《系统自然观》PPT课件.ppt
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1、第二讲第二讲辩证唯物主义自然观的新发展辩证唯物主义自然观的新发展系统自然观系统自然观1 1本讲内容本讲内容n n自然界的存在方式自然界的存在方式自然界的物质性自然界的物质性自然界的系统性自然界的系统性自然界的层次性自然界的层次性n n自然界的系统演化自然界的系统演化自然界的演化过程自然界的演化过程自然界的演化方式自然界的演化方式自然界的演化方向自然界的演化方向2自然界的物质性自然界的物质性3物质概念的发展物质概念的发展阿阿那那克克西西美美尼尼德莫克利特德莫克利特 关于物质的概念可以追溯到古代人们对自然界本原的理解。关于物质的概念可以追溯到古代人们对自然界本原的理解。近近代代形形而而上上学学唯唯
2、物物主主义义4物质究竟是什么:列宁的物质定义物质究竟是什么:列宁的物质定义 “物质是标志客观实在物质是标志客观实在的哲学范畴,这种客观实的哲学范畴,这种客观实在是人通过感觉感知的,在是人通过感觉感知的,它不依赖于我们的感觉而它不依赖于我们的感觉而存在,为我们的感觉所复存在,为我们的感觉所复写、摄影、反映。写、摄影、反映。”列宁列宁像5自然界物质形态的多样性自然界物质形态的多样性n以空间尺度为标准,自然界的物质形态可分为宇观、以空间尺度为标准,自然界的物质形态可分为宇观、宏观和微观三个领域。宇观领域有亿万天体构成的宏观和微观三个领域。宇观领域有亿万天体构成的天体系统,宏观领域有生命物质和非生命物
3、质,微天体系统,宏观领域有生命物质和非生命物质,微观领域则有观领域则有350种左右的基本粒子。种左右的基本粒子。n以物质的聚积状态为标准,通常把各种物质形态归以物质的聚积状态为标准,通常把各种物质形态归结为三态:固态、液态和气态。但这只是地球上人结为三态:固态、液态和气态。但这只是地球上人们经常接触的物质形态。在认识宇宙的过程中,人们经常接触的物质形态。在认识宇宙的过程中,人们接触更多的则是下面的物质形态:等离子态和超们接触更多的则是下面的物质形态:等离子态和超固态。此外,有人主张物质的聚积状态除了上述五固态。此外,有人主张物质的聚积状态除了上述五种形态外还有第六态种形态外还有第六态真空场,第
4、七态真空场,第七态反物反物质,第八态质,第八态暗物质。暗物质。6自然界物质形态的统一性自然界物质形态的统一性n自然界万物在化学元素上具有统一性。自然界万物在化学元素上具有统一性。n自然界物质形态在基本粒子上具有统一性。自然界物质形态在基本粒子上具有统一性。n自然界各种物质形态之间在相互联系、相互自然界各种物质形态之间在相互联系、相互转化方面具有统一性。转化方面具有统一性。n实物和场之间也是相互联系、相互转化的。实物和场之间也是相互联系、相互转化的。7从多样性和统一性引出的问题从多样性和统一性引出的问题n为什么简单的、低层次的物质组合起来就可为什么简单的、低层次的物质组合起来就可以形成复杂的、高
5、层次的物质?为什么低层以形成复杂的、高层次的物质?为什么低层次物质仅仅是不同的排列组合或数量增减就次物质仅仅是不同的排列组合或数量增减就能产生诸如放射现象、不可逆现象以及自我能产生诸如放射现象、不可逆现象以及自我选择、自我繁衍和自由意志等低层次物质所选择、自我繁衍和自由意志等低层次物质所不具有的复杂而多样的属性呢?不具有的复杂而多样的属性呢?8自然界的系统性自然界的系统性9系统观念的引进系统观念的引进系统的含义系统的含义n所谓系统,是指由若干相互联系、相互作用的所谓系统,是指由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与特定功能的有机整要素组成的具有特定结构与特定功能的有机整体。它包括以下
6、几层涵义:体。它包括以下几层涵义:系统是由(至少两个)要素组成的,离开了要系统是由(至少两个)要素组成的,离开了要素就谈不上系统,单个要素也不能构成系统;素就谈不上系统,单个要素也不能构成系统;要素与要素之间不是胡乱的堆积,而是存在着要素与要素之间不是胡乱的堆积,而是存在着相互依赖和相互作用的有机联系;相互依赖和相互作用的有机联系;要素之间的有机联系使它们形成了特定的整体要素之间的有机联系使它们形成了特定的整体结构并产生了适应环境的特定功能。结构并产生了适应环境的特定功能。10系统是普遍存在的吗?系统是普遍存在的吗?n一个物质客体,如果它的组成部分之间没有相互作一个物质客体,如果它的组成部分之
