,自然辯證法概論,緒論,一、什么是自然辯證法（dialecticsofnature）？,用馬克思主義哲學（辯證唯物主義）的觀點和立場研究自然界和自然科學發(fā)展的普遍規(guī)律的理論或學科，是馬克思主義的自然觀和科學觀。,馬克思主義哲學辯證唯物主義（DialecticalMaterialism）體系,二、自然辯證法的組成部分和主要內容,1、組成部分：三大塊自然觀（viewofnature）、科學方法論（scientificmethodology）和科學觀（viewofscience）。,2、主要內容自然界發(fā)展的一般規(guī)律。自然科學的性質、發(fā)展規(guī)律及其在社會發(fā)展中的地位和作用。自然科學方法論。科學思想的歷史演變。數(shù)學和各門自然科學中的哲學問題。,數(shù)學和自然科學有何區(qū)別？,羅素說：“數(shù)學是這樣一門學科，這門學科我們既不知道它說的是什么，也不知道它說的是否正確?！?結論自然科學是經(jīng)驗科學（empiricalscience）或實證科學（positivescience）、或然真理，其邏輯形式為綜合命題；數(shù)學是形式科學（formalscience）、必然真理，其邏輯形式為分析命題。因此自然科學的結論必須經(jīng)實驗檢驗才能確定；數(shù)學的結論往往只須通過邏輯規(guī)則來判定。,何謂分析命題（analyticproposition）？何謂綜合命題（syntheticproposition）？,單身漢是未婚的男人。單身漢是脾氣古怪的男人。,眼科醫(yī)生是治眼病的人。眼科醫(yī)生是細心的人。,第一章人類自然觀的發(fā)展第一節(jié)古希臘自然觀,一、古希臘自然觀的基本特點,1、樸素性、直觀性、猜測性。2、整體性（整體大于部分之和）。3、數(shù)理自然觀（對自然的數(shù)學化理解即畢哥拉斯主義）。,4、有機自然觀。5、思辨性（speculation。從概念推出存在）。6、極端重視理性的力量。,三、古希臘自然觀的主要內容：世界本原（arche）論,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）：世界的本原是氣。,3、畢達哥拉斯（Pythagoras，前570490）“數(shù)”的神秘主義：數(shù)是萬物的本原西方歷史上第一個唯心主義者。畢達哥拉斯主義科學數(shù)學化的萌芽。,地動的觀念。,畢達哥拉斯定理和數(shù)學史上的第一次危機無理數(shù)悖論（paradox）。,數(shù)學史上的另兩次危機第二次危機無窮小悖論（貝克萊悖論）：無窮小是零還是非零？,如：對函數(shù)Y=X求導數(shù)：YX=2X+X=2X該等式右邊的X必須也可以為0，而左邊則不能為0。這就出現(xiàn)了邏輯矛盾。,第三次危機集合論悖論（羅素悖論，1902）：一個由不屬于自身的集合所構成的集合屬不屬于自身？結論：S屬于S當且僅當S不屬于S。,4、赫拉克利特（Heraclitus，前540480）：“火”是萬物的本原。“太陽每天都是新的”，“人不能兩次踏進同一條河流”。形象地體現(xiàn)了萬物流轉、無物常住、永恒變化。他是第一個把自然的本質了解為過程的人。列寧稱他為辯證法的奠基人。,5、德謨克利特（Democritus，前460361）：原子論。古代哲學家中最接近近代科學的人，其原子論是古希臘自然哲學的最高成就。,6、亞里士多德（Aristotle，前484322）：四元素（水、土、火、氣）說。古希臘文化的集大成者，百科全書式的學者。馬克思稱他是古代最博學的人。,亞里士多德名言：“我愛我?guī)?，我更愛真理?！