老自然辩证法基础知识

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1、1自然辩证法课程讲稿（部分）2005 年 9 月 一、自然辩证法课程介绍1、自然辩证法的概念自然辩证法是关于自然界和自然科学发展的普遍规律的科学。它是马克思 主义的自然观和科学观，又是认识自然和改造自然的方法论。自然辩证法是科 学技术哲学主要内容之一。2、自然辩证法的性质和内容自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分，属于哲学学科。它是自然 科学与马克思主义哲学之间相互交叉、相互渗透的产物，因而具有文理交叉或 哲学社会科学与自然科学交叉的特性。自然辩证法的主要研究内容有三个方面，通常称为“三大块”：1，自然观关于自然界的总的看法，包括自然界辩证发展的总图景及其 规律性、人与自然的辩证关系等；2

2、，自然科学观关于自然科学自身发展及其与社会关系的总看法，包括 自然科学的性质结构、发展规律、发展模式及其在社会发展中的地位和与社会 的相互关系等；3，自然科学方法论关于研究自然界运动、变化规律的一般方法论。除了以上三方面的内容外，自然辩证法还研究：自然界各种物质形态和科 学分类问题，数学及各门自然科学中的哲学问题，人类科学思想的历史演变问 题，自然辩证法的产生及发展问题，等等。 三、本次讲课内容和时间安排 1、物质的自然观 2、演化的自然观3、和谐的自然观 4、科学和科学认识 5、科学解释和科学理论 6、科学发现及其方法 7、关于科学真理的争论 8、自然科学中的一些哲学问题 每周 3 学时，1

3、1 月 14 日或 15 日考试 四、教学用书和要求张怡主编， 自然辩证法概论 ，上海教育出版社，2000 年。要求：1、课堂笔记作为平时成绩依据之一；2、考试为开卷考试，共五题（基本上一个专题 1 道题） ，每题 20 分。二、历史上的自然观 自然观是人们对自然界的一种认识和看法。如，自然界是物质的还是精神2的，是客观存在的还是上帝创造的，是发展变化的还是静止不变的，是有一定 规律可循的还是变化莫测的，规律是可知的还是不可知的，等等。对自然界的 看法主要受两个因素的限制：一是受到生产力发展水平的限制，而是受到和生 产力相应的科学水平的限制。在这两个因素之中，生产力因素是最基本的，因 为对自然

4、界的认识要通过科学来实现，而科学的发生和发展是由生产力决定的。 当然，有时也受到政治条件对自然观的影响，但主要还是生产力的水平。 在生产力极度低下的古代，人们的活动圈相当狭小，接触的事物也相当有 限，对自然界的认识，往往局限在生活所及范围之内。在他们观察视线之内的 是那些能提供食物的土壤、树木、河流以及能提供温暖和光亮的天空中的太阳、 月亮和星星等。他们面对自然灾害除了害怕和躲避外没有什么更好的办法，他 们对自然界十分敬畏，把自然界看成是对人类命运的主宰者。随着农业生产的 出现和渐渐普遍化，文明开始产生。正如丹皮尔在他的科学史中所说： “文明首先在中国以及幼发拉底河、底格里斯河、印度河河尼罗河

5、几条大河的 流域中，从蒙昧中诞生出来。 ”文明的诞生，农业的出现，促使人们对自然界的 认识有了更高的要求，开始关注天文、地理、水文等现象，并在一些哲人那里 开始思考关于自然界的哲理性问题。如，泰勒斯的世界万物由水组成的说法， 赫拉克利特的火是世界的本源，留基伯、德谟克利特和伊壁鸠鲁等人的原子说， 中国的元气说，中国的五行说关于金木水火土五个元素可以相互转化，赫拉克 利特认为“世界是包括一切的整体，它不是由任何神或任何人所创造的，它过 去，现在和将来都是按规律燃烧着，按规律熄灭着活火” ，古希腊的阿那克西曼 德猜测“人是由鱼变成的”等都代表了一种对自然界的看法，是人类最早的自 然观。这样的自然观

6、来自古人的猜测和思辨。在今天看，这些观点显然不正确， 但与那些害怕自然界或用神话来解释自然界的观念相比较却有其合理的地方。 例如，德谟克利特的原子说认为， “原子”在大小和形状上是多种多样的，但是在本质上却是一样的；物质的不同特性是由于具有同一终极性质的质点在大小、 形状、位置和运动方面的不同而产生的；在石头和铁中，原子只能颤动或振动， 而在空气或火中就能在较大距离中跳跃。德谟克利特的原子说还认为，原子在 无限的空间中向西面八方运动，互相冲击，引起了直线运动和转动，组成元素， 开始形成无数世界。由此可见，在远古的文明中，在古希腊那里，已经开始把 自然界看成是一个运动体的世界，这似乎与现代世界是

