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1、科学技术与古代自然观,本讲基本内容,科学技术与自然观导论中国古代科学技术与自然观古希腊科学技术与自然观提示：进一步阅读的文献与思考题,导论:预读范例,我们人类是如何看待我们所居住的这个自然界的呢?某某某坐的飞机在地球某地上突然失事，他靠降落伞掉到一个小岛上。小岛上居住着一些居民，他发现他们与他对自然界的看法根本不同，他们相信每一个植物、动物都有一个主宰它们的神灵，不仅如此，这里的居民认为森林有自己的树神，水里有水神，他们敬畏它。每一个类都有自己的一个神秘的世界。整个世界是浮在一个盛装汪洋的水盆里，而这个水盆也是由一个神灵托着的。总之，这里的居民认为他们周围到处都有神灵，因此，他们过着一种敬畏神
2、灵的生活，有着各种繁杂的敬神仪式。而且那里的人因为他是从空中落下来的，也把他当作天神崇拜。而某某某则把自然界看作是由物理的四种力相互作用构成的一个无神的世界，自然界的一切都是经过长期的自然而然的自发演化而来的。人类是自然界发展到现在为止的最高级的生命形式。人类因此可以支配自然、利用自然、改造自然，使之为人类服务。例如，我们创造了各种人工制品，创造了城市，改变了人类的居住环境。,思考,为什么同处一个地球的人类的不同部族对自然界的看法与现代社会中的我们有如此不同的“对自然的看法”呢？如果我们回顾历史，历史上的我们的同族对自然的看法与我们现代的看法相同吗？进一步的，我们周围的每一个人对自然界的看法都
3、一样吗？你问过别人的看法吗？进一步的，你童年或少年时对自然界的看法与现在的看法一样吗？什么地方一样？什么地方不一样？进一步的，有一个客观的、独立于我们之外的自然界吗？更进一步的，我们所看到的这个广阔无垠的自然界是从来如此呢，还是逐渐演化成为今天这个样子的呢？,科学技术与自然观部分导论,一、关于“自然观”的解释与说明二、需要澄清的几对基本关系三、基本问题及其转换四、基本内容及其展开,一、关于“自然观”的解释或说明,1，教学大纲的表述：自然辩证法概论旧版：“自然观是关于自然界以及人与自然关系的总看法，总观点。不同的人会根据各自的知识和经验形成不同的自然观。但是，代表性最广的自然观，主要来自对该时期
4、科学成果的概括和提炼。因此，每个时代的自然观总与该时代的科学技术状况密切相关。”,修订后的表述,“自然观作为人们对自然界的根本看法或总观点，既是世界观的重要组成部分，又是认识和改造自然的方法论。它与自然科学的发展有着紧密的联系，是通过自然科学的重大成果的概括和总结而形成的，并且随着自然科学领域中的每一个划时代发现，必然地改变自己的形式。古希腊朴素辩证法自然观、十七至十八世纪的机械论自然观、19世纪中叶马克思和恩格斯创立的辩证唯物主义自然观，是历史上最有影响的三种自然观形态。而系统自然观和生态自然观，则是现代自然观的新形式，是对辩证唯物主义自然观的进一步丰富与发展。”“新版自然辩证法概论教学基本
5、要求”,二、需要澄清的几对基本关系,1、自然与历史/2、科学与哲学/3、人与自然/,柯林伍德自然的观念,关于柯林伍德（Robin George Collingwood,1889-1943）：英国哲学家、美学家和历史学家，表现主义美学的主要代表之一。早年在牛津大学攻读哲学和历史学，191241年先后在剑桥大学和牛津大学任研究员和教授。（见冯契主编哲学大词典上海辞书出版社，1992年。词典中译名为科林伍德）,问题,自然和历史是一种什么样的关系？二者在何种意义上是分离的，在何种意义上又是统一的？,自然与历史,希腊自然科学（希腊人的自然观？）是建立在自然界渗透或充满着心灵（mind）这个原理之上的。希
