自然辩证法概论PPT.ppt

1、,自然辩证法概论,绪 论,一、什么是自然辩证法（dialectics of nature）？,用马克思主义哲学（辩证唯物主义）的观点和立场研究自然界和自然科学发展的普遍规律的理论或学科，是马克思主义的自然观和科学观。,马克思主义哲学辩证唯物主义（Dialectical Materialism）体系,二、自然辩证法的组成部分和主要内容,1、组成部分：三大块自然观（view of nature）、科学方法论（scientific methodology）和科学观（view of science）。,2、主要内容 自然界发展的一般规律。 自然科学的性质、发展规律及其在社会 发展中的地位和作用。 自然

2、科学方法论。 科学思想的历史演变。 数学和各门自然科学中的哲学问题。,数学和自然科学有何区别？,罗素说： “数学是这样一门学科，这门学科我们既不知道它说的是什么，也不知道它说的是否正确。”,结论 自然科学是经验科学（empirical science）或实证科学（positive science）、或然真理，其逻辑形式为综合命题；数学是形式科学（formal science） 、必然真理，其逻辑形式为分析命题。因此自然科学的结论必须经实验检验才能确定；数学的结论往往只须通过逻辑规则来判定。,何谓分析命题 （analytic proposition） ？ 何谓综合命题 （synthetic pr

3、oposition ）？,单身汉是未婚的男人。 单身汉是脾气古怪的男人。,眼科医生是治眼病的人。 眼科医生是细心的人。,第一章 人类自然观的发展 第一节 古希腊自然观,一、古希腊自然观的基本特点,1、朴素性、直观性、猜测性。 2、整体性（整体大于部分之和）。 3、数理自然观（对自然的数学化理解 即毕哥拉斯主义）。,4、有机自然观。 5、思辨性（speculation。从概念推出存 在）。 6、极端重视理性的力量。,三、古希腊自然观的主要内容： 世界本原（arche）论,1、泰勒斯（Thales，公元前624547）：水是世界的始基和本原。,2、阿那克西米尼（Anaximenes，前588524

4、）：世界的本原是气。,3、毕达哥拉斯（Pythagoras，前570 490） “数”的神秘主义：数是万物的本原 西方历史上第一个唯心主义者。 毕达哥拉斯主义科学数学化的萌芽。,地动的观念。,毕达哥拉斯定理和数学史上的第一次危机 无理数悖论（paradox）。,数学史上的另两次危机 第二次危机无穷小悖论（贝克莱悖论）：无穷小是零还是非零？,如：对函数Y=X求导数： YX=2X+ X=2X 该等式右边的X必须也可以为0，而左边则不能为0。这就出现了逻辑矛盾。,第三次危机集合论悖论（罗素悖论，1902）：一个由不属于自身的集合所构成的集合属不属于自身？ 结论：S属于S当且仅当S不属于S。,4、赫拉

5、克利特（Heraclitus，前540480）：“火”是万物的本原。“太阳每天都是新的”，“人不能两次踏进同一条河流”。形象地体现了万物流转、无物常住、永恒变化。他是第一个把自然的本质了解为过程的人。列宁称他为辩证法的奠基人。,5、德谟克利特（Democritus，前460361）：原子论。古代哲学家中最接近近代科学的人，其原子论是古希腊自然哲学的最高成就。,6、亚里士多德（Aristotle，前484 322）：四元素（水、土、火、气）说。古希腊文化的集大成者，百科全书式的学者。马克思称他是古代最博学的人。,亚里士多德名言：“我爱我师，我更爱真理。”（Plato is dear to me,

6、 but dearer still is truth） 一种科学精神：视真理本身而非真理的功用为最高价值,第二节 中世纪宗教神学自然观,一、上帝创世说：自然界是上帝从虚无中创造出来的。 二、地心说：地球是宇宙不动的中心。人被上帝安排在宇宙中心，故是上帝之外的自然中最高贵者，是世界万物的统率者。,三、上帝的第一次推动：自然界的万物不会自己运动，是受动的，运动的最终原因是非受动的始动者上帝。四、目的论（teleology）：事物的存在和运动服从于造物主的目的。,第三节 近代形而上学或机械唯物主义（Mechanical Materialism）自然观,一、形而上学自然观产生的科学背景：近代科学的力学

