自 然 辩 证 法 原 理 讲 稿.docx
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自然辩证法原理讲稿
自然辩证法原理讲稿
绪论
1、自然辩证法的学科性质
a、自然辩证法是马克思主义哲学的一个组成部分
b、自然辩证法研究自然科学和技术的一般规律
c、自然辩证法是哲学和自然科学交叉的边缘科学，它源于自然科学但高于自然科学
d、自然辩证法是一门新兴的迅速发展的科学，它是精致科学知识和历史科学知识研究的统一
e、自然辩证法与西方多学科研究相联系——科技史、科学哲学、技术哲学、科学社会学、技术社会学等
2、自然辩证法研究的学科功能
a、弘扬科学精神——理性精神、实证精神、分析精神、开放精神、民主精神、批判精神。
b、认识科学力量——科学革命推动了文明转型，科学是最高意义上的革命力量，科学技术是第一生产力，科学技术是先进文化的基本内容。
c、注入新的人文关怀，建构新的人类精神
1）人类精神危机
引起人类精神危机的几大原因
①新的消费文化对人类传统精神的改变，如大众消费、个性消费、象征性消费
②传媒技术与大众文化对人类传统精神的冲击
③快速交通技术与通信技术对人类传统精神理念的冲击
④科技的高风险后果与生活的不确定性对人类传统文化的冲击
⑤世界的高度物质化与消费之上对人类传统理念的冲击
⑥终极追求的迷茫动摇了人类的传统文化信仰
2）建构新的人文精神
①后现代思潮对科学技术的反思与批判：
对大理论、大哲学、大思想进行怀疑，对知识背后的权力结构进行批判，对人类精神进行反思，对已形成的现代科学技术与人文精神的对立文化进行反思，希望重建人文精神。
②中国的反科学主义思潮的表现形式：
追随西方后现代思潮，向形而上学回归，反对权威主义，倡导自由追求，强调民族文化传统，对中国文化进行反思，希望形成中国新的时代文化，引发文化建构方向的争论。
③科学（具体性、经验性、精确性、可检验性）、非科学、伪科学、反科学的争论，以科学为中心的新文化形态。
④文化建构新方向，正在形成的新文化支撑点。
消除科学主义与人文主义的虚假对立，寻找西方文化和传统文化的平衡，寻找功利主义和终极价值的平衡，寻找科学文化和传统文化的平衡。
3、自然辩证法研究的内容
a、自然观——古代朴素的自然观、机械自然观、辩证自然观、大爆炸自然观，非线性自然观、科学发展观。
b、科学技术方法论——哲学层次上的、科学技术的一般方法论、具体科学中的方法论
c、科学技术与社会——科学的功能、技术的功能
4、自然辩证法研究的热点问题
a、科学与非科学的划界
b、科学与技术的区别
c、工具理性与价值理性
d、科学乌托邦与科学敌托帮
e、科学精神与人文精神
f、中国传统科学与近代中国科技的落后
g、天然自然和人工自然
h、人类中心主义与人类非中心主义
i、复杂性与非决定论
j、实在论、实证论和约定论
k、技术社会建构与技术的中立性
l、技术创新
m、科学技术的异化与解构
n、科学技术与文化和伦理
第一篇科学的自然观——宇宙的图景
一、自然观——人们对自然和宇宙的一般看法和观点的综合
二、古希腊自然观
（1）追求本原
（2）不变推动万变
（3）建立宇宙统一模式
三、近代科学与机械自然观
（1）哥白尼革命：
1543年《天体运行论》
宇宙图式太阳—水—金—地月系统—火—木—土—恒星球—神
此图式是依据毕达哥拉斯的和谐说提出的
解决的问题行星的逆流差（即行星以年为周期的反方向运动）
解决不了的问题落体运动
恒星视差
圆形运动
匀速运动
（2）伽利略革命1632年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
a．支持哥白尼理论的科学事实——望远镜的发明
木星有四颗卫星
月亮上有山有谷
