绪论、自然辩证法的性质1. 定义：自然辩证法是关于自然界和科学技术发展的一般规律，以及人类认识自然改造自然 的一般方法的理论。二、自然辩证法的对象和主要内容 对象：自然界、科学技术、方法 内容： 认识论： 客体 中介 主体自然界科学技术 人自然观科学技术观方法论三、学习自然辩证法的意义1、学习和应用自然辩证法可以提高马克思主义的水平和理论思维能力2、学习和掌握自然辩证法有助于提高分辨和识别能力3、学习和掌握自然辩证法是丰富和发展马克思主义哲学的重要途径第一章人类自然观的发展和自然辩证法的产生第一节 古代朴素唯物主义论和辩证法的自然观特征：1、朴素的唯物性古希腊 提出古代原子论 德谟克利特 原子是组成物质的最小颗粒2、朴素的辩证性 （普遍联系、不断发展、全面看） 古代 悖论 古代中国 五行：金、木、水、火、土3、天才的猜测性 古希腊 第二节 近代机械唯物主义（形而上学）自然观 自然科学背景（基础） “中世纪”之后波兰天文学家 哥白尼 天体运行论 1543近代自然科学的独立宣言，自然科 学向神学的挑战为近代自然科学做出伟大贡献的科学家代表1、德国 开普勒的天上力学 发现“行星运动三定律”行星运动三定律：轨道定律（椭圆轨道） 速度定律（星体绕椭圆轨道运动时，线速度不等，面速度相等） 周期定律T 2 R 3 T g R3, i 二T 2 R 3222、意大利 伽利略的地上力学 惯性定律3、 英国牛顿 “经典力学” 1687 年 自然哲学之数学原理 由于力学在当时鹤立鸡群的发展，导致了形而上学自然观的形成第三节 辩证唯物主义自然观（自然辩证法的诞生）一、自然科学背景（基础）打破形而上学自然观6 个缺口的自然科学技术成果：1、天文学 康德拉普拉斯 “星云假说”（德、哲） （法、数）2、英国地理学家赖尔 地质学原理3、物理学上 迈尔（德、医生）、焦耳（丹、物）：两人发现了能量守恒和转化定律4、英 化学家 道尔顿 原子论5、德（植、动） 施莱登、施旺 细胞学说6、英 生物学家 达尔文 物种起源 1859近代科学的三大发现：3、5、6 有了新的发现，旧的自然观就已经变得不可能 因此，恩格斯提出了新的自然观，新的自然观的基本点：一切僵硬的东西融化了，一切固定的东西消散了，一切被当做永久存在的特殊东西变 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的。 基本点标志着自然辩证法一种新的自然观出现了二、自然辩证法概况恩格斯 1869 年 自学自然科学知识1873 年 动手动笔写自然辩证法前后写了 13年没写完，没写完的原因可归纳为两个：1、写反杜林论2、到 1883年3 月14日，马克思逝世，恩格斯肩负起了整理马克思的一些著作的重任 没完成的自然辩证法的结构：分 181 个部分，其中包括：2 个计划草案，10 篇论文，169 个片段、札记三、辩证唯物主义自然观的特征（基本内容、基本点）1、物质是构成一切事物的基本元素或基础（世界是物质的）2、一切事物都处在不断地变化之中（物质是运动的，运动是有规律的）3、一切事物都处在普遍的联系之中（事物是普遍联系的） 恩格斯第一次提出了辩证唯物主义的基础和理论 第二章 辩证唯物主义自然观的发展系统自然观第一节 系统自然观的自然科学前提和基本内涵一、相对论和量子力学提供的新内容1、相对论狭义：1905广义：19151）狭义相对论：从两个基本原理出发：狭义相对性原理光速不变原理 狭义相对性原理：物理规律在惯性参考系中都相同 光速不变原理：在我们的系统中，光速是不变的，光的传播速度与光源的运动速度无关通过以上两点原理，不断深化研究，得出以下六点与前人不同的结论“同时”的相对性 （两个事件对于不同的观察者来说，结论不同） 空间缩短（在高速运动的物体上，沿运动方向，空间长度变小） 时间延缓（在高速运动的物体上，时间变慢） 质量变大 （在高速运动的物体上，空间缩小多少，时间延缓多少，质量就增加/V2多少）L 二 l jl,V 二 86.5%CM C 2 光速为极限速度 （我们不可能造出一种机械，超过或达到光速，只能无限接近 光速） E=MC2 （质量与能量的关系，造原子弹的科学理论来源） 以上的六点建立在惯性参考系中狭义相对论2）广义相对论 引力理论 空间弯曲2、量子力学牛顿 与惠更斯的争论光具有粒子性光是一种波l900 年，德、物 普朗克 能量子 黑体试验l905 年，爱因斯坦 光量子1923年德布罗意物质波1925、1926年 海森堡 矩阵力学薛定谔 波动力学量子力学形成的标志：海森堡、薛定谔创立了矩阵力学和波动力学 物质波的存在形态有两种：1、实体2、场统计规律二、系统科学提供的新思想1、控制论 美、数 维纳 1946 年控制论标志控制论诞生 中心概念：“反馈”，原因产生结果，结果影响原因正反馈负反馈2、信息论 美、数 申农 1948通讯的数学理论标志 中心概念：“信息”，具有新知识新内容的信号或消息3、一般系统论 美籍奥地利 贝塔朗菲 1968 年一般系统论标志 中心概念：“系统”，由相互联系，相互作用的若干要素所组成的，具有确定性功能的有机整体（中、钱学森）由系统科学提供了系统思维方式： 要素分析（找要影响整体的各个原因） 结构分析 功能分析 环境分析 相互作用注：相互作用，相互影响功能是在环境中发挥出来的一、系统自然观的基本内涵（内容+特征）1、自然界在本质上不仅是简单的，也是复杂的，在科学研究中必须吧追求简单性与探索 复杂性很好的结合起来2、自然界的物质都是整体的，任何自然系统都具有其组成部分，不能予以说明的整体突 现性，自然事物与其说是构成的，还不如说是生成的，自然界任何事物都是部分与整 体的辩证统一3、生态自然观使自然科学真正从存在的科学转化为历史的演化的科学，人们对自然界的 认识真正从存在转向演化4、自然界是确定性与随机性的统一，统计规律是自然界更为本质的反应5、自然界是线性与非线性的辩证统一系统自然观最本质的特征：（基本内涵）a自然系统它不仅把自然界看作是一个包罗一切的整体，而且看作是一个动态的有机系统 （线性/非线性：一个原因，多种结果，或一果多因。二元方程）b自然系统不仅是简单的、线性的，而且是复杂的、非线性的c自然系统不仅是确定的，而且是随机的d自然系统不仅是存在着的，而且生成着第二节存在的自然界一、自然界的系统存在方式1、自然界的系统性 自然界物质以系统的形式存在着从“本体论”上说：系统性是自然界物质固有的属性；世界上没有离开物质的系统，也 没有离开系统的物质，系统和物质是不可分割的辩证统一。从“认识论”上说： 自然界是一个物质、能量、信息相互联系相互作用的整体系统。信息是物质的运动形式 和存在状态的属性2、系统与外界的联系（交换关系）物质能量信息 孤立系统：系统与外界没有任何联系交换（只在理论上存在） 封闭系统：系统与外界有能量和信息的交换，但没有物质的交换 开放系统：系统与外界既有物质的交换，又有能量和信息的交换真实的自然界的系统都是开放系统，但可能在开放的过程中，有其一段发展的速度变慢 或暂时停止，只是一个阶段性的二、自然界物质系统的基本特征（特性）1、自然界物质系统的整体性 整体性是自然界物质系统的最根本的属性。