《科學技術哲學》ppt課件

1、Philosophy of S&T原名《自然辯證法概論》Dialectics of Nature,《科學技術哲學》,主講：劉啟華教授,導言教學要求：了解科學技術哲學的對象、內(nèi)容和性質(zhì)；認識科學技術哲學產(chǎn)生和發(fā)展的歷史必然性；明確學習科學技術哲學的意義。,一、科學技術哲學的對象、性質(zhì)和內(nèi)容（解答什么叫“自然辯證法”）1．對象 簡言之，就是整個自然界和整個科學技術。 課程的核心價值：處理好人與自然的關系

2、。 人類認識、改造自然的工具：科學、技術。 所以形成如下關系：,人類社會,科學技術,自然界,,,,,,,（主體）,（中介）,（客體）,三個基本研究對象：自然界存在與演化的一般規(guī)律（自然界運動發(fā)展的辯證法）認識、改造自然的一般規(guī)律（科學技術研究的辯證法）科學技術發(fā)展的一般規(guī)律（科學技術發(fā)展的辯證法）,２．性質(zhì) 面對如此龐大的研究對象和三個一般規(guī)律，足見不是科學的實證方法能夠勝任的，只能借助理論概

3、括的方法，故課程屬于哲學性質(zhì)，是：哲學的一個分支；介于辯證唯物主義和具體科學技術之中間層次；相對于一般哲學原理的二級哲學。（可以通過下頁圖示來理解）,馬克思主義哲學基本原理,世界物質(zhì)性原理世界發(fā)展性原理,,,自然辯證法（自然界）,歷史唯物論（人類社會）,辯證邏輯（人類思維領域）,各門自然科學和技術學科（天、地、生、物、化等）,各門社會科學學科（政、經(jīng)、社等）,各門思維科學學科（邏輯學、腦科學、語言學）,自然現(xiàn)象界,社會現(xiàn)象界

4、,思維現(xiàn)象界,整個感性世界,,,,,,,,,,,,３．內(nèi)容 三個基本研究對象的具體化 自然界運動發(fā)展的一般規(guī)律——辯證唯物主義自然觀 科學、技術研究的一般規(guī)律——科學技術方法論（學） 科學、技術發(fā)展的一般規(guī)律——科學技術觀,課程基本邏輯線索： 中心線索——人與自然的關系（貫穿始終） 理論基礎——辯證唯物主義自然觀（物質(zhì)第一性） 落腳點——科學技術

5、觀,為進一步把握學科性質(zhì)與內(nèi)容，需進一步澄清自然辯證法與一系列相關學科的聯(lián)系與區(qū)別：（略） (N.D.)自然辯證法 自然哲學(Natural Philosophy) (N.D.)自然辯證法 科學哲學(Philosophy of Sciences) (N.D.)自然辯證法 科學學(Science of Sciences) (N.D.)自然辯證法

6、 科技史(the History of S&T) (N.D.)自然辯證法 各門理論自然科學(Theoretic Sciences),,,,,,,,二、學習科學技術哲學的意義和方法 （一）意義 1.有助于加強哲學素養(yǎng),增強理論思維能力恩格斯：“一個民族要想站在科學的高峰，就一刻也不能沒有理論思維?！保ā蹲匀晦q證法》P29） “所謂理論思維就是對客

7、觀事物的內(nèi)部矛盾、規(guī)律性以及這一過程和那一過程的內(nèi)在聯(lián)系的把握?！薄翱傊?，理論思維就是辯證思維?！保ā墩軐W小百科》上，P232—233）更具體些說，就是一種高瞻遠矚，綜宏析微，觸類旁通，邏輯一貫的思維能力。,2．有助于正確探索科學、技術與社會的綜合發(fā)展規(guī)律問題四化建設面臨兩大類問題：一類是純科學技術問題，屬實體問題，是硬科學專家的任務；二類是統(tǒng)籌兼顧，協(xié)調(diào)各方面關系的問題，是軟科學專家的任務。 長江三峽工程系統(tǒng)規(guī)劃問

8、題 現(xiàn)代科技發(fā)展與高等教育改革問題 （受方毅、周揚、錢學森等人盛贊） 寶鋼工程的追蹤決策問題 黃浦江水系的系統(tǒng)治理問題 太湖旅游生態(tài)農(nóng)業(yè)園的規(guī)劃問題 國外著名軟科學研究機構（思想庫、智囊團、頭腦公司）： 美國的Rand公司、Standford Research Institute;日本的野村綜合研究所；法國的工業(yè)設備企業(yè)公司；美、蘇（前）等17國參

