人与自然和谐相处自然辩证法

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1、 我 们 生 存 在 一 个 奇 妙 无 比 的 宇 宙 中 。 只有 凭 借 非 凡 的 想 象 力 才 能 鉴 赏 其 年 龄 、 尺度 、 狂 暴 甚 至 美 丽 。 史 蒂 芬 霍 金 基 本 概 念 之 一 ： 自 然 界 1、 广 义 的 自 然 界 是 宇 宙 中 一 切 事物 的 总 称 ， 包 括 天 然 自 然 和 人 工 自 然 。 2、 狭 义 的 自 然 界 主 要 是 指 天 然 自然 ， 当 然 包 括 人 在 内 。 天 然 自 然 指 人 类 尚 未 认 识 到 的 那 部 分自 然 和 人 类 观 测 所 及 的 那 部 分 自 然 ， 前 者包 括 总 星

2、 系 之 外 的 宇 观 世 界 、 基 本 粒 子 以下 的 微 观 领 域 和 宏 观 世 界 中 尚 未 被 人 了 解的 自 然 事 物 、 自 然 过 程 、 尚 未 探 明 的 规 律 。后 者 从 总 星 系 到 基 本 粒 子 范 围 内 人 类 已 经认 识 或 者 已 开 始 认 识 的 事 物 。 人 工 自 然 是 人 类 实 践 手 段 所 及 从 而 变革 了 的 那 部 分 自 然 界 ， 包 括 受 人 类 实 践 活动 直 接 影 响 的 那 部 分 自 然 界 （ 主 要 是 生 态环 境 ） 和 人 利 用 自 然 界 的 材 料 所 创 造 的 人工 自

3、 然 物 （ 如 各 种 新 材 料 、 新 工 具 、 人 工建 筑 、 人 工 智 能 机 等 ） 。 基 本 概 念 之 二 ： 自 然 观 包 括 ： 1、 自 然 界 的 存 在 方 式 （ 静 态 观 自 然 ） 2、 自 然 界 的 演 化 规 律 （ 动 态 观 自 然 ） 3、 人 与 自 然 的 关 系 自 然 界 的 存 在 方 式 物 质 联 系 系 统 方 式 自 然 界 的 基 本 层 次 结 构 自 然 界 的 运 动 形 式 自 然 界 存 在 的 系 统 方 式 1、 系 统 是 由 若 干 有 特 定 属 性 的 要 素 经特 定 关 系 而 构 成 的 具

4、 有 特 定 功 能 的 整 体 。 2、 要 素 是 构 成 系 统 的 组 分 。 3、 结 构 是 系 统 中 要 素 间 各 种 联 系 和 关系 的 总 和 。 4、 功 能 是 系 统 的 内 部 关 系 和 外 部 关 系中 所 表 现 出 来 的 整 体 所 具 有 的 特 性 和 能 力 。 5、 环 境 是 系 统 赖 以 生 存 的 条 件 。 系 统 的 类 型 （ 从 系 统 与 环 境 的 关 系 区 分 ） 1、 孤 立 系 统 （ 与 环 境 没 有 物 质 和 能 量 的交 换 ） 2、 封 闭 系 统 （ 与 环 境 仅 有 能 量 交 换 ） 3、 开 放

5、 系 统 （ 与 环 境 既 有 物 质 交 换 也 有能 量 交 换 ） 系 统 内 部 矛 盾 分 析 1、 整 体 与 部 分 加 和 性 和 非 加 和 性 2、 稳 定 与 涨 落 涨 落 宏 观 量 对 平 均 值 的 起 伏 稳 定 对 涨 落 的 不 变 性 稳 定 与 涨 落 的 关 系 ： 稳 定 是 一 定 范 围 的 ；涨 落 被 巩 固 则 出 现 新 的 稳 态 。 系 统 状 态 的 分 类 1、 不 稳 定 态 2、 亚 稳 定 态 3、 恒 稳 定 态 物 质 联 系 的 层 次 方 式 层 次 指 若 干 系 统 之 间 经 相 互 作 用而 构 成 新 系

6、 统 的 逐 级 构 成 的 结 构 关 系 。 自 然 界 的 基 本 层 次（ 非 生 命 世 界 ） 1、 微 观 （ 夸 克 、 基 本 粒 子 、 原 子 核 、原 子 、 分 子 ） 2、 宏 观 （ 分 子 体 系 、 凝 聚 态 物 体 、 卫星 、 小 行 星 ） 3、 宇 观 （ 恒 星 、 恒 星 行 星 系 、 星 系 、星 系 团 、 总 星 系 ） 自 然 界 的 基 本 层 次（ 生 命 世 界 ） 1、 生 物 大 分 子 2、 细 胞 3、 个 体 （ 组 织 、 器 官 、 系 统 ） 4、 群 体 （ 种 群 、 群 落 ） 5、 生 态 （ 生 态 系

