自然科学概述

自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。认识的对象是整个自然界，即自然界物质的各种类型、状态、属性及运动形式。认识的任务在于揭示自然界发生的现象和过程的实质，进而把握这些现象和过程的规律性，以便控制它们，并预见新的现象和过程，为在社会实践中合理而有目的地利用自然界的规律开辟各种可能的途径。自然科学可分有机自然科学和无机自然科学两类。一切生物科学，其中包括人的生理学和人类学以及高级神经活动生理学和心理学的一部分属于第一类；宏观和微观力学、物理学、化学、地质学和天文学属于第二类。随着愈来愈多的各种物质运动形式的相互联系、相互转化方式的发现，各门自然科学之间的渗透越来越甚，而且两大类自然科学的界限逐渐被突破，产生了越来越多的边缘学科。由于人类改造自然的实践活动不断发展，自然界（包括人工自然）的新的极其广泛的联系和规律不断被揭示，从而不但出现了像控制论、信息论、系统论这样的横断学科，而且还从基础自然学科中发展出了一系列应用学科。现代自然科学是一个具有十分复杂的科学分类结构的完整的知识体系。自然科学的发展与数学是紧密相关的。数学广泛应用于一切自然科学领域，而自然科学的需要，又促进了数学的发展。自然科学是工业技术和农业技术的理论基础，同时也是医学的理论基础。现代自然科学与技术的紧密联系、互相渗透，使自然科学越来越变为直接的社会生产力。现代自然科学与社会科学紧密结合和互相渗透的结果，产生出了一系列新的学科，从而开辟了新的知识领域。自然科学与哲学从来都是紧密相连的，自然科学的经验材料以及关于这些材料的理论概括是哲学唯物主义和辩证唯物主义自然观的科学基础，而自然科学的理论思维方法又需哲学世界观的指导。现代自然科学已经发展为一种庞大的社会建制，自然科学研究事业的发展也已成为政府规划和决策的重要方面。自然科学-各领域数学，力学（属于物理学），物理学，化学，天文学，地球科学以及生命科学等。数学包括：算术、代数与初等函数、逻辑学、平面几何、立体几何、平面解析几何、空间解析几何、微积分、高维空间函数、线性代数、概率论、数理统计、复变函数、积分变换、实变函数与泛函分析，拓扑学，数论。力学包括：理论力学、实验力学、固体力学、弹性力学、塑性力学、流体力学、振动力学、声学等；物理学包括：理论物理学、实验物理学、计算物理学、数学物理学、粒子物理学、核物理学、原子分子物理学、固体物理学、结晶学、表面物理学、热学、光学、电磁学等；化学包括；理论化学、计算化学、实验化学、元素化学、无机化学、有机化学、高分子化学、分析化学、合成化学等；天文学包括：观测天文学、理论天文学、光学天文学、射电天文学、X射线天文学、红外天文学、紫外天文学、Y射线天文学、粒子天文学、结构天文学、宇宙天文学、天体演化论地球科学包括：外层空间科学、大气科学、海洋科学、地质学、自然地理学等；生命科学包括：分子生物学、细胞生物学、个体生物学、形态学、生理学、生物化学、生物物理学、前生物学、微生物学、植物学、动物学、人类学、遗传学、胚胎学、进化论、时间生物学、古生物学、生态学、生物地理学、病理学、药理学、免疫学等。自然科学-马克思主义对自然科学的论述在马克思主义历史上，有关自然科学的问题往往给人们提供一种唯心主义和空想主义的诱人的选择。好几十年以来，从恩格斯的《反杜林论》中摘录出来并以小册子形式发表的那本《空想社会主义和科学社会主义》。一直是最流行的马克思主义的读物。马克思和恩格斯两个人都深刻地体会到科学是表现出19世纪的思维特点的一种进步，而他们的学说的一些最有影响的解释者一伯恩施坦、考茨基和普列汉诺夫，则借重于自然科学的模式和类比来阐发马克思主义的科学性，特别是借重了从达尔文的进化论中引申出来的东西。