9、加的International Institute of Applied System Anythesis(IIASA)（設在維也納）,3.有助于我們進一步確立辯證唯物主義的世界觀 真正科學的世界觀是從自然、社會、思維領域的全面理論知識中錘煉出來的，既不是“政治說教”也不是“斗爭工具”。西方學者一般稱之為“科學的世界圖景”。Einstein的科學唯物主義Bertalanffy的系統(tǒng)論世界觀正確的自然觀相當

10、于科學大觀園里的一幅全景地圖概括哲學與科學的區(qū)別與聯(lián)系： 科學：沉于物，解剖而思齊，明理而致用。(主要追求知識) 哲學：源于物，高于物，游弋于方寸之間。 (主要追求智慧),,（二）方法 1.學習經(jīng)典原著，在科學研究中，要提倡一種追根溯源、正本清源的精神。 Einstein追蹤原文原著的風格Abel說Gauss是一只狐貍唐明述院士提倡查閱文獻，要從第一篇讀起讀《自然辯證法》中的

11、“導言”，掌握其基本立場、觀點、方法,2.要擴充自然科學和科學技術史知識恩格斯的“啃酸果”、“脫毛”、“半通”（以防以偏概全）李世民：“以銅為鏡可正衣冠，以人為鏡可明得失，以史為鏡可知興替。”傅鷹：“一門科學的歷史是那門科學中最寶貴的一部分，因為科學只能給我們以知識，而歷史卻能給我們智慧?！保ā痘瘜W通報》1956（4））3.堅持理論聯(lián)系實際 提倡將本課程學習與自己的專業(yè)學習中方法論問題、科技史問題的系統(tǒng)總結結合起來。

12、,4.要努力促進科學學習與哲學思考的廣泛聯(lián)盟 （1）科學家與哲學家的聯(lián)盟 *列寧的提倡（要虛懷若谷，兼收并蓄） *兩種文化嚴重分裂的后果（P.Frank、OC.P.Snow) *Einstein在“奧寧比亞科學院”的豐碩收獲 （2）注意科學學習與哲學熏陶的綜合訓練 Einstein 、Schordinger、Bohr、H

13、eisenberg、Bron、坂田昌一、Wiener等人的榜樣。,第一篇 自然觀 自然觀是人們對自然界的根本看法。 本篇著重進行以下問題的研究： 人類自然觀是隨著人類認識深化、科學發(fā)展而不斷校正、豐富的過程.辯證唯物主義自然觀認為:自然界是由種種復雜聯(lián)系而構成的；自然界在時間上不斷演化著，既具有進化分支，又具有退化分支，兩個分支具有同一性；人和自然以實踐為紐帶而聯(lián)結起來，并在實踐的基礎上協(xié)調(diào)發(fā)展?？梢愿爬?/p>

14、四句話： 發(fā)展的自然觀 存在的自然界 演化的自然界 人化的自然界,第一章 人類主流科學自然觀發(fā)展的歷程回顧,教學要求： 了解西方文化傳統(tǒng)與科學自然觀的歷史淵源關系 明確西方主流科學自然觀發(fā)展的歷史分期與基本內(nèi)容 弄懂辯證唯物主義自然觀的基本精髓及其對科學研究的指導作用,自然觀(定義,認識世界的總圖式,科學大觀園

15、的全景圖)人類的好奇心、求知欲人類認識的不同歷史階段形成不同的自然觀 何以按西方文化史為基礎基本歷史線索 800B.C A.D.500 A.D.1500(1543) (古希臘羅馬時期) (中世紀) A.D.1800(1755／1796) 19

16、00(1895) (近代科學前期) (近代科學后期) Now(現(xiàn)代科學時期),,,,,,,1．古代樸素自然觀 西方：水、氣、火、原子……古代樸素唯物主義 東

17、方：五行說、八卦說…… （木火土金水）（天地雷火風澤山水） 西方：“一切皆流，一切皆變”古代樸素辯證法 東方：五行相生相克科學根據(jù)不足，兩極相通,,,,,２．宗教神學自然觀退向神創(chuàng)論，God，Holy Bi

18、ble，Genesis用神學目的論解釋一切政教合一，排斥異教，科學淪為神學的婢女先驅(qū)者（R.Bocan等）的覺醒,３．近代形而上學自然觀 地理大發(fā)現(xiàn) 近代科學產(chǎn)生的重要社會背景 宗教改革

19、 文藝復興運動Copernius Kepler Galileo NewtonNewton經(jīng)受三大檢驗近代前期科學發(fā)展形勢形而上學自然觀的基本思想又一次兩極相通（仿佛是歷史的回歸，Newton 與Linnaeus的比較見下頁）,,,,,Newton Linnaeus