保≒latoisdeartome,butdearerstillistruth）一種科學精神：視真理本身而非真理的功用為最高價值,第二節(jié)中世紀宗教神學自然觀,一、上帝創(chuàng)世說：自然界是上帝從虛無中創(chuàng)造出來的。二、地心說：地球是宇宙不動的中心。人被上帝安排在宇宙中心，故是上帝之外的自然中最高貴者，是世界萬物的統(tǒng)率者。,三、上帝的第一次推動：自然界的萬物不會自己運動，是受動的，運動的最終原因是非受動的始動者上帝。四、目的論（teleology）：事物的存在和運動服從于造物主的目的。,第三節(jié)近代形而上學或機械唯物主義（MechanicalMaterialism）自然觀,一、形而上學自然觀產(chǎn)生的科學背景：近代科學的力學化,1、哥白尼（Copernicus，波蘭。14731543）近代科學的先驅：豈所提出的日心說（天體運行論，1543年）是給神學寫的挑戰(zhàn)書或向神學宣戰(zhàn)的檄文。,2、伽利略（Galileo，意大利，15641642）近代科學和近代科學方法論之父,3、開普勒（Kepler，德國，15711630）星空的立法者,行星運動三定律,行星圍繞太陽運行的軌道是橢圓形，太陽位于橢圓的一個焦點上。行星連接太陽形成的矢徑在相等的時間內掃過相等的面積。行星圍繞太陽運行的周期的平方等于其軌道半徑的立方。,4、牛頓（Newton，英國。16421727）經(jīng)典力學的集大成者（自然哲學的數(shù)學原理，1687）和近代文化的教皇,二、形而上學自然觀的基本思想,1、機械自然觀或機械論（mechanism）對自然的徹底的機械化理解：視動物和人為機器；將自然徹底對象化和數(shù)學化，因而“實在”（自然或世界）消失了，僅剩下一堆公式和符號，科學只與現(xiàn)象以及描述現(xiàn)象的符號打交道而不涉及“實在”或事物的“本質”（反本質主義的現(xiàn)象主義）。,2、還原論（reductionism）一切運動均可還原為機械運動，（因此）一切學科均可還原為力學。,恩格斯：運動形式與科學分類運動形式科學分類機械運動力學物理運動物理學化學運動化學生物運動生物學社會運動社會科學,3、（機械）決定論（determinism）拉普拉斯妖：只承認必然性而否認偶然性在事物發(fā)展中的作用，因此將上帝徹底逐出了自然界。,第四節(jié)現(xiàn)代辯證唯物主義自然觀,一、辯證唯物主義自然觀產(chǎn)生的科學背景（在形而上學自然觀上打開缺口、從而為辯證唯物主義自然觀的形成奠定基礎的自然科學成就）,1、星云假說天文學，康德（Kant）德國，1755；拉普拉斯（Laplace），法國，1796：第一個科學的關于太陽系起源的學說，是從哥白尼以來天文學取得的最大進步，在形而上學自然觀上打開了第一個缺口，把辯證法帶入了天文學和自然科學。,2、人工合成尿素化學，維勒，德國，1828：從氰、氰酸銀、氰酸和氨水、NH4CI等無機原料按不同途徑都可合成同一有機物尿素。這證明尿素和氰酸銨皆由同樣的碳、氫、氧、氮組成，打破了有機物和無機物、生命和非生命的界限。,3、地球地層漸變假說地質學，賴爾（Lyell），英國，1830：地面的變化是由各種自然力的緩慢作用造成的。把理性和辯證法帶進了地質學。,4、細胞學說生物學，施萊登（Schleiden），德國，1838；施旺（Schwann），德國，1839：宣布了動物界和植物界不可逾越的界限的消失，揭示了動植物結構上的統(tǒng)一性，闡明了有機體分化發(fā)展的規(guī)律，使“機體產(chǎn)生、成長和構造的秘密被揭開了，從前不可理解的奇跡，現(xiàn)在已經(jīng)表現(xiàn)為一個過程?！