第一部分自然观课件.ppt

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1、第一部分自然观第1页，此课件共74页哦一、自然界是如何存在的？自然界是如何存在的？n客观唯心主义：客观唯心主义：某种神秘的客观精神或绝对精神的外化n主观唯心主义：主观唯心主义：人类主观精神或某种神秘的先验主体设置的结果n机械唯物主义：机械唯物主义：某种“与人分离”的绝对的机械的客观规律的运动变化n辨证唯物主义：辨证唯物主义：是人参与其中的人化的自然界；是获得了“人的本质”的自然界，是“真正的、人类学的自然界”。第2页，此课件共74页哦1、自然界物质的客观实在性 列宁列宁：物质是标志客观实在的哲学范畴。这种客观实在是通过人的感觉感知的，但它不依赖我们的感觉而存在，并为我们的感觉所复写、摄影、反映

2、。意义意义：客观性；可知性；第3页，此课件共74页哦n客观性客观性：量子力学只表明微观客体的结构具有潜在性，并不意味着微观客体的存在依赖于观察手段，更不能说明由微观粒子组成的“月亮在无人看它的时候不存在”。n可知性可知性：直接、间接的存在、可知。第4页，此课件共74页哦2、自然界物质形态的多样性n从物质分类看从物质分类看：自然界可分为生命界和非生命界，生命界包括：动物（150多万种）、植物（30多万种）、微生物（8-9万种）；非生命界包括：宇观领域、宏观领域、微观领域（包括两类、四大家族，即轻子类和重子类，光子族、轻子族、介子族、重子族）；n从物质聚集态看从物质聚集态看：自然界物质可分为五态：

3、固态、液态、气态、等离子态、超固态；有研究认为自然界还存在反物质和真空场等物质形态 第5页，此课件共74页哦关于反物质的根据是，所有基本粒子都有相应的反粒子。由“正”粒子如质子、中子等构成的物质称“正”物质，由反粒子如反质子、反中子等构成的物质称“反”物质。在比原子小的基本粒子尺度上，粒子与反粒子是高度对称的，并且是形影不离的，但一旦大于这个尺度情况就完全不同了。因为在自然界中，质子、中子等“正”粒子构成“正”原子，正原子构成地球、太阳系和银河系中一切物质。这些物质应当称为“正”物质。虽然从理论上讲存在着反电子、反质子和反中子等“反”粒子构成的反物质，但尚无观测上的直接证据，这就出现了物质与“

4、反”物质的强烈不对称性。第6页，此课件共74页哦3、自然界物质形态的统一性n宇宙万物在化学元素上的统一性；碳、氢、氧、氮占98%n宇宙万物在基本粒子层次上的统一性；n实物和场两种基本物质形态的统一性；实物：指以间断形式存在的物质形态，包括一切微观粒子、原子、分子、宏观物体、宇观天体和生命物质形态。场：指以连续形式存在的物质形态，包括电磁场，引力场、介子场、胶子场等，是实物之间相互作用的传递者。第7页，此课件共74页哦二、自然界的系统联系方式二、自然界的系统联系方式 （一）系统的概念（一）系统的概念n贝塔朗菲贝塔朗菲：作为一般系统论的创始人奥地利生物学家贝塔朗菲认为“生命现象是不能用机械论观点来

5、揭示其规律，而只能把它看成一个整体或系统来加以考察”。贝塔朗菲认为“系统的定义可以确定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”，“是关于整体的一般科学”。系统就是：“相互作用着的诸元素的综合体”。n.艾什比艾什比：艾什比提出把系统看成一个“黑箱”的观念。他认为只要研究输入和输出的信息的变化情况，便可推测系统的整体结构，而不必去打开“黑箱”认识系统的详细情况。这样一来，一般系统论可以看成“按控制论的研究轨道发展的一门学科”。n钱学森钱学森：“系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部份合成的具有特定功能的有机整体，而这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部份”。组织管

6、理技术钱学森文汇报年月日第8页，此课件共74页哦（二）系统的特点（二）系统的特点n系统由两个以上的要素组成；n系统都有一定的结构；空间结构、时间结构、时空混合结构空间结构、时间结构、时空混合结构n系统作为整体对环境表现出特定的功能；n系统都离不开环境；首先，环境提供物质系统存在的外部条件；首先，环境提供物质系统存在的外部条件；其次，物质系统的功能只有在环境中才能实现；其次，物质系统的功能只有在环境中才能实现；再次，环境对物质系统具有调控作用再次，环境对物质系统具有调控作用第9页，此课件共74页哦（三）系统的分类（三）系统的分类n以人对自然物的参与程度分：天然系统、人工系统、复合系统n以系统与环

