河北工业大学自然辩证法课件-第1章自然观创立

第三节16、17世纪自然科学和机械唯物主义自然观一、近代自然科学的产生及特点二、近代机械唯物主义自然观的形成一、近代自然科学的产生及特点1、欧洲14世纪末15世纪初资本主义萌芽出现宗教改革、文艺复兴、美洲发现资本主义工商业发展“真正有系统的自然科学，这时候才第一次成为可能。”——恩格斯2、哥白尼揭开近代自然科学的序幕哥白尼（1473-1543）是16世纪波兰伟大的天文学家，经过30年的观察和研究，于1543后发表了不朽著作《天体运行论》，提出了日心地动说。他的学说使自然科学从宗教神学的桎梏中解放出来，开创了天文学的新纪元，是人类在天体认识史上的一个里程碑。《天体运行论》第一卷，鸟瞰式地介绍了宇宙的结构。第二卷，介绍了有关的数学原理，其中平面三角和球面三角的演算方法是哥白尼首创。第三卷，恒星表。第四卷，介绍地球的绕轴运行和周年运行。第五卷，论述了地球的卫星——月球。最后一卷，准备写关于行星运行的理论。

日心说地球不是宇宙的中心，地球和其他行星一样，都是围绕着太阳运动的；而地球本身也在绕轴自转。月亮是地球的卫星，绕地球一周一个月；行星在太阳系中的排序及绕太阳运行周期：水星——80天；金星——9个月；地球——1年；火星——2年；木星——12年；土星——30年。地球绕太阳公转地球绕地轴自转哥白尼的“日心说”把被教会推崇的托勒密地心说颠倒了1000多年的日地关系颠倒过来。“日心说”遭到教会的残酷迫害，阐述“日心说”的《天体运行论》，在刚公开出版时就被教皇宣布为“邪说”，并被列为禁书。他在给教皇写信时说：“对数学一窍不通的无聊的空谈家会摘引圣经的章句加以曲解来对我的著作进行非难和攻击。对这种意见，我决不予以理睬，我鄙视他们”。新教首领马丁．路德指责哥白尼说：“这位新奇的天文学家，企图证明旋转着的是地球，而不是天体、太阳和月亮。……只有傻瓜才想把整个天文学连底都翻过来。圣经上明明写着，约书亚喝令其停止不动的是地球而不是太阳”。路德的同伙也帮腔地指责说：“天体在空中二十四小时旋转一周，我们的双眼就是见证。但是某些喜欢猎奇和卖弄聪明的人，却得出了地球运动的结论，只有那些缺乏虔诚的人才会公开地说出这种话来。一切有善良意志的人都应当接受并顺从上帝所启示的真理”。1543年5月24日，《天体运行论》印好，久病的哥白尼已危在旦夕，医生把书放到被子上并把哥白尼的手放到书上，哥白尼用他无力的手痉挛地抓住书本。哥白尼已到弥留时刻，一小时以后与世长辞。出版时被教会多处删改，直到19世纪中叶，《运行》的原稿才在布拉格一家私人图书馆里被发现。1873年，出版了增补哥白尼的《天体运行》，但有关原子说的章节仍未补入。1953年，《天体运行》出第四版时，才全部补足原有的章节。这时哥白尼已经逝世410年了。布鲁诺、伽利略为捍卫“日心说”献出生命，成了科学史上的两大惨案布鲁诺积极宣传哥白尼的“日心说”，并且比哥白尼还前进了一大步。他认为宇宙是无限的；太阳不过是无数恒星之一；宇宙中可以居住的星球也是无限多的。（《论无限性．宇宙和诸世界》）被迫多年流亡在瑞士、法国、英国、德国。在所到之处，利用报告、写文章等形式，宣传哥白尼的“日心说”宇宙体系，反对陈腐的托勒玫“地心说”宇宙体系。用阴谋把他骗回意大利。1592年，在威尼斯被捕入狱。在囚室度过7年之后，1600年3月17日，教会以极其野蛮的手段，火焚布鲁诺于罗马的百花广场，罪名是：他是个“异端分子”，而且是“异端分子的老师”。意大利物理学家伽利略（1564－1642）他无视教会的警告，撰写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》这一巨著。伽利略首次用自制的望远镜观察天体，宣告了一个和哥白尼学说完全符合的世界。他根据观察事实和力学原理对“日心说”作了严密的论证，发现了木星有四个卫星围绕着它在不停地转动，有力地否定了地球是宇宙中心的观念。1611年，观察到太阳黑子及其运动，还发现了太阳有自转。从实践和理论两个方面批驳了“地心说”的荒谬性。教皇保罗五世在1616年下达“1616年禁令”，禁止他以口头的或文字的形式保持、传授或捍卫日心说。1633年6月22日判处伽利略终身监禁；《对话》必须焚绝。伽利略被软禁终身，1637年双目失明。1642年1月8日病逝在监禁中。1979年，梵蒂冈教皇J.保罗二世代表罗马教廷为伽利略公开平反昭雪,认为教廷在300多年前迫害他是严重的错误。开普勒17世纪初德国天文学家（1571－1630），用大量的天文观测资料证明哥白尼“日心说”是正确的。他第一个明确指出，行星运行的轨迹是椭圆形的，太阳位于椭圆的一个焦点上，最后又用数学表达为“行星运动的三大定律”。“日心说”最终被证实17世纪下半叶，牛顿在开普勒和伽利略工作的基础上发现了万有引力定律，进一步为哥白尼学说奠定了坚固的科学基础。