6、腊思想家把自然中心灵的存在当作自然界规则或秩序的源泉，而正是后者的存在才使自然科学成为可能。按照希腊人的观念，运动体自身的运动是由于活力或灵魂（soul），他们设想心灵是一个立法者，一个支配和调节的因素。由于自然界不仅是一个运动不息从而充满活力的世界，而且是有秩序和有规则的世界，他们理所当然地就会说，自然界不仅是活的而且是有理智（intelligent）的；不仅是一个自身有灵魂或生命的巨大动物，而且是一个有心灵的理性动物。,自然作为有理智的机体这种希腊观念是基于一个类比之上的：即自然界同个体的人之间的类比。个人首先发现了自己作为个体的某些性质，于是接着想自然也具有类似的性质。通过他自己的内省（
7、self-consciousness）工作，他开始认为他自己是一个各部分都恒常的和谐运动的身体。为了保持整体的活力，这些运动微妙地相互调节，与此同时，他还发现自己是一个按照自己意愿操纵身体运动的精神，于是作为整体的自然界就被解释成按这种小宇宙类推的大宇宙。文艺复兴的机械自然观开始时，同样是类推的，但它是以非常不同的观念秩序为先决条件的。首先，它基于基督教的创世和全能上帝的观念，其次它基于人类设计和构造机械的经验。现代宇宙论，就像它的先驱者一样，是基于一种类推的，他的新颖之处就在于类推是新的。它是基于自然科学家所研究的自然界过程和历史学家所研究的人类事务的兴衰变迁这两者之间的类比。,问题,哲学与
8、自然科学的关系到底是什么？是否存在一种上下位的关系？一种抽象与具体的关系？,科学与哲学,说自然科学的具体研究以自然的观念为基础，并非意味着自然的一般观念，或作为整体的自然观念，是在脱离对自然事实的具体研究的情形下首先产生的；也不是说当这种抽象的观念成形后，人们便在此基础上建立具体自然科学的上层建筑。它所指的是一种逻辑关系，而不是时间关系。在自然科学中，如同在经济学或伦理学或法学中一样，人们是从具体开始的。只有当具体聚集到了相当数量时，他们才开始反思他们已经做的工作，并发现这些工作都是按照迄今一直未被意识到的原理有条不紊地进行的。但是，不能夸大具体工作对于思考原理的时间超前性。比如，认为自然科学
9、或其他思想行为领域中的具体工作的时期持续半个世纪或五年，接着才是思考逻辑上居于基础地位的原理的时期。,这种非哲学思维时期和随后的哲学时期的对比，也许就是黑格尔在他著名的哀叹中所断言的“当哲学涂着它的灰色而成为灰色时，这种生命形式已经变老，”事实上，具体工作中很少有反思未介入的时候，并且这种反思还反作用于具体工作。对强健的心灵说来，这种反思给出了一种新的力量，也就是说更坚定了他们探讨具体问题的态度；对软弱的心灵，它加上了一种新的诱惑，这种诱惑使人们倾向于忘掉被应用问题的个别特征，而只记住原理来卖弄学问。一个从不对他的工作的原理进行反思的人，不可能达到一个成熟的人对待它的态度；一个对他的科学从不进
10、行哲学思考的科学家决不可能比一个打下手的、只会仿造的、工匠式的科学家更好；一个从未体验过某种经验的人不可能对之进行反思，一个从未从事过自然科学研究和工作的哲学家，是不可能对之进行哲学思考的，除非他自己骗自己。,人与自然,三、基本问题,（1）表述哲学与自然科学的关系解决如何认识自然的问题人与自然的关系解决如何改造自然的问题（2）.基本问题的转换与逻辑和历史的统一问题说明辩证唯物主义自然观的合理性的方法之一，便是阐明其产生的历史必然性；而阐明其产生的历史必然性的基本依据又是历史上展示出来的哲学与自然科学间的对立统一关系。,四、基本内容,1、人类自然观的演变和发展1）希腊人心目中的自然及其哲学与科学