7、境的相互关系分：孤立系统、封闭系统、开放系统n以系统内各要素相互作用的特点分：线性系统、非线性系统n以系统所处的状态分：平衡态系统、近平衡态系统、远离平衡态系统n以人对系统的认识程度分黑系统、白系统、灰系统第10页，此课件共74页哦（四）系统（四）系统中两对重要关系中两对重要关系n系统中整体与部分的关系系统中整体与部分的关系 系统的整体性是系统最大的特性。贝塔朗菲认为系统的整体性是系统最大的特性。贝塔朗菲认为“为了理解一个整体或系统不仅为了理解一个整体或系统不仅需要了解其各部分，而且同样需要了解它们之间的关系需要了解其各部分，而且同样需要了解它们之间的关系”，他主张从事物的关系中，他主张从事物

8、的关系中，相互作用中发现系统（整体）的规律性，这就是整体性观点的具体表述。相相互作用中发现系统（整体）的规律性，这就是整体性观点的具体表述。相似于亚里斯多德的一个著名命题：似于亚里斯多德的一个著名命题：“整体大于各孤立部分之和整体大于各孤立部分之和”。整体与部分之间是如何相互过渡的呢？在系统中，整体与部分是通过非加和性过整体与部分之间是如何相互过渡的呢？在系统中，整体与部分是通过非加和性过渡的。它表征着新属性的出现，表征系统与其构成部分之间的质的差异。即构成渡的。它表征着新属性的出现，表征系统与其构成部分之间的质的差异。即构成系统的各部分之间经过物质、能量、信息的交换而彼此约束和选择、协同和放

9、大系统的各部分之间经过物质、能量、信息的交换而彼此约束和选择、协同和放大，这种交换是由耦合关系产生的相干性实现的。，这种交换是由耦合关系产生的相干性实现的。据此要求我们：应该从整体出发，分析其中的各部分之间是如何耦和的；应该据此要求我们：应该从整体出发，分析其中的各部分之间是如何耦和的；应该分析在什么条件下加和性和非加和性会相互转化。分析在什么条件下加和性和非加和性会相互转化。第11页，此课件共74页哦n系统的稳定与涨落 稳定与涨落是描述系统整体状态情况的概念，是系统中存在的另一种矛稳定与涨落是描述系统整体状态情况的概念，是系统中存在的另一种矛盾关系。盾关系。涨落：由于要素性能、要素之间的耦合

10、、环境的随机干扰等情况的变化或变涨落：由于要素性能、要素之间的耦合、环境的随机干扰等情况的变化或变异，刻划系统整体状态的宏观量很难始终保持在某种平均值上。宏观量对平均值异，刻划系统整体状态的宏观量很难始终保持在某种平均值上。宏观量对平均值的起伏就是涨落。的起伏就是涨落。系统解体系统解体 非稳态非稳态系统对涨落反应有三种情况：恢复到自身状态系统对涨落反应有三种情况：恢复到自身状态系统的稳定性系统的稳定性 恒稳态恒稳态 系统在一定范围内保持不变的状态系统在一定范围内保持不变的状态 亚稳态亚稳态 当涨落被放大之后，可能系统中的原有结构被新的相互作用形成的结构所代替，向原有当涨落被放大之后，可能系统中

11、的原有结构被新的相互作用形成的结构所代替，向原有状态的复归也不再成为系统运行的自发趋势。另一方面，当涨落被系统收敛平息，这时可能状态的复归也不再成为系统运行的自发趋势。另一方面，当涨落被系统收敛平息，这时可能系统的运行表现为向某种状态的自发回归。系统的运行表现为向某种状态的自发回归。第12页，此课件共74页哦所谓系统的稳定性系统的稳定性：只有在涨落出现后能恢复自身的状态的系统，原系统才有存在下去的可能性。这种对涨落的不变性，就是系统的稳定性。达尔文的进化理论（它证明，生物物种偶然变异的积累可以改变原有物种的遗传特性，从而导致新物种的出现。）、耗散结构理论、协同学都证明：随着外界控制参量的变化，