7、化,1、哥白尼（Copernicus，波兰。14731543）近代科学的先驱：岂所提出的日心说（天体运行论，1543年）是给神学写的挑战书或向神学宣战的檄文。,2、伽利略（Galileo，意大利，15641642） 近代科学和近代科学方法论之父,3、开普勒（Kepler，德国，15711630） 星空的立法者,行星运动三定律,行星围绕太阳运行的轨道是椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点上。 行星连接太阳形成的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。 行星围绕太阳运行的周期的平方等于其轨道半径的立方。,4、牛顿（Newton，英国。16421727） 经典力学的集大成者（自然哲学的数学原理，1687）和近代

8、文化的教皇,二、形而上学自然观的基本思想,1、机械自然观或机械论（mechanism） 对自然的彻底的机械化理解：视动物和人为机器；将自然彻底对象化和数学化，因而“实在”（自然或世界）消失了，仅剩下一堆公式和符号，科学只与现象以及描述现象的符号打交道而不涉及“实在”或事物的“本质”（反本质主义的现象主义）。,2、还原论（reductionism） 一切运动均可还原为机械运动，（因此）一切学科均可还原为力学。,恩格斯：运动形式与科学分类 运动形式 科学分类 机械运动 力学 物理运动 物理学 化学运动 化学 生物运动 生物学 社会运动 社会科学,3、（机械）决定论（determinism） 拉普拉

9、斯妖：只承认必然性而否认偶然性在事物发展中的作用，因此将上帝彻底逐出了自然界。,第四节 现代辩证唯物主义自然观,一、辩证唯物主义自然观产生的科学背景（在形而上学自然观上打开缺口、从而为辩证唯物主义自然观的形成奠定基础的自然科学成就）,1、星云假说天文学，康德（Kant）德国，1755；拉普拉斯（Laplace），法国，1796：第一个科学的关于太阳系起源的学说，是从哥白尼以来天文学取得的最大进步，在形而上学自然观上打开了第一个缺口，把辩证法带入了天文学和自然科学。,2、人工合成尿素化学，维勒，德国，1828：从氰、氰酸银、氰酸和氨水、NH4CI等无机原料按不同途径都可合成同一有机物尿素。这证明

10、尿素和氰酸铵皆由同样的碳、氢、氧、氮组成，打破了有机物和无机物、生命和非生命的界限。,3、地球地层渐变假说地质学，赖尔（Lyell），英国，1830：地面的变化是由各种自然力的缓慢作用造成的。把理性和辩证法带进了地质学。,4、细胞学说生物学，施莱登（Schleiden），德国，1838；施旺（Schwann），德国，1839：宣布了动物界和植物界不可逾越的界限的消失，揭示了动植物结构上的统一性，阐明了有机体分化发展的规律，使“机体产生、成长和构造的秘密被揭开了，从前不可理解的奇迹，现在已经表现为一个过程。”（恩格斯）,5、能量守恒与转化定律物理学， 迈尔（Mayer，德国）、焦耳（Joule，

11、英国）、赫尔姆霍兹（Helmholtz，德国），18421847：是一个“伟大的运动基本定律”（恩格斯），表明了运动不灭以及运动形式之间是相互联系、相互转化的。,6、生物进化论生物学，达尔 文（Darwin，18091882），英国，物种起源，1859 标志着自然神学的末日和科学彻底脱离神学而独立。 “推翻了那种把动植物当作彼此毫无联系的、偶然的、神造的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上”（列宁）。证明了自然界的历史发展，为自然界的历史观提供了自然史的基础。,7、元素周期律化学，门捷列夫（18341907 ，俄国），1869 ：揭示了元素的内在联系和世界（在元素上）的统一性。恩格斯

12、认为是不自觉应用了黑格尔质量互变规律完成了科学上的一个勋业。,8、电磁场理论物理学，麦克斯韦 （Maxwell，18311879），英国，电磁学通论，1873 揭示了电、磁、光本质上的统一性，向牛顿机械自然观提出了挑战，改变了牛顿自然哲学的框架，把物理学的基础革命化了，并打开了通往相对论的道路，被爱因斯坦称为“牛顿以来理论物理学的第一次伟大进步”；揭示了物质的另一种形态场的存在。,二、辩证唯物主义自然观的基本内容,1、物质观：自然界是物质的，物质是标志客观实在（reality）的哲学范畴（列宁），物质结构的层次是无限的。 （辩证）唯物主义（materialism）,2、运动观：物质与运动不可分

