、间接的存在、可知。
第二章自然界存在的科学图景
2、自然界物质形态的多样性
从物质分类看：
自然界可分为生命界和非生命界， 生命界包括：动物（150多万种）、植物（30多万种）、微生物
系统在一定范围内保持不变的状态 亚稳态
来自百度文库
当涨落被放大之后，可能系统中的原有结构被新的相互作用形成的 结构所代替，向原有状态的复归也不再成为系统运行的自发趋势。另一 方面，当涨落被系统收敛平息，这时可能系统的运行表现为向某种状态
的自发回归。
第二章自然界存在的科学图景