12、原有的稳态会失稳并在失稳的临界点上出现新的演化分支。一个激光器，可以仅仅因为外界泵浦功率的改变，而稳定地发出自然光、激光或脉冲。一股绕过障碍的水流，因为流速的变化而成为稳定的流线、旋涡或旋涡振荡。所以稳态对涨落而言，它的独立性是有一定范围的，超出这个范围，涨落将支配系统的行为。如果这种涨落被一定条件巩固，那么新的稳态就出现了。控制参量的变化，系统呈现出：从稳态失稳再稳定的演化历程。第13页，此课件共74页哦三、三、自然界物质系统的层次结构自然界物质系统的层次结构（一）自然界的基本层次 1.非生命系统的基本层次从宏观到宇观：地面物体；地球；太阳系；银河系；星系团；超星系团；总星系团。从宏观到微观

13、：分子；原子；原子核；基本粒子。2.生命系统的基本层次生物个体及其以下层次：生物大分子；大分子集团；细胞器；细胞；组织；器官；系统；生物个体。生物个体及其以上层次：生物个体；种群；群落；生态系统；生物圈第14页，此课件共74页哦（二）自然界层次的辨证性质n自然系统层次的特殊性和普遍性的统一n自然系统层次的间断性和连续性的统一n自然系统层次的稳定性和可变性的统一第15页，此课件共74页哦（三）自然系统层次的基本特点；n低层系统对高层系统具有纵向的构成性关系 n同一层次的系统之间存在着横向的相干性关系，在单纯的加和性关系中不会出现层次结构。n层次结合的双向因果链；a:上向因果链：低层系统作为原因可

14、以在高层系统中引起一定结果。b:下向因果链：高层系统作为原因又会在低层系统中引起某些结果。第16页，此课件共74页哦（四）自然系统的层次律n物质层次的阀值律n物质层次的存在定律n物质系统的丰度定律第17页，此课件共74页哦第三章 自然界演化的科学图景n自然界的历史性自然界的历史性n自然界演化的方向性自然界演化的方向性n自然界演化的自组织机制自然界演化的自组织机制n自然界演化发展的规律自然界演化发展的规律第18页，此课件共74页哦第一节 自然界的历史性n自然界的历史观n自然界的演化过程第19页，此课件共74页哦最早把历史观点引入自然界研究的是康德n1755年，康德出版宇宙发展史概论，提出太阳系起

15、源于星云，是天文史上第一个比较完整的天体演化学说；n继康德之后，赖尔提出地质渐变理论；n1859年，达尔文出版物种起源，提出生物进化论n哲学上，黑格尔到马克思的辩证法亦有相应的思想；n恩格斯的自然辩证法系统总结了当时自然科学的成就，分析了其重要意义。第20页，此课件共74页哦第二节 自然界演化的方向性n可逆与不可逆n进化与退化第21页，此课件共74页哦（一）可逆与不可逆n可逆变化是指其过程可以反转，状态可以回归或系统与环境可以同时复原的变化过程；如：单摆中的小球、卡诺循环等n不可逆变化是指其过程不可以反转，状态不能回归或系统与环境不可以同时复原的变化过程；如：热传导、化学反应、生物发育等 “花

16、有重开日，人无再少年”。第22页，此课件共74页哦n两种时间，两幅图景 （存在的物理学和演化的物理学）以可逆变化变化为研究对象的经典力学，其基本特征是时间反演不变；（包括相对论和量子力学）；描述能量传递方向的热力学第二定律则揭示了时间的不可逆性，其时间是反演变化的；n两种时间箭头、两个方向 克劳修斯的热力学第二定律提出宇宙的“熵”增，得出“宇宙热寂说”，即宇宙演化是从有序到无序的过程；达尔文的生物进化论则揭示了生物进化是从无序到有序、低级到高级的过程；第23页，此课件共74页哦不可逆性在演化中的作用 n有不可逆过程的存在，演化才是可能的 n不可逆过程如果发生在远离平衡的非线性平衡区，再加其它条

17、件，则有从无序向有序的建设性作用。（此是非平衡自组织理论的解释）“贝纳德花样”案例 在一个金属的盘子里放进一些液体，然后在盘子下加热，液层中出现的温度梯度将使液体内部发生热传导这种不可逆过程；当液体层上下的温差超过某个特定的临界值时，系统进入远离平衡态的状态，此时，原来静止的液体突然出现许多规则的六角形对流的格子，液体从六角形的中心向上流出，而从六角形的各边流下，液体空间的对称性被打破，整齐的有序结构产生出来。这就是著名的“贝纳德花样”。它展示了从不可逆过程而导致自组织现象的一种类型。第24页，此课件共74页哦（二）进化和退化n进化：是指物质客体演化中由无序到有序、由低序向 高序的趋势和过程。