太阳上有黑子——说明太阳在转动
银河的本质——由恒星团构成，当时可观察到40颗
观察到星云——类似于银河系的星团
b．伽利略的发现
落体运动——落体与重量无关
摆的震动——摆的振动的等时性，说明空气的阻力
惯性定律——利用斜面运动
抛射体运动——力的合成法则
（3）第谷与开普勒革命
a．第谷丹麦人宇宙图式地不动太阳中心说：
地月系统不动—太阳绕地转—水、金、火、土绕太阳转—恒星球
b．开普勒德国人1596《宇宙的奥秘》1619《宇宙的和谐》
行星运动三定律：
行星画出一个以太阳为焦点的椭圆——打破圆的和谐
从太阳到行星的矢径在相等的时间内画过相同的面积——打破运动的和谐
各行星周期的平方与各自离开太阳的平均距离的立方成正比——数学化描述、星空音乐
（4）牛顿的综合
a．万有引力定律的发现
抛射体运动向心力f=v2/rv=2r/T
开普勒第三定律T2/R3=常数
平方反比定律
质点的提出
b．牛顿三定律
惯性定律：
每个物体都保持其静止或匀速直线运动的状态，除非受到外力的作用而被迫改变这一状态
运动定律：
运动变化（即动量的变化）与外加的力成正比，发生变化的方向就是外力的方向F=ma
作用力与反作用力定律：
对于一个作用，总有一个相等的反作用，即两个物体之间相互作用总是大小相等、方向相反。
（5）牛顿的综合与第一个科学范式
静态宇宙结构模式的形成：
由哥白尼、伽利略、第谷、开普勒、牛顿来自五个不同国度的思想家的工作，导致了牛顿物理学的伟大综合，形成了人类历史上的第一个科学范式，这个范式的核心思想是静态宇宙结构模式。
静态宇宙结构模式的内容：
对宇宙存在的描述可用数字关系来描述。
对客观事物的研究应采用试验的方法。
宇宙具有物理统一性，宇宙中的一切服从于相同的规律。
宇宙的规律具有时间反演性。
公理化体系
静态宇宙结构模式与牛顿向神学的回归
当考虑到时间的演化性时，牛顿又走向了神学。
哥白尼的日心说向神学下了挑战书，牛顿的第一推动又以回归神学而告终。
四、十九世纪自然科学与辩证自然观
（1）康德的星云假说：
星际空间并不空，它充满着原始分散状态的物质微粒，这些微粒由于引力的作用不断凝聚，由斥力作用而发生旋转运动，逐渐向一个平面集中，最后，成为行星绕太阳运转的有规则的天体系统。
整个宇宙也是从原始分散状态而凝聚成一个中心的过程，并无限向外扩大，宇宙是无限的。
（2）拉瓦锡的燃烧理论
a、燃素说：
德国化学家斯塔尔（）660—1743）对其作了原子性解释后很快流行起来了。
燃烧过程是易燃物释放出燃素，被空气带走。
这一范式解释了当时的所有化学事实，是将化学现象和化学原理结合起来的第一个范式。
然素说的困难：
然素有没有重量？
b、氧气的发现：
英国化学家普里斯特列1774年通过氧化汞加热，发现氧气，但他因受燃素说范式的影响，认为氧气是脱燃素空气，不助燃的氮气是燃素化空气，错过了发现燃烧理论的机会。
c、燃烧理论：
法国著名化学家拉瓦锡作为近代化学之父，他在化学方面的贡献主要还是冲破了燃素说的范式。
磷、硫燃烧后重量增加。
密封的容器中加热锡和铅，打开容器有空气进入，说明容器中的空气与金属有结合。
燃素说的范式被打破，燃烧的氧化范式被建立。
（3）能量守恒定律与热力学第二定律
a、能量转化与守恒定律
德国医生迈尔，发现热带人的静脉血比想象的红得多，由此提出能量守恒的思想。
英国物理学家焦尔，电流通过电阻发热，他精确测出了它们之间的关系，机械能和热的转化它测出了热功当量。
由此提出了能量守恒定律。
能量转化与守恒定律是自然界最基本的定律之一，说明了世界的普遍联系性。
b、热力学第二定律——能量耗散定律
英国科学家开尔文在研究热机时提出热力学第二定律：
从单一热源吸取热量使之完全变为有用的功而不产生其他影响是不可能的。
德国物理学家克劳修斯在研究热机时也提出热力学第二定律：