20、 自然界在增加、重復 繁殖同類 慣性 遺傳 力（不追究因） 分類（不追究變異） 物體自身不變

21、 物種不變 上帝第一次推動 物種是神創(chuàng)造的,４．辯證唯物主義自然觀１）近代后期的科學重大發(fā)現(xiàn)及其哲學意義六大缺口:Kant-Laplace星云說Lyell地質(zhì)學原理（ Cuvier突變論)能量守恒與轉(zhuǎn)化定律（Mayer、Joule、Grove、Coolding、Helmholtz等）Wohler的尿素人工合成

22、　CO(NH2)2 HCNO+NH4OH H2O+NH4CNO 細胞發(fā)現(xiàn)（Schleiden、Schwann)Darwin的進化論被Engles忽略的：Maxwell的電磁場理論Mendeeleeff的元素周期律2）辯證唯物主義自然觀的基本思想,,,,,“一切僵化的東西溶化了，一切固定的東西消散了，一切被當作永恒存在的特殊

23、東西變成了轉(zhuǎn)瞬即逝的東西，整個自然界被證明是在永恒的流動和循環(huán)中運動著?！?. 辯證自然觀的當代科學價值與歷史局限 1)19--20世紀之交的物理學革命,導致一系列新的科學技術成果出現(xiàn),豐富、發(fā)展了辯證自然觀的基本思想。由Plank的量子假說所開創(chuàng)的量子物理學豐富、發(fā)展了辯證唯物主義的物質(zhì)觀。如： 連續(xù)性與間斷性的統(tǒng)一 物質(zhì)無限可分Einstein、Heisenberg等人探討的統(tǒng)一場論問題，豐富、發(fā)展

24、了辯證唯物主義的運動觀。如： 物質(zhì)的統(tǒng)一性 運動的統(tǒng)一性,,Einstein的相對論成果，豐富、發(fā)展了辯證唯物主義的時空觀。如：狹義相對論：廣義相對論：式中：,——里機曲率張量,——里機曲率標量,——時空度規(guī),——宇宙因子,——引力常數(shù),——能量、動量張量,Watson、Crick、Wilkins等人發(fā)現(xiàn)的DNA雙螺旋模型及遺傳密碼的破譯，豐富、發(fā)展了辯證唯物主義的生命觀。如： 生

25、命也是一種物質(zhì)運動的形式，并非有什么神秘力量； 生命的起源必然經(jīng)過化學的途徑。系統(tǒng)科學的產(chǎn)生和發(fā)展，從不同側面揭示了自然、社會、思維等不同領域的內(nèi)在深刻同一性，從更廣闊的背景上為辯證唯物主義自然觀提供了嶄新的科學依據(jù)。2）辯證自然觀的歷史局限與科學技術哲學的未來展望從單純地對科學進行哲學概括走向?qū)茖W技術進行全面、深入的哲學概括從將勞動作為自然辯證法與歷史辯證法的結合部走向?qū)θ伺c自然協(xié)調(diào)發(fā)展的深入研究。,第二章

26、 自然界的存在形式 教學要求： 了解自然界的物質(zhì)性及物質(zhì)聯(lián)系的系統(tǒng)方式 明確物質(zhì)系統(tǒng)及其層次結構的主要特點 懂得用系統(tǒng)觀點觀察和認識自然現(xiàn)象的重要性,一、物質(zhì)實體及其關系 1.物質(zhì)形態(tài)是其實體與屬性的辨證統(tǒng)一1）“實體”范疇的歷史沿革及其基本內(nèi)涵 希臘文為ousia；拉丁文為substantia;英文為substance； 中國古代哲學家亦用這個詞，如

27、王夫之說，一切“對立之象”“皆取給于太和氤氳之實體?！?在西方哲學史上“實體”一般指萬物的基礎。唯物主義把它作為物質(zhì)，如Democritus的原子（atom);唯心主義把它作為精神，如Plato的理念（idea)；二元論者則認為世界上有兩種實體：物質(zhì)實體和精神實體。 Aristotle對實體的論述是相當卓越的，它包含三層意思：第一，實體是具體的“個體”；第二，它應該是物質(zhì)的，即是客觀存在；第三，它應該是原因與原則

28、，即具有本源的性質(zhì)。 因此，我們當然認為實體是客觀世界萬物的物質(zhì)基礎。,2）屬性及其與實體的辯證關系 屬性是物質(zhì)客體所具有的感性特質(zhì)及對其進行思維抽象所獲得的一般規(guī)定。 實體和屬性是辯證統(tǒng)一的。實體是屬性的載體，亦是屬性賴以存在的基礎；屬性則是附著于實體上的性質(zhì)，是實體的表現(xiàn)，人們正是通過屬性認識、把握物質(zhì)實體的。 任何具體物質(zhì)形態(tài)都是實體與屬性的統(tǒng)一體。二者不可分離。沒有屬性的實體

