1、自然辩证法的概念(编辑修改稿)

1、自然辩证法的概念(编辑修改稿)内容摘要：

组成：一是通常意义上的物质 —— 实物和场，约占宇宙物质总量的 4%；二是暗物质，约占宇宙物质总量的 23%；三是暗能量，占宇宙物质总量的 73%。 从决定论性因果律到统计性因果律 生活经验告诉我们，种因必得果，结果一定是由于某种原因导致的。 俗话说， 无风不起浪就是这个道理。 说到底，科学活动是通过 一定的结果来寻找其原因的活动。 我们说解释了某个自然现象，也就是为这个自然现象找到了原因。 当我们问“为什么”的时候，实际上是在问出现这一现象（结果）的原因是什么。 例如，我们问苹果为什么会从树上掉下来，也就是问使苹果从树上掉下来的原因是什么。 亚里士多德的回答是因为苹果要回到它的自然位置，牛顿的回答是因为地球引力的缘故。 由上可见，因果性规律或因果律是无论在自然界还是在社会都是最基本的客观规律，确定原因和结果的关系，从原因推出结果以及从结果寻找原因是人类的基本活动之一。 因果性规律或因果律指的就是“如果 —— 那末”关系 ，并且这种关系在任何时候都有效，或者说，“如果 —— 那末一定”就是因果关系所以为的一切。 在牛顿力学里，因果律通过公式（微分方程）和初始条件充分体 8 现出来，正如法国科学家拉普拉斯所说的那样，给定一个微分方程，给定一个初始条件，就能决定过去或今后所发生的一切。 所以，在牛顿力学的机械传统里，因和果有着严格的关系：一切自然过程都按照机械的必然性产生、进行和消亡，也就是说一切自然过程都服从决定论性的因果律。 这中决定论性的因果律人们也称之为机械决定论或拉普拉斯决定论。 在拉普拉斯决定论中，自然界的全部发展过程是一开始就决定了 的，是一条决定论性的因果链条。 用形象化的语言来说：自然界没有飞跃。 传统的决定论性因果观，随着牛顿力学在科学领域乃至日常经验领域的节节胜利，在人类认识领域中的地位也日益巩固，以至像爱因斯坦这样伟大的科学家也始终认定“上帝不会掷骰子”。 但是，量子力学的几率解释和测不准原理却否定或至少部分否定了决定论性因果律的普遍意义。 在牛顿力学中，根据初始条件和运动方程，我们可以精确地得到宏观物体运动的状况，包括速度、位置、能量、动量等。 但在量子力学中就不同了。 量子力学的基本方程 —— 薛定格方程，也是一个微分方程，根据 初始条件得到的方程的解是量子力学中的波函数。 波函数描述微观粒子的运动状况，但它不能确定地表示一个微观粒子在何时何地出现，只告诉我们微观粒子在某时某地出现的几率。 量子力学中的测不准原理明白无误地表明，对于微观粒子，位置和动量不能同时测定，时间和能量也不能同时测定，如果其中一个两测得越准，另一个量越测不准。 所以在微观领域，那种决定论性的因果律，不再起作用，替代它的是统计性的因果律。 演化观 演化的观点也就是事物从产生、发展到消亡的观点，是万事万物都处在新老交替中的观点。 古代的演化观是相当朴素的，如， 希腊哲学家阿那克西曼德认为，世界产生之前是混沌未分的本原物质，尔后本原物质中的对立面分裂，才出现了现在人们所看到的世界。 他认为，本原物质是永恒的，而包括天体在内的万物都注定要归于毁灭，回到原来未分的混沌状态。 他还认为，人是从鱼变来的。 但是，在古代，更多的人把天地亘古不变视为信条，认定“天不变，道也不变”，甚至追求人自身的永生。 在牛顿机械观的传统里，宇宙是一架巨大无比的机器，万物都是这架大机器中的部件，一旦产生就永远地存在，没有变化、没有发展，有的只是机械运动。 这里，演化的观点几乎全部被抹杀了。 牛顿时代以来 ，演化的观点最早出现在康德的天体演化说里。 康德在 1756年提出，一切恒星都是在引力的作用下由星云演变而成的。 1796 年，法国科学家拉普拉斯也独立地提出了恒星演化的星云说。 30 年后， 1830 年，英国地质学家赖尔通过对地球地层中化石的分析，得出了地球地层渐变的学说。 1859 年，达尔文提出生物进化论。 生物进化论，不是无中生有，也不是猜测的结果，而是归纳推理的极好例证。 我们知道，人们对生物的认识起源于对各种生物的分类。 当我们对生物按照物种的差异进行分类时，总是从一个物种进而研究在解剖结构和肌体构造上最接近它的物种。 这样我们可以得到一个按照物种相似关系而排出的序列。 如果说人类处于这个序列的最上端，那么从上往下有猿、其它哺乳动物、 9 鸟类、爬虫、鱼，直到单细胞生物（如阿米巴）。 达尔文由此推断，把这个序列颠倒过来就是物种产生的历史次序，也就是说，生命从单细胞生物开始，经过千百万年的进化而出现了人类这样高等的智慧生命。 在 20 世纪，演化的观念进一步发扬。 人们发现，生物的进化，只是整个自然界演化的一部分，尽管它是整个“演化故事”中最后的也是最精彩的一章。 在生物进化以前已经有着地球和太阳的演化，关于太阳和其它恒星演化的理论构成了天体演化学。 天体演化学告诉我们，包括太阳在内的一切恒星都有诞生、成长、衰老和消亡的演化历史。 