热量不可能自动地从较冷的物体转移到较热的物体为实现这一过程就必须消耗功。
另一种表述：
一个孤立系统的热量与其绝对温度之比，总是会增大的。
克劳修斯将其定义为熵，热力学第二定律也就成为了熵增加定律，由此导致了宇宙热寂说。
现在我们将其称为能量耗散定律。
（4）道尔顿的原子论
英国科学家道尔顿，1803年将古希腊思辨的原子论改造为定量化学的原子论
（5）赖尔的地质理论
a、法国生物学家居维叶，根据古生物在地球表层的分布提出了地球变化的灾变说。
b、英国地质学家赖尔提出地质形态的变化是在多种自然力的作用下缓慢变化的结果。
c、地质学的现代理论
大陆漂移说：
德国地质学家魏格纳根据大西洋两岸相似的海岸线提出大陆漂移说。
海底扩张说：
美国地质学家赫斯根据海底非常年轻的经验事实，提出海底是不平坦的，它有一道山脊，地热流从这儿流出，向两边扩张，带动整个地壳的运动。
板块构造说：
加拿大地质学家爱德华·威尔逊在海底扩张说的基础上，提出整个地球表面是有几个坚硬的板块构成的，由于地幔的热流带动下发生相对运动，形成裂谷和山幔。
法国地质学家勒比雄提出地球表面由六个板块构成，欧亚、非洲、美洲、印度、南极、太平洋
（6）进化理论
a．进化论思想的来源
达尔文英国生物学家，1831年12月27日—1836年10月乘英国海军“贝格尔号”舰做环球考察。
获大量的生物地域分布材料。
达尔文受马尔萨斯人口论的影响感觉生物中存在一种进化的规律。
法国进化论思想的创始人布丰、拉马克的进化论思想。
英国青年生物学家华莱士的论文《论变种无限地离开其原始模式的倾向》
b．达尔文的进化论观点
自然选择
生存斗争
（7）细胞学说
1938年德国人施莱登发现植物细胞
1939年的国人施旺发现动物细胞。
（8）十八世纪至十九世纪科学提供的科学思维范式
a、继续发展和丰富了宇宙的静态结构模式。
b、提出了宇宙动态演化的发展模式。
五、二十世纪自然科学与大爆炸宇宙观
（1）经典物理学危机
a．以太漂移——走向高速麦氏方程组——波动方程——以光速传播的电磁波——横波——刚性媒介——以太——阻力——观察不到——以太飘移——迈克尔逊莫雷实验——零漂移结果
b．紫外灾难——走进原子黑体辐射——维恩公式（红外问题）——瑞利金斯公式（紫外灾难）
c．英国物理学家开尔文称以太漂移和紫外灾难是经典物理学上空的两朵乌云。
（2）相对论
a．狭义相对论
1）哲学理念：
马赫、彭加勒的相对论思想
2）光速不变原理：
在彼此相对作匀速运动的任一惯性系中，所测的光速相同。
3）相对性原理：
在一切彼此做匀速直线运动的惯性坐标系中，物理规律是完全等价的。
4）狭义相对论的主要结论：
同时性的相对性。
洛仑兹变换
物体在运动方向上收缩
运动时钟延缓
运动质量
质能公式
b．广义相对论
1）广义相对论的三条基本原理
广义相对性原理：
一切坐标系对物理现象的描述是等价的。
等效原理：
惯性质量等于引力质量。
马赫原理：
在引力场中，空间的性质是由物体的质量所决定的。
2）广义相对论的推论
水星近日点进动，每世纪进动43秒。
光线通过引力场偏离直线方向。
预测1.74秒，实际观察1.72秒
光线进入引力场发生红移。
（3）量子力学
a．旧量子论
1）1900年德国物理学家普朗克提出能量子假说，黑体表面可看作由谐振子构成，其吸收和辐射的能量只能是：
E=nh
2）原子结构模型
阴极射线管——内、英国物理学家汤姆逊发现电子——外、德国伦琴发现X射线——壁、法国柏克勒尔荧光粉（铀盐）放射线。
3）模型
1809年英国卢瑟福散射实验1/8400
英、汤姆逊——葡萄干蛋糕模型
日、长冈半太郎——土星环模型
英、卢瑟福——行星模型
4）波尔的量子化原子结构模型
定态——跃迁
b．量子力学
