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1、一任选古希腊罗马的科学成就为例，谈谈古代科学衰落的原因。古希腊罗马时代开始于希腊奴隶制国家建立的公元前八世纪，结束于西罗马灭亡的公元 五世纪。在这长达气300年的历史过程中，古希腊人和古罗马人为古代自然科学的产生和发 展作出了十分重要的贡献，并在几何学、力学、天文学以及医学等方面都取得了许多巨大的 成就，从而使这一时代的科学成为古代自然科学的象征和代表，并在整个科学发展史上占有 着重要的地位。它的许多方面至今仍然是人们努力探索和研究的重要课题。例子：（选一个介绍）（一）朴素的原子论 古希腊人把自然界作为一个整体来研究。自然科学包括在哲学里，称为自然哲学。哲学 家同时也是自然科学家，早期自然哲学
2、一般认为由位于小亚细亚的爱奥尼亚地区的米利都学 派所创。他们以朴素的元素论来解释自然和宇宙物质的本质问题。其代表人物是泰勒斯阿 那克西曼德（公元前611公元前547）和阿那克西米尼（公元前550公元前475）等。泰勒 斯提出万物是由水组成，阿那克西米尼泽认为空气是万物的本源，还有一些学者企图用几种 元素来说明万物的组成。元素论者抛弃了造物主的神话，企图从事物本身来说明自然，这些 思想称得上是人类幼年时代的精华。但是，这种认识把某一具体感性事物作为构成宇宙万物 的基础或元素，仅是一种以直观为基础的对事物组成的一种猜测，缺乏应有的科学依据，在 细节上也是含糊不清的，所以这种观点随着社会实践的发展逐
3、步退出了历史舞台。（二）古代原子论 古代原子论的创立者是米利都的留基伯（约公元前500公元前440），他认为原子是不可分割的粒子，雅典的阿那克萨哥拉认为物质可以分割成许多无限小“同类的部分”或“种 子”，万物的产生或消灭都是这些“种子”的结合或分离。德莫克利特继承和发展了前人的 思想成果，认为“原子”是组成一切物质的基本单位。伊壁鸠鲁又把德莫克利特的思想向前 推进了一大步。他认为原子不但形状大小不同，而且重量也不同。原子不仅由于重量而直线 下落，而且由于内部原因会离开直线轨道作偏斜运动，因而才有可能相互碰撞结合而生成万 物。恩格斯指出伊壁鸠鲁“已经按照自己的方式知道原子量和原子体积了”（三）宇
4、宙论和天文学 古希腊有一个毕达哥拉斯为代表的学派，他们在宇宙论和天文学方面做出了重要贡献。他们认为地球和其他天体必然是球形，并沿着神圣的圆周而运动，认为宇宙中心是火，日、 月、地球等行星都是围绕中心火作圆周运动。后来提出了地心说。晚期希腊科学家利用早期 的记录，创编和改良了许多观测仪器，并进行了大量天文观测，在西方第一个编制了包括近 850 颗星的巨大星表。当时许多著名天文学家希白恰斯在进行了大量科学观测和推算后，得 出大量有价值的天文成果，他的主要著作天文大全是哥白尼以前的天文学百科全书。（四）生物学、医学亚里士多德是古希腊最伟大和最博学的思想家。他在自然科学方面的成就主要是生物学， 特别是
5、动物学方面。他将生物学建立在观察基础上，从而成为科学生物学的开拓者。他提出 应以动物出生体的成熟程度来作为分类的重要标准，并尽可能多地考察足以进行区别的特性， 对生物进行了初步分类。他从植物到动物再到人，依次作了十一级分类，愈向上其完善程度 越高。他综合了许多动物的构造，并注意到某些动物身体构造之间的联系。他还认识到动物 所以要呼吸是为了空气与血液接触，但却错误地认为这使血液冷却。他考察了小鸡和其它动 物胚胎的发展，认识到鲸鱼是胎生，这一见解到近百年才被人们重新认识。（五）数学和力学 在古希腊时代，数学研究也达到了一定的水平，特别在几何学方面取得了较高的成就，微积分思想开始萌发。古希腊人把古埃
