part3 唯物辩证的自然观

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1、专题三 唯物辩证的自然观 近代后期自然科学的理论综合，接二连三地打开了 形而上学自然观的缺口，从根本上改变了科学图景 和人们的思维方式，从而导致马克思主义自然辩证 法的产生，在自然观、科学技术观和方法论上引起 了伟大变革。 在19世纪，英国、法国、德国、美国等西方主要资 本国家先后完成工业革命，近代自然科学进入全面 发展的阶段。电磁理论的建立和发展，电力的广泛 应用，自然科学明显地走在生产技术的前面。1、近代自然科学后期的理论综合 康德、拉普拉斯：太阳系起源星云假说 居维叶：灾变假说。赖尔：渐变论 维勒：人工合成尿素； 能量守恒与转化定律：迈尔、焦耳、赫尔姆霍茨 电磁场论 ：奥斯特 、法拉第、

2、麦克斯 生物学：细胞学说、生物进化论康拉星云假说 康德 自然通史和天体论 （1755）：太阳系起源的 “星云假说”。 运用辩证的观点，概括、综 合了当时天文学、力学的成 就，特别是根据当时观测到 云雾状天体存在的资料，提 出了太阳系起源的“星云说 ”。康德（I. Kant, 1724-1804） 41年后，1796年，法国的拉普拉斯 在宇宙体系论中用牛顿力学详 细论证了太阳系的演化过程，提出 了一个类似的，更趋完整的星云假 说。这时，康德的著作才引起科学 界的注意，并于1799年再版，产生 了深远的影响，后人将这个假说称 为康德拉普拉斯星云假说。 恩格斯对星云假说给予了高度评 价。地质“渐变论

3、” 工业革命以来，由于地质勘探、矿山采掘，开凿 运河，向人们展示出逐一重叠的地层中，各种古 生物化石从低级到高级渐次发展的系列。 这些都迫使科学家承认，在漫长的地质历史年代 里，地球及其表层上的生物确实发生过许多次变 化。但是对于这种变化原因的解释，科学界的意 见纷纭，形成了不同的学说和学派。 以法国博物学家居维叶为代表的一 派，根据生物化石和地层的不连续 性，提出了灾变假说。支持者把灾 变论推向极端，居维叶灾变论的代 表作是地球表面的革命。 恩格斯说它“在词句上是革命的， 而在实质上是反动的。它以一系列 重复的创造行动代替了单一的上帝 的创造行动，使神迹成为自然界的 根本的杠杆。” 与居维叶

4、的观点不同，英国地质学家赖尔主张地壳演化 的均变论（亦称渐变论）。 1827年，赖尔读了拉马克的动物哲学后，决心写一 本地质学原理来论述地球的古老历史。1830-1833 年，出版了该书的1-3卷。赖尔认为地球的历史上生物 生存环境的变化不是剧变，而是缓慢发生的。 赖尔把唯物主义和辩证法思想带进了地质学。是“赖尔 把理性带进了地质学”(恩格斯)。 但是在赖尔的早期学术思想中，他的观点是不全面的。他 在承认地壳运动变化的时候不敢正视由此而必然得出的生 物进化的逻辑结论，这是他理论上不彻底的表现。 在达尔文的物种起源一书的影响下，赖尔在1863年出 版的古代人类一书中开始抛弃自己在物种起源上的旧

5、观点，到该书出最后一版时，他已采纳了生物进化论，从 而使自己关于地球的历史观一直贯穿到生物学中去。 人工合成尿素 1828年，年仅28岁的法国化学家维勒 首先从无机物人工合成了有机物人工 合成了有机物尿素。这是对生命 力学说的有力冲击。 维勒明确指出，尿素的人工合成，“ 这是特别值得注意的事实，因为它提 供了一个从无机物人工制成有机物并 确定是动物体上的实物的例证”。能量守恒与转化定律 1644年，笛卡尔在哲学原理中提出了 宇宙的总能量是恒定的思想。尽管当时这 仅限于哲学论述，没有自然科学的证明， 但这毕竟是第一个明确的运动不灭原理。 19世纪，不同国家的学者迈尔、焦耳、格 罗夫、柯尔丁、赫尔