1）1886年德国赫兹发现光电效应每种金属都存在一个临界频率——入射光频率大于临界频率有电子出——入射光频率小于临界频率没有电子出——与光的强度无关
2）1905年爱因斯坦提出光量子说解释光电效应h=w。
+1/2mv2
E=hP=h/
3）1923年法国人德布罗意提出物质波=h/mv=h/p=h/E
4）1925年德国物理学家海森堡建立了矩阵力学——否定轨道概念，用可观察的频率和谱线强度借助数学中的矩阵方法建立了矩阵力学。
5）1926年奥地利物理学家薛定谔根据物质波假设，参照光的波动方程提出了物质波动方程：
6）1926年德国物理学家波恩，提出波函数的几率解释
7）量子力学和经典力学的关系
互补原理：
一些经典概念在量子力学中的确切应用将排斥另一些经典概念的同时应用，而这些概念在另一些条件下是阐明物理现象所必需的。
海森堡的测不准关系：
x.ph
Eth
量子力学说明了什么：
经典的因果决定论失效，进入微观领域因果决定关系变为一种统计性因果决定关系。
（4）宇宙大爆炸理论
a．宇宙大爆炸理论的宇宙图式提出
1）1917年爱因斯坦根据自己的广义相对论原理考察宇宙结构时，提出了宇宙有限无边的模型，宇宙在大尺度上应是静态的。
2）后来的科学家在用爱因斯坦引力方程重新讨论宇宙结构时，认为宇宙是不断膨胀的。
3）1930年美国哈勃发现星系红移与距离之间的关系，直接说明了宇宙可能是膨胀的。
4）1948年美籍苏联人伽莫夫在前人假设的基础上，把核物理学同宇宙膨胀理论结合起来，提出宇宙是从原始高温和高密度状态演化、膨胀而来的。
b．宇宙大爆炸理论的观测事实
1）3K微波背景辐射。
1964年美贝尔公司的彭齐亚斯和威尔逊在研究卫星通信角状天线，发现相当于绝对温度为3.5K的背景辐射。
2）哥白尼原理：
宇宙各向均匀和同性
3）宇宙年龄，100——200亿年
4）轻元素丰度
5）宇宙中的暗物质宇宙40%是物质，60%是隐藏的能量，其中40%中只有5%是可见的。
6）宇宙大尺度结构行星、恒星、星系、星系团、超团、空洞。
c．宇宙大爆炸理论的爆炸前和未来预测的哲学思考
1）爆炸前
2）未来预测
（5）二十世纪初的科学革命提供的科学思维范式
a．宇宙统一的物质模型，
b．对本质东西和进化理论追求的最高理性模式
c．时间空间的在思考
d．有限无限的在思考
六、系统科学与非线性自然观
（6）系统论、控制论、信息论
a．系统论美籍奥地利生物学家贝塔朗菲提出：
存在着适用于综合系统或子系统的模式、原则和规律。
总体性、整体性、有序性、层次性、动态开放性、目的性是它们的主要特征。
——40年代贝尔公司提出系统工程——60年代美国的霍尔提出系统的三维结构思想，系统应从时间、逻辑、知识去分析。
——60年代美福瑞斯特提出系统动力学。
b．控制论和信息论
1）控制论和信息论是在自动控制技术、通信工程电子技术、数理逻辑、生物学、医学、神经生理学、心理学、计算机科学等多学科相互渗透、相互交叉而产生的横断学科，主要研究系统中的信息传递以及控制的规律，以实现系统的整体功能优化。
2）控制论创始人美国数学家维纳，他在研究统计力学、电话理论、防空火力自动控制等问题时提出控制论思想，他认为，控制就是通信，是对象状态和被控制对象之间的通信关系，因此，他重点对负反馈控制进行了研究。
3）信息论创始人美国数学家申农，信息论主要解决通信的可靠性和效率问题，他在维纳等人的工作基础上，研究了通信的基本过程，他认为，通信的基本问题是精确或近似的在接收端重显发送端的消息，为此他重点研究了通信方面的语义问题，建立了一般通信过程的系统模型，提出了度量信息的数学公式和信源编码定理、信道定理。
c．三论的哲学意义
对传统的机械决定论给予一次沉重的打击
对普遍联系的命题从科学角度加以了证明。
提出了一种更为普遍的研究范式。
（7）以系统为基础的进化和退化观点