6、及人从测量土地和建造金字塔的长期实践中总结的一 些不证自明的经验规律，称之为公理或公设。如发现了：等腰三角形两底角相等;两三角形 的两角和他们所夹的边对应相等则两三角形全等；圆被任一直径所平分，半圆内的圆周角是 直角，等等。毕达哥拉斯和他的弟子对数学都有所发展。证明了著名的勾股定律。这个时期 几何学的最有代表的成果是几何原本的出版，这是希腊科学的最高成就。这也标志着欧 几里德几何学的形成。古希腊微积分思想的萌芽表现在阿基里斯与龟赛跑的故事。巴门尼德和艺诺提出阿基里 斯与龟赛跑，飞矢不动，二人论法等有关时空和数的悖论，包含着微积分思想的最早萌芽。 亚历山大时期的另一个著名的数学家是阿波罗尼乌斯，
7、他把欧几里德及其前人关于圆锥曲线 的知识搜集起来加以总结提高，著有八本圆锥曲线论，从而把几何学大大推进了一步。 阿波罗尼乌斯的的圆锥曲线论，对以后的开普勒和牛顿有很大帮助。他的理论是微积分思想 的来源之一。阿基米德的力学是古希腊时期的又一著名科学成就。阿基米德对静力学研究做出了很大 的贡献。他在科学研究中把数学、自然科学和工程技术有机的结合起来。他以实验为依据， 运用数学方法和演绎推导，以精密的定量公式提出杠杆原理和浮力原理。他首先推出密度、 比重、质量中心、力的平衡和液体压力等概念，他推翻了前人关于物体的重量同它的体积成 比例的错误观念。值得提出的是，他用静力学方法求出几何图形的面积、体积，
8、借助于求几 何图形的面积去求物体重心。阿基米德解决“王冠之谜”的故事，至今读来脍炙人口。衰落原因：罗马人建立起了一个政治上、军事上空前强盛的帝国，经济繁荣、技术先进，但是罗马 人太讲究实际，他们重技术而轻科学、重政治而轻艺术、重国家而轻个性。这种罗马性格不 适合培育在希腊本土萌发的科学幼芽。古希腊的自由民可以有思索的闲暇，罗马的奴隶主虽 然也有闲暇，但是他们把闲暇用在消耗从新征服土地上掠夺来的巨额财富，观看角斗表演。 他们驱使着一群比自己的知识程度还要高的奴隶。自然科学家被当做奴隶驱使。古代朴素辩证法自然观，把自然界当做一个统一的有机体，力图在某种具有固定形体的 东西中，在某种特殊的东西中去找
9、寻统一，认为自然界是一副由种种联系和相互作用无穷无 尽的交织起来的画面，其中没有任何东西是不动的或不变的，而是一切都在运动、变化、产 生和消失。这种自然观来自天才的直观、理性的思考和大胆的猜测，虽然正确的把握了自然 界的总画面的一般性质，却不能具体地说明自然界的联系；这种自然观虽然想从自然界本身 寻求对自然现象的解释，但当时还缺乏足以把自然现象联结成因果链条的经验知识；这种自 然观虽然想从总体上去把握自然界，但当时人们对自然界的认识尚未进不到分析和解剖的程 度，对构成总体的部分和细节尚不清楚，因而对总体联系的认识必然是模糊的。这就使得它 不得不用哲学的猜想来填补知识的空白，用哲学的思辨来编制自
10、洽的理论，因而古代的自然 观念是笼统的，带有直观性、思辨性和猜测性的特点。二 形而上学为什么会成为机械自然观的特点之一？机械唯物主义自然观是唯物主义自然观发展的第二个历史形态。它认为世界是一部机器， 由惰性物体组成，与思维存在物人无关，物体运动是由于外力的推动，遵循严格的机械 决定的因果关系。机器的自然图景和严格的机械决定论，是机械唯物主义自然观的基本命题。机械唯物主义自然观的形而上学性，是与当时经验自然科学所运用的还原分析的方法密 切相关的。所谓还原分析方法，就是把复杂的事物和复杂的关系，还原为简单的事物（要素） 和简单的关系，即把一个统一的整体分割为若干孤立的部分（要素），分别研究各个部分
11、（要 素）的属性、特征、结构和功能，然后再把这些部分合为一体。但是，这样所得到的一般只 是各个部分的共同属性，而不是原有对象的整体性。它对于当时的自然科学的发展是必要的， 然而，也给人们留下了一种习惯，即孤立地考察自然界的事物和过程，撇开它广泛的总的联 系；不是把自然界看做是运动的，而是看做静止的；不是看做本质上变化着的，而是看做永 恒不变的；不是看做活的，而是看做死的。“这种考察方法被培根和洛克从自然科学中移植 到哲学中以后，就造成了最近几个世纪所特有的局限性，即形而上学的思维方式。”随着自 然科学的发展，尤其是理论自然科学的出现，这种形而上学的思维方法便显得越来越不适用 了。三 为何说自然