7、统 、 生 物 圈 ） 层 次 方 式 的 理 论 问 题 1、 规 律 随 层 次 增 高 ， 结 合 度 递 减 ；对 称 性 破 缺 ； 逐 步 开 放 ； 更 加 主 动 ；功 能 对 结 构 的 反 作 用 增 强 。 2、 层 次 之 间 的 关 系 上 向 因 果 链 和下 向 因 果 链 自 然 界 的 运 动 形 式 系 统 相 互 联 系 相 互 影 响 变化 运 动 运 动 形 式 的 多 样 性 1、 微 观 物 理 运 动 2、 宏 观 物 理 运 动 3、 宇 观 物 理 运 动 4、 化 学 运 动 5、 生 命 运 动 6、 社 会 运 动 和 技 术 运 动

8、运 动 形 式 的 统 一 性 1、 统 一 性 的 表 现低 层 系 统 的 运 动 形 式 于 高 层 系 统 的运 动 形 式 之 间 可 以 经 过 递 进 相 干 或 递阶 分 解 而 相 互 转 化 。 2、 转 化 的 条 件相 应 物 理 参 数 达 到 阈 值 ； 新 组 织 形 式 的 出 现 或 解 体 。 艾 根 的 超 循 环 理 论 反 应 循 环 如 化 学 反 应 中 的 催 化 剂的 循 环 。 催 化 剂 可 加 快 反 应 速 度 。 催 化 循 环 如 DNA分 子 的 半 保 留 复制 。 可 造 成 亲 代 与 子 代 之 间 的 “ 通讯 ” 。

9、超 循 环 如 若 干 核 酸 分 子 和 蛋 白 质分 子 所 构 成 的 循 环 。 为 物 理 、 化 学 运动 向 生 命 运 动 的 转 化 提 供 了 条 件 。 现 代 宇 宙 学 简 史 及 基 本 观 点 1917年 ， 爱 因 斯 坦 发 表 根 据 广 义 相 对 论对 宇 宙 学 所 作 的 考 查 一 文 ， 开 始 了 现 代宇 宙 学 。 他 提 出 有 限 无 边 静 态 宇 宙 模型 。 1917年 ， 荷 兰 天 文 学 家 德 西 特 提 出 另 一 个宇 宙 模 型 有 运 动 而 无 物 质 的 空 虚 宇 宙模 型 。 1922年 ， 前 苏 联 数

10、 学 家 弗 里 德 曼 再 解 爱 因斯 坦 场 方 程 ， 得 出 三 个 宇 宙 模 型 平 模型 、 闭 模 型 和 开 模 型 。 1927年 ， 比 利 时 天 文 学 家 勒 梅 特 提 出 了 大尺 度 空 间 随 时 间 膨 胀 的 概 念 ， 建 立 了 勒 梅 特 宇 宙 膨 胀 模 型 。 1929年 ， 美 国 天 文 学 家 哈 勃 发 现 了 哈勃 定 律 。 1930年 ， 英 国 天 文 学 家 爱 丁 顿 把 哈 勃 定 律与 勒 梅 特 的 宇 宙 膨 胀 假 说 联 系 起 来 星系 的 普 遍 红 移 被 解 释 为 正 是 宇 宙 的 膨 胀 。 1

11、932年 ， 勒 梅 特 进 一 步 发 展 了 自 己 的 假 说 ，提 出 了 “原 始 原 子 ” 说 。 1948年 ， 美 国 天 文 学 家 伽 莫 夫 修 正 并 发 展了 勒 梅 特 的 宇 宙 膨 胀 论 ， 提 出 宇 宙 热大 爆 炸 学 说 。 宇 宙 热 大 爆 炸 学 说 的 预 言 1、 氦 丰 度 2、 3K微 波 背 景 辐 射 3、 河 外 星 系 的 谱 线 红 移 宇 宙 的 起 源 宇 宙 从 哪 里 产 生 出 来 原 始 火 球 （ 高 温 、高 密 、 高 压 ） 宇 宙 通 过 什 么 方 式 产 生 大 爆 炸 宇 宙 的 演 化 1、 基