29、是空洞、抽象的；脫離實體的屬性是主觀虛構的。人們正是通過事物屬性的異同進行鑒別和分類的。２、自然物質(zhì)分類的基本依據(jù) 目前，在自然界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有100多種元素、400多種基本粒子、100多萬種無機物、500多萬種有機物、近1000萬種生物物種.。都是由它們屬性的差異性相互區(qū)別的；又是由它們屬性的同一性歸類的。 所有自然物質(zhì)形態(tài)又可統(tǒng)分為兩大類：實物和場。二者又是通過其屬性的差異而區(qū)分的：（見下頁）,實物是間斷的實物均具有

30、靜止質(zhì)量實物可作變速運動實物有不可入性實物運動速度與參照系有關,場是連續(xù)的場量子沒有靜止質(zhì)量場只作恒速運動場具有可迭加性場的運動速度一般為定值,３、自然物質(zhì)形態(tài)之間的基本關系 一般物質(zhì)形態(tài)都具有多種屬性。在特定的時空中，具體物質(zhì)形態(tài)的屬性又不可能一覽無遺地全部顯現(xiàn)出來。因為，任何物質(zhì)形態(tài)都是通過與其他事物相互作用，表現(xiàn)其屬性的。反之，不與它物發(fā)生相互作用的物質(zhì)，就無法表現(xiàn)其相應的屬性。因此，在自然界中，事物之間

31、通過相互作用建立的聯(lián)系是普遍存在的，這就是物質(zhì)關系。自然界物質(zhì)、能量、信息的轉(zhuǎn)移，也是通過物質(zhì)關系實現(xiàn)的。 科學已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，無機自然界存在四種基本物質(zhì)關系：引力相互作用、電磁相互作用、強相互作用、弱相互作用。這四種相互作用是通過傳遞場量子而實現(xiàn)的，即r光子、+π、-π介子、w/z。粒子和尚未有實證根據(jù)的引力子。 物質(zhì)關系又可分為制約關系和非制約關系。制約關系即為因果關系，它是科學探索的根本目標之一。,二、物質(zhì)關

32、系與物質(zhì)運動 1.運動概說 自然物質(zhì)實體之間都是相互聯(lián)系、相互作用的?！罢沁@種相互作用構成了運動?！薄斑\動，就最一般的意義上來說，就它被理解為存在的方式、被理解為物質(zhì)的固有屬性來說，它包括宇宙中發(fā)生的一切變化和過程，從單純的位置移動起直到思維?！保ā蹲匀晦q證法》P53—54） 因此，哲學意義上的運動范疇是一切物質(zhì)的存在方式。它包括機械運動、物理運動、化學運動、生命運動、思維運動等，但又不歸結其中

33、任何一種具體運動。 運動和物質(zhì)是不可分離的。沒有無物質(zhì)的運動，也沒有無運動的物質(zhì)。各門自然科學研究各種具體的物質(zhì)運動，哲學研究一般運動的普遍屬性。下面分別簡述之。,2.自然物質(zhì)運動的辨證特征１）連續(xù)性與間斷性 連續(xù)性是指物質(zhì)實體間的毗連和持續(xù)的關系。 間斷性是指物質(zhì)實體間的分立和間隔關系。 自然界物質(zhì)運動表現(xiàn)為連續(xù)性與間斷性的統(tǒng)一。 光學史上的粒子說與波動說之爭

34、 物種的間斷式分立狀態(tài)及其中介過渡狀態(tài) Leibniz說，“自然界無飛躍”，Plank說，“自然界顯然是產(chǎn)生飛躍的，甚至是相當奇異的飛躍。”Engels說，“連續(xù)者，間斷之所依；間斷者，連續(xù)之所伏，它們在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。”掌握連續(xù)性與間斷性辯證關系的現(xiàn)實意義： 第一，提供一種辯證的思維方式，防止思想的直線性和片面性。 第二，進一步樹立起科學的自然觀

35、第三，進一步為辯證唯物主義哲學提供營養(yǎng),２）確定性與隨機性 確定性是指物質(zhì)實體間穩(wěn)定而必然的關系；隨機性是物質(zhì)實體間可出現(xiàn)可不出現(xiàn)、可這樣出現(xiàn)也可那樣出現(xiàn)的關系。 確定性與隨機性這對范疇接近于必然性與偶然性這對范疇。 在近代科學史上，牛頓力學經(jīng)受住了三次檢驗（地球形狀的測定、Halley慧星回歸周期的預言、海王星的發(fā)現(xiàn)）使人們堅信，自然物質(zhì)運動不是雜亂無章的，而是嚴格有序的，具有神奇的確定性