6、姆霍兹等，通过不同 途径，发现、证明了能量守恒定律，使运 动不灭原理获得自然科学的表述。 能量守恒定律的哲学含义：生动地证明了 自然界物质运动多样性的统一，物质运动 既不能无中生有，也不能消灭，只能在一 定条件下相互转化。 形而上学自然观受到极大的冲击。恩格斯 称它为“伟大的运动基本定律”。化学元素周期律 俄国化学家门捷列夫紧紧抓住原 子量是这个元素的基本特征，努 力探索原子量与元素性质之间的 相互关系，于1869年提出了周期 律，即“按照原子量的大小排列 起来的元素，在性质上呈现出明 显的周期性”。 诺贝尔奖的缺憾。 1871年门捷列夫又对周 期表作了重要修改，他 纠正了一些元素的原子 量，

7、并在周期表中留出 空格，预言了6个未知 元素的性质。 周期律的建立，把原来认为是彼此孤立、各不相关的各种元素看成是有内在联系的统一体，它表明元素性质发展变化的过程是量变到质变的过程。 恩格斯高度评价周期律的发现，指出“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位”。细胞学说 1838年，施莱登发表了论 植物发生，提出细胞是一 切植物结构的基本单位。 1839年，施旺发表了动植 物结构和生长相似性的显微 研究，把施莱登的学说扩 大到动物界，形成了适用于 整个生物界的细胞学说。物种进化论 在生物学领域，1

8、859年达尔文出版 物种起源，物种进化论已日臻 成熟。 物种进化论：生物不断进化，经历 了从低级到高级、从简单到复杂的 过程。 自然界进化是自然选择的结果。竞 争是选择实现的保证。 达尔文进化论的流行，使进化的观 点开始深入人心，以致出现了社会 达尔文主义。 华莱士，科学优先权电 磁 理 论 1600年，吉尔伯特前瞻性地指出电和磁可 以相互转化。囿于当时实验条件的限制。 1799年，伏打电池的发明首先使人们获得 持续电流，揭开了电力应用的序幕。 1820年，丹麦的奥斯特发现了电流的磁效 应，这是近代电磁学的突破口。 法拉第以自己的研究成果，奠定了电磁理 论的基础。用实验证明了电和磁的相互转 化

9、。他冲破牛顿力学关于“超距作用”的 观念，提出了“力线”的概念，并由“磁 力线”概念出发，提出了“场”的概念。 近代科学的第二次大综合 麦克斯韦是法拉弟思想的继承者和发展者 ，他认为法拉第的工作缺乏严格的数学形 式，立志要用数学语言加以总结和提高。 1862年，麦克斯韦引进两组偏微分方程， 预言了电磁波的存在并推算出了电磁波的 传播速度为C（光速）。麦克斯韦预言光波 就是电磁波。1863年，电磁学通论。 麦克斯韦的理论揭示了电、磁和光的统一 性，实现了人类对自然界认识的又一次综 合，它是物理学发展的又一里程碑，标志 着经典物理学的成熟。牛顿之后英国物理 学最重要的人物。辩证唯物主义自然观创立的

10、 自然哲学思想渊源 马克思、恩格斯对德国古典哲学的批 判和继承 康德、黑格尔的辩证法思想康德关于空间与时间、物质与运动 、变化与发展的哲学思考，包含了丰 富的辩证法思想，刻画了一幅关于宇 宙结构与发展的宏观图景。黑格尔试图把科学技术与辩证法 结合起来，从自然的总体上理解自然 ，它在自然哲学中提出了关于自 然界辩证发展的重要见解。要把自然当成统一的、普遍的东西加以理解；“自然界自在地是一个活生生的整体”要对自然进行综合的考察以显现普遍的东西自然作为有机整体，是“由各个阶段组成的体系，其中一个阶段是从另一个阶段必然产生的”不能把自然整体变成各个部分总和（摈弃简单的还原主义方法论），不能用适于低级自