大自然的演化沿着两条线在发展，一条是退化，一条是进化
a．退化，有序到无序，根据热力学第二定律，孤立系统的演化方向是走向上级大化方向，整个宇宙最终将达到热平衡，——热寂说。
b．进化，无序到有序，在极端无序化的状态会出现有序化的结构。
c．退化中有进化的规律。
（8）耗散结构理论
a．比利时科学家普里高津提出耗散结构理论，揭示从无序到有序的规律。
b．普里高津的观点
1）热寂说只是对处于平衡态的热力学系统的一种描。
，
2）线性非平衡态将会产生最小熵。
3）远离平衡态的非线性区将产生一种耗散结构。
c．耗散结构理论——任何远离平衡态的开放系统，都能通过与环境进行物质和能量交换，而给系统带来负熵流，使系统从无序走向有序。
任何存在的系统总要产生熵，当其能够将产生的熵排入环境，就相当于从外界引入了负熵，当系统引入足够的负熵，使系统的中熵小于零时，系统就可以从原有无序的混沌状态转变为一种在时间上、空间上、功能上有序的状态，即出现一种组织化、有序化的结构，处于这种转化状态的系统就成为耗散结构。
d．耗散结构产生的条件
1）系统必须是开放的
2）系统远离平衡态，非平衡是有序之源
3）系统内存在非线性相互作用，只有非线性才会产生相干和耦合效应，这些效应使系统产生新的整体性和新的功能
4）系统要有发生涨落的可能性，
e．耗散理论的意义
1）解决了热力学和进化论之间的矛盾
2）把物理学的演化规律和生物领域的发展规律统一起来了
3）为生物学和社会学的研究提供了一套物理学和化学的研究方法，打通了社会和自然研究方法上的通道。
（9）协同学理论
a．协同学是德国物理学家哈肯于20世纪60年代创立的关于系统自组织问题的新兴学科理论。
b．主要观点：
1）有许多子系统构成的复杂系统有自己的演化规律
2）复杂系统中的子系统可以通过协作和自组织可以形成宏观尺度上的空间结构、时间结构、功能结构
c．模型——处于非线性状态的系统有一个临界点，在临界点状态有许多变量在变化可分为快变量和慢变量，慢变量的变化决定着系统秩序的出现，决定着系统宏观有序参量的出现，决定着自组织过程的出现与发展。
（10）超循环理论
a．超循环理论是德国人艾根在1971年建立的关于物质的自组织和生物大分子进化规律的理论，旨在说明生命的产生和进化的原因。
b．主要观点——在生物大分子系统中，潜伏着大量的随机事件发生，在这种系统中，通过自组织和超循环可以从巨大的潜在可能性中做出特殊的选择，导致生命的产生。
c．模型:
：
1）循环——自然界普遍存在的周期性事件或现象
2）超循环——自然界中的特殊循环形式，它可分为三种反应循环、催化循环、超循环。
3）反应循环——具有催化剂自我再生不断进行得的周期性化学反应过程。
4）催化反应——以反应循环为基本单位循环而联系起来的一种循环，其产物是指数曲线生长的，整体上不断自我催化、自我复制新的单元。
5）超循环——以催化循环为基本单位循环构成的超循环联结，其产物呈双曲线生长。
d．意义用化学和物理方法研究生物学
从生物大分子的自组织过程产生的生物信息源来说明生命的起源。
（11）混沌理论
a．混沌学是对系统演化过程的一种研究，在远离平衡态的系统会沿着从有序结构状态向混沌结构状态转变的方向发展。
b．混沌学研究的对象是一种非线性的、不可积的、具有离散性质的动力学系统，这种系统的重要功能是产生不规则的宏观时空行为。
c．出于混沌状态的系统具有三个基本特征
1）内在随机性
2）初值敏感性（蝴蝶效应）
3）非规则的有序性
e．进入混沌状态的途径
f．现实中的混沌现象
1）海洋湍流
2）野生动物群落的涨落
3）心脏的跳动
g．混沌学的意义
1）从根本上改变了科学的世界图景
2）改变了自牛顿到爱因斯坦以来的经典科学观念。
经典科学是在无序中寻找有序，世界的本质是有序。