36、。 Laplace將自然物質(zhì)運動的規(guī)律性、確定性不恰當?shù)靥嵘秸軐W高度，認為一切物質(zhì)運動均可用宇宙方程描述，走上了機械決定論和單義因果律的道路。Einstein也曾`：上帝不會擲骰子。從而忽視`否定了自然物質(zhì)運動的隨機性一面。（如天氣預報，擲骰子等） 統(tǒng)計因果律是包含隨機性的因果律，也是自然物質(zhì)運動所遵循的因果關系。因此，N.Bohr認為，上帝是擲骰子的，我們的任務是搞清楚上帝如何擲骰子。,單義因果律與統(tǒng)

37、計因果律思維模式的比較分析：,單義因果律 C1原因 C2 唯一結果（p=1) Cn,,,,確定,…,統(tǒng)計因果律 原因,,,C1C2C3,…,,,可能,,R1（P1）R2…（P2）Rm(Pm),ΣPi=1,實際上，當m=1時，后者即轉(zhuǎn)化為前。后者為一般，前者為特殊?？梢哉J為，對于任何

38、自然物質(zhì)運動，均可普遍化為： 事物運動發(fā)展過程=確定性部分（Ⅰ）+隨機性部分（Ⅱ）（Ⅰ）、（ Ⅱ ）兩部分孰主孰從，是由具體事物而決定的。對地球自轉(zhuǎn)運動，（Ⅰ）占主導地位；對于擲骰子，則是（Ⅱ）占主導地位。,*Langevin對因果性哲學概括*Einstein與N.Bohr的三次爭論*研究確定性與隨機性關系的重要意義： 第一，深化了人們對自然界中必然性與偶然性辯證統(tǒng)一的認識；

39、 第二，統(tǒng)計因果律更科學地說明了事物的“終極原因”； 第三，從認識論上看，是規(guī)律觀的一次革命。３）可逆性與不可逆性 可逆和不可逆是標志事物發(fā)展過程的一對范疇。 客觀事物在運動發(fā)展過程中，如果具有倒返性、回歸性，我們就說這種過程是可逆的。如果事物的運動發(fā)展過程是單向的、不可回歸的，我們就說這個過程是不可逆的。,*熱力學中的“可逆過程”*哲學的可逆觀 《易經(jīng)》中的“無往不復”；《

40、三國演義》中的“分久必合，合久必分”； 佛教中的“法輪常轉(zhuǎn)”。*哲學的不可逆觀：“一切皆流，無物常在”；“人不能兩次跨進同一條河流”；“子在川上曰：‘逝者如斯夫’”。 經(jīng)典力學和量子力學時間（t）均為幾何參量： F=ma=m(d2s/dt2) t 只有大小，沒有方向； 在波動方程中t亦只有大小，沒有方向。因二者均是以Euclid幾何、G

41、alileo變換為前提和基礎的：時間是均勻的，時間的平移變換對物理規(guī)律不發(fā)生作用，時間對稱性導致動量守恒；空間是均勻的，各向同性的，空間的平移與旋轉(zhuǎn)變換均對物理規(guī)律不起作用，空間對稱可導致能量守恒；物理學家曾將這種對稱美作為物理學追求的目標，而將不可逆、不對稱作為不完美的東西，加以摒棄。,現(xiàn)實中的不可逆性現(xiàn)象：分子擴散，化學反應，熱傳導，生命過程…… 熱力學第二定律所揭示的時間方向，ds孤≥0（標示時間箭頭）

42、Maxwell用Maxwell’s demon對不可逆性的“拯救” 1951年，L.Brillouin對Maxwell’s demon的否定。 現(xiàn)代科學所揭示的自然過程的不可逆性：,現(xiàn)代科學揭示的自然過程不可逆性： *宏觀上： 熱力學第二定律 耗散結構理論等自組織理論 Physics of being, Physics of becoming , From b

43、eing to Becoming(I.Prigogine) *微觀上： 1964年，美國物理學家（J.W.Cronin、V.L.Fitch）在K介子衰變實驗中發(fā)現(xiàn)，在弱相互作用下宇稱（P）和電荷共軛（C）的聯(lián)合變換不守恒，說明時間（T）的對稱性受到破壞。這可能從微觀領域揭示了宇宙的不可逆性。 *宇觀上： 大爆炸宇宙模型揭示了宇宙演化的不可逆性。對上述科學成果的哲學概括：

44、 第一，自然物質(zhì)運動發(fā)展在總體上是不可逆的； 第二，在一定時空中，局部物質(zhì)系統(tǒng)的演化會出現(xiàn)某些重復和倒退，故可逆過程是相對的； 第三，絕對不可逆與相對可逆構成自然界演化螺旋式上升，波浪式前進的循環(huán)性和周期性。,三、自然物質(zhì)聯(lián)系的系統(tǒng)方式1.自然物質(zhì)系統(tǒng)的基本層次 層次，一般是事物的等級，這是是指自然物質(zhì)系統(tǒng)中兩個相鄰“關節(jié)點”之間具有共同質(zhì)的部分。 自然界物質(zhì)的基本層