7、间没有相互作用和相互联系,那么这个客体就缺少整体性,即整用和相互联系,那么这个客体就缺少整体性,即整体不具有原则上区别于其部分的新质,因而这个物体不具有原则上区别于其部分的新质,因而这个物质客体也就不是系统,而只是一个堆积物。质客体也就不是系统,而只是一个堆积物。n但是,堆积物这种非系统方式只不过是系统方式的但是,堆积物这种非系统方式只不过是系统方式的极限情况。因为内部完全没有相互作用,整体等于极限情况。因为内部完全没有相互作用,整体等于部分之和的纯粹堆积物实际上是不存在的。即使一部分之和的纯粹堆积物实际上是不存在的。即使一堆瓦砾也可以看做一个系统,因为这堆瓦砾具有大堆瓦砾也可以看做一个系统,
8、因为这堆瓦砾具有大量的压力关系、引力关系。因此,自然界的一切物量的压力关系、引力关系。因此,自然界的一切物质客体都是系统,系统是自然界的普遍存在方式。质客体都是系统,系统是自然界的普遍存在方式。11自然界系统的类型自然界系统的类型n从系统与环境的关系分:孤立系统、封闭系统、开放从系统与环境的关系分:孤立系统、封闭系统、开放系统系统。n从系统内发生的实际过程分:物理系统、化学系统、从系统内发生的实际过程分:物理系统、化学系统、生命系统。生命系统。n从人对自然物的参与程度分:天然系统、人工系统、从人对自然物的参与程度分:天然系统、人工系统、复合系统。复合系统。n从系统内各要素相互作用的特点分:线性
9、系统从系统内各要素相互作用的特点分:线性系统、非线非线性系统。性系统。n从人对自然物的认识程度分:黑系统、白系统、灰系从人对自然物的认识程度分:黑系统、白系统、灰系统统。n从系统所处的状态分:处于平衡态的系统,处于近平从系统所处的状态分:处于平衡态的系统,处于近平衡态的系统,远离平衡态的系统。衡态的系统,远离平衡态的系统。12自然界系统的基本特征自然界系统的基本特征l l整体性整体性:系统出现了它的组成部分所没有的:系统出现了它的组成部分所没有的性质或者失去了组成部分所具有的性质。性质或者失去了组成部分所具有的性质。l l相关性相关性:系统的要素与要素之间、要素与整:系统的要素与要素之间、要素
10、与整体之间存在着相互联系和相互作用。体之间存在着相互联系和相互作用。l l有序性有序性:系统的要素与要素之间的相互联系:系统的要素与要素之间的相互联系和相互作用遵循着某种规则。和相互作用遵循着某种规则。l l自组织性自组织性:系统能够自我发动,把分散的要:系统能够自我发动,把分散的要素统一起来形成系统。素统一起来形成系统。13自然界的层次性自然界的层次性14层次的概念及其特点层次的概念及其特点n所谓层次,是指一方面系统由一定的要素组成,所谓层次,是指一方面系统由一定的要素组成,这些要素是由更小一层的要素组成的子系统,这些要素是由更小一层的要素组成的子系统,另一方面系统自身又是更大系统的组成要素
11、。另一方面系统自身又是更大系统的组成要素。层次性体现了物质系统的纵向联系。层次性体现了物质系统的纵向联系。n层次结构具有两个特点:其一,低层系统对高层次结构具有两个特点:其一,低层系统对高层系统具有构成性关系,高层次系统对低层次层系统具有构成性关系,高层次系统对低层次系统具有包含关系;其二,同一层次的系统之系统具有包含关系;其二,同一层次的系统之间存在相干关系。间存在相干关系。15自然界系统的层次结构自然界系统的层次结构n生命系统的层次结构生命系统的层次结构 生物大分子细胞组织器官系统生物个体种群生态系统生物圈n非生命系统的层次结构非生命系统的层次结构 夸克基本粒子(强子)原子核原子分子地面上