保ǘ鞲袼梗?5、能量守恒與轉化定律物理學，邁爾（Mayer，德國）、焦耳（Joule，英國）、赫爾姆霍茲（Helmholtz，德國），18421847：是一個“偉大的運動基本定律”（恩格斯），表明了運動不滅以及運動形式之間是相互聯(lián)系、相互轉化的。,6、生物進化論生物學，達爾文（Darwin，18091882），英國，物種起源，1859標志著自然神學的末日和科學徹底脫離神學而獨立。“推翻了那種把動植物當作彼此毫無聯(lián)系的、偶然的、神造的東西的觀點，第一次把生物學放在完全科學的基礎上”（列寧）。證明了自然界的歷史發(fā)展，為自然界的歷史觀提供了自然史的基礎。,7、元素周期律化學，門捷列夫（18341907，俄國），1869：揭示了元素的內在聯(lián)系和世界（在元素上）的統(tǒng)一性。恩格斯認為是不自覺應用了黑格爾質量互變規(guī)律完成了科學上的一個勛業(yè)。,8、電磁場理論物理學，麥克斯韋（Maxwell，18311879），英國，電磁學通論，1873揭示了電、磁、光本質上的統(tǒng)一性，向牛頓機械自然觀提出了挑戰(zhàn)，改變了牛頓自然哲學的框架，把物理學的基礎革命化了，并打開了通往相對論的道路，被愛因斯坦稱為“牛頓以來理論物理學的第一次偉大進步”；揭示了物質的另一種形態(tài)場的存在。,二、辯證唯物主義自然觀的基本內容,1、物質觀：自然界是物質的，物質是標志客觀實在（reality）的哲學范疇（列寧），物質結構的層次是無限的。（辯證）唯物主義（materialism）,2、運動觀：物質與運動不可分,物質離不開運動（運動永恒）。辯證法與形而上學運動離不開物質（凡運動皆有物質承擔者）。唯物論與唯心論,3、時空觀：時空是物質存在的基本形式，物質運動與時空不可分物質運動離不開時空。時空離不開物質運動（相對時空觀）。,時空與物質運動相關（相對時空觀）的科學證據(jù),非歐幾何,相對論,長度縮短：l=lo1-v/c時鐘變慢：t=to1-v/c時空彎曲,第五節(jié)當代自然觀,一、當代自然觀的基本形態(tài)系統(tǒng)自然觀（一）科學背景：系統(tǒng)科學,（二）基本思想,1、從孤立到系統(tǒng)、從靜態(tài)（存在）到動態(tài)（演化）自然界的系統(tǒng)性（系統(tǒng)是自然界的存在方式）自然界的演化,存在科學（不存在時間之矢）牛頓力學（相對論）與演化科學（存在時間之矢）熱力學（及生物進化論、系統(tǒng)科學）的矛盾：自然界有無時間箭頭（時間之矢）？,熱力學（退化的時間之矢）與生物進化論（進化的時間之矢）的矛盾：自然界的時間之矢射向何方？,解決方案,麥克斯韋的解決：麥克斯韋妖普里高津的解決：耗散結構理論（dissipativestructuretheory）dS=diS+deS（dS0為系統(tǒng)進化與發(fā)展的判據(jù)）注：dS為系統(tǒng)的總熵變，diS為系統(tǒng)內部的熵產(chǎn)生（此項恒為正），deS為系統(tǒng)與外界之間的熵流。,2、從確定性（必然性）到隨機性（偶然性）。,3、從簡單性到復雜性。4、從線性到非線性。,二、當代自然觀的一種特殊表現(xiàn)形式生態(tài)自然觀,1、基本思想生態(tài)系統(tǒng)是生命系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)具有整體性。生態(tài)系統(tǒng)是自組織的開放系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定性與變化性相統(tǒng)一的平衡系統(tǒng)。,2、影響：地理環(huán)境與社會發(fā)展,地理環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展：地理環(huán)境影響勞動生產(chǎn)率的高低、生產(chǎn)部門的布局以及生產(chǎn)和生活方式。