45、次：,生態(tài)系統(tǒng) 總星系 群 體 超星系團個體 星系團系統(tǒng) 星團器官組織細胞 行星生物大分子 凝聚態(tài)物質(zhì),分子 原子 原子核 基本粒子 層子（夸克）,恒星,微觀世界,宏觀世界,宇觀世界,生命界,,,,,,,,,,２.自然物質(zhì)系統(tǒng)的普遍性與相對性 系統(tǒng)是指由相互

46、作用、相互聯(lián)系的要素結合而成的，具有特定功能的統(tǒng)一整體。 要素是指組成系統(tǒng)的各個部分 聯(lián)系：是形成系統(tǒng)的必要條件 突現(xiàn)：即形成新質(zhì)是形成系統(tǒng)的充分條件 自然界中，從基本粒子到總星系，所包含的各個物質(zhì)層次都可以視為系統(tǒng)。故自然物質(zhì)系統(tǒng)具有普遍性。世間萬物皆系統(tǒng)；世間處處皆系統(tǒng)。系統(tǒng)的實體要素是實物，系統(tǒng)的聯(lián)系要素是場。,,,自然物質(zhì)由小到大的層次鏈條，又表明自

47、然物質(zhì)系統(tǒng)的相對性，即某一層次的物質(zhì)形態(tài)相對于被包含在其中的更大系統(tǒng)可視為要素；相對于組成自身的各個部分，又可視為系統(tǒng)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,３.物質(zhì)系統(tǒng)的簡單理解和復雜理解 近代科學分析方法，通過部分認識整體，把整體劃成各個部分，認為認識了部分就認識了整體(整體等于部分之和)，導致哲學上的還原論。以打破“聯(lián)系”作為認識的代價，A.Toffler稱之為“拆零”，Virchow的“細胞聯(lián)邦說”，Aristo

48、tle的古老命題：整體大于部分之和。 現(xiàn)代系統(tǒng)論的基本觀點： *系統(tǒng)是由實體要素和關系要素有機結合而成的整體 *實體要素通過關系要素，結成新的整體，會產(chǎn)生原來沒有的新質(zhì)，即突現(xiàn)（emergence) Bertalanffy定律定性刻劃的本質(zhì) d Q1/dt=f1(Q1,Q2,……,Qn)

49、 dQ2/dt=f2(Q1,Q2,……,Qn) ………… dQn/dt=fn(Q1,Q2,……,Qn) 式中：Qi為系統(tǒng)中要素Pi(i=1,2,……n)的某特征量說明：整個系統(tǒng)整體地制約著 Qi的變化；反之 Qi的變化又改變著系統(tǒng)整體特征。,,化學工程中“三傳一反”的分析方法，本質(zhì)上忽略了系統(tǒng)內(nèi)部各種傳遞過程、反應過程之間復雜的“交聯(lián)”。例如，化學反應器的模型由

50、下列5方程并列組成： 動量傳遞方程 熱量傳遞方程 質(zhì)量傳遞方程 化學動力學方程 連續(xù)性方程 因此，當代科學的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為：*實體為中心 關系為中心*分析解剖法 整體統(tǒng)觀

51、法*打破經(jīng)典學科間嚴格的界限，抽象其內(nèi)在的統(tǒng)一規(guī)律。（Wiener 、Shannon、 Haken、 Eigen、 Prigogine等）,,,,４.物質(zhì)系統(tǒng)結構與功能的辯證關系 要素 系統(tǒng) 環(huán)境 *結構是系統(tǒng)內(nèi)各要素在相互作用中形成的比較穩(wěn)定的方式或順序。是系統(tǒng)能維持整體特性的

52、內(nèi)在根據(jù)。 空間結構，時間結構，時空結構 * 功能是系統(tǒng)在與環(huán)境相互作用中表現(xiàn)出來的規(guī)定性。 *結構與功能的辯證統(tǒng)一屬性： （1）結構決定功能 1）要素不同，功能不同 2）要素相同，關系不同，功能不同 （2）功能具有相對獨立性 1）異

53、構同功 2）同構異功 （3）功能對結構有反作用 1）功能發(fā)揮對無機結構有破壞作用 2）功能發(fā)揮對有機結構有完善作用 *系統(tǒng)有序性的度量

54、空間序、時間序、時空序、功能序,,,結構,功能,５.自然物質(zhì)層次間的雙向因果鏈向上的因果鏈，低層次對高層次起基礎、根源作用，與分析還原方法吻合。向下因果鏈，高層次對低層次起支配、限制作用，是科學解釋、科學預言的根據(jù)。,,,,,,,,,,,,,,向上因果律,向下因果律,第三章 自然界演化發(fā)展教學要求：明確自然界是一個歷史過程 了解自然界中物質(zhì)系統(tǒng)演化的方向性、周期 性以及進化

