辯證唯物主義自然觀.ppt

第一篇辯證唯物主義自然觀 政法學(xué)院馬鵬翔mapx1971 自然觀 自然觀是人們關(guān)于自然的總體看法和根本觀點(diǎn) 某個(gè)特定歷史時(shí)期的自然觀 總是與這一時(shí)期的科學(xué) 技術(shù)發(fā)展水平密切相關(guān) 它既是人類認(rèn)識(shí)自然與改造自然的概括和總結(jié) 又是指導(dǎo)人們改造自然 改造社會(huì)的世界觀和方法論 第一篇辯證唯物主義自然觀 第一章辯證唯物主義自然觀的創(chuàng)立第二章辯證唯物主義自然觀的新發(fā)展 系統(tǒng)自然觀第三章辯證唯物主義自然觀的新發(fā)展 生態(tài)自然觀 第二節(jié)近代自然科學(xué)和機(jī)械唯物主義自然觀 第一章 辯證唯物主義自然觀的創(chuàng)立 第一節(jié)古代樸素辯證法自然觀 第三節(jié)19世紀(jì)辯證唯物主義自然觀 萬(wàn)物有靈論一種認(rèn)為自然界的各種事物都具有靈魂的觀念 是宗教的最初形態(tài)之一 人類學(xué)家泰勒認(rèn)為 原始人的靈魂觀念 是從對(duì)自身的生理現(xiàn)象中產(chǎn)生的 原始神秘主義自然觀 雷神 樹精 第一節(jié)古代樸素辯證法自然觀 原始神秘主義自然觀 自然崇拜人們把日 月 星 風(fēng) 雨 雷 電 山川及動(dòng)植物都作為崇拜對(duì)象 圖騰崇拜圖騰表示氏族之意 人們長(zhǎng)期崇拜的動(dòng)植物中逐漸分化出一種動(dòng)物或植物 人們認(rèn)為這種動(dòng)物或植物同他們有某種親緣關(guān)系 如氏族的祖宗 原始神秘主義自然觀 祖先崇拜巫術(shù)和祭祀原始人企圖通過(guò)圖騰祭祀 祈禱祖宗的庇護(hù) 使氏族免受災(zāi)難 這是原始人的宗教迷信活動(dòng) 模仿性巫術(shù)同類感應(yīng) 原始人以此表演季節(jié)循環(huán) 以求五谷豐登 祭祀 以及解釋祭祀的教條和神話 古代樸素的自然觀 B C 700 A D 500 科學(xué)背景科學(xué)處于幼年時(shí)期 科學(xué)認(rèn)識(shí)只達(dá)到事物的表面 內(nèi)容主要是對(duì)世界本原的探索和解釋 性質(zhì)古代東方和西方的自然哲學(xué) 同自然科學(xué)的萌芽狀態(tài)相適應(yīng) 其中的唯物主義思想和辯證法思想具有樸素的 直觀的性質(zhì) 西方古代樸素自然觀 愛奧尼亞時(shí)期泰勒斯 水阿那克西曼德 無(wú)限定阿那克西米尼 氣畢達(dá)哥拉斯 數(shù)赫拉克利特 火恩培多克勒 四根說(shuō) 火 氣 水 土 德謨克利特 原子 虛空 原子論 西方古代樸素自然觀 米利都學(xué)派的自然觀泰勒斯 Thales B C 624 B C 547 古希臘米利都學(xué)派哲學(xué)家 生于小亞細(xì)亞的米利都城的一個(gè)奴隸主貴族家庭 家庭政治顯貴 經(jīng)濟(jì)富足 泰勒斯均不屑一顧 而是傾注全部精力從事哲學(xué)與科學(xué)的鉆研 泰勒斯素有 科學(xué)之父 的美稱 哲學(xué)思想 水是萬(wàn)物之本源 萬(wàn)物終歸于水 從而 他否定了神創(chuàng)造一切的觀點(diǎn) 開創(chuàng)了從世界本身來(lái)認(rèn)識(shí)世界的正確道路 西方古代樸素樸素自然觀 米利都學(xué)派的自然觀阿那克西曼德 Anaximander B C 610 B C 546 古希臘米利都學(xué)派哲學(xué)家 泰勒斯的學(xué)生 他對(duì)天文 地理和生物等方面進(jìn)行過(guò)許多研究 據(jù)說(shuō) 他是西方第一個(gè)使用日晷和繪制第一張全球地圖的人 哲學(xué)思想 他傾向于抽象的思維形式 世界本原是 無(wú)限定 世界從它產(chǎn)生 又復(fù)歸于它 另有 宇宙論 和 進(jìn)化論 思想 西方古代樸素自然觀 米利都學(xué)派的自然觀阿那克西米尼 Anaximenes B C 587 B C 526 古希臘米利都學(xué)派哲學(xué)家 米利都人 據(jù)說(shuō)是阿那克西曼德的學(xué)生 哲學(xué)思想 他認(rèn)為 氣 是萬(wàn)物的本原 氣是無(wú)限的 永恒的 運(yùn)動(dòng)變化的 其運(yùn)動(dòng)形式有稀散和凝聚兩種 由于氣的稀散化和凝聚化產(chǎn)生了世界萬(wàn)物 萬(wàn)物也可轉(zhuǎn)化為氣 據(jù)記載 他把靈魂也看成是氣 這反映了他的樸素唯物主義思想 西方古代樸素自然觀 畢達(dá)哥拉斯的自然觀畢達(dá)哥拉斯 Pythagoras B C 580 B C 500 古希臘哲學(xué)家 數(shù)學(xué)家和音樂(lè)理論家 畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的創(chuàng)始人 哲學(xué)思想 認(rèn)為 數(shù) 是萬(wàn)物的本原 世界是一個(gè)由數(shù)和數(shù)的關(guān)系構(gòu)成的和諧系統(tǒng) 每一種事物都是一種數(shù)的和諧 數(shù)是千差萬(wàn)別的根本原因 他提出的宇宙結(jié)構(gòu)論是天才的構(gòu)想 畢達(dá)哥拉斯的哲學(xué)思想是古希臘唯心主義哲學(xué)的開始 直接影響了以后的哲學(xué)家 特別是柏拉圖 西方古代樸素自然觀 畢達(dá)哥拉斯的自然觀 萬(wàn)物的始基是 一元 從 一元 中產(chǎn)生出 二元 二元 是從屬于 一元 的不定的質(zhì)料 一元 則是原因 從完滿的 一元 與不定的 二元 中產(chǎn)生出各種數(shù)目 從數(shù)目產(chǎn)生出點(diǎn) 從點(diǎn)產(chǎn)生線 從線產(chǎn)生出平面 從平面產(chǎn)生出立體 從立體產(chǎn)生出感覺所及的一切物體 產(chǎn)生出四種元素 水 火 土 空氣 這四種元素以各種不同的方式互相轉(zhuǎn)化 于是創(chuàng)造出有生命的 精神的 球形的世界 把 數(shù) 作為萬(wàn)物始基 以一種較抽象 較一般的東西 數(shù) 來(lái)說(shuō)明 反映了人類抽象思維能力的提高與進(jìn)步 西方古代樸素自然觀 赫拉克利特的自然觀赫拉克利特 Heraclitus B C 540 B C 470 希臘唯物主義哲學(xué)家 生于小亞細(xì)亞西部愛非斯 是該城王室的后裔 愛非斯學(xué)派的創(chuàng)始人 他放棄了貴族特權(quán) 專心研讀哲學(xué) 哲學(xué)思想 世界本原 火 是萬(wàn)物的本原 世界不是神創(chuàng)造的 它是由火的變化生成的 火在按規(guī)律燃燒著熄滅著 樸素的辯證法思想 所謂 一切皆流 一切皆變 他比喻說(shuō) 人不能兩次踏進(jìn)同一條河流 對(duì)立理論 世間的事物都是相對(duì)的 在沒有理解惡的時(shí)候也就不可能理解善 西方古代樸素自然觀 赫拉克利特的自然觀他說(shuō) 這個(gè)世界對(duì)一切存在物都是同一的 它不是任何神所創(chuàng)造的 也不是任何人所創(chuàng)造的 它過(guò)去 現(xiàn)在和未來(lái)永遠(yuǎn)是一團(tuán)永恒的活火 在一定的分寸上燃燒 在一定的分寸上熄滅 又說(shuō) 火產(chǎn)生一切 一切都復(fù)歸于火 一切事物都換成火 火也換成一切事物 意義 否定世界上存在超自然的神 而以自然界本身的物質(zhì)去尋求世界萬(wàn)物的本原 