18、退化：是指物质客体演化中由有序到无序、由高序到低序的趋势和过程。注意 a:有两种有序的理解：死的有序；活的有序 平衡结构中 耗散结构中 b:并非所有有序程度的提高的过程都能称为进化。第25页，此课件共74页哦n进化与退化的特点：a:自发性的特点；b:稳定性重建的特点；非线性的非平衡区，更加有序的耗散结构才能产生 c:离散性特点；进化或退化的完成往往要经历突变。n进化与退化的统一性 a:进化与退化相互包含 b:进化与退化同存共生 c:进化与退化的相互交替第26页，此课件共74页哦耗散结构理论：成功解决了热力学和生物学的矛盾 演化的箭头到底指向何方？这个问题使科学家们处于两难境地。1969年，普里

19、高津发表结构、耗散和生命，首次提了耗散结构理论，为解决这个困扰科学家们100多年的难题提供了新思路。普里高津等人根据大量科学实验及在非平衡自组织理论上的探索，认为热力学的退化趋势和生物学的进化趋势都受热力学第二规律支配，但二者有区别，热力学着重研究孤立系统，而生物系统则是开放系统。普里高津采用薛定谔提出的负熵流的概念，揭示出在不违背热力学第二定律的前提下，非平衡系统通过负熵流来减少总熵以维持新的有序结构的途径，即自组织。耗散结构：指开放系统在和外界发生能量和物质交换 时，通过自组织产生并维持下来的有序结构。第27页，此课件共74页哦第三节 自然界演化的自组织机制n组织与自组织n自组织的条件n自

20、组织规律第28页，此课件共74页哦（一）组织和自组织n组织：一个系统的要素按照特定的指令形成特定的结构和功能的过程叫组织。要素形成组织的指令可能来自系统内部，也可来自系统外部n自组织：一个系统的要素按照彼此的相干性、协同性或某种默契而形成特定的结构和功能的过程称为自组织。自组织不是按系统内部或外部的指令完成的，而是由于系统内的协同运动在控制参量的影响下从次要地位转变主要地位的结果n组织和自组织在形式和状态上是一样的，但产生的动力和原因不同。第29页，此课件共74页哦（二）系统自组织的条件n必须是开放系统。（基本条件）系统从环境引进负熵。n必须远离平衡的状态。“非平衡是有序之源”普里高津n非线形

21、机制。各要素之间存在着非线性的相互作用，产生相干效应与协调运用。（基本根据）n 正反馈。正反馈使系统的变化被放大和加剧，推动系统走向失稳，而负反馈使系统的变化衰减。n 涨落和突变是产生有序状态的条件。（直接诱因）非平衡自组织理论表明了孤立系统中的退化与开放系统在一定条件下的进化可以在同一理论模式中得到解释。普里高津认为“：远离平衡条件下的自组织过程相当于偶然性与必然性之间、涨落和决定论法则之间一个微妙的相互作用。”第30页，此课件共74页哦（三）自组织规律n协同规律 无论是气液相变、铁磁相变还是贝纳德花纹和激光的产生，都有一个共同的特点，那就是协同作用，即系统大量的微观组分的相互关联运动。哈肯

22、：“各个部分像由一只看不见的手在驱动排列。另一方面，正是这些个别系统通过其协同作用，又反过来创造了这只看不见的手，我们把这只能安排一切的看不见的手称为序参量。”自组织的过程也就是序参量产生的过程。在相变前，系统的序参量为零，系统的大量的微观组分处于无序均匀状态，或各行其是、杂乱无章，不可能产生整体的新质。相变开始后，一方面子系统的合作产生了序参量，另一方面序参量又支配着系统的行为，两者互为条件，从而使系统的宏观性质发生了改变。而这种序参量的产生不是外部约束强加于系统的，而是自发产生的。如：民主社会中，民众自发组织起来表达意见的舆论阵地（报纸、电台等）其一旦产生，舆论反过来又支配人们的行为。第3