55、的一般條件 懂得運用歷史觀點研究自然界和自然科學的重要性。,一、自然界的歷史性 通過上章學習已經(jīng)知道，自然界在空間上分布是相互聯(lián)系的，形成系統(tǒng)的。但自然界不僅“存在著，而是生成著并消逝著”。（《自然辯證法》p.13) 盡管牛頓力學“以特別清楚和顯著的方式表達了靜態(tài)的自然觀。這里，時間顯然被約化為一個參數(shù)，未來和過去是等價的”，（〈從混沌到有序〉P.45) 但是

56、，從kant的“星云說”開始，19世紀科學的一系列發(fā)現(xiàn)以及當代以耗散結構理論為代表的系統(tǒng)自組織學說都深刻地揭示了自然界在時間過程中的演化發(fā)展特征。下面通過四大起源的學說簡介，闡明自然界的歷史性．,,１.宇宙的起源與演化現(xiàn)代宇宙學關于宇宙起源的解釋已有正反物質(zhì)模型、穩(wěn)恒態(tài)模型、大爆炸模型等，其中以美國物理學家G.Gamov 1948年提出“大爆炸宇宙模型”等影響最大。該模型的基本思想為： a. 現(xiàn)在的宇宙起源于一個“原始火球

57、”（奇點）的爆炸，宇宙物質(zhì)是在大 爆炸之后，隨著溫度的下降，逐層凝聚而成的； b. 物質(zhì)系統(tǒng)是通過自會合、自組織而形成的，不是隨機碰撞的結果； c .宇宙間任何物質(zhì)系統(tǒng)線度特征L與該系統(tǒng)內(nèi)部的結合能E成反比，即E*L=const（ Weisskopf經(jīng)驗定律）。該模型已獲得到4項科學證據(jù)的支持： a.紅移現(xiàn)象（Hubble定律） b.天體年齡（180億年） c.He豐

58、度（H：He=3：1） d.3K背景輻射,2。恒星的起源與演化 （1）引力收縮階段 4 1 H 4He+2β +2 γ（2）主序星階段（3）紅巨星階段 3 4 He 12C+ γ（4）高密恒星階段,1,,8×105k,2,7×106k,大量氫燃燒,108k,2,,6,<1.4M日:,白矮星,黑矮星,紅巨星,,,>1.4

59、M日:,12C +,12C,,24Mg+ γ,23Na+p,20Ne+α,,16O +,16O,,31P + p,28Si + α,32S + γ,,31S + n,恒星演化的歷程與循環(huán)圖示：,原始恒星,H星云,主序星,紅巨星,,,,<1.4M日,>1.4M日,超新星爆發(fā),,中子星,,黑洞,星際物質(zhì),,,M殘 >3M日,,,,,白矮星,,黑矮星,,,,,,3．地球的演化(1)天文時期（46億年前——36億年前）（形

60、成里三層、外三層）地球形成初期是一個均質(zhì)球體，后由于原始地球內(nèi)部放射性元素蛻變、地球快旋轉(zhuǎn)、太陽輻射以及自身引力收縮等原因，使熱量在內(nèi)部積聚，地球溫度升高，內(nèi)部物質(zhì)熔化，重質(zhì)元素如Fe、Ni向地心沉積，輕質(zhì)如硅酸鹽向外推移。最后形成三個層次——地核、地幔和地殼。在地球物質(zhì)分異過程中，部分物質(zhì)揮發(fā)、噴射出地面，形成大氣圈。原始大氣中氫氧結合形成水蒸氣，降雨后形成水圈，大氣圈、水圈為生命的產(chǎn)生和生物的發(fā)展創(chuàng)造了條件。約在三十多億年前，地球

61、上有了生命，最終形成了生物圈。(2)地質(zhì)時期（36億年前——現(xiàn)在） （造山造海運動）除地球物質(zhì)進一步分化和各圈不斷改造外，這階段主要是地殼的變動和海陸的分化。地殼不僅有大尺度的垂直運動，如造山運動，還有大尺度的水平運動，如大陸漂移和海底擴張。還有火山爆發(fā)，周期性的冰期等。從人類三百萬年的歷史看，總體上說地球上是平靜的，演化趨向平衡和穩(wěn)定。,4。生命的起源與演化根據(jù)現(xiàn)代科學的研究成果，大致可以分為以下4個階段：（1）從無機小分子到