用一種形態(tài)的物質(zhì)來(lái)說(shuō)明千變?nèi)f化 五彩繽紛的世界 他試圖從多樣性中尋求統(tǒng)一性的思想 是人類認(rèn)識(shí)史上的一大飛躍 以樸素的方式道出了 世界的統(tǒng)一性在于其物質(zhì)性 這一深刻的哲學(xué)道理 西方古代樸素自然觀 恩培多克勒的自然觀恩培多克勒 Empedokles B C 490 B C 430 西西里南岸的阿克拉加斯的公民 是一個(gè)民主派的政治家 同時(shí)他又自命為神 哲學(xué)思想 宇宙萬(wàn)物是由 火 氣 水 土 四種物質(zhì)元素按不同比例混合 從而形成各種不同性質(zhì)的東西 萬(wàn)物分解后又重新回到火 氣 土 水 恩培多克勒認(rèn)為是兩種外在的力量 即 愛 和 恨 斗爭(zhēng) 的力量造成四種元素的結(jié)合和分離 西方古代樸素自然觀 德謨克利特的自然觀德謨克利特 Demokritos B C 460 B C 370 是經(jīng)驗(yàn)的自然科學(xué)家和希臘人中第一個(gè)百科全書式的學(xué)者 在整個(gè)希臘文化史上 其博學(xué)多才的程度除了亞里士多德 無(wú)人能及其項(xiàng)背 是古希臘樸素唯物主義之集大成者 哲學(xué)思想 他提出 萬(wàn)物的本原是原子與虛空 原子在虛空中急劇而凌亂地作直線運(yùn)動(dòng) 互相碰撞形成一個(gè)漩渦運(yùn)動(dòng) 結(jié)合成世界萬(wàn)物 他還提出 世界上一切事物都是互相聯(lián)系的 都受因果必然性和客觀規(guī)律性的制約 原子論 對(duì)西方后世產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響 西方古代樸素自然觀 德謨克利特的自然觀原子論其認(rèn)為世界的本原是原子和虛空 原子 在希臘文中是 不可分割 之意 原子是最小的 不可分割的 其根本屬性就是絕對(duì)充實(shí) 沒有空隙 原子在質(zhì)上只有形狀 大小 位置 排列次序的不同 虛空 是空洞的無(wú)限空間 其特點(diǎn)是松散 但虛空和原子同樣實(shí)在 虛空是原子的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所 原子由于內(nèi)部沒有空隙而沒有內(nèi)部運(yùn)動(dòng) 但可以在外部的虛空中運(yùn)動(dòng) 原子在虛空中的運(yùn)動(dòng)必然產(chǎn)生碰撞 導(dǎo)致原子之間的結(jié)合和分離 西方古代樸素自然觀 亞里士多德的自然觀亞里士多德 Aristotle B C 384 B C 322 世界古代史上最博學(xué)的哲學(xué)家和科學(xué)家 出生于馬其頓的斯塔基拉 他常和學(xué)生一起在林蔭道上邊散步邊講學(xué) 史稱 逍遙學(xué)派 主要思想 在哲學(xué) 歷史 政治 美學(xué) 動(dòng)植物學(xué)及其他自然科學(xué)方面造詣深厚 基于對(duì)古代哲學(xué)和科學(xué)的總結(jié) 詳細(xì)闡述了自然觀 認(rèn)識(shí)論 方法論和邏輯學(xué) 創(chuàng)立了形式邏輯學(xué) 豐富和發(fā)展了哲學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科 對(duì)科學(xué)作出了巨大的貢獻(xiàn) 西方古代樸素自然觀 亞里士多德的自然觀運(yùn)動(dòng)觀與時(shí)空觀運(yùn)動(dòng)是潛能向現(xiàn)實(shí) 質(zhì)料向形式的過(guò)渡 有本質(zhì) 數(shù)量 性質(zhì)和位置的運(yùn)動(dòng)且永恒 其與物體 時(shí)間 空間不可分 空間有限 是圍繞與被圍繞物體間的界限 時(shí)間是運(yùn)動(dòng)的度量 宇宙觀 四元素說(shuō) 土 水 氣 火組成地球 地心說(shuō) 后遭到哥白尼的批判 以太 構(gòu)成天體 后遭遇愛因斯坦的批判 亞里士多德的宇宙模型 中國(guó)古代樸素自然觀 老子論道陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)五行學(xué)說(shuō)元?dú)鈱W(xué)說(shuō)八卦學(xué)說(shuō) 老子論道 老子 B C 570 B C 470 思想家 道家學(xué)派創(chuàng)始人 姓李名耳 字伯陽(yáng) 春秋楚國(guó)苦縣曲仁里 今河南鹿邑縣 人 著有 道德經(jīng) 對(duì)中國(guó)哲學(xué)發(fā)展影響深遠(yuǎn) 主要思想 老子認(rèn)為 道 是宇宙萬(wàn)物的本原 無(wú) 有 是老子關(guān)于于萬(wàn)物生化的概念 其著作包含了豐富的辯證法思想 老子論道 老子的宇宙發(fā)展觀老子認(rèn)為道是萬(wàn)物的本源 老子描述的宇宙萬(wàn)物生成模式 道生一 一生二 二生三 三生萬(wàn)物道是這個(gè)生成鏈條中最早的存在 自然也就是萬(wàn)物最初的源頭了 萬(wàn)物由道輾轉(zhuǎn)生出 所以應(yīng)該合道 才能順利成長(zhǎng)和生存 因道生一 所以道便是 太一 老子論道 老子的生態(tài)觀人法地 地法天 天法道 道法自然 老子 道德經(jīng) 第二十五章 自然主義思想 主張回歸自然 不脫離自然 與自然和諧為一 即人法自然 人的一切思想和行為與自然相一致 相協(xié)調(diào) 不能違背自然 更不能破壞自然的和諧 復(fù)歸自然本性 提倡返樸歸真 敦厚樸實(shí) 反對(duì)浮華輕薄 浮華輕薄的禮義就是世亂禍?zhǔn)?所以人應(yīng)當(dāng)做到 見素抱樸 少私寡欲 認(rèn)識(shí)到貪欲多私是罪惡的根源 陰陽(yáng)五行學(xué)說(shuō) 陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)最早起源于解釋宇宙萬(wàn)物本原的嘗試 與科學(xué) 政治 宗教思想混雜在一起 其核心思想是 宇宙中存在兩種基本因素 即陰和陽(yáng) 這兩種因素之間的相互作用構(gòu)成了萬(wàn)事萬(wàn)物的結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系 陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)具有很辨證的思想 也具有強(qiáng)烈的非理性神秘主義色彩 天之四象 人有耳 目 口 鼻為之對(duì)應(yīng) 地之四象 人有氣 血 骨 肉為之對(duì)應(yīng) 人又有三百六十骨節(jié)以應(yīng)周天之?dāng)?shù) 所以天有四時(shí) 地有四方 人有四肢 指節(jié)可以觀天 掌紋可以察天 地 人合一 發(fā)展到后來(lái) 甚至某命理師屈指一自 一看掌紋 能斷出兇吉 從而走向神秘化 陰陽(yáng)五行學(xué)說(shuō) 五行學(xué)說(shuō)以金 木 水 火 土五種元素 作為構(gòu)成宇宙萬(wàn)物及各種自然現(xiàn)象變化的基礎(chǔ) 五行說(shuō)把自然界一切事物的性質(zhì)分別納入這五大類的范疇 五行說(shuō)的核心是相生相克與循環(huán)觀 五種元素在天上形成金木水火土五星 在地上就是金木水火土五種物質(zhì) 在人就是仁義禮智信五種德性 古人認(rèn)為這五類物質(zhì)在天地之間形成串聯(lián) 如果天上的木星有了變化 