7、运动着的物质这一观点 很接近。但是在古希腊，运动是建立在活力或灵魂之上的。古希腊的“思想家 把自然中心灵的存在当作自然界规则或秩序的源泉他们设想，心灵在他所 有的表现形式（无论是人类事务还是别的）中，都是一个立法者，一个支配和 调节的因素” 。17总之，我们可以认为，以古希腊思想家为代表的自然观，已经 超出了文明之前人们对自然界的看法。这种自然观，把世界看成是由物质和灵 魂两大块共同组成的，自然界不仅是活的，而且是有理智的。古希腊的自然观 是建筑在直感、类比和猜测的基础上的。对太阳东升西落的“直感” ，是托勒密 认为太阳在围绕地球运动的主要原因之一。把自然界与个体的人之间的类比，3得出了自然界

8、是由理智的集体的论断。 “个人首先发现了自己作为个体的某些性 质，于是接着想自然也具有类似的性质。通过他自己的内省工作，他开始认为 他自己是一个各部分都恒常德和谐运动的身体。为了保持整体的活力，这些运 动微妙地相互调节，与此同时，他还发现自己是一个按照自己的意愿操纵身体 的精神，于是作为整体的自然界就被解释成按这种小宇宙类推的大宇宙。 ” （参见：自然的观念华夏出版社，1999 年版，第 9 页）亚里士多德在此自 然观基础上建立了自己的力学体系，他和他的继承者从自然现象中提炼出力、 运动、位置、致动、受动等与力学知识有关的概念，但是在考察运动时，把一 切物体运动与动物机体的运动直接类比，成为一

9、种机体论或目的论的力学。亚 里士多德的力学体系，成为古希腊自然观的重要支撑。 十六世纪开始，人们对自然界的看法渐渐发生了变化。首先是哥白尼在 1543 年出版的天体运行论中质疑了托勒密的地心说，认为不是太阳绕地球 运动，而是地球绕太阳运动，地球只不过是围绕太阳运动的几个行星中的一个。 这样，哥白尼在关于天地关系的看法上，与古希腊以来的观念有着“翻天覆地” 的变化，古希腊的自然观，被动摇了。以后，布鲁诺、伽利略、笛卡尔、牛顿 等人在各自的思考领域和方法中逐渐形成了与古希腊自然观绝然不同的机械自 然观。英国学者伍林柯德对机械自然观的要点做了如下的归纳：不承认自然界 是有机体，自然界是没有理智也没有

10、生命的，自然界没有能力理性地操纵自身 运动，它所展现的运动与秩序是外界强加的。自然界不能被看成是有机体，而 应该看成为一架机器，一架被自然界外的理智设计的、各部分被排列好的、能 朝着一个明确目标开动的机器。 （参见：自然的观念华夏出版社，1999 年 版，第 6 页）机械世界观之所以出现在十六世纪之后有两个原因。一是风车、 杠杆、水泵、钟表、印刷机等机械已经在欧洲得到广泛应用，创造和使用各类 机械已构成人们的日常生活的一部分，进而也成为人们一般意识的一部分。这样的意识使人们容易认同如下的感念，上帝创造自然界和钟表匠制造钟表或机 器制造者制造机器没有什么两样。第二个原因则是以牛顿力学为代表的近代

11、科 学的诞生。牛顿力学使人们不仅对地面上物体的运动给出了解释，而且对宇宙 中一切纯粹的力学现象给出了说明。在牛顿力学体系里除了“第一推动”外， 不再要求自然界有“机体”或什么“目的” ，也不再需要上帝。正如爱因斯坦所 说：开始时（假如有这样的开始）上帝创造了牛顿运动定律以及必需的质量和 力。只是一切，此外一切都可以用演绎法从适当的数学方法发展出来。机械自 然观除了把自然界看成一架机器外，还认为时间和空间都是绝对的，两者没有 任何关联，一切物体的运动都是在事先就被规定的，因此原则上可以跟踪物体 的运动。简言之，机械自然观还认为自然界具有时空绝对性和决定论的因果性。 在物体与物体的关系上，机械自然