（人类很早就有了认识） 系统的整体性是此系统区别于其他系统的一种质的规定性，同时又是此系统在运动变 化中得以保持其自身的规定性 整体和部分的关系：没有部分就没有整体，部分是整体的一个环节，部分在整体的制 约下发挥作用。整体是部分的有机统一，整体具有各部分没有的属性和规律。2、自然界物质系统的层次性 在事物与事物之间的层次性体现了事物之间的差异性。关键点在于找到层次之间的差异点。3、自然界物质系统的动态性 事物要都是保持稳定性，那么事物就不能发展了，动态性是动态的发展变化，只要又物质、能量、信息的交换，那么就是动态性的。4、自然界物质系统的开放性 系统的开放性是事物得以存在的条件系统的开放性是事物得以发展的条件 系统开放程度的大小快慢，影响着事物发展程度的速度三、自然界物质系统的层次结构1、自然界物质系统的基本层次 生命系统 动物、植物、微生物。从细胞到系统、生命、生态圈 非生命系统 宇观层次 相对论宏观层次 牛顿经典力学微观层次 量子力学 面对不同层次的系统，要采取不同的科学去解决问题。 2、自然界物质层次结构理论的发展自然界物质层次结构理论的四次突破： 从古代原子论到近代原子分化论 原子结构理论 原子模型的建立1904年 英、汤姆生 “面包葡萄仁”模型1911年 卢瑟福 建造原子结构的“行星”模型丹、波耳 建造氢原子的模型 原子核模型 （有突没破，没有说明是怎么组成的） 查德威克 发现中子 基本粒子理论光子族轻子类基本粒子轻子族两类介子族强子类重子族基本粒子 结构：1、夸克模型 1964美、物 盖尔曼12中基本夸克 u,d,s,c,b,t （夸克）u, d, s, c, b, t （反夸克）重子族组成的夸克：三种 介子族：一个夸克和一个反夸克组成了介子夸克带有l/3e或2/3e的电量2、层子模型 1965年 中科院 9中层子组成了不同的重子和不同的介子也带有1/3e或2/3e的电量第三节演化的自然界一、关于演化的3对重要范畴 1、系统演化的有序和无序（是系统变化程度的一个展示） 有序：是指系统的组织性程度高，表现为系统内部要素之间，以及系统之间有规则的 联系和联系的规则性，具有上升变化的趋势。无序：是指系统的组织性程度低，表现为系统内部要素之间，以及系统之间无规则的联系和联系的无规则性，具有下降变化的趋势。在真实的世界当中绝对的有序和绝对的无序是不存在的。有序和无序可以在一定条件下相互转化。人们目前往往用对称性的高低来表现系统是有序还是无序。对称性破缺，是系统由无序 向有序前进的特点。2、可逆性和不可逆性如果系统从某一状态转变到另一种状态后，能够回复到原来状态，同时使系统的 环境也回复到原状，这个过程叫可逆性，不能恢复叫不可逆。数学中表达式中有-t取代t,结果一样，则可逆性不可逆性是主流，可逆性是补充。真实的自然界是由不可逆性造就的。不可逆的意义：不可逆性对于自然界演化的根本意义在于，它真正赋予了历史性， 一切现实的自然过程总体上是不可逆的。3、系统演化的进化与退化进化：是指事物上升的，从无序到有序，从低序到高序的变化趋势和过程，是指事物 的多样性与复杂性的增加。退化：是指系统演化中由有序到无序，从高序到低序的变化趋势和过程。 结论：进化和退化是自然界演化中两种趋势和过程，它们都真实的存在在演化过程中， 任何进化内在的包含着退化的倾向，任何退化过程中同样包含着进化的萌芽，进 化与退化又是相互进行，相互转化的。二、天体和地球的起源和演化（一）天体的起源和演化弥漫物质阶段星云阶段2 演化引力收缩阶段主序星阶段红巨星阶段高密星阶段3、关于宇宙爆胀理论1 起源整体呈“缩”的趋势 5千万年不缩不胀100亿年先缩后胀10亿年余热、余光T又一次大循环T弥漫