世纪之交古典物理学的“两朵乌云”
• 以太漂移实验-——相对论
• 黑体辐射问题——量子力学
18世纪末19世纪中叶自然科学的主要成就
• “星云说” • 地质“渐变论” • 能量守恒和转化定律 • 尿素的人工合成 • 细胞学说 • 生物进化论 • 电磁场理论 • 元素周期律
1、星云假说——天文学，康德 （Kant），德国，1755；拉普拉斯，（Lapla ce），法国，1796：第一个科学的关于太阳系 起源的学说，是从哥白尼以来天文学取得的最 大进步，在形而上学自然观上打开了第一个 缺口，把辩证法带入了天文学和自然科学。
中国阴阳五行学说
“天地未形，冯冯翼翼，洞洞灟灟，故曰太昭， 道始于虚霩，虚霩生宇宙，宇宙生气，气有涯垠， 清阳者薄靡而为天，重浊者凝滞而为地。清妙之
合专易，重浊之凝竭难，故天先成而地后定，天
地之袭精为阴阳，阴阳之专精为四时，四时之散
精之万物。”
——西汉《淮南子 天方训》
中国阴阳五行学说
构成世界的基本元素：木、火、土、金、水
汁和粘液
希波克拉底誓词
“我要遵守誓约，矢忠不渝。对传授我医术的 老师，我要像父母一样敬重。对我的儿子、老师的 儿子以及我的门徒，我要悉心传授医学知识。我要 竭尽全力，采取我认为有利于病人的医疗措施，不 能给病人带来痛苦与危害。我不把毒药给任何人， 也决不授意别人使用它。我要清清白白地行医和生 活。无论进入谁家，只是为了治病，不为所欲为， 不接受贿赂，不勾引异性。对看到或听到不应外传 的私生活，我决不泄露。”
地心说的发展历程
•中世纪初期 宇宙帐篷说 •中世纪后期 托马斯· 阿奎那融
入基督教神学的地心说
内容提要
第一节 古代自然科学和朴素辩证法自然观
第二节 16、17世纪自然科学和机械唯物主义自然观 第三节 19世纪自然科学和辩证唯物主义自然观
• 机械唯物主义自然观的诞生 • 机械唯物主义自然观的发展 • 机械唯物主义自然观的基本观点
中世纪神学自然观
托马斯·阿奎那 • 1225年出生于意大利，师从大阿尔伯特 • 《神学大全》 • 建立了一种将亚里士多德的思想与天主教神学相协 调的思想体系 • 标志着从天启信仰到理性判断的思维习惯的转变
以天文学为例
地心说
日心说
地心说的发展历程
• 柏拉图的宇宙神创论 • 欧多克斯的同心球叠加理论 • 亚里士多德《论天》 • 托勒密《至大论》
第二节 16、17世纪自然科学和机械唯物主义自然观 第三节 19世纪自然科学和辩证唯物主义自然观
内容提要
第一节 古代自然科学和朴素辩证法自然观
第二节 16、17世纪自然科学和机械唯物主义自然观 第三节 19世纪自然科学和辩证唯物主义自然观
古代自然科学
• 神话和原始宗教自然观 • 古希腊自然哲学自然观 • 中世纪神学自然观
抛物体运动的研究
• 伽利略对动力学的另一个重要贡 献，是关于运动合成的观念。 • 对于水平抛出的石头，伽利略认 为这块石头参与了两个独立的运 动： • 1）速度恒定的水平运动，这个速 度是抛石头的手给它的； • 2）速度与时间成正比的自由落体 运动。
地动抛物问题的解决
伽利略的运动合成观念具有深刻的物理意义。
古希腊自然哲学自然观的内容总结
1.把自然界看成是一个统一的有机体 • 万物本原的统一 • 自然万物演化生灭的过程的统一 2.自然界的事物之间存在普遍联系和遵循一种物质上 的守恒。
古代朴素辩证法自然观的基本特点
（1）直观性 （3）神秘性 （5）整体性
（2）猜测性 （4）思辨性
古代朴素辩证法自然观
—— 牛顿
18、19世纪科学的发展
• 光学：折射定律 • 热学：波义耳定律 ，能量守恒定律，热力学第二 定律，分子运动论 • 电学和磁学：格雷提出的电流体观念，杜飞提出的 两种电的假说，富兰克林的“一流体”假说，以及 库仑定律
18、19世纪科学的发展
“如果你要问我，我们的世纪是钢铁世纪、蒸 汽世纪还是电气世纪，那么我会毫不犹豫的回答，
机械唯物主义自然观的诞生
自然观：是人们对自然界的 总的观点或者说根本看法 机械唯物主 义自然观 唯物主义：自然界是不依赖 人的意识而独立存在的客观 物质世界 机械性：以机械的观点去看 待自然界和人
机械唯物主义自然观的发展过程
观念
哲学 思想
科学研 究纲领
哥白尼
开普勒、 笛卡尔、 伽利略 等科学家
牛顿
机械唯物主义自然观的诞生
哥白尼革命 1543年波兰籍天文学家哥白尼所著的《天体运 行论》出版，由此掀起了一场轰轰烈烈的科学革命： 它宣告了近代自然科学诞生，同时也引发了自然观 的革命性变革。
机械唯物主义自然观的诞生
• 地心说：地球位于宇宙中心，
地球静止不动
• 日心说：太阳位于宇宙中心， 地球不是静止的，而是和其 它行星一样围绕太阳运转
行星划出一个以太阳为焦点的椭圆 由太阳到行星的矢径在相等的时间内划出相等的面积 行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比