12、观认为只存在机械的关联，即除了物体之间 的机械接触（如推、拉、碰撞等）外，不再有其他形式的关联，物体除了机械 的变化（如速度、形状、大小等）外，不再有其他变化。 机械自然观剥突了古希腊自然观中赋予自然界的灵魂和理智，剥突了上帝4的除原始创造力量以外的一切因果力量，给出了建立在牛顿力学体系之上的关 于自然界的统一图景，比起古希腊自然观来说，进了很大一步。但是，机械自 然观有其固有的缺陷，那就是看不到自然界物体运动的多样性、关联性、动态 性和变化性，随着自然科学的发展，机械自然观的缺陷日益明显化。18、19 世 纪的一些科学假说和科学发现，如康德在 1755 年发表的自然通史和天体论 和拉普拉斯在

13、 1796 年发表的宇宙系统论中所提出的太阳形成于星云的假说， 维勒在 1828 年成功实现了人工合成尿素，赖尔在 1830 年发表的地质学原理 ； 施来登和施旺先后在 1838 年和 1839 年提出的细胞学说（施莱登在 1838 年发表 论文 “植物发生论” ，施旺在 1839 年发表论文“关于动植物结构和生长一致性 的显微研究” ） 、德国医生迈尔（Mayer,18141878） 、英国的酿酒商兼业余物理 学家焦耳（Joule，18181895） 、英国律师兼业余物理学家格罗夫 （Grove，18111896） 、德国生理学家兼物理学教授（Helmholtz，1831 1895）和丹麦人

14、柯尔丁等人先后发现的能量守恒和转化定律以及达尔文在 1859 年发表物种起源提出进化论等都无法统一到机械自然观中去。机械自然观 关于自然界的统一图景开始被撕裂。 三、发展中的自然观 1、传统时空观念的动摇传统的时空观念来自伽里略和牛顿，这是一种绝对时空观，认为绝对的、 真实的和数学的时间均匀地流逝着而同任何外部事物无关；绝对空间就其本性 以及与任何外在事物的关系而言，总是保持同一和不动的；绝对空间和绝对时 间在本体论上先于个别实物和实物间的相互作用而存在。 换句话说，空间和时 间是物质演变的舞台，即使“演员”全部退场，舞台照样巍然不动。 在传统的时空观里，空间是位置和相互关系的表现方式。空间为

15、我们提供 了实物的位置和关系网，使我们知道实物的走向、方向（上下左右及进出） 、距离（远近） 、连接、分离、区别、识别。空间是背景，是一切实物表达其共性的 平台，实物的一切行为、相互作用和联系都在空间中发生、存在和消亡。空间 作为实物的背景、作为平台是绝对的，不受任何实物的影响，这便是绝对空间 的根本含义。但是，另一方面，却存在着无法确定绝对位置的困难，因为在生 活中，任何位置都是相对于另一位置而言的。用物理学语言来说，任何一个实 物的空间位置都要通过选定的参照系才能得以描述，这在牛顿定律中也不例外。 牛顿曾一度为此感到困惑，因为他坚信绝对空间的存在。他把无法测定绝对位 置的空间说成是生活中的

16、空间，而真正的数学的空间应该是绝对的空间。为了 论证绝对空间的存在，牛顿曾用旋转水桶实验来解释，他说：“如果把一个桶 吊在一根长绳上，将桶旋转多次而使绳打紧，然后盛之以水，并使桶与水一道 静止不动，接着在另一力的作用下，水桶朝反方向旋转；因而当长绳松开时， 水桶将继续这种运动若干时间；水面最初会与桶开始旋转前一样是平的；但此 后桶逐渐把它的运动传递给水，使它明显地旋转起来，并逐渐离开中心而想桶 的边缘升起，形成一个凹面，起初当水在桶中的相对运动最大时，这种相5对运动并没有使水产生离开轴心的任何倾向，水没有显示出向四周运动并沿桶 壁上升的趋势，而保持着水平。所以它的真正圆运动尚未开始。但是后来水的 相对运动减小，水就因此趋向桶的边缘而在那里上升，这证明它是在努力离开 转轴；这种努力说明水的真正的圆运动在不断增大，一直到水在桶内处在相对 静止的时候达到其最大数量为止” 。牛顿利用旋转水桶实验想说明，旋转水 桶里的水与水桶相对静止的时候，有着最大的绝对运动，人们可以通过目测水 面是否有最大程度的凹面予以确定，既然存在绝对运