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科学技术哲学自然观 东北大学文法学院 科学技术哲学研究中心 自然界的物质性和演化 自然观是人们对自然的总体认识，是关于自然系统的性质、构成、发展规律以及人与自然关系等方面的根本看法。自然界的本事在于物质性，自然观的核心思想是演化，目前观察到的自然界可看作演化着的自然界的一个暂态。 自然界的概念 自然界的概念有广义和狭义之分。 广义的自然界是指整个宇宙，包括非生命世界、生命世界和人类社会。 狭义的自然界则是指与人类社会相区别的物质世界，即人类社会生活的自然环境。 自然界是人类一切知识的来源。 自然界的本质在于它的物质性 自然界是物质的，从基本粒子到天体，从具有生命活性的生物大分子到人，都是物质的不同形态。各种具体的物质形态有共同的本质，这就是物质。自然界就存在于各种不同的物质形态之中。 物质的唯一特性是它的客观实在性，所谓客观实在性只有两条规定：它不依赖于人而存在，同时又可以为人所察知，这两条规定，是为了与唯心主义及不可知论相区别。因此，自然界就是作为本质的物质和作为物质表现的各种具体物质形态的统一体。自然界的统一性首先是统一于物质。 自然界的物质统一性 自然界的物质形态尽管多种多样，各不相同。但不同形态的物质客体又具有统一性。 如：宇宙万物在化学元素上的统一性 经光谱分析发现：1）宇观世界都是由在地球上均可找到的化学元素所组成；2）无机物与生命物质在化学成分上也有着同一性；3）对微观领域物质形态统一性的论证已深入到基本粒子层次，而且在基本粒子之间也有着相互转化。 物质形态的差异性与多样性 自然界的物质不仅具有客观实在性和统一性，而且其形态是千姿百态、无限多样的。 同时，这种物质形态的差异性和多样性也是其统一性的前提条件。 根据能否自我新陈代谢和遗传变异, 可以把自然界中各种各样的物质形态划分为：非生命世界和生命世界。 依据不同的物质聚集状态,据此自然界的物质形态可以划分为：固态、液态、气态；等离子态；超密态；真空场；反物质(其根据是所有的基本粒子都有反粒子)。 非生命世界 1)宇观世界中有：星云、行星、恒星、星系、星系团、超星系团、类星体、总星系等不同的物质形态。 2)宏观世界包括：有机物、无机化合物(100多万种)、单质等形式。 3)微观领域中有：110多种元素；400多种基本粒子(含两大类：轻子类，包括光子族和轻子族；重子类，包括介子族和重子族)。 生命世界 从生物大分子、细胞、微生物到植物、动物、生物圈更是五彩缤纷、形态万千。 目前，人们已发现其存在的动物(含昆虫)就有150多万种； 植物30多万种； 微生物8～9万种。 物质不灭原理 物质形态可以互相转化，然而一种物质形态的消失，必然会伴随着另一种物质形态的产生；在这种转化中物质既不会创生又不会消灭。 物质不灭原理用量的概念来表述，就是质量守恒定律。 物质在时空中永恒的运动 物质处于永恒的运动之中，所谓运动，可以理解为差异性在时空中的展开，从简单的机械位移到复杂的生物活动，包括自然界的一切变化过程都在运动之中。运动是物质的存在形式，运动是绝对的, 没有不运动的物质；运动的形式则是多种多样，千变万化。 一般意义的运动指变化，即没有质变的变化，而包含质变的变化就是演化。 物质运动的形式 微观运动—服从量子物理学的规律； 宏观运动—服从经典力学和经典电磁理论的规律； 宇观运动—服从广义相对论和星系动力学的规律；以上三种都是物理运动。 化学运动—在分子-原子体系中的化合-分解等运动。 生命运动—生物体中发生的同化和异化、遗传和变异等。 运动不灭原理 运动不灭原理是笛卡尔提出来的。19世纪中叶的能量守恒定津，为运动不灭原理提供了科学根据。 自然界的演化 自然界不仅存在着，而且生成着并消逝着。生成与消逝的不断更替，便构成了自然界的演化链条。 要揭示自然界的奥秘，展示自然界的图景，除了把自然界作为一种存在来把握，还必须把自然界当作一种过程来理解。 宇宙的起源 核物理学家伽莫夫G. Gamow（1948） 修改和发展了勒梅特的理论，提出了宇宙大爆炸理论；认为宇宙起源于一个高温、高密度的“原始火球”的大爆炸； 后来的暴胀理论对大爆炸理论做了进一步的修改和发展。认为宇宙的初始状态是一个奇点。 从奇点到普朗克时间（10-43秒），宇宙处于一个过渡的混沌态。 10-43秒以后，引力分化出来，宇宙进入“假真空”状态，具有巨大的能量密度，表现出巨大的负压力，从而引起引力排斥效应，使宇宙在10-35秒后发生“暴胀”，从10-35秒到10-32秒，宇宙的半径增加了约1050倍。 暴胀结束后，宇宙进入对称性破缺阶段。“假真空”转化为“真真空”，在“真真空”中产生夸克、轻子等。 宇宙的演化 大爆炸后10-36秒，温度降到1028K，强相互作用分化出来，10-12秒时，温度降到1016K