地上的木類和人的仁心都隨之產(chǎn)生變異 占星術(shù)就是以這種天 地 人三界相互影響為理論基礎(chǔ)衍生而來(lái)的 陰陽(yáng)五行學(xué)說(shuō) 樸素唯物論思想和自發(fā)辯證自然觀認(rèn)為世界是物質(zhì)的 陰陽(yáng)說(shuō)認(rèn)為陰陽(yáng)二氣乃天地萬(wàn)物之源 五行說(shuō)則認(rèn)為金木水火土五種最基本的物質(zhì)是構(gòu)成世界不可缺少的元素 陰陽(yáng)的對(duì)立和交感是宇宙生生不息的最根本的原因所在 五種物質(zhì)相互滋生 相互制約 即相生相克 處于不斷的運(yùn)動(dòng)變化之中 五行生克圖 五行相生金生水水生木木生火火生土土生金 五行相克火克金金克木木克土土克水水克火 元?dú)庹f(shuō) 元?dú)庹f(shuō)是中國(guó)古人在探索世界物質(zhì)本原的過(guò)程中 發(fā)展的一門相對(duì)比較完整的學(xué)說(shuō) 元?dú)庹f(shuō)認(rèn)為 宇宙天地和世界萬(wàn)物都是由 氣 構(gòu)成 氣 稀微無(wú)形 人眼察覺不到 但又充滿宇宙太空 元?dú)膺€處在不停的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中 它聚集生成萬(wàn)物 而萬(wàn)物又離散成為元?dú)?由于元?dú)獾倪\(yùn)動(dòng) 由于元?dú)庵嘘庩?yáng)兩種屬性的矛盾沖突 從而構(gòu)成了宇宙萬(wàn)物及其運(yùn)動(dòng)的多樣性 八卦說(shuō) 周易 是中國(guó)文化的巨著 它對(duì)中國(guó)的哲學(xué) 自然科學(xué) 社會(huì)科學(xué)等都有著巨大的影響 周易 分為 易經(jīng) 及 易傳 易經(jīng) 又成為本經(jīng) 它是我國(guó)西周末年的一部古代自然科學(xué)的典籍 對(duì)于中國(guó)古代的文化和科技有著重大的影響 易傳 成書于春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期 是對(duì) 易經(jīng) 的注釋和發(fā)揮 史記 載 文王拘而演周易 故古人多依司馬遷之說(shuō)而認(rèn)同 易經(jīng) 乃周文王所著 八卦說(shuō) 周易 理論概觀陰陽(yáng)觀 一陰一陽(yáng)之謂道 圜道觀 往者屈也 來(lái)者信也 屈信相感而利生焉 變易觀 變則通 通則久天人觀 天人合一 易經(jīng) 中八卦的生成與二進(jìn)制的發(fā)明 易有太極 是生兩儀 兩儀生四象 四象生八卦 其八卦生成原理也正是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)所應(yīng)用的二進(jìn)制原理 八卦說(shuō) 萊布尼茨發(fā)明二進(jìn)制萊布尼茲發(fā)現(xiàn)二進(jìn)制的時(shí)間大約是在1672 1676年 1679年3月15日 他寫了題為 二進(jìn)算術(shù) 的論文 對(duì)二進(jìn)制進(jìn)行了充分的討論 并建立了二進(jìn)制的表示及運(yùn)算 萊布尼茨二進(jìn)制的發(fā)明與 易經(jīng) 之音存在著微妙的關(guān)系 萊布尼茨發(fā)明了二進(jìn)制并賦予了它宗教的內(nèi)涵 并體現(xiàn)在他寫給當(dāng)時(shí)在中國(guó)傳教的法國(guó)耶穌士會(huì)牧師布維 JoachimBouvet 1662 1732 的信中說(shuō) 古代樸素自然觀是一種自發(fā)唯物主義和樸素辨證法的自然觀 主要圍繞三個(gè)問(wèn)題嘗試對(duì)自然界作統(tǒng)一的合乎理性的說(shuō)明 萬(wàn)物的本原 宇宙的起源與演化 自然 一個(gè)自身有生命的 不斷地生長(zhǎng)發(fā)育著的有機(jī)體 古代樸素辨證法的自然觀的產(chǎn)生 標(biāo)志著人類開始運(yùn)用理性思維從自然本身探索自然的奧秘 本原 本質(zhì) 規(guī)律 是認(rèn)識(shí)自然的道路上的巨大進(jìn)步 古代樸素自然觀的特點(diǎn) 直觀性 具有唯物主義的傾向 直觀地整體地從客觀世界自身去尋找世界的本原 辯證性 閃爍著辯證法的光輝 充分地注意到世界是一個(gè)運(yùn)動(dòng)變化著的世界 看到自然界的矛盾現(xiàn)象 并把對(duì)立面的對(duì)立統(tǒng)一作為事物發(fā)展的動(dòng)力 思辨性 古代樸素的自然觀是唯物的辯證的 但是樸素的 直觀感性的 猜測(cè)思辨的 它從總體上把握自然界 缺乏實(shí)驗(yàn)科學(xué)基礎(chǔ) 把物質(zhì)歸結(jié)為一種具體形態(tài) 這是有缺陷的 中世紀(jì)宗教神學(xué)的自然觀的特點(diǎn) 中世紀(jì)宗教神學(xué)自然觀的基本點(diǎn) 自然界及其萬(wàn)物是由上帝 神 創(chuàng)于虛無(wú)之中 按照上帝的創(chuàng)造和安排 地球是宇宙不變的中心 各天體的位置和運(yùn)行都是上帝的安排的 而地獄就在我們的腳下 自然界萬(wàn)物自己是不能運(yùn)動(dòng)的 而是在上帝的推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)的 運(yùn)動(dòng)又服從造物主的目的 人類由上帝創(chuàng)造 人類既不能理解上帝的目的 更不能改變上帝的意志 一切只能服從 1 近代自然科學(xué)的誕生和機(jī)械唯物主義自然觀的科學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié)近代自然科學(xué)和機(jī)械唯物主義自然觀 2 近代機(jī)械唯物主義自然觀 3 近代機(jī)械唯物主義自然觀的局限 意大利文藝復(fù)興之后 科學(xué)觀點(diǎn)和自然觀點(diǎn)的第一次重大改變 是哥白尼在天文學(xué)領(lǐng)域完成的 1543年 天體運(yùn)行論 的發(fā)表揭開了近代自然科學(xué)的序幕 引發(fā)了自然觀的變革 地球不是不動(dòng)的 也不是宇宙中心 摒棄了神創(chuàng)世的宇宙觀 1 近代自然科學(xué)的誕生和機(jī)械唯物主義自然觀的科學(xué)基礎(chǔ) 1 近代自然科學(xué)的誕生 哥白尼革命 天文學(xué)革命 尼古拉 哥白尼 Nicolaus Copernicus 1473 1543 是波蘭偉大的天文學(xué)家 太陽(yáng)中心說(shuō)的創(chuàng)始人 近代天文學(xué)的奠基人 他也是一位多才多藝 學(xué)識(shí)淵博的巨人是一位杰出的醫(yī)生 社會(huì)活動(dòng)家 數(shù)學(xué)家 經(jīng)濟(jì)學(xué)家和畫家 天文學(xué)革命 天文學(xué)的革命是近代自然科學(xué)的開端哥白尼首先向教會(huì)權(quán)威和神學(xué)世界觀挑戰(zhàn) 哥白尼經(jīng)過(guò)三十多年對(duì)日 月 星辰運(yùn)動(dòng)的觀察與計(jì)算 提出 太陽(yáng)中心說(shuō) 并寫成 天體運(yùn)行論 一書 他指出太陽(yáng)是宇宙的中心 地球不過(guò)是圍繞太陽(yáng)運(yùn)行并能自轉(zhuǎn)的一顆普通行星而已 推翻了中世紀(jì)流行的托勒密的 地球中心說(shuō) 揭穿了所謂 上帝賦予地球特殊地位 的說(shuō)法 