以太阳为例来说，在在现今太阳系的地方有一大片主要成分是氢的星际云，不过，这片星际云的范围远远超过现今太阳系的范围。 星际云中一个偶然的密度涨落，使一处的密度比别处更高些，这里的引力也比别处更强些，终于形成一个引力收缩的中心。 引力收缩使引力势能渐渐转化为热能，中心区域的体积在 变小，密度和温度在变高，大约经过 1 亿年左右的时间，中心温度达到 1000 万度左右，开动了氢原子核和氢原子核聚变的热核反应，并且在温度达到 1500 万度时稳定下来，形成了我们今天所见到的太阳。 这个稳定的时期天文学上叫做主序星阶段。 主序星阶段是恒星一生中最稳定的时期，也可以说是恒星的青壮年时期，恒星靠氢核聚变产生的能量发光发热。 一旦恒星中的氢原子核因为热核反应而消耗掉后，主序星阶段就结束。 太阳在主序星阶段大约可以停留 100 亿年，现已过去了一半时间 —— 50 亿年。 主序星阶段结束后恒星转入红巨星阶段。 红巨星阶段的恒星 ，体积会因内部爆炸而变大，表面的温度要降低些，红巨星的名称也就因此而来。 红巨星阶段的恒星靠氢原子核聚变的产物 —— 氦原子核的聚变而发光发热。 氦原子核被消耗掉后，红巨星阶段也就结束。 红巨星阶段的太阳 —— 如果还叫太阳的话 —— 可以生存 10 亿年，但是，那时地球已经被太阳吞噬，因为太阳在红巨星阶段的半径相当于现在木星的轨道半径。 当然如果那时地球上还有人类，而且人类已有驾驱地球的能力，或许在地球行将被太阳吞噬之前，能把地球带到另一个太阳附近安顿下来，从而逃脱这一场地球诞生以来最大的灾祸。 不过，这毕竟是 50 亿年后的事，谁知 道在这漫长的 50 亿年中会发生什么。 要知道地球上出现人类只是最近100 万年的事情，更不要说只有几千年有史可查的文明社会了。 红巨星阶段之后，恒星将步入晚年。 太阳那时成为又亮又小、密度却很高的白矮星，白矮星靠冷却发光，冷却到最后变成看不见的黑矮星，黑矮星已经不是恒星，只是恒星的残骸。 比太阳质量大 1。 5 到 3 倍的恒星，红巨星阶段之后，将成为比白矮星密度还要高千、万倍的中子星。 中子星在高速旋转着并向外发射强烈的电磁辐射，地面上可以接收到它的辐射脉冲。 所以，中子星也叫脉冲星。 中子星也靠冷却发光，最后也成为黑矮星，消失在 茫茫的宇宙空间。 还有一些恒星，质量极大，超过太阳质量的 3 倍，这类恒星在红巨星阶段之后将演变成为引力强大到连光线也无法逃逸的特殊天体 —— 黑洞。 目前，白矮星和中子星都已经用光学望远镜和射电望远镜分别找到，至于黑洞，则还在寻找之中。 10 宇宙在演化、恒星在演化、生物在进化，人类的社会也在不断发展，世界上没有什么永恒和不变。 演化的观点正在替代那些固步自封、无所作为、不求发展的观点。 演化，已不仅仅是科学领域中的思想方法，而且已经升华为人类普遍性思维方式。 对机械还原论的质疑 寻找世界的本原，是人类长期以来一直追求的目 标。 古希腊的哲学家 —— 也是公认的第一位哲学家 —— 泰勒斯，曾经说世界上的一切事物都可以归结为水，水是万物之源。 亚里士多德则认为土、水、火和气是构成世界万物的基元。 中国古代的五行说、元气说，分别把世界归结为“金、木、水、火、土”五行和元气。 德谟克里特的原子说提出原子才是不可再分的基元。 但是，所有这些关于世界本原的解释都带有明显的猜测和思辩性。 牛顿时代以来，才对世界本原有了科学的理解，把世界的本原归结到分子原子。 今天我们对世界本原的认识已经到了光子、电子和夸克的层次。 在寻找世界本原的过程里，人们寻找的不仅仅是物 质组成的本原，还希望通过对物质组成的认识，获得规律的本原。 譬如，宏观物体的运动规律能否由微观粒子的运动规律得到阐述，分子运动的规律能否由原子运动的规律得到说明，原子运动的规律能否用原子核运动的规律来得到解释；尤其是，生命物体的规律能否归结为分子原子运动，大脑的思维能否归结为分子原子运动等等。 这种把较高层次物体的运动规律归结为较低层次物体运动规律的想法通常称作还原的世界观。 在 18 世纪末 19 世纪初，盛行着一种机械的还原观，即认为：全部物理学，甚至全部自然科学都可还原到力学，自然界的一切运动都可归结为机械运动。 例如，一度流行用机械力的概念来解释光学、化学和生命现象，有光的反射力、化学亲和力以及生命力等“力”的概念。 甚至有人提出，生物的规律讲到底是力学的规律，动物就是机器，人也是机器。 19 世纪末的著名科学家马赫在评论之中状况时说：“ 18 世纪法国百科全书派以为他们离用物理的和机械的远离去给世界以最后的解释的日子已经不远了”。 当然，随着 19 世纪，尤其是 20 世纪科学的发展，机械还原论行不通了，因为好多现象，像微观领域中的波粒二象性、生物学中的遗传和变异等根本就无法用力学规律来解释。 不过，机械还原论的失效并不意味着还原观 点的失效。 20 世纪诞生的分子生物学似乎让人们看到了把生命物体的运动规律归结为物理化学运动的希望，因为在分子生物学中，生物的结构与功能失去了往日的神秘，在生命运动中，除了受物理和化学力量支配的核酸和蛋白质生物大分子有规律的活动之外，不再存在什么。