,地理環(huán)境與政治發(fā)展：政治體制、戰(zhàn)爭與地理環(huán)境。地理環(huán)境與文化（文明）發(fā)展：三種文明類型：城市型或海洋型（藍色文明）、農(nóng)耕型或大陸型（黃色文明）和游牧型（綠色文明）。,第二章科學認識的產(chǎn)生第一節(jié)科學研究的起點,一、經(jīng)驗論（empiricism）或歸納主義（inductionism）科學理論是通過歸納法從觀察（經(jīng)驗）中產(chǎn)生的（先有觀察，后有理論），即科學始于觀察。,反駁：,觀察之前真的沒有任何預設（presupposition）嗎？或觀察真是中性的嗎？心靈真是一塊白板嗎（心靈白板說洛克）？,愛因斯坦說：是理論決定著我們能觀察到什么。,問題常從觀察中產(chǎn)生，在觀察后提出，這是否說明科學始于觀察？,二、唯理論（rationalism）或演繹主義（deductionism）科學理論是通過演繹法從某些清楚明白、不證自明、絕對可靠的公理或假設出發(fā)推出的。,作為邏輯推理前提的公理的可靠性如何保證？,反駁：,三、證偽主義（falsificationism)或批判理性主義（criticalrationalism）科學始于問題。,第二節(jié)科學問題一、科學問題的產(chǎn)生1、由科學內部矛盾所產(chǎn)生的科學問題,現(xiàn)有理論與實驗事實的矛盾,科學理論內部的矛盾：理論中的邏輯矛盾?？茖W理論之間的矛盾：如關于光的本性的微粒說和波動說、關于燃燒本質的燃素說和氧化說、關于熱的本質的熱質說和熱之唯動說（分子運動論）之間的矛盾。,2、由科學外部矛盾所產(chǎn)生的科學問題：社會生產(chǎn)和生活向科學提出的要求。,恩格斯：“社會一旦有技術上的需要，則這種需要就會比十所大學更能把科學推向前進?！?3、科學問題的提出與科學家的素質和才能。,愛因斯坦說：提出一個問題比解決問題更重要，因為解決問題主要是一個實驗和數(shù)學技巧的問題，而提出問題往往需要創(chuàng)造性的想象力。,二、科學問題的選擇和評價（選題）1、選題的重要性。2、選題的基本原則個體性原則：個人的興趣、愛好與知識背景與能力。創(chuàng)新性原則?？茖W性原則。可行性原則。社會需求原則。,第三節(jié)科學事實一、科學事實的特征,1、客觀性（事實與虛構）。,2、其邏輯形式為單稱陳述（事實與理論）。3、可重復性。4、主體性：事實滲透著或負載著理論或價值（事實的人學特征）,二、科學事實（觀察）與理論的關系,1、古典經(jīng)驗論：觀察是科學理論形成和檢驗的基礎（觀察和理論的二分）。,2、現(xiàn)代經(jīng)驗論邏輯實證主義（logicalpositivism）或邏輯經(jīng)驗主義（logicalempiricism）：觀察不是理論形成（發(fā)現(xiàn)）而只是理論檢驗（辯護）的基礎（發(fā)現(xiàn)與辯護的二分）,3、波普爾和歷史主義：觀察滲透理論。,第三章科學理論的形成、檢驗和評價第一節(jié)科學假說的特征和作用,一、科學假說的基本特征1、猜測性、假定性、試探性（假說與理論）。2、科學性（假說與純粹的猜測、思辨）。3、可檢驗性（testability）（科學與非科學、偽科學）。,二、科學假說的作用1、引導人們自覺進行新的觀察和實驗，使之有目的性（指導觀察和實驗）。2、從經(jīng)驗通向科學理論的橋梁。3、不同假說之間的自由競爭有利于學術繁榮。4、可用于保護其他假說或理論（但一般不允許特設性假說adhochypothesis存在）。