第二章 经典自然科学
与近代机械论的自然观
§ 2,1 经典自然科学革命
§ 2,2 机械论自然观的产生
及主旨与特点
§ 2,3 机械论与有机论
§ 2,1 经典自然科学的产生
一、社会历史背景
二、近代自然科学革命
三、近代自然科学的特点
一、社会历史背景
1、十字军东征
2,地理大发现
3,文艺复兴与宗教改革
4、资本主义生产方式的出现与生产力的发

1、十字架东征
1096~ 1291年,8次,法、意、德、英等国国
王参与了东征;
? 促成十字架东征的三股力量:
城市经济和商人
贵族和骑士
教会
? 旗号:
宗教改革,实质是侵略
? 东征后果:
东西方贸易增加 10倍以上;
消耗封建和教会势力,
刺激资本主义发展
2,地理大发现
背景:
? 15世纪托勒密的, 地理学, 被译成拉丁文:
地球是圆的;
? 托斯堪内里绘制的地图:中国和印度在大西
洋对岸。
哥伦布(意)发现新大陆,1492.8.3~
1493.3.15
达 ·伽马(葡)到达印度,1493
麦哲伦(葡)环球航行,1519~ 1922,率五只
船,
西班牙 ?南美 ?菲律宾 ?印度 ?非洲好望角 ?西班牙
麦哲伦在菲律宾被土著人所杀
意义:
“美洲的发现,绕过非洲的航行,给新兴资产
阶级开辟了新的活动场所。东印度和中国的
市场,美洲的殖民化,对殖民地的贸易、交
换手段和一般商品的增加,使商业、航海业
和工业空前高涨,因而使正在崩溃的封建社
会内部的革命因素迅速发展”
3、文艺复兴与宗教改革
文艺复兴
古典之再生, 指的是对古希腊, 罗马思
想家如柏拉图, 亚里士多德, 西塞罗等
的思想的研究与发扬 。
人文之再生, 指的是包括文法, 修辞,
诗, 历史与道德等人文学科的发展 。
恩格斯说:“这是人类从来没有经历过
的最伟大的、进步的变革,是一个需要
巨人--在思维能力、热情和性格方面,
在多才多艺和学识渊博方面的巨人的时
代。”
文艺复兴形成了现代科学 (甚至包括现代
技术 )赖以产生与发展的一整套先行观念
1,人的主体性
2,自然的数学化
3,人类认识自然, 征服自然
4,人类世俗生活的先决性
宗教改革
1,16世纪, 马丁 ·路德 ( 德 ) 领导的宗教改革
运动核心:, 信仰可以获救,,, 廉价教会,
2,加尔文教:人实现上帝使命, 提倡私有财
产, 发家致富光荣
意义:
1,动摇教会与神学
2,新教伦理与近代资本主义精神
4、资本主义生产方式的出现与生产力
的发展
二、近代自然科学革命
“近代自然科学就是在这场普遍革命中产
生和发展的,它必然会受到这个时代革
命精神的影响,而且它本身就是彻底革
命的。”
1、哥白尼( Coperaicus,1473-1543)
中世纪的宇宙结构
宇宙帐蓬说
敕勒川,阴山下。天似穹庐,笼盖四野。天苍苍,
野茫茫,风吹草低见牛羊
托勒密的宇宙体系。
哥白尼革命
简历:
在意大利学习 10年,1499年成为罗马大学教授,1543年 5月
24日出版, 天体运行论,,同年去世。
内容:
太阳是宇宙的中心,各行星绕太阳运转
地球在运动,绕太阳公转自转,由此而形成四季和昼夜
月亮是地球的卫星
行星按距太阳由近至远的排列为水星、金星、地球、火星、
木星、士星,最外层是恒星天
意义:
?, 天体运行论, 是自然科学宣布其独立的革
命行为,是近代革命的先声。
a)反对宗教神学:反对被宗教化了的“托勒密
体系”
c)对宇宙观、自然观的进步有重要意义
2、开普勒( Kepler,1571-1630)
天空立法者
上帝用数学设计宇宙
行星三定律
行星运动的椭园轨道具有科学革命的意义
3、伽里略( Galileo Galilei,1564-
1642)
近代物理学之父
创造新的科学实验传统
望远镜
哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙
追求事物的量的数学关系为目标的研究