• 未解决的问题： 为什么行星一定按照一定的规律围绕太阳运行？
哥白尼学说的两大困境：
• 恒星视差问题
• 地动抛物问题
机械唯物主义自然观的发展
“近代物理学之父”伽利略 • 在力学上的重要贡献： 提出自由落体定律和惯性定律 • 局限性： 没有能将他开创的新力学运用到天体运动中
古代自然科学
• 神话和原始宗教自然观 • 古希腊自然哲学自然观 • 中世纪神学自然观
神话和原始宗教自然观
• “万物有灵”：对于超自然因素的崇拜 • “图腾”信仰和自然崇拜 • “巫术”：咒语、祭祀、祈祷等迷信活动 • 神话
古代自然科学
• 神话和原始宗教自然观 • 古希腊自然哲学自然观 • 中世纪神学自然观
我们的世纪是机械唯物主义自然观的世纪。”
——波尔兹曼
• 机械唯物主义自然观的诞生 • 机械唯物主义自然观的发展 • 机械唯物主义自然观的基本观点
机械唯物主义自然观的基本观点
• 在唯物论方面，由于对自然界在细节方面认识 的深入，有利于坚持自然观的唯物主义立场。 • 在机械论方面： 一、将一切运动都归结为机械运动 二、外因论 三、机械决定论
“在希腊哲学的多种多样的形式中，差不多可以 找到以后各种观点的胚胎、萌芽。因此，如果理论 自然科学想要追溯自己今天的一切原理发生和发展 的历史，它也不得不回到希腊人那里去” 。 ——恩格斯
古代自然科学
• 神话和原始宗教自然观 • 古希腊自然哲学自然观 • 中世纪神学自然观
中世纪神学自然观
• 中世纪前期，哲学主流是所谓的教父哲学，由罗马 神父圣奥古斯丁创立。 • 教父哲学：将柏拉图主义哲学与基督教教义结合， 主张灵魂是实体，有独立的存在。 • 公元9世纪，教父哲学让位于经院哲学 • 经院哲学：用推理的方式对基督教义给出分析和解 释。
公元前150年的希腊版图
古希腊包括：希腊 半岛本土、爱琴海 东岸的爱奥尼亚地
区、南部的克里，“七贤”之一
• 和他的学生阿那克西曼德、阿那克西米尼共同创建 了西方哲学史上第一个哲学学派——米利都学派
• 第一位哲学家、科学家、天文学家、几何学家 • 学习了巴比伦的天文学，能够预测日食，发现小熊 星座
• 《政治学》《诗学》《修辞学》等
亚里士多德
• 四元素说：土、水、气、火 四元素代表四种基本特性 （干、湿、冷、热）中两种 特性的组合。 土＝干+冷；水＝湿+冷； 气＝湿+热；火＝干+热。
希波克拉底
• 医学之父 • 医学从原始巫术中拯救出来，以 理性的态度对待疾病
• 四种体液：血液、黄胆汁、黑胆
• 第一个把埃及的测地术引入希腊，并发展成为了几 何学
• “万物源于水”
“万物源于水”
• 首先，它是一个普遍性命题，他追究万物的共同本 源，这是哲学思维的开始，也是科学对待自然界的 第一个原则。 • 其次，它开创了唯物主义传统，它所找到的本源是 物质性的本源，而不是任何其他精神性的东西，这 也是自然科学的伟大传统之一。
“虽然18世纪上半叶的自然科学在知识上，甚 至在材料的整理上超过了希腊古代，但是它在理论 地掌握这些材料上,在一般的自然观上却低于希腊 古代。” ——恩格斯
内容提要
第一节 古代自然科学和朴素辩证法自然观
第二节 16、17世纪自然科学和机械唯物主义自然观 第三节 19世纪自然科学和辩证唯物主义自然观
伽利略的答案 当放手的瞬间石头也具有与船一样的水平 速度，所以放手之后它还会继续以这一水平速 度运动，直到它落到桅杆底部前，一直保持这 个水平速度。石头运动的垂直部分是加速的自
由落体运动，所以它将正好落在桅杆底部的甲
板上。
机械唯物主义自然观的发展
牛顿提出万有引力定律的主要意义 • 实现了人类史上第一次自然科学的大综合 • 标志着经典力学体系的形成 • 明确了机械论科学纲领 “我希望能用同样的推理方法从力学原理中 推导出自然界的其余现象。”
第一讲 辩证唯物主义自然观 的创立与发展
自然观：人们对自然界的总的观点或者说根本看法， 它包括人们对自然界的本原、自然界演化规律、结 构以及人与自然的关系等方面的看法。
古代朴素辩证法自然观
唯物主义自然观
机械唯物主义自然观 辩证唯物主义自然观
唯心主义自然观
内容提要
第一节 古代自然科学和朴素辩证法自然观
米利都学派
• 阿那克西曼德 世界的本原不是水，而是“无规定者” • 阿纳克西米尼 “万物源于气”
毕达哥拉斯及其学派
• 从公元前6世纪末至公元3世纪 （800年）
• 此处讲的只指公元前4世纪以前的早期学派
• 数即万物
• 算术、几何、天文学、音乐学
• “数既万物”
• 对近代科学的影响
赫拉克利特
• （Heraclitus，前540—480） • “火”是万物的本原。 • 辩证法的奠基人 • “人不能两次踏进同一条河流”。 • 第一个提出“逻各斯” • “战争是万有之父和万有之王”