11、的性格（古代的自然观，参见丹皮尔科学史及其与哲学和宗教的关系，柯林伍德自然的观念）2）新世界体系中的哲学与自然科学（近代科学的诞生与机械自然观，参见柯林伍德自然的观念，杜布斯文艺复兴时期的人与自然）3）辩证唯物主义自然观的科学基础及其基本特征（自然科学的发展在机械论自然观中打开的六个缺口，参见，恩格斯，自然辩证法导言）4）辩证唯物主义自然观成立的历史条件19世纪末20世纪初的物理学革命与新自然观,2、人与自然界20世纪下半叶关于人与自然界关系的反思,1）、新问题的出现（可阅读寂静的春天）2）、各种学说及其争鸣（可阅读增长的极限，没有极限的增长）,第一章、历史上的科学技术与自然观,一、中国古代的
12、科学技术与自然观(一)中国古代科学技术中国古代科学技术三个阶段：战国到秦汉前（475 B.C.-221 B.C.）:科学技术的许多门类都取得了重要成就；秦汉到南北朝（221 B.C.）:形成了具有中国特点的实用科学体系；唐、宋朝（6181276）:科技发展达到高峰,典型成就：张衡候风地动仪,中国科学技术曾经一度领先,5世纪15世纪：中国在科学技术上居于世界领先地位，其标志是形成了：四大学科体系：农、医、天、算四大发明：指南针、印刷术、火药、造纸术与古希腊比较：由定律、定理表现的理论自然科学不如古希腊，而实用科学长期处于领先地位；中国古代实用科学：与技术没有分化的一种知识形态。,问题：中国近代科
13、学技术落后的原因？,（二）神话形态的自然观,世界从何而来？中国古代的创世神话：盘古开天辟地：天地浑沌如鸡子，盘古生其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中，一日九变，神于天，圣于地，天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈，如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长，后乃有三皇。三五历记,世界始于“浑沌”,几乎每个民族创世神话都有“浑沌”说法，中国古代的混沌有多种说法。其中比较著名的有庄子应帝王中的“混沌”：南海之帝为倏，北海之帝为忽，中央之帝为浑沌。倏与忽时相遇于浑沌之地，浑沌待之甚善，倏与忽谋报浑沌之德。曰：“人皆有七窍，以视听食息，此独无有，尝试凿之。”日凿一窍，七日而浑沌死
14、。,万物有灵,反映技术斗争的神话故事：,如“燧人氏”（火的发明）、“伏羲氏”（渔猎与春之神）、“神农氏”（农业与医药之神）等各种具有人性的神；以及“后羿射日”、“夸父追日”和“精卫填海”的改造自然，与自然抗争的技术斗争故事。,西方关于万物起源的神话观,古巴比伦神话：秩序战胜浑沌，用浑沌的尸体建造了山川、陆地；古希腊神话：开俄斯生出天、大地该娅，黑暗和白昼；,关于创始：埃及,埃及创始神话：埃及的大气之神舒（Shou），把他的女儿天神努特（Nout）举起，使得她与大地分开，宇宙就这样形成了。图中可见，是按照人的模样塑造宇宙。,古代的创始神话都是用可以某种“神”的方式解释自然及其过程，而这恰恰意味着
15、人类关注自然从而走向认识自然的开始。,亚里士多德:“在某种意义上,爱神话的人就是爱智慧的人”神话是通过神来处理问题的,而哲学则是通过论证来处理问题的.,神话与哲学,（二）非理性的阴阳、五行和八卦说,五行水、火、木、金、土。尚书洪范：相生相克与循环观。易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。产生于春秋时期的用于占卜的易是这种五行转化为阴阳八卦思想的渊源。西汉董仲舒（约前178前104）体系化。,中国古代从事理性研究和非理性研究的分野，是汉代以后开始，到宋代才基本以理性思想为主。这种五行、阴阳学说在中国民间特别流行，迄今仍然与民俗文化一起发挥着作用。,（三）中国古代（理性）自然观,春秋战国（前