23、1页，此课件共74页哦n突变规律 无论是平衡相变，还是非平衡相变，都是系统在临界点上的突变行为。所谓突变，指的是在临界点附近，系统控制参量的微小变化引起状态变量的巨大变化，或者说控制参量的连续性变化引起状态变量的非连续变化。自然界突变的现象和原因多种多样，但是各种物质系统在突变过程中表现出来的行为却有着深刻的一致性。各种不同的系统在其渐变过程中可以表现出强烈的个性（多样性），一旦发生突变，其个性退居次要地位，而表现出强烈的共性（同一性）。突变规律实际上并不局限于揭示突变本身，而是揭示突变与渐变的交替，所以它是自然界演化的一个基本规律。n对称破缺规律 无论是平衡结构的产生，还是非平衡结构的产生都

24、意味着或表现为某种对称性的破缺。如：物理进化方面；生命起源方面第32页，此课件共74页哦第四节 自然界演化发展的规律性n矛盾是自然界运动发展的根本动力 对立统一规律是自然界运动发展的根本规律，但在非生命世界和生命世界的表现是不同的：a:吸引和排斥的矛盾是非生命世界运动发展的动力吸引和排斥的矛盾是非生命世界运动发展的动力。吸引：是指自然界事物相互接近而聚积在一起的运动趋势。排斥：是指事物彼此分开和离散的运动趋势。二者有如下特性：普遍性和多样性、总和相当性。b:生物和环境的相互作用（表现在生物上便是自然选择）是生物进化的动力遗传生物和环境的相互作用（表现在生物上便是自然选择）是生物进化的动力遗传和

25、变异之间的矛盾和变异之间的矛盾；自然选择就是保存和淘汰。一方面，生物进化的基础在于生物体的变异，没有变异给自然选择提供材料，自然选择就无从发挥作用；另一方面，如果只有牺牲体的变异，没有外界环境条件的，也就说不上生物的进化。第33页，此课件共74页哦n自然界运动转化的守恒性 转化：是指物质运动的一种表现形式，是不物质运动形式之间的相互渗透、过渡、更替。守恒：是物质运动转化中存在的恒定性，是各种不同的运动形式之间转化存在着最普遍的、稳定、必然的联系。运动转化的普遍性：从横向：并存的运动形式；从纵向：演化发展中包含的各种运动形式之间的转化；自然的转化和能动的转化。运动转化的守恒性：（从量和质上理解）

26、量：指任何一种运动形式转化为另一种运动形式时，前后的运动量是守恒的。（例如，当失去千克米的机械能千卡的热能）质：指自然界中任何一种运动形式都有转化为另一种运动形式的能力，且此能力是无限的，这种能力与转化的条件是物质固有的。n自然界循环发展的周期性和上升性 即是指事物在运动、发展中表现出的一种属性，它使事物沿时间轴的变化经过一定的时间（周期）以后，向其原来的出发点复归。即否定之否定过程。包含：自然界演化的周期性；自然界循环发展的无限性。强调从质的不灭性来理解。“振荡式宇宙模型”。第34页，此课件共74页哦宇宙起源中的哲学问题宇宙起源中的哲学问题n几个宇宙模型n人择原理第35页，此课件共74页哦n

27、现代宇宙学是以广义相对论为基础的理论，以哈勃定律为观测依据，并在宇宙学原理的假设下，研究宇宙整体的结构、运动和演化规律的一门学科。n几个宇宙模型n爱因斯坦静态有限无边宇宙模型n弗里德曼膨胀宇宙模型n标准宇宙模型n恒稳态宇宙模型宇宙模型第36页，此课件共74页哦爱因斯坦静态有限无边的宇宙模型1917n这是历史上第一个关于宇宙运动自洽而统一的动力学模型。由于当时尚未发现河外星系普遍退行现象，爱因斯坦相信宇宙在大尺度上的特征是不应该随时间而变化的。n1929年哈勃红移发现后，这个模型被抛弃。但这个模型开创了现代宇宙学研究。第37页，此课件共74页哦弗里德曼膨胀宇宙模型1922n弗里德曼在解爱因斯坦引

28、力场方程时，得到一个均匀、各向同性的宇宙动态时空度规。由此得到宇宙空间随时间膨胀的观念，哈勃红移发现后，这个模型受到重视。n哈勃常数H=55758495（1秒差距=3.26光年）n奇点是演化态宇宙学的难题。第38页，此课件共74页哦标准宇宙模型nG伽莫夫（1948）认为我们的宇宙起源于温度极高密度极大的“原始火球”的一次大爆炸。n主要观点：n宇宙早期，1010 K，密度极大，宇宙处于热平衡，主要是基本粒子（亚核粒子），如质子、中子、电子、光子、中微子等形态物质构成。温度很快降低。n当温度降到109K时，中子开始失去自由态，要么衰变，成为质子和电子，要么和质子结合成为重氢、氦等元素，化学元素就是