摧毀了上帝創(chuàng)造世界的謬論 也是自然科學(xué)開始從神學(xué)中解放出來(lái)的標(biāo)志 因此 發(fā)表 天體運(yùn)行論 的1543年被當(dāng)作近代科學(xué)的開端 它認(rèn)為地球是宇宙的中央 日月星辰都圍繞地球運(yùn)行 科學(xué)發(fā)展到牛頓階段 終于為這次革命畫上了一個(gè)句號(hào) 1687年 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 出版 標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系形成 將月上世界和月下世界統(tǒng)一起來(lái) 提出了一系列經(jīng)典力學(xué)基本概念 建立了經(jīng)典力學(xué)的完整體系 概念 原理和運(yùn)動(dòng)三定律與萬(wàn)有引力定律 實(shí)現(xiàn)了第一次自然科學(xué)的大綜合 牛頓力學(xué)揭示了宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律 是機(jī)械論自然觀的自然科學(xué)基礎(chǔ) 2 機(jī)械唯物主義自然觀的科學(xué)基礎(chǔ) 牛頓力學(xué) 艾薩克 牛頓 艾薩克 牛頓IsaacNewton 1643 1727 生于英格蘭林肯郡的小鎮(zhèn)烏爾斯普 偉大的物理學(xué)家 天文學(xué)家 數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家 經(jīng)典力學(xué)體系的建立者 實(shí)現(xiàn)近代科學(xué)的第一次大綜合 被譽(yù)為人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一 艾薩克 牛頓 科學(xué)成就古希臘哲學(xué)家的和諧思想不能在天與地之間連貫 亞里士多德認(rèn)為天上的日 月 星辰的運(yùn)行軌道是圓形 因?yàn)橹挥袌A運(yùn)動(dòng)才是完美的 和諧的 而地上的運(yùn)動(dòng) 例如重物直線下落是凡俗的 牛頓引力理論和運(yùn)動(dòng)三定律把天上行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來(lái) 實(shí)現(xiàn)了天上人間的統(tǒng)一 實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大綜合 這是牛頓的偉大貢獻(xiàn) 英國(guó)著名詩(shī)人蒲柏在為牛頓所寫的墓志銘上這樣說(shuō) 大自然和它的規(guī)律隱藏在黑暗之中上帝說(shuō) 讓牛頓去吧一切便燦爛光明 慣性是物質(zhì)的本質(zhì)屬性 物質(zhì)自身沒有改變狀態(tài)的能力 只有當(dāng)外力作用于運(yùn)動(dòng)物體只上市 真正的運(yùn)動(dòng)才能發(fā)生或有所改變 機(jī)械論者據(jù)此提出了外因論 哲學(xué)的全部任務(wù)看來(lái)就在于從各種運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象來(lái)研究各種自然之力 而后用這些力去論證其他的現(xiàn)象 機(jī)械論者試圖把一切運(yùn)動(dòng)都還原為機(jī)械運(yùn)動(dòng) 機(jī)械論自然觀的自然科學(xué)基礎(chǔ) 物體的運(yùn)動(dòng)只能改變物體的速度與位置 不能改變質(zhì)量 機(jī)械論者據(jù)此把一切變化歸結(jié)為位置變化 否認(rèn)質(zhì)變 存在 絕對(duì)空間 和 絕對(duì)時(shí)間 空間和時(shí)間成了脫離物質(zhì)的獨(dú)立實(shí)體 機(jī)械論自然觀的自然科學(xué)基礎(chǔ) 可以用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方程是表示機(jī)械因果性公式 據(jù)此可以精確預(yù)言運(yùn)動(dòng)結(jié)果 能用同樣的推理方法從力學(xué)原理中推導(dǎo)出自然界的其他許多現(xiàn)象 物質(zhì)微粒 可以無(wú)限地分割 而且是可以無(wú)限地把它分離開來(lái)的 機(jī)械論者據(jù)此力圖機(jī)械地分解自然界 把自然界還原為物質(zhì)實(shí)體的集合 把物質(zhì)實(shí)體還原為基本粒子的集合 機(jī)械論自然觀的自然科學(xué)基礎(chǔ) 世界是一部由惰性物體組成的機(jī)器 物體運(yùn)動(dòng)是由于外力的推動(dòng) 遵循嚴(yán)格機(jī)械決定論的因果關(guān)系 2 近代機(jī)械唯物主義自然觀 1 機(jī)械的自然圖景 2 嚴(yán)格的機(jī)械決定論 拉普拉斯決定論 由于近代初期力學(xué)首先得到比較充分的發(fā)展 同時(shí)由于在17 18世紀(jì)技術(shù)中的力學(xué)應(yīng)用即機(jī)械技術(shù)發(fā)明的愈益增加 相應(yīng)地 形成了以力學(xué)為模式解釋宇宙 世界的觀點(diǎn)和理論 這就是所謂的機(jī)械論和形而上學(xué)的自然觀 宇宙是一部巨大的 精確的機(jī)器 所有的星體都在確定的軌道上精確地運(yùn)行 宇宙是最有意義和最美妙的機(jī)械裝置 動(dòng)物是機(jī)器 人是機(jī)器 1 機(jī)械的自然圖景 1 法國(guó)著名作家德芒納蒂爾 16世紀(jì)末 世界是一部機(jī)器2 開普勒 將天體機(jī)械比喻為時(shí)鐘3 笛卡爾 自然圖景是受精確數(shù)學(xué)法則支配的完善的機(jī)器 動(dòng)物是純粹的機(jī)器4 霍布斯 英 生命是肢體的運(yùn)動(dòng) 心臟 發(fā)條 神經(jīng) 游絲 關(guān)節(jié) 齒輪5 伏爾泰 宇宙是一架巨大的機(jī)器 制造機(jī)器匠就是上帝6 法國(guó)唯物主義哲學(xué)家拉美特利 laMettrie 1709 1751 人是機(jī)器 把人簡(jiǎn)化為一種沒有靈魂的自動(dòng)機(jī) 霍爾巴赫 在大風(fēng)揚(yáng)起的塵埃漩渦中 沒有任何一個(gè)塵土分子的分布是偶然的 拉普拉斯完全決定論 物理系統(tǒng)的狀態(tài)完全決定于該系統(tǒng)的初始狀態(tài) 在牛頓力學(xué)體系中就是如此 2 嚴(yán)格的機(jī)械決定論 拉普拉斯決定論 Laplace 在 概率論的解析理論 中提出 設(shè)想一個(gè)妖或智神 知道宇宙中所有物體的受力與初始位置和速度 那么宇宙的未來(lái)和過(guò)去就是完全決定的 都是已知的 近代機(jī)械唯物主義自然觀 近代機(jī)械唯物主義自然觀的特點(diǎn)恢復(fù)和堅(jiān)持了唯物主義自然觀 堅(jiān)持按照客觀事物的本來(lái)面目認(rèn)識(shí)自然事物 承認(rèn)自然界及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是客觀的 不是上帝干預(yù)的 天上 地下 有著統(tǒng)一的客觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律 具有機(jī)械性的缺陷 用力學(xué)的知識(shí)和規(guī)律去解釋 說(shuō)明其他一切自然現(xiàn)象 