,第二節(jié)科學理論的形成一、（古典）經(jīng)驗論科學理論可以通過有限個依規(guī)則唯一確定的步驟從觀察資料中得到，即存在理論形成的機械程序或歸納機器。,二、唯理論（及現(xiàn)代經(jīng)驗論）科學理論的產(chǎn)生是一個非理性的、非邏輯的、直覺的過程，沒有固定的規(guī)律或模式可循。,三、馬克思主義科學理論是實踐（觀察、實驗和生產(chǎn)勞動）基礎上的創(chuàng)造性思維的產(chǎn)物。,第三節(jié)科學理論的檢驗和評價一、科學理論的檢驗步驟,1、從理論中推出觀察陳述或事實陳述（檢驗蘊涵）。,2、設計實驗檢查理論的檢驗蘊涵是否符合實驗事實。3、作出檢驗論證，看看觀察事實是否證實或證偽了這個理論。這就涉及到檢驗邏輯問題。,二、科學理論的檢驗邏輯,1、科學理論能夠證實（verification）嗎？,HI（若H真，則有I）（H為假說，I為檢驗蘊涵）I（現(xiàn)I真）H被證實。用符號表示為：（HI）IH。這叫肯定后件推理。,2、科學理論能夠證偽（falsification）嗎？,HI，非I（現(xiàn)I假），H被證偽。用符號表示為：（HI）IH。這叫否定后件推理。,三、科學理論的評價,1、認識論或內在標準（左右理論評價的內在理性因素）,理論是否與經(jīng)驗證據(jù)一致及一致的程度（確證度或確認度）。理論的功能即說明力和預見力。理論與背景知識的相容性。理論內在的邏輯完備性（自洽性）。理論的簡單性（作為理論前提的假設的數(shù)量盡可能地少）。理論的普遍性。理論的精確性。,2、價值論或外在標準（左右理論評價的外在社會因素）是否與當時的文化背景和占支配地位的本體論、宗教信仰、意識形態(tài)相容，是否給社會帶來效用，以及是否與個人的愛好和審美需求相契合。,第四章科學發(fā)展的模式和規(guī)律第一節(jié)現(xiàn)代西方科學哲學有代表性的科學發(fā)展模式,一、邏輯主義或內在主義模式理性主義,1、邏輯實證主義的累積式模式（累積主義accumulationism、支流匯成江河或中國套箱Chinesebox）經(jīng)驗理性或證實理性（傳統(tǒng)理性）,2、證偽主義或批判理性主義模式P1TTEEP2。（試錯法，methodoftrial-error）證偽理性或批判理性,二、歷史主義或外在主義模式（庫恩，Kuhn，19221995）非理性主義（irrationlism）,前科學（prescience，未形成范式）常規(guī)科學（normalscience，某種范式形成并占支配地位即“范式獨裁”）反常危機科學革命（scientificrevolution，以新范式代替舊范式）新的常規(guī)科學。,什么是范式（paradigm）？,1、一門學科的基本理論或高層理論（如經(jīng)典力學的力學三定律和萬有引力定律）。理性2、科學共同體（scientificcommunity）所持有的共同的基本信念、基本價值和世界觀（如相信離開人類意識而存在的自然界，相信自然規(guī)律的存在及客觀性，相信絕對時空觀）。非理性,第二節(jié)馬克思主義關于科學發(fā)展規(guī)律的觀點,一、科學的內部矛盾推動科學發(fā)展1、實驗事實與理論的矛盾。2、理論之間的矛盾。,以比較正確的理論代替錯誤的理論。以比較全面的理論代替片面的理論。以比較深入的理論代替表面化的理論。以更具普遍性的理論代替解釋面較窄的理論。,二、社會條件推動科學發(fā)展,1、經(jīng)濟條件經(jīng)濟需要。經(jīng)濟支持。,2、政治條件社會制度：民主與專制、自由與極權?？萍颊吆涂萍俭w制。國家所面臨的特殊的政治形勢（如戰(zhàn)爭）。,3、教育條件：教育水平、教育理念、教育方法和教育體制,4、文化條件價值觀。思維方式。,第五章科學究竟是什么？