29、从这一阶段开始形成。当温度继续降低到108K时，早期化学元素形成结束，宇宙中主要是质子、电子、光子、弱相互作用粒子和一些较轻的原子核。第39页，此课件共74页哦n当温度下降到103K时，辐射退居次要位置，宇宙主要是气态物质，气体逐渐聚成星云，再进一步形成各种恒星体系，包括星系、恒星、行星以及生命的出现，一直演变到今天我们看到的宇宙。n主要成就n由于所有恒星都是在宇宙温度下降后产生的，故宇宙天体年龄小于200年，因为：D/V=1/H200n观测到天体有系统的光谱线红移n在各种天体上氦丰度大多约为30%，只有在早期大爆炸时期才能产生如此多的氦n根据宇宙膨胀和氦丰度等数据，可以具体算出宇宙每一时期的

30、温度，伽莫夫曾经估计，今天的宇宙已经很冷，只有几K左右。n1965年彭齐亚斯和威尔逊探测到热幅射的微波背景辐射，温度约为3K，并且具有相当好的各同向性。第40页，此课件共74页哦存在问题n能够解释10-2秒（温度1011 K）到现在（3X 1017秒）宇宙的演化，但对10-2前的宇宙演化，存在问题。如视界问题、平直问题、磁单极问题等等。n但论证了物质世界的统一性，揭示了宇宙的演化，推动了关于宇宙有限或无限问题的探讨。第41页，此课件共74页哦第42页，此课件共74页哦恒稳态宇宙模型n1948年英国天文学家H邦迪、霍伊尔、戈尔德共同提出。n这个模型认为宇宙是不断膨胀的，其密度保持不变，好处在于不

31、存在奇点问题，但困难在于如何说明物质从虚空中产生。n这个模型已经证明是错误的。第43页，此课件共74页哦霍金的宇宙创生量子理论n时间简史n果壳中的宇宙n阅读霍金，懂不懂都是收获第44页，此课件共74页哦人择原理（Anthropic Principle）n人的宇宙原理是1974年英国科学家B卡特正式提出的。人的宇宙原理蕴含多宇宙的存在，量子力学、广义相对论、现代宇宙学等科学领域为多宇宙的存在提供了理论根据。n这个理论认为，可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙，但是只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙，才能演化出人类。第45页，此课件共74页哦n弱人择原理（RH迪克）n虽然我们在宇宙中的位

32、置并不是中心，但我们作为观测者存在，需要特定的物理、化学环境，在这方面却具有某种程度的优越地位。n强人择原理（B卡特）n宇宙以及它所依赖的基本参数，必须允许在某一阶段产生出作为观察者存在的有机生命。第46页，此课件共74页哦人择原理的科学成就n（1）确定待测物理量的数量）确定待测物理量的数量级。级。n人的存在可以导出某些物理量，例如生命的存在要求比氢更重的元素存在，重元素要热核反应，由热核反应合成对人生命必不可少的重元素需要109年的时间。宇宙是不断膨胀的，其大小取决于它的年龄。如果年龄太小，则不可能有人类，而其年龄过大，则形成生命的重元素可能烧尽，故宇宙的直径应在1010光年左右。第47页，

33、此课件共74页哦（2）估计生命存在的天体重量第48页，此课件共74页哦（3）否定恒稳态宇宙模型n如果任何时间宇宙的状态都是相同的，那为什么智慧生命是在某个特定的时间，而不是在此之前或在此之后产生？如果宇宙存在永恒不变、均匀的结构，那么生命就有可能到处产生，或者宇宙根本不产生生命。第49页，此课件共74页哦人择原理的哲学问题n认识论问题n人择原理预言了多宇宙的存在，那么我们是否可以认识其他宇宙规律？n我们以地球为中心的局域性规律，是否能扩展到整体的宇宙？n方法论意义n一般方法是由因求果（归纳演绎）n人择原理是借助人存在这个事实，推论在此之前和在此之后的宇宙状态，是一种由果求因的研究方法。第50页