62、有機小分子1953年芝加哥大學年輕學者S·L·Miller根據(jù)原始地球大氣的成份（主要為CH4、CO、CO2、NH3、H2S、H2O 蒸氣）和原始地球上的環(huán)境狀況，進行了如右圖所示的著名模擬試驗。結果發(fā)現(xiàn)以上無機化合物中的C、H、O、N等元素重新結合，形成了氨基酸、糖、嘌呤、嘧啶、核苷酸等有機化合物。（2）從有機小分子到有機大分子氨基酸分子通過脫水過程形成肽鏈，產(chǎn)生蛋白質(zhì)。依據(jù)相似的基本原理，核苷酸相互結合形

63、成核酸。,Miller試驗圖示,,,,,,,（3）從有機大分子到原始生命這一階段，目前尚缺乏可靠的科學證據(jù)，因此生命起源仍然是當代基礎自然科學的重大課題。（4）從原始生命到高級生命這一階段，完全可以由進化論和遺傳學來闡述其構成機理。,二、 運動不滅原理 1 .自然界演化的本質(zhì) 自然界的演化過程伴隨不同物質(zhì)形態(tài)的相互轉(zhuǎn)化。由于“物體和運動是不可分的”，故物質(zhì)形態(tài)不斷由生到滅和由滅到生，便對應著各種不同運動形式的

64、相互轉(zhuǎn)化。運動形式轉(zhuǎn)化也是受規(guī)律約束的，它在質(zhì)和量的對應關系上受物理學的能量守恒與轉(zhuǎn)化定律以及哲學的運動不滅原理制約。 根據(jù)現(xiàn)代自然科學所提供的資料，自然界的基本運動形式主要有：微觀物理運動、化學運動、宏觀物理運動、宇觀天體運動、化學運動。,,2 .運動不滅原理 自然界的演化是永無休止的反復進行呢？還是如Clausius所說的那樣按一定方向只轉(zhuǎn)化一次，最終成為完全均勻、死寂的世界？這是關系到整個自然圖景

65、究竟怎樣的大問題，許多哲學家和科學家都曾就此留下自已的見解： Heraclides說，世界是按照規(guī)律燃燒著，按照規(guī)律熄滅著的永恒活火。這已隱含著運動不滅的思想萌芽。 1644年，R.Descartes在《哲學原理》一書中指出：運動只不過是運動的物質(zhì)的一種方式，然而物質(zhì)都有一定的量的運動，這個量是從來不增加也從來不減少。 1748年7月5日，Lomonosov在致Euler的信中說，物質(zhì)是

66、守恒的，“這種普遍的自然規(guī)律也可以引伸到運動的規(guī)律上去；因為一個物體用自已的力去推動另一物體時，它本身就失去了這個力，而把它傳給另一個由此獲得運動的物體?！?19世紀40年代，Mayer、Joule、Hlmoholtz、Grove、Coulding等人幾乎同時提出的能量守恒定律則為運動不滅原理作了科學上的論證和說明。但該僅包含兩層意思: （1）運動在量上是守恒的； （2）各種運動形

67、式之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。而作為更普遍、抽象的哲學運動不滅原理則含有以下更深刻的內(nèi)涵，即“運動不滅不能僅僅從數(shù)量上去把握，而且還必須從質(zhì)量上去理解?！?（《自然辯證法》）所謂量上不滅，其意義已由能量守恒定律所表達；所謂質(zhì)上不滅，是指物質(zhì)具有無限多樣的運動形式，它們之間在一定條件相互轉(zhuǎn)化的能力也是無限的，而且這種轉(zhuǎn)化能力是物質(zhì)本身所固有的，其轉(zhuǎn)化的條件也必然被物質(zhì)自身產(chǎn)生出來。如果只承認運動在量上不滅，而否認其在質(zhì)上不滅，就可能

68、導致運動可以創(chuàng)造也可以消滅的結論。,,恩格思是用“歸繆法”論證這一結論的： 如果運動只有量上的守恒，延著向下的分支走到底，整個宇宙就可能走向一片“熱寂”。那么我們也可反問Clausius，這個宇宙當初的有序狀態(tài)又是如何產(chǎn)生的呢？是誰上緊自然界的發(fā)條的呢？神學家的回答 必然是上帝。否則，只能有另一種外力來上緊宇宙的發(fā)條，那又會導致自然界的運動量在總量上不守恒。因此，放射到太空中去的熱一定有可能通過某種途徑轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運動形

69、式，在這種運動形式中，它能夠重新集結和活動起來?？梢?，這是關于自然界永恒發(fā)展命題的可靠基礎和必然結論。,,三、 演化的方向性 根據(jù)運動不滅原理，必然會邏輯地產(chǎn)生關于運動轉(zhuǎn)化的方向性問題，即自然界的運動過程是不斷從有序走向無序呢（永遠向下）？還是不斷從無序走向有序呢（永遠向上）？19世紀的科學只給我們留下局部的、矛盾的證據(jù)：Clausius、keliven從熱力學領域揭示了向下演化的方面；Darwin從生物學領域揭示了向上