,第一節(jié)科學的本質一、什么是科學？,1、傳統(tǒng)觀點系統(tǒng)化的實證（positive。意為肯定、精確、真實、有用）知識。真理的體系即對客觀事物（自然界、社會和人類思維）及其規(guī)律的正確的或如實的反映（科學就是真理）。,2、馬克思主義的觀點,人類實踐活動的一種形式，是人對自然界的理論關系和實踐關系。人類勞動的一種形式精神勞動及其成果精神財富。一種間接形態(tài)即知識形態(tài)的生產(chǎn)力。一種特殊的社會意識形式（不屬于由社會的經(jīng)濟基礎決定的觀念上層建筑即意識形態(tài)，因而是中立的、客觀的）。,3、貝爾納（Bernal，英國。19011971）的觀點一種社會建制（institution）。一種方法：一整套思維和操作規(guī)則。一種累積的知識傳統(tǒng)（科學的繼承性）。一種維持和發(fā)展生產(chǎn)的主要因素。一種重要的觀念來源：構成人類信仰和基本態(tài)度的最強大的勢力之一；為諸多觀念的變革提供了動力。,二、科學的特征,1、普遍主義（universalism）即普遍性、客觀性：放之四海而皆準，與階級、黨派、民族、種族、宗教信仰等無關。,2、公有主義（communism。公有性）：禁止保密。3、無私利性（disinterestedness）：科學是對真理的追求，科學家不應以科學謀取私利。4、獨創(chuàng)性（originality）和競爭性（科學發(fā)現(xiàn)優(yōu)先權的爭奪）：視獨創(chuàng)性為最高價值，并以承認優(yōu)先權作為獎勵制度的基礎。5、有根據(jù)的懷疑主義：批判、懷疑但不盲目。,第二節(jié)科學的效應一、科學（知識及其物質產(chǎn)品、方法、精神、思維方式）的價值與功能,1、經(jīng)濟功能：科技是生產(chǎn)力科技是間接形態(tài)、知識形態(tài)的生產(chǎn)力：它滲透到構成生產(chǎn)力的各要素（勞動者、勞動工具和勞動對象）中從而促進生產(chǎn)力的發(fā)展，并由此而導致整個社會的進步?？萍际堑谝簧a(chǎn)力：在當代社會，在所有影響經(jīng)濟發(fā)展的各種因素中科學是第一位的、決定性的因素。,2、社會文化功能,使外在世界成為“合理”的、容易理解和把握的，破除了以往人們對世界的神秘感。用科學知識、科學方法和科學精神加強各項事業(yè)的管理，可以提高管理水平，促進社會結構的合理化。,有利于培養(yǎng)人客觀、求實、重經(jīng)驗、有理性，敢于懷疑和批判的科學精神，從而促進社會各方面的發(fā)展和進步。,有利于破除迷信，解放思想，促進觀念更新和思維方式變革。將科學的方法移植到其他學術領域中，可能使這些領域的研究獲得重大突破和進展。,二、科學（知識及其物質產(chǎn)品、方法、精神、思維方式）的負面效應和局限性,1、技術成果的環(huán)境負效應（環(huán)境污染、水土流失等）?？茖W知識的物質產(chǎn)品,2、科技使人喪失了原初的本質力量：愛默生說，人有車輛但失去了雙足；有精致的鐘表但失去了通過太陽準確判斷時間的本領。筆記本和圖書館敗壞了他的記憶和機智，科學知識腐蝕著他翻譯自然之書的能力。他的財富越積越多，卻形成了一個只消化食物的胃；他的生活越來越舒適豪華，可是遺忘了本該屬于自己的精神的家?？茖W知識及其物質產(chǎn)品,3、意義的失落：科技的發(fā)展使得一些珍貴的傳統(tǒng)價值和人的情感（如珍視自然和生命的價值和神圣性，重視以血緣關系為紐帶的親情關系，重視人的審美感受和詩意想象在藝術和生活中的作用）受到?jīng)_擊和扭曲，改塑了人類的思維、情感和生活的形態(tài)，容易使人只見事實不見價值，導致心靈的機械化和人際關系的冷漠。科學知識