13、,物质离不开运动（运动永恒）。 辩证法与形而上学运动离不开物质（凡运动皆有物质承担者）。 唯物论与唯心论,3、时空观：时空是物质存在的基本形式，物质运动与时空不可分物质运动离不开时空。时空离不开物质运动（相对时空观）。,时空与物质运动相关（相对时空观）的科学证据,非欧几何,相对论,长度缩短 ：l=lo1-v/c 时钟变慢： t=to1-v/c 时空弯曲,第五节 当代自然观,一、当代自然观的基本形态 系统自然观 （一）科学背景：系统科学,（二）基本思想,1、从孤立到系统、从静态（存在）到动态（演化） 自然界的系统性（系统是自然界的存在方式） 自然界的演化,存在科学（不存在时间之矢）牛顿力学（相对

14、论）与演化科学（存在时间之矢）热力学（及生物进化论、系统科学）的矛盾： 自然界有无时间箭头（时间之矢）？,热力学（退化的时间之矢）与生物进化论（进化的时间之矢）的矛盾： 自然界的时间之矢射向何方？,解决方案,麦克斯韦的解决：麦克斯韦妖 普里高津的解决：耗散结构理论 （dissipative structure theory ） dS=diS+deS（dS0为系统进化与发展的判据） 注：dS为系统的总熵变，diS为系统内部的熵产生（此项恒为正），deS 为系统与外界之间的熵流。,2、从确定性（必然性）到随机性（偶然 性）。,3、从简单性到复杂性。 4、从线性到非线性。,二、当代自然观的一种特殊表

15、现形式 生态自然观,1、基本思想 生态系统是生命系统。 生态系统具有整体性。 生态系统是自组织的开放系统。 生态系统是稳定性与变化性相统一的平衡系统。,2、影响：地理环境与社会发展,地理环境与经济发展：地理环境影响劳动生产率的高低、生产部门的布局以及生产和生活方式。,地理环境与政治发展：政治体制、战争与地理环境。 地理环境与文化（文明）发展：三种文明类型：城市型或海洋型（蓝色文明）、农耕型或大陆型（黄色文明）和游牧型（绿色文明）。,第二章 科学认识的产生 第一节 科学研究的起点,一、经验论（ empiricism）或归纳主义（inductionism） 科学理论是通过归纳法从观察（经验）中产生

16、的（先有观察，后有理论），即科学始于观察。,反驳：,观察之前真的没有任何预设（presupposition）吗？或观察真是中性的吗？心灵真是一块白板吗（心灵白板说洛克）？,爱因斯坦说： 是理论决定着我们能观察到什么。,问题常从观察中产生，在观察后提出，这是否说明科学始于观察？,二、唯理论（rationalism）或演绎主义（deductionism） 科学理论是通过演绎法从某些清楚明白、不证自明、绝对可靠的公理或假设出发推出的。,作为逻辑推理前提的公理的可靠性如何保证？,反驳：,三、证伪主义（ falsificationism)或批判理性主义（critical rationalism） 科学始

17、于问题。,第二节 科学问题 一、科学问题的产生 1、由科学内部矛盾所产生的科学问题,现有理论与实验事实的矛盾,科学理论内部的矛盾：理论中的逻辑矛盾。 科学理论之间的矛盾：如关于光的本性的微粒说和波动说、关于燃烧本质的燃素说和氧化说、关于热的本质的热质说和热之唯动说（分子运动论）之间的矛盾。,2、由科学外部矛盾所产生的科学问题：社会生产和生活向科学提出的要求。,恩格斯：“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”,3、科学问题的提出与科学家的素质和才能。,爱因斯坦说： 提出一个问题比解决问题更重要，因为解决问题主要是一个实验和数学技巧的问题，而提出问题往往需要创造性的