马克思和恩格斯曾对达尔文主义发表了或深或浅的见解，而他们的理论的解释者则把这些见解作为把人类和社会的概念跟科学的方法和设想进行联系的理论依据。马克思曾提到达尔文主义是他们历史观的自然史基础（参看《马克思恩格斯全集》第30卷，第131页），而恩格斯在马克思墓前的讲话中，也把马克思对人类历史的基本规律的发现跟达尔文对有机界的发展规律的发现相提并论。但是，他们对于从达尔文主义引申出来的关于有生命的自然界的形一一马尔萨斯的斗争规律和霍布斯的一切人反对一切人的规律，都同样地感到震惊（参看《马克思恩格斯全集》第30卷，第251-252页）。恩格斯甚至在他的对自然科学最为关注的著作中，也要对猿和人之间的劳动概念加以区分（参看《马克思恩格斯选集》第3卷，第508—517页）。马克思，特别是恩格斯，都密切地关注着数学、生物学、物理学和化学中的科学发展。在把辩证法跟自然规律进行结合方面，恩格斯的进展要比马克思大得多（参看自然辩证法条目）。马克思则更多地把科学作为一种生产力和一种对劳动力进行管理的手段来关心。他指出：“自然科学通过工业日益在实践上进入人的生活，改造人的生活，并为人的解放做好准备，尽管它的直接效果是加深人的非人化'。他接着又说：“自然科学将失去它的抽象物质的或者不如说是唯心主义的方向，并且将成为人的科学的基础，正象它现在已经一尽管以异化的形式一成了真正人的生活的基础一样；至于说生活有它的一种基础，科学有它的另一种基础一这根本就是谎言。”（《马克思恩格斯全集》第42卷，第128页）。马克思在《大纲》中强调指出工业和科学之间的密切联系，并且预见到这种联系将会继续发展。（参看“资本”一章）。而在《资本论》第1卷，他在冷冰冰地叙述技术发明是如何用来控制工人的段落中引用了尤尔的话：“这一发明证实了我们已经阐述的理论：资本迫使科学为自己服务，从而不断地迫使反叛的工人就范’（《资本论》第1卷，第478页，人民出版社1975年版）。马克思主义中的许多思想派系，都强调认为马克思主义是科学，但是只要我们打开'科学”这个词来看一看，就可以看到它往往是被用来作为树立其正统性的一种手段，而且它所指的也往往不是自然科学（参看科学和技术革命条目）。当谈到自然科学的时候，通常所指的也就是为满足生产需要而进行的科学研究的资料。最能够说明问题的是鲍里斯黑森的“论牛顿'定律'的社会和经济根源”一文（见“参考书目”②），它把科学革命中最著名的文献跟17世纪的经济问题联系在一起。其他一些立意相同的论文则强调认为科学理论是实践通过另一种手段的继续。布哈林认为，那种认为科学具有自给自足的性质的想法是一种错误的意识，它把职业科学家的主观热情跟科学的客观社会作用混淆在一起。科学的社会职能保留在生产过程中（见“参考书目”②，第19—21页）。葛兰西则认为一切科学假设都是上层建筑，而一切知识都有历史上的联系（参看《狱中札记》，第446、468页）。他说：“因此，事物本身不是我们的主观，而是怎样地从社会上和历史上为生产而进行组织，所以自然科学从本质上应当相应地被看作是一个历史范畴，一种人的关系......能不能在一定意义上和某种程度上这样说：自然所提供的机会不是预先存在的那些力量的发现和发明，也就是不是事物的预先存在的各种性质，而是跟社会的利益、生产力的发展以及这种发展的进一步需要密切地相联系的'创造'？”（《狱中札记》，第465—466页）。自然科学的作用和作为生产力的科学的发展，导致科学和技术之间的差别的缩小，从而使资本主义得以围绕着诸如微电子学、生物工程学等学科进行调整；同时，由于对进度、监督和管理采取日新月异的手段，使人们更加注意到有必要把政治学运用到科学、技术和医学中去。总的说来，秉承辩证唯物主义传统（参看辩证唯物主义