1842年至1846年间，英国天文学家亚当斯和法国天文学家勒维烈根据万有引力定律，预言了一颗尚未发现的行星的存在和位置。1846年9月23日晚，柏林天文台的加勒就在勒维烈所预告的新行星出现的位置上，发现了这颗新行星即海王星。到这时，哥白尼“日心说”才最终被证实了。恩格斯指出：“哥白尼的太阳系学说有三百年之久一直是一种假说，这个假说尽管有百分之九十九、百分之九十九点九、百分之九十九点九九的可靠性，但毕竟是一种假说；而当勒维烈从这个太阳系学说所提供的数据，不仅推算出一定还存在一个尚未知道的行星，而且还推算出这个行星在太空中的位置的时候，当后来加勒确实发现了这个行星的时候，哥白尼的学说就被证实了”。3、16-18世纪中叶，

近代自然科学发展的第一阶段（1）研究机械运动规律的力学的发展（2）其他学说也从自然哲学中分离出去（1）研究机械运动规律的力学的发展伽利略：自由落体定律、惯性定律、抛物体轨迹、天文望远镜。《关于两种新科学的对话》出版标志着经典力学作为一门独立的学科的诞生。开普勒：在其老师第谷长期积累的天文资料的基础上，经过大量数学运算，发现行星运行三大定律（轨道定律、面积定律、周期定律）。牛顿(1642–1727)伟大的英国数学家,物理学家,天文学家和自然科学家.他在数学上的卓越贡献是创立了微积分.1665年他提出正流数(微分)术,次年又提出反流数(积分)术,并于1671年完成《流数术与无穷级数》一书(1736年出版).他还著有《自然哲学的数学原理》和《广义算术》等.牛顿牛顿：“站在巨人肩上”把物体的运动规律归结为三条基本定律（惯性定律、加速度定律、作用和反作用定律），建立了经典力学理论体系。把地球上的物体和天体的运动规律概括在一个严密的理论中，形成物理学，是自然科学发展中的第一次理论的大综合。（2）其他学说也从自然哲学中分离出去力学推动数学发展：制定了对数，引进了变数，发明了微积分；天文学推动光学发展：光的反射、折射、衍射、色散实验，发现反射、折射定律，光的波动说；生物学：哈维发现血液大循环，开创活体解剖实验法，生物学成为一门科学；化学：波义耳发现气体定律，提出化学元素定义，拉瓦锡否定燃素说，建立氧化学说；生物分类学：瑞典博物学家林耐创立动植物分类体系，把动植物分成纲、目、科、属、种。特点（1）自然科学为自己争得了独立存在的地位，从哲学中分化出来，成为独立的部门。（2）科学实验在自然科学领域普遍地运用，使自然科学发生重大转折，形成了真正系统的实验科学。（3）分析方法成为经常、普遍采用的方法，是科学认识深入发展的必要条件，但也容易导致忽视事物相互联系，孤立、静止看问题。（4）这一时期科学与技术出现某种结合趋势，科学家既要有学者的知识，还要有工匠的技巧。但总体上说，科学落后于生产。二、近代机械唯物主义自然观的形成唯物主义自然观的第二种形态它认为世界是一部机器,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。机器的自然决定论和严格的机械决定论是机械唯物主义的基本命题。1、机器的自然图景从哥白尼到牛顿的整个发展过程是世界图景的机械化过程。16世纪末法国亨利·德芒纳蒂尔指出，世界是一部机器，它是最有意义的和最美妙的一部机械装置。17世纪开普勒把天体比作一座时钟。笛卡尔说：自然图景是一种受着精确的数学法则支配的完善的机器。