钢领
哲学被写在宇宙这部永远在我们眼前打
开着的大书上,我们只有学会并熟悉它
的书写语言和符号以后,才能读懂这本
书。它是用数学语言写成的,字母是三
角形、圆以及其它几何图形,没有这些,
人类连一个字也读不懂。
单摆运动
自由落体运动
惯性定律
抛物运动理论
4、哈维( William Harvey,1578-1657)
血液循环理论
血液在人体内不断循环,血液循环的中
心 ——心脏是微型宇宙是太阳
与哥白尼日心说互相映照,
5、波义尔( H.R.Boyle,1627-1691)
近代化学的诞生
元素说
元素是指, 某些原初的和单纯的即丝毫没混合过的物
体,这些物体不是由任何其他物体组成,也不是相
互组成,而是作为配料,一切所谓的完全混和物体
都直接由它们化合而成,最终也分解成它们
后来的原子论与分子论
6、牛顿( Isaac Newton,1642-1727)
牛顿
生平:( 1642~ 1727)
生前丧父,三岁后母亲改嫁,14岁务农,
1661年考上剑桥大学三一学院,选为巴罗的助手,
1665~ 1667( 18个月)回乡躲避瘟疫,引力、微积分、光
分解;
1687~ 1727( 40年)没有大的科学成就
成就:
数学:微积分
天文学:万有引力定律
物理学:三定律
光学:太阳光谱,粒子说
总结了天体力学和地面力学的成就,
为经典力学规定了一套基本概念,提
出了运动三定律和万有引力定律,从
而使经典力学成为一个完整的理论
体系,实现了自然科学的第一次大综
合。
如果我比别人看得远些,那是因为我站
在巨人们的肩上。
我不知道世人怎么看,但在我自己看来,
我只不过是一个海滨玩耍的小孩,不时
地为比别人找到一块更光滑、更美丽的
卵石和贝壳而感到高兴,而在我面前真
理的海洋,却完全是个谜。
开创了一个理性时代,确立了用理性解
决所面临的问题的自信
有一首名诗:
大自然和它的规律
隐藏在黑暗之中
上帝说:让牛顿去吧
一切便灿然明朗
三、近代自然科学的特点
1,力学成为主导学科
2,分析方法成为主要方法
§ 2,2 机械论自然观产生及主旨
与特点
一, 机械论自然观的产生
二, 机械论自然观的主旨与特点
三, 机械论自然观的历史意义
一、机械论自然观的产生
1,新兴科学的哺育与牛顿的贡献
早期的机械论自然观把科学作为直接载体, 蕴含在科学研究的过
程中 。
近代前期自然科学主要是力学得到充分发展, 力学的辉煌成就引
导人们用力学的观点来解释客观世界
2,机械的大量使用
由于钟表, 机械技术的发展及其在社会上的流行, 使得人们倾向
于用力学的或机械论的观念看待一切, 甚至把整个宇宙也看
成是一只硕大的机械钟 。
3,新哲学体系的提炼
二、机械论自然观的主旨与特点
前提与基础:
1,人与自然的两分
2,自然的数学设计
3,物理世界的还原论说明
4,自然与机器的类比
主旨:
1,物质观
2,时空观
3,运动观
4,因果观
5,相互作用观
6,人类统治自然
1、物质观
认为一切物体都可以还原为最小的粒子 ——原子,
原于是构成物质世界的最小基石, 它是不变的,
不可分的, 具有广延, 硬 度, 不可入性和惯
性等性质, 一切物体都是由原子在粒子间力的,
作用下, 按力学规律形成的, 因而也具有原子
的基本性质 。 例如一个物体的质量就是它所包
含的原子的质量的总和, 由于原子的质量是不
变的, 所以物体的质量不随物体运动状态的改
变而改变 。 这种原子论的物质观是经典力学世
界图景的理论基础 。
2、时空观
“绝对的, 真正的和数学的时间自身在流逝
着, 而且由于其本性而在均匀地, 与任
何其他外界事物无关地流逝着, 它又可
以名之为 ‘ 延续性,’ 。
,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 。,
3、运动观
认为运动是物质的固有属性, 物体具有匀速直线