甚至認(rèn)為 運(yùn)動(dòng)是機(jī)器 人是機(jī)器 具有形而上學(xué)的缺陷 認(rèn)為各種自然現(xiàn)象是彼此孤立的 沒有聯(lián)系的 而且是 靜止不動(dòng) 絕對(duì)不變 的 即使有動(dòng) 也是外力的推動(dòng) 自然界的變化只是數(shù)量的增減和場(chǎng)所的變更 而變化的原因不在事物的內(nèi)部 而是外力所致 第三節(jié)辯證唯物主義自然觀 辯證唯物主義自然觀產(chǎn)生的客觀條件 天文學(xué) 康德 拉普拉斯星云學(xué)說(shuō)地質(zhì)學(xué) 賴爾的 地質(zhì)漸變論 物理學(xué) 能量守恒與轉(zhuǎn)化定律化學(xué) 原子論的確立和人工合成尿素生物學(xué) 細(xì)胞學(xué)說(shuō)生物進(jìn)化論 天文學(xué)方面 康德星云假說(shuō)1755年 德國(guó)哲學(xué)家康德在 自然通史和天體理論 中提出天體的星云演化假說(shuō) 在這一假說(shuō)中 康德指出了太陽(yáng)系不可避免的毀滅 在僵死的機(jī)械論自然觀上打開了第一道缺口 對(duì)宇宙神創(chuàng)論是一個(gè)有力的批判 為辯證唯物主義自然觀的形成提供了天文學(xué)方面的基礎(chǔ) 天文學(xué)方面 康德星云假說(shuō)基本論點(diǎn)是 第一 太陽(yáng)系是由彌漫星云物質(zhì) 即大團(tuán)的氣體和塵埃演化而來(lái) 第二 形成太陽(yáng)系的動(dòng)力是自引力 即星云各部分之間相互吸引的力 天文學(xué)方面 拉普拉斯星云假說(shuō)1796年 法國(guó)科學(xué)家拉普拉斯在 宇宙系統(tǒng)論 中 獨(dú)立于康德 提出了第一個(gè)科學(xué)的太陽(yáng)系起源理論 星云說(shuō) 康德的星云說(shuō)是從哲學(xué)角度提出的 而拉普拉斯則從數(shù)學(xué) 力學(xué)角度充實(shí)了星云說(shuō) 因此 人們常常把他們兩人的星云說(shuō)稱為 康德 拉普拉斯星云說(shuō) 天文學(xué)方面 康德 拉普拉斯星云假說(shuō)在僵化的自然觀上打開第一個(gè)缺口 關(guān)于第一次推動(dòng)的問(wèn)題被取消了 地球和整個(gè)太陽(yáng)系表現(xiàn)為某種在時(shí)間的進(jìn)程中逐漸生成的東西 地質(zhì)學(xué)方面 賴爾的漸變論英國(guó)地質(zhì)學(xué)賴爾在 地質(zhì)學(xué)原理 中以豐富的材料論證了地球地層漸變的理論 他認(rèn)為地球表面的變遷是由于各種自然力的緩沖作用而形成的 并不是超自然的力量 如上帝的作用 賴爾的漸變論有力地駁斥了災(zāi)變論的觀點(diǎn) 把地質(zhì)學(xué)引向了進(jìn)化 科學(xué)的道路 物理學(xué)方面 物質(zhì)守恒定律拉瓦錫化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了 化學(xué)變化前后物質(zhì)總質(zhì)量的守恒 為能量守恒定律做了鋪墊 能量守恒定律與轉(zhuǎn)化定律揭示了自然界各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式之間的相互聯(lián)系 相互轉(zhuǎn)化及規(guī)律 實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)的第二次大綜合 電磁理論 經(jīng)典電動(dòng)力學(xué) 法拉第把電和磁聯(lián)系起來(lái) 麥克斯韋證明光是一種電磁波 光學(xué) 電學(xué)和磁學(xué)就融合成為一體 實(shí)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)的第三次大綜合 化學(xué)方面 英國(guó)化學(xué)家玻義耳 科學(xué)元素概念的提出 法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫 建立的科學(xué)燃燒理論 英國(guó)化學(xué)家 物理學(xué)家道爾頓的科學(xué)原子論 1828年維勒用氰酸與氨合成了尿素 打破了有機(jī)物與無(wú)機(jī)物之間的界線 門捷列夫制定的元素周期律實(shí)現(xiàn)了使元素系統(tǒng)化 表明元素性質(zhì)的發(fā)展變化的過(guò)程是由量變到質(zhì)變的過(guò)程 是由低級(jí)到高級(jí) 由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程 生物學(xué)方面 細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立 德國(guó)植物學(xué)家施萊登施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺1838年和1839年先后創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說(shuō) 揭示動(dòng)植物由細(xì)胞組成 打破了物種之間的界線 達(dá)爾文 物種起源 英國(guó)生物學(xué)家達(dá)爾文發(fā)表了 物種的起源 一書 提出了以自然選擇為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化理論 指出植物和動(dòng)物以及人類在內(nèi) 并不是造物主制造的 都是自然界長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果 這一系列科學(xué)發(fā)現(xiàn)引起了自然觀的深刻革命 在僵化的形而上學(xué)自然觀上打開了一個(gè)又一個(gè)缺口 特別是物理學(xué) 生物學(xué)的兩次重大理論綜合 揭示了自然界運(yùn)動(dòng)形式的多樣性及其相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化 消融了有機(jī)界與無(wú)機(jī)界之間的鴻溝 自然界的主要過(guò)程得到了科學(xué)說(shuō)明 并被歸之于自然原因 為辯證唯物主義自然觀的產(chǎn)生提供了自然科學(xué)基礎(chǔ) 辯證唯物自然觀的創(chuàng)立 馬克思的工作馬克思 自然界是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ) 自然界在人類出現(xiàn)之前已存在 人類是自然界的一部分 人類發(fā)展的歷史本身是自然史的即自然界成為人的這一過(guò)程的一部分 1844年經(jīng)濟(jì)學(xué) 哲學(xué)手稿 恩格斯的工作辯證唯物主義自然觀 主要是恩格斯創(chuàng)立的 集中體現(xiàn)在 自然辯證法 和 反杜林論 中 概括和總結(jié)了時(shí)代自然科學(xué)的成果 批判地吸收了德國(guó)古典哲學(xué)的合理成分 建立起辯證唯物主義的自然觀 自然界是物質(zhì)的 運(yùn)動(dòng)在量上和質(zhì)上都是不滅的 意識(shí) 思維是物質(zhì)高度發(fā)展的產(chǎn)物 時(shí)間和空間是物質(zhì)的固有屬性和存在形式 自然界的一切事物都是矛盾統(tǒng)一體 矛盾推動(dòng)自然界運(yùn)動(dòng) 發(fā)展 