12、的宏观物体行星(包括卫星)恒星星系星系团总星系16系统层次存在的物理依据系统层次存在的物理依据结合能结合能n结合能是指物质粒子结合成一个系统时所放结合能是指物质粒子结合成一个系统时所放出的能量,它反映了系统内要素之间结合的出的能量,它反映了系统内要素之间结合的紧密程度。一般来说,层次越深,尺度越小,紧密程度。一般来说,层次越深,尺度越小,结合能越大,越不容易分离,因而该层次的结合能越大,越不容易分离,因而该层次的物质系统就越稳定。这就是为什么感冒发烧物质系统就越稳定。这就是为什么感冒发烧的温度足以杀死我们体内的细菌却不能同时的温度足以杀死我们体内的细菌却不能同时分解体内的高分子的原因,也是为什
13、么破坏分解体内的高分子的原因,也是为什么破坏一个原子核只有在高能加速器中才能做到的一个原子核只有在高能加速器中才能做到的原因。原因。17系统层次结构的必然性系统层次结构的必然性概率选择概率选择n问题问题:为什么系统的演化不是从最简单的元素直接聚:为什么系统的演化不是从最简单的元素直接聚合为复杂的系统,而是以层次为中间过度形式层层推进合为复杂的系统,而是以层次为中间过度形式层层推进的呢?的呢?n西蒙的论证西蒙的论证:假定甲乙二人都用:假定甲乙二人都用1000个零件组装钟个零件组装钟表,每装表,每装100个零部件有一次受干扰的机会使组装工个零部件有一次受干扰的机会使组装工作必须从头再来。甲分三层进
14、行组装,每个部件由作必须从头再来。甲分三层进行组装,每个部件由10个零件组装而成,他必须完成个零件组装而成,他必须完成111个分部组件。而乙个分部组件。而乙不分层,一气呵成,直接将不分层,一气呵成,直接将1000个零件组装成钟表。个零件组装成钟表。西蒙通过概率计算得到结果:乙完成一只钟表所需的时西蒙通过概率计算得到结果:乙完成一只钟表所需的时间平均为甲的间平均为甲的4000倍。西蒙由此得出结论:演化过程倍。西蒙由此得出结论:演化过程中产生多层次的物质系统的概率,比产生无层次结构的中产生多层次的物质系统的概率,比产生无层次结构的物质系统的概率大得多。于是,自然选择就决定了现实物质系统的概率大得多
15、。于是,自然选择就决定了现实世界是一个具有层次结构的物质系统。世界是一个具有层次结构的物质系统。18层次结构中的因果关系层次结构中的因果关系n低低层层次次系系统统作作为为高高层层次次系系统统的的基基础础和和根根源源,在在高高层层次次系系统统中中引引起起一一定定的的结结果果,构构成成上上向因果关系向因果关系。n高高层层次次系系统统对对低低层层次次系系统统的的控控制制、支支配配作作为为原原因因,在在低低层层次次系系统统中中引引起起某某些些结结果果,构成构成下向因果关系下向因果关系。上上向向因因果果链链的的存存在在,提提供供了了从从低低层层次次规规律律入入手手认认识识高高层层次次现现象象的的可可能能
16、性性;下下向向因因果果链链的的存存在在,则则保保证证了了从从高高层层次次规规律律出出发发对对低低层层次现象进行解释和预言的可能性。次现象进行解释和预言的可能性。19自然界的演化过程自然界的演化过程20宇宙的起源和演化宇宙的起源和演化n关于宇宙演化的假设有多种,其中影响最大关于宇宙演化的假设有多种,其中影响最大的是大爆炸宇宙论。根据这一假设,目前人的是大爆炸宇宙论。根据这一假设,目前人类观测所及的宇宙起源于类观测所及的宇宙起源于150亿年前一个超亿年前一个超高温、超高密的高温、超高密的“原始火球原始火球”大爆炸。这个大爆炸。这个原始火球可以看作宇宙的胚胎。其物质形态原始火球可以看作宇宙的胚胎。其
17、物质形态和爆炸原因目前尚不清楚。爆炸开始后,宇和爆炸原因目前尚不清楚。爆炸开始后,宇宙便不断地膨胀,温度由热变冷,物质密度宙便不断地膨胀,温度由热变冷,物质密度由密变疏,并先后经历了以下三个阶段:基由密变疏,并先后经历了以下三个阶段:基本粒子阶段、辐射和核合阶段、实物阶段。本粒子阶段、辐射和核合阶段、实物阶段。21地球的起源和演化地球的起源和演化n地球是伴随着太阳、太阳系的形成而形成的。现代地球是伴随着太阳、太阳系的形成而形成的。现代天文学认为,大约在天文学认为,大约在50亿年前,银河系中曾经有亿年前,银河系中曾经有一个庞大的星云,由于自身引力而收缩,在收缩的一个庞大的星云,由于自身引力而收缩
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