董老师自然辩证法概述.docx

自然的演化 本章重点: 1、自然界以系统方式存在,自然系统具有层次结构。 2、自然演化是不可逆的，进化与退化存在辩证联系，自然演化具有自组织机制。 3、人与自然具有对象性关系，必须关注自然的人化带来的当代社会全球性生态危机。 第一节 自然存在观 1、自然界的物质形态 物质，是指独立在人的意识之外，又可以为人的意识所反映的客观实在。 自然界的物质形态可以划分为生命物质与非生命物质两大类。非生命物质的最简单形态是基本粒子和构成宇宙介质的各种物质场——引力场、电磁场、介子场等 2.自然界物质形态的分类 固态 气态 液态 等离子态 超密态 真空态 反物质态 暗物质态 等离子体是指一种电离气体或是由离子、电子和中性粒子组成的电离状态，称为物质的第四态 凡是包含足够多的电荷数目近于相等的正负带电粒子的物质聚集状态，均可成为等离子体。 超密态：处于极高压力下具有极高密度的物质。致密星中的物质即处于高密高压状态。 白矮星物质的典型密度约为5吨/立方厘米。 中子星物质的密度约为10亿吨/立方厘米。 反物质态：反物质是由反粒子构成的。例如一颗反质子和一颗反电子〈正电子〉能形成一个反氢原子。 物质与反物质的结合，会导致两者湮灭，且因而释放出高能光子（伽玛射线）或是其他能量较低的正反粒子对。 反物质无法在自然界找，因此明显的正反物质不对称性成了物理的最大难题之一。 二、自然界的系统性 1、何谓“系统”? 美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(Bertalanffy )将“系统”定义为“处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各组成部分的总体”。 钱学森则将“系统”表述为“由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体”。 其一，任何一个系统必须有两个或两个以上的要素构成； 其二，“系统”在于“系”，即系统内诸要素之间、系统要素与系统整体之间的相互联系、相互作用，形成了特定的结构； 其三，“系统”还在于“统”，即要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体， 其四，系统作为一个整体对环境表现出特定的功能。 2.系统的基本类型 依据：物质信息能量与外界交换 孤立系统，是与其环境隔绝的系统，亦即与其环境之间没有物质、能量、信息交换的系统。 封闭系统，是与外界环境没有物质交换但有能量交换的系统 开放系统，是与外界环境自由地进行物质、能量和信息交换的系统。每一种生物本质上都是开放系统。 依据：系统所处状态（自然界开放系统类型） 热力学平衡态是系统能量和物质流已经消除了温度的差别和浓度的差别，系统的元素处于随机的混乱无序状态，而系统本身是均匀的，在动力学上是惰性的； 近平衡态是一种线性非平衡态，温度和浓度有微小的差别，只要使它保持在非平衡状态的那些约束条件一取消，这种系统就立即趋向平衡， 在远离平衡态中，系统处于非线性的非平衡态，它可能放大某些涨落，自发形成新的有序结构——“耗散结构”。 3、自然系统的基本属性 整体性：系统的整体性是指由若干要素组成的系统存在加和性与非加和性两种关系。 开放性：系统的开放性是指，系统具有与外部环境不断进行物质、能量、信息交换的性质和功能。 负熵与正熵：系统的开放需要把握开放度问题。开放度为“零”，系统封闭，就不可能发展；开放度为“1”，系统与环境没有边界，融为一体，系统自身就没有了存在可言。 层次性：系统均服从“层次越高，结合度越弱”的结合度递减规律。结合度是指系统内部要素之间结合的牢固程度，通常可以用要素间的结合力或使该系统解体所需的结合能来衡量。 上层系统与下层系统之间以双向因果链的方式相互作用。下层系统就是上层系统的结构基础，而上层系统则是下层系统的环境。 动态性：（1）任何系统都普遍存在着涨落现象。所谓涨落，就是刻画系统整体状态的宏观瞬时值对平均值的起伏。（2）系统客观上存在着新旧结构更替的可能。 三、自然界的层次结构 第二节 自然演化观 自然界演化 四大起源： 宇宙起源 地球起源 生命起源 人类起源 宇宙的起源和演化 150亿年——基本粒子——核合成1秒-1万年——实物阶段——（稳定原子、原子星系、恒星）——引力收缩——（主序星、红巨星、脉冲星、高密阶段） 地球的起源和演化 地壳厚0-100公里 大陆漂移与板块运动从2亿年前开始 生命的起源和进化 第一阶段：无机小分子物质 生成 有机小分子物质 场所：原始大气 实验：1953、美国米勒 第二阶段：有机小分子物质 形成 有机高分子物质 场所：原始海洋 过程：聚合、缩合 第三阶段：有机高分子物质 组成 多分子体系 场所：原始海洋 过程：浓缩、凝聚 第四阶段：多分子体系 演变