16、770-221）：学术繁荣、百家争鸣，初步奠定了中国古代知识发展的情态，正好与古希腊的学术繁荣交相辉映。所谓百家争鸣，主要指：儒、荀、老、庄、墨、道、法、名、阴阳等。最重要的三家：儒、墨、道。,1、儒家自然观,周出易，开始是卜筮用书。大约形成于殷周之际，传说伏羲氏始做八卦，周文王推演为六十四卦。有两个部分：易经和易传，前者形成于周，后者旧说孔子（前551-前479）所作，近认为，是战国以来的解易作品汇集。后经过儒家改造，成为儒家自然观的主要依据，是儒家的最高典籍。,易和儒家的主要观点：,有天地，然后万物生焉。生生之谓易（易即交易，变化，改变）。易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。刚柔者
17、，立本者。刚柔相推而成变化。天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。,2、道家自然观,老子（约前580前500）开创；庄子（约前369前286）继承、发扬；万物的本原是先天地生的非物质的“道”，看不见，听不着，摸不着的“道”。又被称为“东方神秘主义”。,道家的著名思想,道家著名思想之一：道，可道，非常道；名，可名，非常名。无名，天地之始；有名，万物之母。道家著名思想之二：道生一，一生二，二生三，三生万物。道家著名思想之三：人法地，地法天，天法道，道法自然。,对“天圆地方”的质疑,天,地,气论思想,汉代王充、宋代张载等。物质起源于气。无定的、弥漫的物质观。,（四）中国古代自然观的特点*,
18、朴素的唯物辩证法思想，也有非理性的因素。1）强调关系（阴阳五行）、变化（气），自发运动；2）缺乏有形的物质始基思想；3）强调自然、社会和人生统一或联系（天人和一）；4）理性和非理性杂糅，分野比较晚近。5）后期基本没有大的变革。,第二节：古希腊的科学技术与自然观,1、米利都学派2、毕达哥拉斯学派3、赫拉克利特4、亚里士多德,1、米利都学派,1）泰勒斯万物的始基是水根据：日常生活的观察（水的普遍性，重要性，悠久性）困难：一向多的转换问题2）阿那克西曼德万物的始基是“无限体”因为“无限体”是没有始基的 进步与局限：3）阿那克西米尼万物的始基是“气”在简单性与模糊性之间寻求统一 对变化过程的阐释,泰勒
19、斯（Thales，约公元前625年-前545年）出生于地中海东岸爱奥尼亚地区的希腊殖民地米利都,阿那克西曼德（Anaximander，约公元前611年-前547年）世界万物的本原不是我们所知的元质，而是一种不固定的物质，称之为“无限”（也有译为“不定质料”的）“万物所由之而生的东西，万物消灭后复归于它，这是命运规定了的，因为万物按照时间的秩序，为它们彼此间的不正义而互相偿补。”,阿那克西米尼（Anaximenes，约公元前550年-前475年）万物的本原是“气”灵魂是气，火是稀薄了的气，气凝聚时先变成水，再变成土，再变成石头,爱奥尼亚哲学的特征，困境和启示,亚里士多德称他们为“自然哲学家”“自
20、然是什么”这个问题在他们那里意味着“万物由什么所构成”，或“何为万物的始基”古希腊哲学的继承性问题在寻找一个清晰的“一”与说明由“一”达成“多”的过程之间结果：规定是通过无规定来表述的，体现了哲学自身的辩证法,2、毕达哥拉斯学派,1）毕达哥拉斯与毕达哥拉斯教团,2）对爱奥尼亚哲学的批判与继承 假如所有事物是由原初物质构成的，那么原初物质就不会更象由它构成的事物中的一个而不是另一个。反过来 解决问题的办法是引进“数”，即将事物的差别看作是源于几何结构的不同 根据：声学研究的成果，发现一个音符与其第五度和第八度音的弦长比为6 4 3，音的高低不依赖与构成弦的物质，而依赖于其长度。,3）数是万物的始