11、然组织的方式对高级自然组织进行分析；黑格尔关于自然界辩证发展的思想：“自然是作为它在形式中的理念产生出来的”，自然只是理念表现自己的一种方式，只是观念的外化，这是对自然进行思维考察的根本原则要把整个自然的、历史的和精神的世界描写为一个过程，这过程是按照某种普遍的图示、从一种自然形式和领域向一种更高的自然形式和领域发展与转化，无机界向有机界发展与转化，有机界向生命发展与转化，发展与转化的内在机制是对立面的统一、质量互变、否定之否定。黑格尔关于自然界辩证发展的思想（续） ：德国自然哲学的最主要的价值在于：把世界描绘成一个过程的集合体，并明确提出了矛盾是运动、发展的源泉的思想。辩证唯物主义自然观的确

12、立 恩格斯（18201895 ）总 结概括了这些自然科学的成 就，在自然辩证法和 反杜林论中，系统地阐述 了辩证唯物主义自然观，使 辩证唯物主义自然观得以确 立。 辩证唯物主义自然观的创立 ，实现了人类自然观发展史 上的一次革命。 哲学与科 学的相互结合。基本观点 恩格斯：“新的自然观的基本点是完备了： 一切僵硬的东西溶化了，一切固定的东西 消散了，一切被当作永久存在特殊东西变 成了转瞬即逝的东西，整个自然界被证明 是在永恒的流动和循环中运动着。” （1）本体论：物质是整个世界的产生存在 的本原，同时也是构成自然界各种事物的 基本元素。（2）一切事物都处在不断的运动变化之中 一切皆变，任何自然

13、事物都不是永恒的， 都有它产生、发展、变化和转化的历史。 “整个自然界从最小的东西到最大的东西， 从沙粒到太阳，从原生生物到人，都处于 永恒的产生和消灭中，处于不断的流动中 ，处于无休止的运动和变化中”。 （3）一切事物都处在普遍的联系之中 自然界的一切事物都不是孤立存在的，都 存在着密切的联系。 不仅事物内部各部分之间存在着密切的联 系，而且一事物与其他事物之间也存在着 密切的联系。 不仅非生命物体之间、生命体之间、人体 之间存在着联系，而且非生命、生命和人 体之间也存在着联系。 物理学革命对辩证唯物主义自然观的丰富和发展 经典物理学的危机。MM实验、黑 体辐射实验 物理学新发现（X射线、放

14、射性、 电子）证实了辩证唯物主义自然观 相对论的建立实现了人类时空观的 变革 量子力学揭示了波动性与粒子性的 统一 现代自然科学对唯物辩证自然观的丰富和发展 现代生物学丰富了人类 的生命观 ； 系统科学证明了辩证唯 物主义的系统观 ； 物质结构理论发展了辩 证唯物主义的物质观。以太漂移 1876年-1879年间，美国物理学家迈克尔 逊和莫雷进行了搜索以太风的实验。 他们设想，如果地球有相对于以太的运 动而以太又是光的传播介质，那么光顺 着以太的方向运动到一定距离在沿逆着 以太方向运动导原点的时间，必然会大 于光垂直与以太运动方向往返同样距离 的时间，就好像游泳时顺流逆流各游相 等距离的时间必然

15、大于等距离往返对岸 的时间。 多次实验并没有找到以太风或地球相对 于以太的相对运动。不论光是顺着以太 风或地球运动方向走，还是逆着走，光 的速度并没有改变。 零结果。迈克尔逊黑体辐射：黑体受高温而向外辐射 任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。 黑体就是指入射的电磁波全部被吸收的物体，既没有反射，也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射)。

16、斯特凡：黑体辐射的总能量与它的绝对温度的4次方成正比。 瑞利和金斯：瑞利-金斯公式在长波部分与实验吻合，在短波部分，得出荒谬的结论,即当辐射的波长无限小时可以获得无限大的能量，后来被称为“紫外灾难”。世纪之交物理学三大发现X射线：1895，（德）伦琴放射性：1896，（法）贝克勒尔电 子：1897，（英）汤姆逊贝 克 勒 尔伦 琴 在今天，人们提出与昨天完全相反的主张。在这个时期，已经没有真理的标准，也不知道科学是什么了，我很悔恨我没有在这些矛盾出现的五年前死去。洛伦兹相对论爱因斯坦（ Albert Einstein,18791955 ） 1905年创立狭义相对论两个基本原理：爱因斯坦相对性原理（不只 是力学规律，所有物理规律对所有惯性系都是一样的 ）光速不变原理时空观的变革：尺缩效应；钟慢效应；质增效应；质能关