12、是进化和退化的统一？进化与退化是自然界演化过程中两个相反的方面。二者之间有着本质的区别，即不可逆 性。二者之间又有统一性。这种统一性主要表现在以下方面： 1进化与退化相互包含。在自然界的演化中，以进化为主的的过程往往内在地包含着退化， 反之亦然。例如，从猿到人，无疑是生物进化史上的一件最伟大的事情。但从局部功能来看， 像攀越能力、消化能力、适应自然环境的能力，都有一些退化的趋势。因为，很难看到纯粹 的进化和退化现象。 2进化和退化共存共生。进化和退化常常是同时存在和同步发生的。它们往往是一个过程 的两个方面。例如，工业化推进了人类社会的文明程度。但是，工业化消耗了地球的几十年 来的大量资源储备
13、，向自然界排放了难以计数的废气、废物和废水，带来了生态环境恶化。 3进化与退化相互交替。进化和退化往往是交替进行、相互转化的。在一定条件下，进化过程会转入退化；退化过程也可以转入进化。按自组织理论观点，一个开放系统， 在远离平衡的非线性区，通过引进负熵和正反馈循环，经涨落和起伏，会从无序趋向有序， 从而形成耗散结构。然而，时空有序结构会在一定的外部控制参量条件下进入混沌状态。进化和退化是自然界演化中存在的两种趋势和过程。它们都真实的存在于事物的演化过 程中。自然界的演化就是进化与退化的对立统一，表现为进化与退化的相互关系，相互包含， 相互转化。进化与退化是同存共生的，没有退化就无所谓进化，没有
14、进化也无所谓退化；任 何进化过程内在地包含着退化倾向，退化过程中同样包含着新的进化的萌芽；进化与退化往 往又是交替进行相互转化的。现代非线性科学的发展，为事物进化与退化的相互交替，相互 转化提供了许多令人信服的证据。非线性系统进过自组织过程从无序演化为有序，又在一定 的外部控制参量条件的作用下进入宏观无序而微观高度有序的混沌状态，非线性系统历经无序有序混沌的过程在许多不同领域，不同性质的系统中表现出惊人的相似性。 总之，进化和退化是自然界中两种相反趋势，二者密切结合，不可分割，每一方是对方 发生的条件，二者的结合，形成了自然界演化的循环螺旋式推进方式，使自然界演化过程呈 现出周期性。四 请论述
15、自然演化的基本方式一、自然演化的不可逆性和自然的进化1、进化和演化的联系与区别2、自然演化的不可逆性3、自然界的进化：有序化和对称性破缺 二、自然系统演化的基本方式1、分叉：稳定性和不稳定性2、突现：突发性、间断性和不可预测性3、内在随机性：确定性和随机性五 什么是自然演化的自组织机制？自组织是自然界物质系统自发或者自主有序化、组织化和系统化的过程。 一个远离平衡态的开放系统通过与外界环境进行物质、能量和信息的交换，能过形成有 序的结构，或从低序向高序的方向演化。开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落，是 自然系统演化的自组织机制。1 开放性、远离平衡态无序与增熵是封闭系统运行的唯一方向，这
16、是由封闭系统所决定的，而对抗这种决定的 运动路线的关键是开放。所谓开放，就是借助外部环境输入的负熵克服、抵销系统内部的增 熵。因此，开放是系统自组织得以形成的必要条件。远离平衡态也时系统实现自组织的必要条件。因为在近乎平衡态的情况下，即使系统开 放，它也会返回平衡态的。“非平衡态是有序之源”，只有非平衡态才能导致有序，形成稳 定地有序结构。2 非线性相互作用 “相互作用是事物的真正的终极原因只有从这种普遍的相互作用出发，我们才能达 到现实的因果关系。”在理论上，相互作用简单的线性相互作用和复杂的非线性相互作用。 从复杂的非线性相互作用与简单的线性相互作用的比较分析中，我们可以清楚地看出复杂的 非线性相互作用在自然系统演化过程中的重要作用。在系统内部各个元素之间存在线性相互 作用的情况下，系统的宏观特性仅仅是其每个要素单独特性的简单线性叠加，这种叠加还只 是一种量的叠加，并不会引起系统整体