21、基数的含义：简单性（只有整数概念），模糊性（与量和形式等概念混同在一起，如三角形数，正方形数的表述等等）4）毕达哥拉斯学派的成就不再尝试用物质所由构成的实体，而尝试用其存在的形式来解释其行为改变了提问的方式：从自然是由什么构成的，转化为自然是以怎样的形式存在的提示了解决物理学问题所需要的是从数学的立场出发来探讨5）古希腊自然哲学的两大传统,3、赫拉克利特（Heraclitus，约公元前550年-前475年）万物的本原是火,格言：“人不能两次踏进同一条河流”“太阳每天都是新的”世界的“过去、现在和未来永远是一团永恒的活火”。,4、爱利亚学派,巴门尼德（Parmenides,鼎盛年约公元前504-
22、前501年）没有事物是变化的。宇宙是静止实心的球。,芝诺（Zeno，鼎盛年约公元前464年-前461年）运动不可能,芝诺悖论,(1)物体为了通过一段距离，必须通过这距离的一半，而在此之前，又得通过一半，依此类推，运动不能开始(2)阿希里斯永远追不上乌龟每当他追到乌龟原来的地方，乌龟又前进了一段路(3)飞矢不动飞矢在每一瞬间总是处于同一空间，在此瞬间是静止的，因此全程静止；(4)同一时间内，同等距离必须以同等速度通过，但经过一个以同一速度相反运动的物体时，比静止时快两倍，运动的规律与事实相矛盾。,5、原子论留基伯(Leukippos，约前440年)德谟克利特(Democritus，约前460-约
23、前370),原子论：世界万物是由原子构成。Atom：不可分割的意义。原子在物理上不可分割，原子之间存在虚空，原子不可毁灭，永远运动世界万物彼此不一样，是因为组成它们的原子在形状、大小、数量上不一样。决定论：没有什么是可以无端发生的，万物都是有理由的，而且都是必然的。,6、苏格拉底(Socrates，前468-前400),无知，雅典的“牛虻”申辩录（apology）：“死别的时辰已经到了，我们各走各的路吧。-我去死，而你们去活。哪一个更好，唯有神才知道。”认识你自己。未经反省的人生是不值得过的。,拉斐尔:雅典学院,7、柏拉图(Plato，约公元前428-前348),理念(idea)是真实的，现实
24、世界是对理念世界的模仿，只是表观世界，不是真实的理念世界的是知识，表观世界是意见洞穴比喻“不懂数学不得入内”,8、亚里士多德,吾爱吾师，吾更爱真理在吕克昂建立自己的学院，和学生边散步边讨论学术，人称“逍遥学派”。,1，“自然的含义”（见柯林伍德自然的观念）起源或诞生事物所有生长的东西，即他们的“种子”事物的运动或变化的源泉构成事物的基质（或始基）自然事物的本质或形式一般的本质或形式自身具有运动源泉的事物的本质,2，物质观四元素说，强调了性质决定物质的思想，因而有人称之为四性质说。3，四因说：哲学的任务在于研究原因 质料因，形式因，动力因，目的因4，自然运动/受迫运动物体向天然位置的运动，土和水
25、的本质是重性，天然处在下，向下运动；气和火本质上轻性，天然处在上，向上运动。重性越多，向下越快。Physics原先有自然的意思，自然而然地生长。：推动者加于被推动者，一旦停止推动，则停止运动。,（四）、古希腊自然观特征*,强调物质世界的客观性；自然界统一于一种或几种具体的物质形态；自然界是一个变化不停的过程；万物变化有自己的规律，这种规律是可以认识的，可以言说的，因而理性色彩较浓厚一些。,提示：进一步阅读的文献与思考题,推荐文献：林德宏，科学思想史，江苏科学技术出版社柯林伍德，自然的观念，华夏出版社思考题：1、有人认为，古希腊哲学家们的探索看上去都是一些主观臆想，很少事实根据，所以是唯心的，反科学的。你同意这种看法吗？2、你怎样看待李约瑟问题？3、哲学与自然科学的关系到底是什么？是否存在一种上下位的关系？一种抽象与具体的关系？,