动物是纯粹的机器。霍布斯：所谓生命无非是肢体的一种运动，由其中的某些部分发动，犹如钟表中的发条和齿轮。心脏是发条、神经是游丝、关节是齿轮。伏尔泰：牛顿以万有引力定律论证了宇宙是一架巨大的机器。拉美特利：人是机器。人和动物比较无非是“多几个齿轮，再多几条弹簧”。2、严格的机械决定论牛顿决定论：物理系统的未来一切时刻的行为，都由系统内部所有物体在某一给定时刻的初始位置和初始速度以及作用于物体上的力完全而精确地确定。拉普拉斯决定论：使力学成为真正数学化的科学。在实践上引力论是一系列光辉的确证：如预见哈雷彗星回归、天王星发现。18世纪法国哲学家把机械决定论推向顶峰：霍尔巴赫：一切现象都是必然的。3、机械唯物主义自然观的特点第一，这是由当时自然科学发展水平决定的。力学说明自然现象的成功推动人们用力学理论解释其他自然现象。第二，是与当时科学研究方法相联系的。分析方法造成人们思维方式的局限性：孤立看问题，把世界看成是永恒不变的、死的东西。第三，资产阶级利益所需要的。资产阶级上升统治地位后，为资本主义永恒性作辩护。4、评价（1）贡献：对上帝创世说的否定，对自然科学冲破神学羁绊有积极意义；思维方式强调经验和实证方法，是自然科学研究所必要的。（2）机械性；形而上学性；不彻底性。P33第四节辩证唯物主义自然观一、近代自然科学全面发展二、辩证唯物主义自然观的确立三、辩证唯物主义自然观确立的重大意义一、近代自然科学全面发展1、18世纪中叶到19世纪末是近代自然科学发展的第二个时期。化学：道尔顿提出原子论学说；维勒合成尿素；门捷列夫元素周期律。物理学热力学、电学迅速发展。1769年瓦特蒸汽机；物理学迈尔、焦耳等能量守恒和转化定律；法拉弟电磁感应定律（继蒸汽机后第二次技术革命）；麦克斯韦把光电磁三种现象统一起来的电磁波理论，实现了物理学上的又一次理论综合。生物学：施莱登和施旺的细胞学说；达尔文的进化论。天文学：康德（《宇宙发展史概论》）—拉普拉斯“星云假说”。地学：赖尔《地质学原理》提出地质渐变论。2、特点（1）自然科学全面繁荣，实验方法广泛应用，许多自然科学部门建立，为现代科学发展奠定了主要基础。（2）自然科学由搜集材料到整理材料，由研究既成事实到研究事物发展过程。产生比较方法、综合方法、归纳方法。（3）自然科学由单纯现象描述进入理论综合阶段。科学深入发展的显著标志。（4）自然科学走出实验室加速投入生产过程，说明其功能开始了重大转折。二、辩证唯物主义自然观的确立1、朴素唯物自然观和机械唯物自然观有待于发展到辩证唯物主义自然观。古代朴素唯物自然观：起源近代机械唯物自然观：构成辩证唯物主义自然观：性质2、马克思恩格斯的贡献吸收了人类自然哲学思想史上的优秀思想，总结了自然科学发展的最新成果，确立了辩证唯物主义自然观。基本观点：自然界是物质的，运动是物质的根本属性，时间和空间是物质运动的形式，意识是自然界物质演化到一定阶段的产物。自然界运动变化是有规律的，规律是可以被认识的。三、辩证唯物主义自然观

确立的重大意义P41-43第一，人类自然观发展史上的一次革命（1）把唯物主义贯彻到底，认为辩证唯物主义自然观是对自然界本来面目的如实反应，不附加任何外来的东西。（2）把唯物论和辩证法统一起来，把客观辩证法和主观辩证法统一起来，认为人类思维不过是客观辩证法的反映。（3）把自然观和历史观统一起来，认为自然界是唯一现实的东西，人类