运动的固有 性质, 并以惯性运动作为全部理论
的出发点 。
4,因果观
认为可以把经典力学的因果关系推而广之, 用力
学模型和规 律描述所有运动形式和自然现象的
因果关系
整个自然界被认为是由原子组成的巨大机器, 它
一经起动, 就按照既定的力学规律确定无误地
运转下去, 其中的任何事件都由力学规律预先
决定, 从而排斥 了偶然性的客观性, 排斥了其
它形式的运动规律及因果关系 。
5、相互作用观
认为物质粒子之间或由它们构成的物体之
间存在着万有引力, 引力相互作用在空
间中以直接的瞬时超距的形式传递, 并
支配着各种天体的运行 。
6、人类统治自然
概而言之,机械论自然观提供了一幅关
于自然界的存在图景。在这幅图景里,
自然界绝对不变,自然界的一切从来如
此,并将永远如此;万事万物只是在时
间上彼此并列着,没有时间上的历史发
展。
机械论的自然观没有提供关于自然界的
演化图景。
特点:
1,唯物主义
2,形而上学
3,机械论
4,决定论
5,还原论
1、唯物主义
2、形而上学
恩格斯:“形而上学的思维方式,虽然在相当广泛的、
各依对象的性质而大小不同的领域中是正当的,甚
至必要的,可是它每一次都迟早要达到一个界限,
一超过这个界限,它就要成为片面的、狭隘的、抽
象的,并且陷入不可解决的矛盾,因为它看到一个
一个的事物,忘了它们的相互联系;看到它们的存
在,忘了它们的产生和消失;看到它们的静止,忘
了它们的运动;因为它只见树木,不见森林。”
3,机械论
浅薄的机械论, 把万物都看成机器 。
拉美特利:让我们勇敢地作出结论:人是一架机器,
在整个宇宙里只存在着一个实体, 只是它的形式有
各种变化 。,,人的身体是一架钟表, 不过是一架
巨大的, 极其精细, 极其巧妙的钟表 。
深层的机械论则以牛顿为代表 。
他坚信一切现象都可以用力来解释 。 在, 自然哲学之
数学原理, 第一版序言中他指出:, 哲学的全部重
任在于由运动现象去研究自然力, 再由这些力去推
演其他 地现象 ……我希望其他的自然现象也同样能
由力学原理推导出来 。,
4、决定论;
对于自然界中同一类结果,必须尽可能归之
于同一原 因
只要我们知道了物体运动的初始状态和边界
条件, 利用牛顿定律及其方程, 便可以单值
地确定物体任何时刻的运动状态 。
,宿命论, (一切命中注定, 或一切早已被决
定 )
拉普拉斯 决定论
智慧, 如果能在某一瞬间知道鼓动着自然
的一切力量, 知道大自然所有组成部分
的相对位置;再者, 如果它是如此浩确,
足以分析这些材料, 并能把上至庞大天
体, 下至微小的原子的所有运动, 统一
包括在一个公式中, 那么对于它来说,
就再也没有什么是不可靠的了 。 在它的
面 前, 无论是过去或是将来, 一切都将
会昭然若揭 。,
5、还原论
牛顿指出:, 在自然科里, 应该像在数学里一
样, 在研究困难的事物时, 总是应当先用分
析方法, 然后才用综合方法 。 用这样的分析
方法, 我们就可以从复合物论证到它们的成
分, 从运动到产生运动的力, 一般地说从结
果到原因, 从特殊原因到普遍原因, 一直论
证到最普遍的原因为止 。,
5,还原论
牛顿指出:, 在自然科里, 应该像在数学里一样,
在研究困难的事物时, 总是应当先用分析方法,
然后才用综合方法 …… 用这样的分析方法, 我
们就可以从复合物论证到它们的成分, 从运动
到产生运动的力, 一般地说从结果到原因, 从
特殊原因到普遍原因, 一直论证到最普遍的原
因为止 。,
三、机械论自然观的历史意义
机械论自然观是自然观发展中的一次进
步, 第一次将自然观建立在科学的基础
上, 在相当时间中绝大多数科学家所持
的自然观 。
历史局限:静止, 片面, 孤立, 绝对,
最终不得不回归神学的上帝 。
§ 2,3 机械论与有机论
一, 有机论自然观的主旨
二, 有机论自然论与机械论自然观的差