自然辨证法课程ppt

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1、——系统自然观辨证唯物主义自然观的发展一.现代自然科学的发展和系统自然观的产生二.自然界的系统存在方式三.自然界的演化现代自然科学基础基本内涵和思想重大意义一.现代自然科学的发展和系统自然观的产生1.现代自然科学革命概况19世纪末经典物理学危机20世纪初爱因斯坦、普朗克—相对论和量子力学现代物理学理论体系黑体辐射实验迈克尔逊—莫雷实验“两朵乌云”现代自然科学基础20世纪宇观领域相对论微观领域分形理论、混沌理论等宏观领域20世纪的科学革命分别从宇观、微观、宏观三大层次上揭示了自然界的本质和规律。量子力学和分子生物学

2、2.相对论、量子力学和分子生物学相对论关于20世纪科学革命，有人说只须记住三件事：相对论、量子革命和分子生物学。正是这三大科学革命为人类建构全新的自然图景作出了决定性的贡献。广义相对论1916狭义相对论1905爱因斯坦量子力学两种物理实在---粒子轨迹和Ψ场都是不可测知的。进一步提出了EPR实验的自旋版本，这一版本现在被称为EPRB实验。玻姆玻姆理论贝尔不等式的发现被称为“科学的最深远的发现”之一，它首次清晰地揭示了量子世界的奇妙特征---非定域性，并使人们第一次有可能通过实验来直接证实这种量子非定域性的存在。贝

3、尔定理—贝尔不等式贝尔分子生物学沃森和克里克DNA双螺旋结构的发现&→3.系统科学系统科学：以系统及其机理为对象，研究系统的类型、性质和运动规律的科学。包括五个方面的内容：三个阶段系统思想产生和形成定量的系统科学方法的建立综合的系统科学体系构建耗散结构理论（普里戈金）、协同学（哈肯）、突变论（托姆）、超循环论（艾根）、混沌理论（洛仑兹、R.梅、费根鲍姆）20世纪40年代代表人物及理论控制论（维纳）、信息论（申农）、系统论（贝塔朗菲）20世纪70年代代表人物及理论20世纪80年代钱学森提出了系统科学体系的框架自然系

4、统不仅存在着，而且演化着；自然系统不仅是确定的，而且会自发地产生不可预测的随机性；自然系统不仅是简单的、线性的，而且是复杂的、非线性的。基本内涵和思想：基本内涵和思想从存在到演化确定性和随机性的统一简单性和复杂性的统一线性和非线性的统一思想:1、丰富和发展了辨证唯物主义自然观2、提供了系统思维方式系统自然观的确立，是对辨证唯物主义自然观的丰富和发展，并且成为辨证唯物主义自然观的重要组成部分。系统思维方式：把对象当做一个系统的整体加以思考的思维方式，研究系统的功能和行为，具有整体性、综合性、定量化和精确化的特征。重

5、大意义：系统—物质存在的普遍形式自然界物质系统的基本特点自然界物质系统的结构层次二.自然界的系统存在方式系统(system)：是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。贝塔朗菲将“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（要素）的总体（集合）”。钱学森则主张把及其复杂的研究对象称为“系统”，由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。系统古希腊时代——系统是自然界物质存在的普遍形式18世纪19世纪公元前6世纪——赫拉克利特《论自然》公元前5世纪—

6、—德谟克利特《宇宙大系统》莱布尼茨——宇宙是“预定和谐”的、“完满的统一体系”恩格斯明确指出系统是自然界物质的存在方式。狄德罗——自然界是由各种元素所构成的物质的总体系统动态性开放性整体性层次性整体性是一切自然系统的普遍属性。层次性是自然界的基本属性。特点系统的结构与功能是系统科学的基本范畴，任何系统都有一定的结构。系统的结构在整体上具有下列特性：（1）稳定性（2）层次性构成系统的基本结构形式有三类：第1类是集中系统系统的基本结构（3）可变性（4）相对性分别见下图中的（A），（B），（C）第3类是多级递阶系统第2

7、类是分散系统结构与功能系统的功能是与结构不可分割的。系统功能的发挥，既受外部环境变化的制约，也受系统内部结构的制约，体现了功能对于结构的相对独立性和绝对依赖性的两重关系。系统功能体现了系统与外部环境之间的物质、能量、信息输入与输出的变换关系，如下图所示。系统与外部环境的作用关系结构与功能自然演化的不可逆性和自然的进化自然系统演化的基本方式自然演化的自组织机制自然界循环发展的无限性三.自然界的演化自然演化的不可逆性与时间之矢德国科伦大学的Esfeld德国波恩大学的Bailer－Jones两个学说自然界的进化：有序化

8、和对称性破缺达尔文主义：英国Warrick大学的Miller新西兰惠灵顿大学的PeterMunz两个学说达尔文（CharlesRobertDarwin）1859年—《物种起源》1809－1882进化论的奠基人英国博物学家提出以自然选择（TheotyofNaturalSelection）为基础的进化学说。（On theOriginofSpecies）1、分叉：稳定性和不稳定