人類和社會(huì)是自然界發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物 實(shí)踐導(dǎo)致自然界分化為天然自然和 人化自然 3 辯證唯物主義自然觀 1 基本內(nèi)容 2 基本特征 人與自然的對(duì)象性關(guān)系是能動(dòng)性與受動(dòng)性的統(tǒng)一 唯物論與辯證法的統(tǒng)一 自然史與人類史的統(tǒng)一 天然自然與人化自然的統(tǒng)一 歷史本身是自然史的即自然界成為人這一過(guò)程的一個(gè)現(xiàn)實(shí)部分 并且 把經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)的發(fā)展理解為一種自然史的過(guò)程 自然史與人類史的統(tǒng)一 天然自然與人化自然的統(tǒng)一 以往的自然觀都是 天然自然觀 辯證唯物主義自然觀所揭示的自然界還包含人化了的自然界 人創(chuàng)造 占有和 再生產(chǎn) 的自然界 這種自然觀更符合自然和人類發(fā)展的事實(shí) 并強(qiáng)調(diào)了人的參與 說(shuō)明了人與自然關(guān)系中最能體現(xiàn)人的本質(zhì)的方面在于人能按照自己的意志塑造自然界 人是能動(dòng)的自然存在物 但人的能動(dòng)性的發(fā)揮是受自然制約的 是不能超越自然限度的 外在自然對(duì)人的優(yōu)先地位并不因人的活動(dòng)而消失 人類只能順應(yīng)自然規(guī)律 人在自然界里獲得的自由程度還取決于對(duì)自己受動(dòng)性的認(rèn)識(shí)程度和控制能力 人與自然的對(duì)象性關(guān)系是能動(dòng)性與受動(dòng)性的統(tǒng)一 為馬克思主義的科學(xué)觀 科學(xué)方法論以及科學(xué)與社會(huì)的研究奠定了理論基礎(chǔ) 3 重大意義 實(shí)現(xiàn)了自然觀發(fā)展史上的革命性變革 為科學(xué)與技術(shù)提供了世界觀 認(rèn)識(shí)論 方法論和價(jià)值論的理論前提 為自然科學(xué)和人的科學(xué)的結(jié)合提供了理論前提 辯證唯物自然觀的發(fā)展 經(jīng)典物理學(xué)的巨大成就 19世紀(jì) 物理學(xué)以經(jīng)典力學(xué) 熱力學(xué) 統(tǒng)計(jì)物理學(xué)和電磁學(xué)為支柱 建立了一座宏偉而近乎完美的經(jīng)典物理學(xué)大廈 經(jīng)典物理學(xué)的巨大成就 使人們認(rèn)為物理學(xué)的發(fā)展已基本完成 人們對(duì)物理世界的解釋已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn) 物理學(xué)的一些基本的 原則的問(wèn)題都已經(jīng)解決 剩下只是在一些細(xì)節(jié)上作一些補(bǔ)充和修正 使已知公式中的各個(gè)常數(shù)測(cè)得更精確一些 洛倫茲 在今天 人們提出了與昨天所說(shuō)的截然相反的主張 這樣一來(lái) 已經(jīng)沒有真理的標(biāo)準(zhǔn)了 也不知道科學(xué)是什么了 我真后悔我未能在這些矛盾出現(xiàn)前五年死去 19世紀(jì)末20世紀(jì)初以來(lái) 自然科學(xué)的發(fā)展 促進(jìn)了系統(tǒng)自然觀和生態(tài)自然觀的形成和確立 這是對(duì)辯證唯物主義自然觀的新發(fā)展 經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī) 系列新發(fā)現(xiàn)首先是世紀(jì)之交物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn) 電子 X射線和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線 1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放射性 1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子 隨后居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性元素 這些發(fā)現(xiàn)立刻動(dòng)搖了關(guān)于原子和元素不可分 不變 是物質(zhì)組成最小單位的形而上學(xué)觀念 19世紀(jì)下半葉 牛頓力學(xué)在各個(gè)自然科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用 似乎 經(jīng)典物理學(xué)大廈已經(jīng)竣工完成 但是 就在經(jīng)典物理學(xué)家慶賀大廈即將竣工之際 大廈的底座和基礎(chǔ)卻出現(xiàn)了裂痕 19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理學(xué)出現(xiàn)三大發(fā)現(xiàn)和兩個(gè)問(wèn)題 很快引起了一場(chǎng)物理學(xué)革命 徹底改變了科學(xué)家的自然圖景 當(dāng)時(shí)物理學(xué)家的泰斗 凱爾文勛爵在新年賀詞中把物理學(xué)的19世紀(jì)發(fā)展和20世紀(jì)的前景比喻為 物理學(xué)一片晴朗天空 只有兩朵小小烏云 這兩朵烏云就是黑體輻射問(wèn)題和以太問(wèn)題 然而這兩個(gè)問(wèn)題不僅沒得到解決 而且變成了壓城的滾滾黑云 經(jīng)典物理學(xué)危機(jī) 兩朵 烏云 其次是物理學(xué)的萬(wàn)里晴空中飄來(lái)了兩朵烏云 第一朵 以太漂移 的 零結(jié)果 即證實(shí)根本不存在以太 第二朵 黑體輻射的 紫外災(zāi)難 經(jīng)典理論完全不能解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果 科學(xué)家進(jìn)而發(fā)現(xiàn) 伽利略相對(duì)性原理僅適用于經(jīng)典力學(xué) 但卻不適用于經(jīng)典電磁學(xué) 至此 經(jīng)典物理學(xué)體系內(nèi)部矛盾重重 陷入全面徹底的危機(jī) 兩朵烏云 以太漂移 1876年 1879年間 美國(guó)物理學(xué)家邁克爾遜和莫雷進(jìn)行了搜索以太風(fēng)的實(shí)驗(yàn) 他們?cè)O(shè)想 如果地球有相對(duì)于以太的運(yùn)動(dòng)而以太又是光的傳播介質(zhì) 那么光順著以太的方向運(yùn)動(dòng)到一定距離再沿逆著以太方向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)原點(diǎn)的時(shí)間 必然會(huì)大于光垂直于以太運(yùn)動(dòng)方向往返同樣距離的時(shí)間 就好像游泳時(shí)順流逆流各游相等距離的時(shí)間必然大于等距離往返對(duì)岸的時(shí)間 多次實(shí)驗(yàn)并沒有找到以太風(fēng)或地球相對(duì)于以太的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 黑體輻射 黑體受高溫而向外輻射 斯特凡 黑體輻射的總能量與他的絕對(duì)溫度的4次方成正比 維恩 維恩公式在短波部分與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合 