34、，此课件共74页哦第四章 人与自然n第一节第一节 人与自然的对象性关系人与自然的对象性关系n第二节第二节 人与自然关系的演进人与自然关系的演进n第三节第三节 可持续发展战略可持续发展战略第51页，此课件共74页哦第一节 人与自然的对象性关系n人与自然的最基本关系对象性关系n作为自然物的人存在n气候和环境迫使古猿下地，形体结构和生活习性的改变n直立行走、杂食、群居、n心理感受性的加强：感觉知觉记忆表象n劳动创造人本身n劳动器官人手的形成n直立行走神经系统完善n交流需要产生语言第52页，此课件共74页哦社会性的人n主体的人以自己创造的工具、语言和思维同自然界发生相互作用，这种相互作用就是人与自然最

35、基本的关系对象性关系n不同于其他自然存在物的特性n有目的地选择自然对象n有意识地建构自然对象n有意识在评价自然事物第53页，此课件共74页哦n实践人和自然对象性关系的中介n人是实践的产物n只有在实践活动中人才能深刻了解自然，了解人与自然的关系n通过实践，实现社会与自然界的物质、能量和信息交换n实践是能动性和受动性的统一第54页，此课件共74页哦人化自然与人工自然n一、自然、天然自然和人工自然n天然自然指人类尚未认识到的那部分自然和人类观测所及的那部分自然n人工自然是人类实践手段所及从而改变了的那部分自然界。包括n人类直接实践影响到的自然，生态系统n人类利用自然材料创造的人工自然物第55页，此课

36、件共74页哦n二、人工自然的扩大和自然界平衡n生态系统的动态平衡n无机环境n生产者n消费者n分解者n自然界的涨落失稳导致自然平衡的破坏n以人为评价标准的生态演化第56页，此课件共74页哦第二节 人与自然关系的演进n一、人与自然关系的原始和谐一、人与自然关系的原始和谐n1 从采集狩猎社会到原始农业社会第57页，此课件共74页哦n（1）原始农业技术及相应的生产能力对自然系统的稳定性和影响，完全可以通过系统的自我调节而消除。人在本质上屈从于自然。n（2）在消费结构方面，饥饿与半饥饿决定了人口增长缓慢。极低消费结构和人口规模决定了原始农业对自然系统的压力不会超过其承载限度。第58页，此课件共74页哦n

37、2 传统农业社会第59页，此课件共74页哦n（1）传统农业社会使用生物能源、大量利用气候、土地、生物资源，初级社会产品满足基本的衣食往行，生活废物可降解，人服从自然。n（2）传统社会人与自然的冲突体现在消费结构与自然资源不平衡之间。n技术进步和社会经验增长导致人口规模扩大，并未导致人均消费水平提高n以农业技术的不断改进来缓解人口压力带来的人与自然冲突n消费结构方面的调整为：人均低消费；自然压力最大规模化第60页，此课件共74页哦n（3）脆弱的平衡n自然资源个人所有制和社区所有制n国家保护所有制第61页，此课件共74页哦二、人与自然的对立n1 工业社会出现的问题n人口增长和规模过大，人口就业困难

38、和老化、资源短缺、能源危人口增长和规模过大，人口就业困难和老化、资源短缺、能源危机、水土流失、粮食紧缺，荒漠化、干旱、洪涝、盐渍化、森林机、水土流失、粮食紧缺，荒漠化、干旱、洪涝、盐渍化、森林减少、土地退化、生物多样性减少、大气污染、噪声、电磁污染减少、土地退化、生物多样性减少、大气污染、噪声、电磁污染、核放射性污染、固体废弃物污染、城市生活垃圾等。、核放射性污染、固体废弃物污染、城市生活垃圾等。n2 技术结构与自然系统的本质对立n技术结构解决途径：提高资源利用效率；寻找替代物；降低废物排放及可再生利用；环保n消费结构方面的调整：不是降低人均消费，而是控制人口规模n政府的参与第62页，此课件共

39、74页哦n3 市场失效n市场是目前资源配置最主要力量n所有权的不完全导致市场失效n所有权的外部性、不可分性、可拥有性和非专有性以及实施完全所有权时遇到的可行性问题n公地的悲剧n解决方案n政府解决方案：如排污许可证制度n市场解决方案：不存在成本的全产权交易第63页，此课件共74页哦三、对人与自然关系的反思卡普技术哲学n敌人（原始社会）（神话）n榜样（农业社会）（形而上学）n对象（工业社会）（机械论）n伙伴（后工业社会）（机体论）第64页，此课件共74页哦第三节 可持续发展问题n一、人类面临的全球性问题一、人类面临的全球性问题n1 人口问题n2 不可再生资源耗竭n3 环境污染加剧n4 生物多样性减

