第一部分（第四讲） 20世纪系统论辩证唯物主义自然观：现代科学发展的历史解读.ppt

第一部分 （第四讲）20世纪系统论自然观 现代自然科学革命的历史解读 系统论自然观产生的现代自然科学基础 20世纪以来，科学革命发生在宇观、宏观、微观三个层次上，使得自然科学形成一个前沿不断扩大的多层次综合的整体。自然科学的研究，也就逐渐凸显为宇观系统、宏观系统、微观系统，并在各个系统层次上揭示自然界的本质和规律。 1、微观系统：量子力学、分子生物学 2、宇观系统：相对论 3、宏观系统： 在物理学、化学、 生物学、等经典科学研究的基础上出现了控制论、系统论、信息论、耗散结构论、协同学、分形理论、混沌理论等，从方法论的角度探讨自然界各种自然规律横向上的共同规律和变化机制。 20世纪初物理学革命 经典物理学的完善----物理学“两朵乌云”--- （1）黑体辐射实验 （2）迈克尔逊-莫雷实验 （1）物理学三大发现与自然观的变化 1895年，德国伦琴发现X射线； 1896年，法国贝克勒尔发现元素天然放射性，同时释放能量； 1897年，英国汤姆生发现电子； 1910年，卢瑟福提出原子有核模型，即原子核+核外电子。 ——原子不再是构成物质最小的单元；经典意义上的能量守恒定律被冲击；微观系统物质结构被打开。 （2）量子理论的创立与自然观的变化 普朗克提出量子理论，爱因斯坦提出光量子论， 玻尔提出原子结构理论，德布罗意提出物质波理论，海森堡提出测不准关系。 量子理论的哲学意含：自然界是连续性与间断性的统一、偶然性与必然性的统一，机械决定论让位于统计决定论，因果律让位给统计因果律，机械论自然观让位于辩证自然观。 （3）相对论的创立与时空观的改变 相对论物理学的创立是物理学革命性发展的又一个重要标志； （1）亚里士多德－－以太静止地弥漫于宇宙空间； （2）19世纪物理学－－电磁波（包括光）地传播必须依靠介质－－以太，而以有限速度来传播； （3）地球上应该存在“以太风”； （4）迈克尔逊－莫雷实验－－有哪些信誉好的足球投注网站以太风的失败； （5）光，没有按照有限速度传播； （6）光速对于那些以任何速度运动的物体其速度都是不变的，意味着不存在时空的绝对参考系 ； （7）爱因斯坦－－突破了以太说和牛顿绝对时空观的局限性，于1905年建立了狭义相对论，1915年建立了广义相对论。 相对论创立的哲学含义——不存在时空的绝对参考系；时间不是牛顿经典物理学意义上的均匀流逝的与外界物体无关的绝对时间；空间也不是牛顿经典物理学意义上的均匀分布的与外界物体无关的绝对空间，而是和物体的存在状态和运动形式结合在一起，时间可以变慢，空间可以缩短，质量可以变化——揭示了时间、空间与物质之间存在的辩证联系。 物理学革命与自然观的变化 原子可以再分；元素具有天然放射性，而且可以释放巨大能量；质量也可以变化；微观世界遵循测不准原理，绝对时间与绝对空间被相对论新的时空观取代； －－科学家们感到极度迷茫，认为自然科学的基础破灭了，物理学的危机到来了，出现了相对主义的科学研究态度，辩证唯物主义自然观显示出在科学研究中的重大意义。 罗伦兹----“在今天，人们提出了与昨天所说的截然相反的主张。这样一来，已经没有真理的标准了，也不知道科学是什么了。我真后悔我未能在这些矛盾出现的5年前死去。” 彭加勒----“科学不能提供真实的知识，而只不过是人们为了方便而创造的符号和实用的处方。” 爱因斯坦----“物理学革命并不全盘否定历来的科学成就，而是克服了旧观念的缺陷，对旧理论提出更为确切的实用范围，提出更具普遍意义的规律，把原来的认识作为一个阶段和特殊部分合理地包含在新理论之中。 爱因斯坦----“我们可以说建立一种新理论不是象毁掉一个旧仓库，在那里建立起一座摩天大楼，它倒象是在爬山，愈往上爬愈能看到新地更宽广的视野，并且愈能发现我们的出发点与其周围广大地域之间的出乎意外的联系。但是我们的出发地点还是在那里，还是可以看得见，不过显得更小了，只成为我们克服障碍后爬上山颠的广大视野中的一个极小部分而已”。 分子生物学的发展与对自然认识的深入 孟德尔－“遗传因子”、摩尔根－基因DNA、1953年沃森与克里克－遗传物质来自染色体的DNA，DNA有固定的搭配结构，破解遗传之谜，分子生物学诞生。分子生物学的诞生，把人们对生命的认识从细胞水平推进到分子水平，表明所有的生物都具有普遍一致的生命基础和共同的遗传机制。 随着DNA重组技术，克隆技术等的推进，生命科学发展到足以改变人类自身、改变人的自然本性的程度，人与自然之间的关系，得到了更为辩证和深入的认识。 宏观层次的现代系统科学与复杂性科学 老三论 SCI ：20世纪40年代末兴起 系统论―――奥地利生物学家贝塔郎菲，“整体大于部分