瑞利和金斯 瑞利 金斯公式在長(zhǎng)波部分與實(shí)驗(yàn)吻合 在短波部分 得出荒謬的結(jié)論 即當(dāng)輻射的波長(zhǎng)無(wú)限小時(shí)可以獲得無(wú)限大的能量 后來(lái)被稱為 紫外災(zāi)難 普朗克 1900年通過(guò)內(nèi)插法將維恩公式和瑞利 金斯公式結(jié)合 提出能量子概念 普朗克 德 1858 1947 辯證唯物自然觀的發(fā)展 危機(jī)與革命電子的發(fā)現(xiàn) 打破了原子不可分的傳統(tǒng)觀念 開辟了原子物理學(xué)的嶄新領(lǐng)域 放射性的發(fā)現(xiàn) 導(dǎo)致了放射學(xué)的研究 為原子核物理學(xué)作好必要的準(zhǔn)備 以太漂移的探索 使以太理論處于重重矛盾之中 為從根本上拋開以太存在的假設(shè) 創(chuàng)立狹義相對(duì)論提供了重要依據(jù) 黑體輻射的研究導(dǎo)致了普朗克黑體輻射定律 由此提出了量子假說(shuō) 開辟了量子力學(xué)時(shí)代 辯證唯物自然觀的發(fā)展 相對(duì)論的提出以太檢驗(yàn) 麥克爾遜 莫雷實(shí)驗(yàn)相對(duì)論的提出 1905年狹義相對(duì)論 該理論表明絕對(duì)空間與絕對(duì)時(shí)間的概念是想象中的虛構(gòu) 不是直接由物理學(xué)的觀察和實(shí)驗(yàn)得來(lái)的 牛頓的時(shí)空觀是一種經(jīng)驗(yàn)感覺 相對(duì)論中的質(zhì)能方程表明以光速運(yùn)動(dòng) 質(zhì)量與能量等效 數(shù)值等效 而并非是質(zhì)量與能量相同 質(zhì)量與能量是物質(zhì)的一種屬性 辯證唯物自然觀的發(fā)展 狹義相對(duì)論兩個(gè)基本原理相對(duì)性原理光速不變?cè)硐鄬?duì)論時(shí)空觀同時(shí)的相對(duì)性時(shí)間的相對(duì)性空間的相對(duì)性質(zhì)量的相對(duì)性 辯證唯物自然觀的發(fā)展 量子論和量子力學(xué)的建立黑體輻射的紫外災(zāi)難 1900年 普朗克提出能量子假說(shuō) 1905年 愛因斯坦提出光量子假說(shuō)及理論 1911年 盧瑟福提出原子的有核模型 1913年 波爾量子論原子模型 辯證唯物自然觀的發(fā)展 量子論和量子力學(xué)的建立1923年 德布洛意提出物質(zhì)波假說(shuō) 1925 1926 薛定諤提出波動(dòng)力學(xué) 海森堡提出矩陣力學(xué) 1927年證明二者等價(jià) 測(cè)不準(zhǔn)原理 不能同時(shí)以任意高的準(zhǔn)確度測(cè)定電子的位置和速度 玻爾的互補(bǔ)概念 電子的粒子圖象與波動(dòng)圖象看作是同一個(gè)實(shí)在的兩個(gè)互補(bǔ)的描述 這兩個(gè)描述中的任何一個(gè)都只能是部分正確的 有關(guān)實(shí)在的基本概念發(fā)生了巨大變革 辯證唯物自然觀的發(fā)展 人類對(duì)自然認(rèn)識(shí)的新發(fā)展通過(guò)這場(chǎng)激動(dòng)人心的物理學(xué)革命 在科學(xué)理論基礎(chǔ)和自然觀上都產(chǎn)生了重要后果 兩個(gè)全新的基礎(chǔ)理論 相對(duì)論和量子力學(xué)大大擴(kuò)展了人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí) 微觀 從原子到夸克宇觀 從星系到河外星系生物 從細(xì)胞到基因物質(zhì)的利用 從微米水平到納米水平 信息的交流 從電報(bào) 電話到互聯(lián)網(wǎng) 能量的開發(fā) 化石能 核能 太陽(yáng)能 思維方式的變革 從辯證思維到系統(tǒng)思維 上帝擲不擲色子 愛因斯坦和玻爾三十年之爭(zhēng) 玻爾與愛因斯坦之爭(zhēng)是現(xiàn)代物理學(xué)史上一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)論爭(zhēng) 論戰(zhàn)的主題先是波粒二象性和測(cè)不準(zhǔn)原理 后是EPR 佯謬 及其發(fā)展 貝爾不等式 海森伯的測(cè)不準(zhǔn)原理及玻爾的并協(xié)性概念 構(gòu)成了量子理論的物理詮釋的進(jìn)一步工作的基礎(chǔ) 它們是后來(lái)眾所周知的量子理論的哥本哈根詮釋的兩根主要支柱 對(duì)于量子力學(xué)要求放棄經(jīng)典物理學(xué)中的因果決定論描述 代之以非決定論的量子理論描述 愛因斯坦表示不能接受 在他看來(lái) 上帝不擲色子 玻爾的物理學(xué)考試一次 哥本哈根大學(xué)出了一道物理試題 如何用一只氣壓計(jì)測(cè)量摩天大樓的高度 一個(gè)學(xué)生給出的答案是 把一根繩子系在氣壓計(jì)上 將氣壓計(jì)從大樓的天臺(tái)放到地面 繩子的長(zhǎng)度加上氣壓計(jì)的長(zhǎng)度就是大樓的高度 這個(gè)答案讓教授非常惱火 他判這個(gè)學(xué)生不及格 學(xué)生不服 于是學(xué)校派了一個(gè)獨(dú)立仲裁員處理這件事情 仲裁員裁定學(xué)生的答案是正確的 但是沒有用到什么物理學(xué)知識(shí) 他要求這個(gè)學(xué)生在6分鐘內(nèi)給出一個(gè)明確利用了物理學(xué)知識(shí)的答案 五分鐘后 這個(gè)學(xué)生表示已經(jīng)有了好幾個(gè)答案 第一 可以將氣壓計(jì)從房頂上扔下去 計(jì)算氣壓計(jì)達(dá)到地面的時(shí)間 然后用自由落體公式計(jì)算出大樓的高度 第二 如果天氣晴朗 先測(cè)量氣壓計(jì)的長(zhǎng)度 其直立時(shí)影子的長(zhǎng)度以及大樓影子的長(zhǎng)度 然后通過(guò)比例就能容易的計(jì)算出大樓的高度 第三 在氣壓計(jì)上系上一小段繩子 先在地面 然后在房頂上做單擺運(yùn)動(dòng) 大樓的高度可以通過(guò)一系列復(fù)雜的計(jì)算得到 第四 用氣壓計(jì)分別測(cè)量地面和房頂?shù)臍鈮?通過(guò)氣壓差算出大樓的高度 顯然 最后一個(gè)才是老師希望得到的答案 但他馬上又補(bǔ)充道 不過(guò) 最好的辦法就是直接去找大樓的看門人 對(duì)他說(shuō) 告訴我這座大樓的高度 我就把這個(gè)氣壓計(jì)送給你 這個(gè)給出一連串奇思妙想的學(xué)生就是玻爾 這場(chǎng)論戰(zhàn)起始于1927年10月在比利時(shí)布魯塞爾舉行的第五屆索爾維物理討論會(huì) 愛因斯坦同玻爾展開了激烈的爭(zhēng)論 這是一次包括愛因斯坦和玻爾在內(nèi)世界頂級(jí)物理學(xué)大師的聚會(huì) 會(huì)上 愛因斯坦認(rèn)為玻爾的互補(bǔ)原理 一方面無(wú)法與波動(dòng)概念發(fā)生更密切的關(guān)系 另一方面又用基本物理過(guò)程的時(shí)間和空間來(lái)碰運(yùn)氣 玻爾在答辯中力圖把愛因斯坦 爭(zhēng)取 過(guò)來(lái) 說(shuō)互補(bǔ)原理也曾出現(xiàn)在愛因斯坦的理論中 1905年 愛因斯坦不是指出光既是光子又是波嗎 1917年 愛因斯坦不是給出一個(gè)表示幾率的原子自發(fā)幅射嗎 然而 愛因斯坦接二接三地提出幾個(gè)理想實(shí)驗(yàn)想批倒 測(cè)不準(zhǔn)原理 