18、想象力。,二、科学问题的选择和评价（选题） 1、选题的重要性。 2、选题的基本原则 个体性原则：个人的兴趣、爱好与知识背景 与能力。 创新性原则。 科学性原则。 可行性原则。 社会需求原则。,第三节 科学事实一、科学事实的特征,1、客观性（事实与虚构）。,2、其逻辑形式为单称陈述（事实与理 论）。 3、可重复性。 4、主体性：事实渗透着或负载着理论 或价值（事实的人学特征）,二、科学事实（观察）与理论的关系,1、古典经验论：观察是科学理论形成和 检验的基础（观察和理论的二分）。,2、现代经验论逻辑实证主义（logical positivism）或逻辑经验主义（logical empiricis

19、m）：观察不是理论形成（发现）而只是理论检验（辩护）的基础（发现与辩护的二分）,3、波普尔和历史主义：观察渗透理论。,第三章 科学理论的形成、检验和评价 第一节 科学假说的特征和作用,一、科学假说的基本特征 1、猜测性、假定性、试探性（假说与理论）。 2、科学性（假说与纯粹的猜测、思辨）。 3、可检验性（testability）（科学与非科学、伪科学）。,二、科学假说的作用 1、引导人们自觉进行新的观察和实验，使之有目的性（指导观察和实验）。 2、从经验通向科学理论的桥梁。 3、不同假说之间的自由竞争有利于学术繁荣。 4、可用于保护其他假说或理论（但一般不允许特设性假说ad hoc hypot

20、hesis存在）。,第二节 科学理论的形成 一、（古典）经验论 科学理论可以通过有限个依规则唯一确定的步骤从观察资料中得到，即存在理论形成的机械程序或归纳机器。,二、唯理论（及现代经验论） 科学理论的产生是一个非理性的、非逻辑的、直觉的过程，没有固定的规律或模式可循。,三、马克思主义 科学理论是实践（观察、实验和生产劳动）基础上的创造性思维的产物。,第三节 科学理论的检验和评价 一、科学理论的检验步骤,1、从理论中推出观察陈述或事实陈述（检验蕴涵）。,2、设计实验检查理论的检验蕴涵是否符合实验事实。 3、作出检验论证，看看观察事实是否证实或证伪了这个理论。这就涉及到检验逻辑问题。,二、科学理论

21、的检验逻辑,1、科学理论能够证实（verification）吗？,HI（若H真，则有I）（H为假说，I为检验蕴涵） I（现I真）H被证实。 用符号表示为：（HI）IH。 这叫肯定后件推理。,2、科学理论能够证伪（falsification）吗？,HI， 非I（现I假），H被证伪。 用符号表示为：（HI）IH。这叫否定后件推理。,三、科学理论的评价,1、认识论或内在标准（左右理论评价的内在理性因素）,理论是否与经验证据一致及一致的程度（确证度或确认度）。 理论的功能即说明力和预见力。 理论与背景知识的相容性。 理论内在的逻辑完备性（自洽性）。 理论的简单性（作为理论前提的假设的数 量尽可能地少）

22、。 理论的普遍性。 理论的精确性。,2、价值论或外在标准（左右理论评价的外在社会因素） 是否与当时的文化背景和占支配地位的本体论、宗教信仰、意识形态相容，是否给社会带来效用，以及是否与个人的爱好和审美需求相契合。,第四章 科学发展的模式和规律 第一节 现代西方科学哲学有代表性的 科学发展模式,一、逻辑主义或内在主义模式 理性主义,1、逻辑实证主义的累积式模式（累积主义accumulationism、支流汇成江河或中国套箱Chinese box） 经验理性或证实理性（传统理性）,2、证伪主义或批判理性主义模式 P1TTEEP2。 （试错法，method of trial-error） 证伪理性或

23、批判理性,二、历史主义或外在主义模式（库恩，Kuhn，19221995） 非理性主义（irrationlism）,前科学（prescience，未形成范式）常规科学（normal science，某种范式形成并占支配地位即“范式独裁”）反常危机科学革命（scientific revolution，以新范式代替旧范式）新的常规科学。,什么是范式（paradigm）？,1、一门学科的基本理论或高层理论（如经典力学的力学三定律和万有引力定律）。 理性2、科学共同体（scientific community）所持有的共同的基本信念、基本价值和世界观（如相信离开人类意识而存在的自然界，相信自然规律的存在

