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自然科学概论
自然科学概论
前言
如果
你想忘记
忧闷和懒惰
自己要知道
地球上在做些什么
天空中在发生些什么
……
——马雅可夫斯基
一个不断膨胀的宇宙怎样演化出包括太阳和地球在内的诸多天体,地球上如何繁衍出生机盎然的众多生命,生命如何进化出万物之灵的人类,人类智慧之花又何以能发展出壮丽的文明。这一切都由近五千来不断发展着的科学,特别是二十世纪的科学提供了见证。这宇宙连续创造的故事,能使我们彻底及时地认识到人类存在之根据,告诫我们要把我们的生命和文明置于宇宙故事之中。
人类从哪里来,又到哪里去的最终底蕴是同天地之初联系在一起的,人类的故事,不过是整个宇宙故事的一部分。若是宇宙的伟大历程进入了我们的自我意识,“人发地,第发天,天发道,道发自然”。人们的心灵宁静下来,精神就会健全,不再自命不凡,停止彼此争斗,天空就会变得清洁,土地会恢复肥沃,生活会洋溢情趣。
自然科学是一切知识的基础。
——马克思
科学技术是第一生产力。
——***
自然科学是人类发展史中起着进步作用的革命力量,是社会进步的巨大杠杆。
全民族的思想道德素质和科学文化素质,为经济发展和社会全面进步提供强大的精神动力和智力支持,培育适应社会主义现代化要求的一代又一代有理想、有道德、有文化、有纪律的公民。
——***
第一章自然科学的发展历程
混沌统一体(公元前五世纪以前) 人类对自然规律的探索对自然的改造,从人猿向揖之后就开始了。不过那时科学、神话、巫术、妖术、原始宗教彼此不分,结成一个“混沌统一体”,这个混沌统一体就是人类最原始的文化。
自然哲学(公元前六世纪至公元十五世纪) 随着火的使用,简单工具的制造,生产的发展,人类的认识水平逐渐提高,自然科学也逐渐从原始的混沌体中分离出来。不过刚出现的科学知识也是原始的,还只是从客观上和整体上对自然进行一般猜测性描述与解释,根本谈不上什么科学的预见,自然科学只能和哲学结合在一起,形成自然哲学。
自然科学与哲学的分离(公元十五世纪)随着历史的推进,自然科学逐渐从哲学中分离出来,这种分离真正完成是文艺复兴以后开始的。
自然科学迅速发展(公元十五世纪以后) 西欧文艺复兴、蒸汽机的使用,带来了18世纪的工业革命。工业革命给自然科学以前所未有的巨大推动力,大大扩展了研究领域,既为科学研究提供了实践经验和感性材料,又为自然科学提供了良好的实验手段。这是科学水平逐渐提高,自然科学的许多部门逐步建立和扩大,对自然的研究也更加深入、更加精确。不仅力学、天文学、物理学、化学、生物学、数学这些基础学科逐步建立起来,而且这些学科的内容日益丰富,出现许多新的分支
十九世纪末先是:X射线、天然放射性、电子三大发现。紧接着,相对论和量子力学出现。凝聚态物理学、有机高分子化学、生物化学、现代遗传学都迅速发展起来。
十八、十九世纪十八、十九世纪,自然科学有一系列划时代的发现和革命性的理论出现。
天文康德—拉普拉斯关于太阳系起源的星云假说。
物理能量守恒与转化定律;麦克斯韦方程组。
化学原子—分子论;元素周期律;无机物合成有机物。
生物细胞学、进化论、遗传学。
地学地壳变迁理论。
综合学科自然科学高度分化的同时,出现了高度综合。许多边缘学科、交叉学科、综合学科不多出现。系统论、信息论、控制论、协同学、相变理论等一系列的新成就,是人们有可能把自然界当作一个相互联系、相互作用的整体进行综合性研究,进一步揭示自然界系统性整体性的统一性本质。
自然科学的发展过程表明:人们对自然的认识,经历了从对自然界的感性直观的了解,到深入细致的对细节进行了解,再到从整体上把握自然这样一个辩证发展的螺旋。
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