但都被玻爾逐一駁倒 愛因斯坦似乎在這次交鋒中輸給了玻爾 玻爾成功地捍衛(wèi)了哥本哈根詮釋的邏輯的無(wú)矛盾性 但在愛因斯坦看來(lái) 玻爾的論斷與其說(shuō)是一種科學(xué)理論 倒不如說(shuō)是一種精巧設(shè)計(jì)的獨(dú)斷論的信仰 3年之后 在1930年10月的第六屆索爾維會(huì)議上 愛因斯坦提出了著名的 光子盒 的理想實(shí)驗(yàn) 光盒子實(shí)驗(yàn) 一個(gè)不透明的盒子用彈簧固定在固定的裝置里 盒壁上有一個(gè)小孔 這個(gè)盒子中充滿了輻射 在其一壁上裝有一個(gè)用時(shí)鐘裝置控制的快門 在匣子發(fā)出一個(gè)光子之前和放出光子之后 分別測(cè)定匣子的重量 愛因斯坦論證 釋放光子過(guò)程的時(shí)間間隔可以用時(shí)鐘機(jī)構(gòu)精確測(cè)定 而光子的能量也可量而任意精確地測(cè)定 這樣 就顯然違反了測(cè)不準(zhǔn)原理 愛因斯坦的目的十分明確 只要能夠通過(guò)對(duì)一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)的機(jī)制進(jìn)行細(xì)致透徹的分析 推翻測(cè)不準(zhǔn)原理 玻爾的理論將會(huì)分崩離析 玻爾聽完愛因斯坦的講解后 面色蒼白 呆如木雞 這個(gè)場(chǎng)面的目擊者 比利時(shí)物理學(xué)家羅森菲爾德寫道 面對(duì)這一問(wèn)題 玻爾感到十分震驚 他不能馬上找出這問(wèn)題的答案 整個(gè)一晚上他都感到極度不快 他從一個(gè)人走向另一個(gè)人 企圖說(shuō)服他們這情況不可能是真實(shí)的 而且指出 如果愛因斯坦正確 則將是物理學(xué)的終結(jié) 但玻爾提不出任何反駁 我永遠(yuǎn)也不會(huì)忘記這兩個(gè)對(duì)手在離開俱樂(lè)部時(shí)的身影 愛因斯坦 一個(gè)高高的莊嚴(yán)的形象 而玻爾則在他身旁快步走著 非常激動(dòng) 他徒勞地辯護(hù)說(shuō) 如果愛因斯坦的裝置能夠運(yùn)轉(zhuǎn) 這將意味著物理學(xué)的終結(jié) 然而第二天 玻爾有喜氣洋洋地出現(xiàn)在大會(huì)上 給愛因斯坦以 致命 的反駁 他也巧妙地利用了愛因斯坦廣義相對(duì)論中的一個(gè)紅移公式 即一個(gè)在重力場(chǎng)中移動(dòng)的時(shí)鐘 在移動(dòng)時(shí)有一個(gè)位勢(shì)差時(shí) 在時(shí)間間隔T內(nèi)時(shí)鐘快慢將會(huì)改變T的變化 于是 測(cè)不準(zhǔn)原理 又不可避免地出現(xiàn)了 即要在測(cè)定光子能量的同時(shí) 想準(zhǔn)確地測(cè)出光子輻射出來(lái)的時(shí)間是根本不可能的 這次 輪到愛因斯坦目瞪口呆了 盡管玻爾能成功地揭露出每一個(gè)這樣的理想實(shí)驗(yàn)的弱點(diǎn) 愛因斯坦還是不愿承認(rèn)量子理論及其哥本哈根詮釋是最后的答案 在后來(lái)一些年中 他寫道 可以相信這在邏輯上是可能的 是沒有矛盾的 然而它與我的科學(xué)直覺如此背道而馳 我不能放棄找尋一個(gè)更完整的概念的研究 在愛因斯坦看來(lái) 物理實(shí)在是受不依賴于人而存在的因果律所支配 物理學(xué)的目的就是去發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律 用概率語(yǔ)言表達(dá)的物理理論 不能對(duì)自然現(xiàn)象作完全決定論的描述 在最好的情況下 也只能是物理學(xué)發(fā)展進(jìn)程中一個(gè)暫時(shí)的權(quán)宜之計(jì) 因?yàn)樗鼜母旧戏穸ù_定性知識(shí) 上帝并不擲骰子 成了他的名言和終身的信念 對(duì)此 玻爾只能回答說(shuō) 去預(yù)言上帝如何擺弄這個(gè)世界 也不是我們的事情 玻爾認(rèn)為 先入為主的看法和往日的概念 已不能再當(dāng)成理解物理實(shí)在的可靠指南 至此 爭(zhēng)論雖仍然以物理學(xué)的面目出現(xiàn) 但主戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)際上已經(jīng)轉(zhuǎn)移到哲學(xué)領(lǐng)域 也就是說(shuō) 愛因斯坦與玻爾的分歧歸根結(jié)底是哲學(xué)信念的分歧 玻爾是實(shí)證論者 而愛因斯坦卻是實(shí)在論者 前者不允許將實(shí)在本性延伸到人類觀察與測(cè)量的范圍之外 后者的哲學(xué)在一句廣泛引用的名言中得到充分表達(dá) 上帝不擲骰子 這是身為量子力學(xué)先驅(qū)的愛因斯坦激烈反對(duì)量子力學(xué)的哥本哈根解釋的最深層的原因 愛因斯坦認(rèn)為 量子理論的統(tǒng)計(jì)性是由于這個(gè)理論未能對(duì)物理現(xiàn)象提供一個(gè)完備和協(xié)調(diào)的描述 他相信進(jìn)一步發(fā)展會(huì)展現(xiàn)一個(gè)更深刻的理論 在這理論中 原子尺度上的事件可以被確切預(yù)言 而不只是幾率 物理學(xué)會(huì)重新回到人們所熟悉的經(jīng)典理論的因果性描述 而玻爾則認(rèn)為 量子力學(xué)現(xiàn)行體系不僅是一個(gè) 完備 的理論 而且也是 唯一 的理論 即 某些問(wèn)題不僅是量子力學(xué)所 不允許的 而且也是我們的知識(shí)本性所 不允許的 玻爾相信 量子力學(xué)的現(xiàn)行體系不僅規(guī)定了我們知識(shí)的限度 也最終規(guī)定了人類理性探索和理解的限度 由于對(duì)量子理論的哲學(xué)感到深深不滿 多年以來(lái) 愛因斯坦變得愈來(lái)愈置身于物理學(xué)物理學(xué)發(fā)展主流之外 顯得孤獨(dú) 正如一位傳記作家說(shuō)的 在日益增長(zhǎng)的不滿情緒中 愛因斯坦引退了 他置身于物理學(xué)發(fā)展主流之外 造成了他晚年的悲劇氣氛 甚至他最忠誠(chéng)的朋友也無(wú)法驅(qū)散它 對(duì)于玻爾來(lái)說(shuō) 由于他未能贏得愛因斯坦轉(zhuǎn)向量子理論 他終身引以為憾 另一方面 玻爾認(rèn)識(shí)到 從愛因斯坦的反對(duì)中他獲益非淺 在他思維的每一步發(fā)展過(guò)程中 來(lái)自愛因斯坦的強(qiáng)有力的心靈的微妙的批評(píng) 激勵(lì)著他去更完美地表達(dá)他的思想 據(jù)說(shuō)愛因斯坦在一封信中稱玻爾為 一生中給我最大啟示的教父和朋友 而玻爾臨終前在黑板上畫的兩張草圖中 其中一個(gè)就是愛因斯坦的那個(gè)著名的 光盒子 在給玻爾的另一封信中 愛因斯坦懇切而無(wú)可奈何的寫道 我實(shí)在非常了解你為什么要把我看做是一個(gè)不悔改的老罪人 但是我相信你并沒有了解我是怎樣走過(guò)我這條孤獨(dú)的道路的 即使沒有絲毫的可能性會(huì)使你贊同我的看法 也肯定會(huì)讓你覺得有趣 我要把你的實(shí)證論的哲學(xué)看法撕得粉碎 以此來(lái)自?shī)?但是看來(lái) 在我們活著的時(shí)候 這是不可能實(shí)現(xiàn)的 這場(chǎng)爭(zhēng)論至今還未結(jié)束 但無(wú)論如何 兩個(gè)巨人之間的爭(zhēng)論已經(jīng)在歷史上樹起了一座無(wú)與倫比的思想豐碑 永遠(yuǎn)留給后人贊嘆與評(píng)說(shuō)