24、及客观性，相信绝对时空观）。 非理性,第二节 马克思主义关于科学发展规律的观点,一、科学的内部矛盾推动科学发展 1、实验事实与理论的矛盾。 2、理论之间的矛盾。,以比较正确的理论代替错误的理论。以比较全面的理论代替片面的理论。以比较深入的理论代替表面化的理论。以更具普遍性的理论代替解释面较窄的理论。,二、社会条件推动科学发展,1、经济条件 经济需要。 经济支持。,2、政治条件 社会制度：民主与专制、自由与极权。 科技政策和科技体制。 国家所面临的特殊的政治形势（如战 争）。,3、教育条件：教育水平、教育理念、教育方法和教育体制,4、文化条件 价值观。 思维方式。,第五章 科学究竟是什么？,第一

25、节 科学的本质一、什么是科学？,1、传统观点 系统化的实证（positive。意为肯定、精确、 真实、有用）知识。 真理的体系即对客观事物（自然界、社会和 人类思维）及其规律的正确的或如实的反映 （科学就是真理）。,2、马克思主义的观点,人类实践活动的一种形式，是人对自然界的理论关系和实践关系。 人类劳动的一种形式精神劳动及其成果精神财富。 一种间接形态即知识形态的生产力。一种特殊的社会意识形式（不属于由社会的经济基础决定的观念上层建筑即意识形态，因而是中立的、客观的）。,3、贝尔纳（Bernal，英国。19011971）的观点 一种社会建制（institution）。 一种方法：一整套思维和

26、操作规则。 一种累积的知识传统（科学的继承性）。 一种维持和发展生产的主要因素。 一种重要的观念来源：构成人类信仰和基本态度的最强大的势力之一；为诸多观念的变革提供了动力。,二、科学的特征,1、普遍主义（ universalism）即普遍性、客观 性：放之四海而皆准，与阶级、党派、民族、种族、宗教信仰等无关。,2、公有主义（communism。公有性）：禁止保密。 3、无私利性（disinterestedness）：科学是对真理的追求，科学家不应以科学谋取私利。 4、独创性（originality）和竞争性（科学发现优先权的争夺）：视独创性为最高价值，并以承认优先权作为奖励制度的基础。 5、有

27、根据的怀疑主义：批判、怀疑但不盲目。,第二节 科学的效应一、科学（知识及其物质产品、方法、精神、思维方式）的价值与功能,1、经济功能：科技是生产力 科技是间接形态、知识形态的生产力：它渗透到构成生产力的各要素（劳动者、劳动工具和劳动对象）中从而促进生产力的发展，并由此而导致整个社会的进步。 科技是第一生产力：在当代社会，在所有影响经济发展的各种因素中科学是第一位的、决定性的因素。,2、社会文化功能,使外在世界成为“合理”的、容易理解和把握 的，破除了以往人们对世界的神秘感。 用科学知识、科学方法和科学精神加强各项 事业的管理，可以提高管理水平，促进社会结 构的合理化。,有利于培养人客观、求实、

28、重经验、有理性，敢于怀疑和批判的科学精神，从而促进社会各方面的发展和进步。,有利于破除迷信，解放思想，促进观念更新和思维方式变革。将科学的方法移植到其他学术领域中，可能使这些领域的研究获得重大突破和进展。,二、科学（知识及其物质产品、方法、精神、思维方式）的负面效应和局限性,1、技术成果的环境负效应（环境污染、水土流失等）。 科学知识的物质产品,2、科技使人丧失了原初的本质力量：爱默 生说，人有车辆但失去了双足；有精致的钟表但失去了通过太阳准确判断时间的本领。笔记本和图书馆败坏了他的记忆和机智，科学知识腐蚀着他翻译自然之书的能力。他的财富越积越多，却形成了一个只消化食物的胃；他的生活越来越舒适豪华，可是遗忘了本该属于自己的精神的家。 科学知识及其物质产品,3、意义的失落：科技的发展使得一些珍贵的传统价值和人的情感（如珍视自然和生命的价值和神圣性，重视以血缘关系为纽带的亲情关系，重视人的审美感受和诗意想象在艺术和生活中的作用）受到冲击和扭曲，改塑了人类的思维、情感和生活的形态，容易使人只见事实不见价值，导致心灵的机械化 和人际关系的冷漠。