12、本 粒 子 形 成 阶 段 （ 01秒 ） 当 宇 宙 时 为 10-36秒 时 ， 轻 子 （ 如 电 子 、 中微 子 、 介 子 等 ） 、 夸 克 和 质 子 生 成 。 当 宇 宙 时 为 10-6秒 时 ， 强 子 （ 如 质 子 、 中 子 、介 子 、 超 子 等 ） 生 成 。 当 宇 宙 时 为 10-2秒 时 ， 宇 宙 温 度 为 1011K，物 质 密 度 为 1011克 /立 方 厘 米 ， 轻 子 其 主 导作 用 阶 段 。 2、 辐 射 阶 段 或 核 合 成 阶 段 （ 1秒 1万年 ） 当 宇 宙 时 为 1秒 钟 时 ， 物 质 密 度 为 107K /

13、立方 厘 米 ， 宇 宙 以 辐 射 为 主 。 当 宇 宙 时 为 13分 钟 时 ， 宇 宙 温 度 为 109K，开 始 进 行 核 反 应 ， 形 成 化 学 元 素 。 核 合 成结 束 时 ， 根 据 计 算 氦 原 子 核 的 含 量 约 占25%（ 氦 丰 度 ） 。 3、 实 物 阶 段 （ 1万 年 至 今 ） 宇 宙 时 1万 年 后 ， 温 度 下 降 到 大 约 105K时 ，自 由 电 子 开 始 被 原 子 核 所 俘 获 ， 形 成 稳 定的 原 子 。 大 约 在 宇 宙 时 70万 年 左 右 ， 开 始 形 成 原 始星 系 。 当 宇 宙 时 为 50亿

14、 年 时 ， 开 始 形 成 第 一 代 恒星 。 4、 未 来 阶 段 ？ 恒 星 的 起 源 和 演 化 1、 引 力 收 缩 阶 段 2、 主 序 星 阶 段 3、 红 巨 星 阶 段 4、 脉 冲 阶 段 或 爆 发 阶 段 或 高 密 阶 段 ：产 生 中 子 星 、 白 矮 星 、 黑 洞 等 地 球 演 变 和 生 命 起 源 1、 地 球 内 部 圈 层 的 形 成 和 演 化 2、 地 球 外 部 圈 层 的 形 成 和 演 化 3、 地 壳 运 动 4、 简 单 分 子 合 成 生 物 小 分 子 5、 生 物 小 分 子 合 成 生 物 大 分 子 6、 生 物 大 分

15、子 结 合 为 原 始 生 命 自 然 界 的 演 化 规 律 自 然 界 演 化 的 不 可 逆 性 1、 经 典 力 学 是 可 逆 的 ； 2、 热 学 、 化 学 不 可 逆 ； 3、 量 子 力 学 中 测 量 不 可 逆 ； 4、 相 对 论 运 用 于 宇 宙 演 化 研 究 时 是 不可 逆 的 ； 5、 不 可 逆 代 表 了 过 程 、 刻 画 了 时 间 ，说 明 自 然 界 的 历 史 性 。 自 然 界 演 化 的 两 个 方 向 1、 进 化 指 整 个 自 然 界 中 物 质 层 次由 低 级 向 高 级 推 进 的 过 程 。 2、 退 化 指 整 个 自 然

16、界 中 物 质 层 次由 高 级 向 低 级 的 下 降 过 程 。 3、 进 化 与 退 化 的 辩 证 关 系 ： 相 互 包 含 、同 存 共 生 、 相 互 交 替 。 4、 进 化 的 条 件 和 根 据 ： 系 统 必 须 开 放 ；必 须 远 离 平 衡 态 ； 是 非 线 性 系 统 ； 必须 通 过 涨 落 实 现 有 序 。 矛 盾 是 自 然 界 运 动 发 展 的 根 本 动 力 1、 吸 引 与 排 斥 （ 非 生 命 界 ） 2、 同 化 与 异 化 （ 生 命 界 ） 自 然 界 运 动 转 化 的 守 恒 性 1、 量 的 守 恒 ： 即 运 动 在 量 上 的

17、 不 灭 性 。 2、 质 的 守 恒 ： 即 运 动 在 质 上 的 不 灭 性 ，是 指 自 然 界 中 任 何 一 种 运 动 形 式 都 有转 化 为 另 一 种 运 动 形 式 的 能 力 ； 这 种能 力 是 无 限 的 ； 而 且 其 转 化 的 条 件 都是 运 动 着 的 物 质 所 固 有 的 。 自 然 界 循 环 发 展 的 周 期 性 1、 周 期 性 在 自 然 界 中 普 遍 存 在 2、 周 期 有 大 有 小 3、 周 期 形 成 的 机 制 ： 非 平 衡 自 组 织 理论 揭 示 出 从 无 序 到 有 序 的 机 制 ， 也 揭示 了 通 向 混 沌 的 道 路 。 4、 自 然 界 循 环 发 展 的 无 限 性 ： 宇 宙 演化 途 径 （ 闭 模 型 、 开 模 型 、 平 模 型 ）