40、少n5 土地荒漠化加速n6 有毒化学品的越境转移n7 全球气候变暧、臭氧层耗竭和破坏n8 森林面积急剧减少第65页，此课件共74页哦人口问题人口问题n（1）世界人口增长速度n当前人口：1999年6月16日 世界“60亿人口日”公元初年：n加速翻番：n（2）老龄化n社会保障n目前全国有1.32亿60岁以上的老人。也就是说，老人在13亿人口中占10%以上。而且老人的数量以每年3.2%的速度不断增加。因此，国家将面临各种经济和社会问题。n（3）2050年 中国将人口总数控制在14亿以内（世界90亿）。第66页，此课件共74页哦二、反对人类中心主义，坚持可持续发展n（一）协调人与自然的关系（一）协调人

41、与自然的关系n全球性问题产生的原因n对自然规律认识不足n一定历史条件下社会总需求超过自然界承受能力n社会经济政治体制n从本质上讲应协调能动性与受动性关系n超越人类中心主义n人类中心主义的历史n利奥波得：克制物欲，尊重自然第67页，此课件共74页哦（二）可持续发展之路n1 罗马俱乐部提出全球性的问题n2 只有一个地球n3 可持续发展概念n4 21世纪议程n5 南非会议第68页，此课件共74页哦罗马俱乐部：增长的极限n20世纪中叶以来，资源、环境、人口等社会、经济和政治问题日益尖锐和全球化，所谓“人类困境”问题吸引了越来越多的研究者。其中，罗马俱乐部的研究成果最引人注目。n罗马俱乐部成立于1968

42、年4月，是一个由知名科学家、经济学家和社会学家组成的小团体，宗旨是促进和传播对人类困境的理解，同时激励那些能纠正现有问题的新态度、新政策和新制度。1972年3月，米都斯领导的一个17人小组向罗马俱乐部提交了一篇研究报告，题为增长的极限。他们选择了5个对人类命运具有决定意义的参数：人口、工业发展、粮食、不可再生的自然资源和污染。n这项耗资25万美元的研究最后得出地球是有限的，人类必须自觉的抑制增长，否则随之而来的将是人类社会的崩溃这一结论。这篇报告发表后，立刻引起了爆炸性的反响。这一理论又被称为“零增长”理论。第69页，此课件共74页哦1972人类环境宣言n斯德哥尔摩联合国人类环境会议n“我们应

43、该做些什么，才能保持地球不仅成为现在适合人类生活的场所，而且将来也适合子孙后代居住”。n只有一个地球n113个地球，南北对立第70页，此课件共74页哦1987世界环境与发展大会世界环境与发展大会我们共同的未来我们共同的未来n可持续发展可持续发展是指既满足当代人的需要，又不损害后代人满足需要能力的发展”。n可持续发展的内容可持续发展的内容n经济可持续发展（基础）n鼓励经济在不损害环境条件下质的增长n生态可持续发展（条件）n有限制的增长才能实现持续的发展n社会可持续发展（目标）n社会公平，健康、自由、平等、人权n可持续发展的原则可持续发展的原则第71页，此课件共74页哦可持续发展的原则n公平性n代

44、内公平和代际公平n持续性原则n共同性原则n自然资源价值性原则n公众性原则n法制性原则第72页，此课件共74页哦1992联合国环境与发展大会n里约热内卢宣言是将可持续发展概念和理论付诸行动的开始，以可持续发展为中心，加深人对环境的认识，树立环境和发展相互协调的观念。n二十一世纪议程不具备法律约束力，但它反映了环境与发展领域内国际合作的全球共识和最高级别的政治承诺。n我们必须改变现行政策，在国家、区域、国际水平上更好地保护和管理生态系统，争取一个更为安全、更加繁荣的未来。第73页，此课件共74页哦中国的可持续发展与21世纪议程n人口问题：谁来养活中国？n批错1个人，多生3个亿？n布朗：谁来养活中国n就业大军苦待岗n水患天旱：长江黄河告急n长江大水，黄河断流n马永顺：不停的造林人n小煤窑：还要吞噬多少生命n可可西里：藏羚羊在召唤第74页，此课件共74页哦