混沌学认为世界是有序和无序的统一。
3）改变了对自然研究应采用精确和确定的方法的思维定势，自然本身就是必然性和偶然性的统一，是随机性和确定性的统一
4）改变了人们长期认为世界是完备体系的观点。
世界本质是混沌的，混沌的复杂性使我们我发全部了解世界的秘密，用混沌的观点看世界是不可预测的，因而世界是不完备的。
（12）系统科学提供的科学思维范式
a．世界是完全有序化结构的图景被否定
b．寻找有序本质的科学思维被改变，世界需要全息解释。
c．揭示世界的方法是复杂的非线性方法
d．世界是以潜在可能性非常多的选择中发展。
七、人与自然
（1）人与自然的关系演化
a、远古时期人与自然的关系——人类顺应自然而生存
b、农业文明时期人与自然的关系——人与自然的关系总体是和谐的，但已出现不和谐之音，青铜器、铁器、文字、印刷、农业耕作技术、冶炼技术和城市建筑技术在不断扩大着对自然的改造和破环
c、工业文明时期人与自然的关系——人类中心主义膨胀，人把自己作为万物之中心，开始利用理性、科学技术成果，幻想统治、征服、控制、支配自然。
（2）人类中心主义
a、古代人类中心主义——自然目的论、神学目的论、灵魂与肉体二元论、理性优越论
b、近代人类中心主义——理性是道德权利的基础，非人类存在不具有理性能力，也就没有道德权利，由此推出：
人类有权绝对支配、统治、处置自然的权力，只要不损害他人的利益。
c、现代人类中心主义——自然没有内在价值，人类的利益和价值是评价和安排整个世界的标准。
它和近代人类中心主义的主要区别，一个坚持个人主义，一个坚持人类共同利益，但其局限还是将人类和自然对立起来了。
（3）非人类中心主义
a、动物权力论——动物解放：
以平等和功利的原则对待动物
b、生物中心主义——以尊重生命为基点，所有的生命和人类享有平等的权利，一切生命都是神圣的，它们之间没有等级之分。
尊重生命需坚持以下原则：
不伤害原则、不干涉原则、忠诚原则、补偿正义原则、对称原则、分配正义原则等
c、生态中心主义——将伦理和道德进一步扩展到无生命的生态系统、自然过程以及其他自然存在物。
从整体上关注生态共同体，而不是关注有机个体。
（4）与自然的协调发展
a、人的主体性消长与环境保护
b、主体性与自然的内在价值
c、重构主体与协调人和自然的关系
（5）可持续发展理念的形成
a、全球危机与增长的极限
b、转变经济增长模式
c、从工业文明进入生态文明
八、科学发展观
1、科学发展观的内涵
要义—发展
核心—以人为本
要求—全面、协调、可持续
方法—统筹
内涵—坚持以人为本，实现全面、协调和可持续发展
战略结构—总战略→分战略→分目标→总目标
2、科学发展观的来源
理论来源：
（4个）：
马克思、毛泽东、邓小平、江泽民——一脉相承
实践来源：
（8个）：
①经济实力提高与自主创新不强，增长方式粗放的矛盾
②市场体制建立障碍
③收入差距拉大
④农村、区域差距
⑤民主政治与政治体制改革
⑥文化多元性需求
⑦社会结构、组织形式、利益格局变化
⑧对外开放中的发达国家科技优势压力及风险
3、科学发展观的分战略
五个统筹与新增统筹：
⑴五个统筹——统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放
⑵新增统筹——统筹中央与地方、统筹个人与集体、局部与整体、当前与长远、统筹国内与国际
4、科学发展观的目标结构
分目标：
小康社会——协调发展
民主政治
文化建设
社会事业
生态文明
总目标:
和谐社会——对外开放
党的建设
5、科学发展观的基础
一个中心：
以经济建设为中心
两个基本点：
四项基本原则
改革开放
6、实现科学发展观目前重点工
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