自然辩证法专题三 系统自然观

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1、专题三系统自然观自然界的存在方式与演化发展19世纪末20世纪初以来，自然科学的发展，促进了系统自然观和生态自然观的形成和确立，这是对辩证唯物主义自然观的新发展。系统自然观第一节系统自然观产生的现代自然科学基础第二节自然界的系统存在方式第三节自然界的演化20世纪的科学革命广泛而深刻：它发生在宇观（相对论）、宏观（分形理论、混沌理论等）、微观（量子力学、分子生物学等）三大层次。第一节系统自然观产生的现代自然科学基础一、自然科学基础世纪之交的物理学革命相对论、量子力学和分子生物学系统科学（一）物理学新发现和物理学革命1、物理学上空的“两朵乌云”“以太漂移”的否定结果：1887，M-M黑体辐射和“紫外

2、灾难”：1900，瑞利以太漂移1876年-1879年间，美国物理学家迈克尔逊和莫雷进行了搜索以太风的实验。他们设想，如果地球有相对于以太的运动而以太又是光的传播介质，那么光顺着以太的方向运动到一定距离再沿逆着以太方向运动到原点的时间，必然会大于光垂直于以太运动方向往返同样距离的时间，就好像游泳时顺流逆流各游相等距离的时间必然大于等距离往返对岸的时间。多次实验并没有找到以太风或地球相对于以太的相对运动。迈克尔逊黑体辐射：黑体受高温而向外辐射。斯特凡：黑体辐射的总能量与他的绝对温度的4次方成正比。瑞利和金斯：瑞利-金斯公式在长波部分与实验吻合，在短波部分，得出荒谬的结论,即当辐射的波长无限小时可以

3、获得无限大的能量，后来被称为“紫外灾难”。2、世纪之交物理学三大发现X射线：1895，（德）伦琴放射性：1896，（法）贝克勒尔电子：1897，（英）汤姆逊贝克勒尔伦琴在今天，人们提出与昨天完全相反的主张。在这个时期，已经没有真理的标准，也不知道科学是什么了，我很悔恨我没有在这些矛盾出现的五年前死去。——洛伦兹（1）相对论爱因斯坦（AlbertEinstein,1879—1955）1905年创立狭义相对论两个基本原理：爱因斯坦相对性原理光速不变原理时空观的变革：尺缩效应；钟慢效应；质增效应；质能关系式。3、物理学革命——相对论、量子力学诞生根据科学家计算，当飞船速度达到每秒钟299900千米时

4、，飞船上的一米便只相当于地面上的0.02米，飞船上的一秒钟则相当于地面上的50秒钟。绝对的、真正的和数学上的时间自身在流逝着，而且由于其本性而均匀地、与任何其它外界事物无关地流逝着；绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的。牛顿1916年，爱因斯坦建立广义相对论验证：水星轨道近日点的反常进动在强引力场中光谱应向红端移动光线在引力场中发生偏转相对论否定了牛顿的绝对时空观，揭示了空间与时间、空间时间与物质及其运动、质量与能量之间存在的辩证关系。（2）量子力学普朗克（MazK.E.L.Planck,1858—1947）1900年12月4日，《关于正常光谱的能量分布定律

5、的理论》，提出能量子基本假设——量子力学诞生。量子力学标志了对微观世界认识的深入，揭示了崭新的、不同于宏观客体规律的微观客体规律，阐明了连续性与间断性、波动性与粒子性的辩证统一，凸现了量子（微观）世界的概率随机性，打破了机械决定论的观念。量子力学的建立，使自然科学进展到了人类日常经验以外的微观世界，反映了人与自然相互作用的特征，表明人并不是在自然之外的独立存在者和观察者，而是作为自然的一部分参与自然现象的；表明人只有在同自然的相互作用中才能认识自然。20世纪的生物学家致力于探索物种进化和遗传的机制，由于高分子化学的发展及其向生物学的渗透，以及X射线衍射和电子显微镜的发明与应用，科学家们开始在分

6、子水平上研究生命物质及其功能，并建立了分子生物学。（二）分子生物学1953年，沃森等科学家在分析X射线衍线资料的基础上，建立了DNA分子的双螺旋结构模型。标志着分子生物学的诞生。将生物学的实验水平推进到了大分子层次，并在生物大分子层次上阐明了自然界结构和生命活动的高度一致性。沃森和克里克:DNA双螺旋结构分子生物的大生命观在此基础上发展起来的DNA重组技术（遗传工程，1973年首次成功）、克隆技术，表明现代生命科学已经发展到足以改造人类自身、改变人的自然本性的程度。人参与、影响自然进程的力量更强了。它表明，所有生物（包括非细胞生物病毒）都有着共同的遗传物质核酸，而核酸也有共同的核苷酸链的分子

7、结构和基本相同的遗传机制。（三）、系统科学系统科学是研究系统的一般模式，结构和规律的学问，它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。贝塔朗菲（1901—1972）1937年，提出了一般系统论的初步框架1945年在《德国哲学周刊》 18期上发表《关于一般系统论》的文章，但不久毁于战火，未被人们注意。19