第一篇 自然觀與可持續(xù)發(fā)展

1、 第一篇自然觀與可持續(xù)發(fā)展自然觀與可持續(xù)發(fā)展2 第一部分第一部分 自然觀自然觀開始結(jié)束3第一部分：自然觀第一部分：自然觀n教學(xué)內(nèi)容n自然界物質(zhì)系統(tǒng)的存在方式；n自然系統(tǒng)的演化方式；1.人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。4目錄目錄第一章第一章 自然界物質(zhì)系統(tǒng)的存在方式自然界物質(zhì)系統(tǒng)的存在方式第二章第二章 自然系統(tǒng)的演化自然系統(tǒng)的演化第三章第三章 人與自然的關(guān)系與可持續(xù)發(fā)展人與自然的關(guān)系與可持續(xù)發(fā)展返回教學(xué)計(jì)劃思考題及參考書5第一章第一章 自然界物質(zhì)系統(tǒng)的存自然界物質(zhì)系統(tǒng)的存在方式在方式6第一章第一章 自然界物質(zhì)系統(tǒng)的存在方式自然界物質(zhì)系統(tǒng)的存在方式n教學(xué)目標(biāo)1.了解歷史上自然觀演變的主要形式及其與科學(xué)發(fā)展的內(nèi)

2、在聯(lián)系。2.了解自然界的物質(zhì)性及物質(zhì)聯(lián)系的系統(tǒng)方式；明確物質(zhì)系統(tǒng)及其層次結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)；確立用系統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)自然界的基本立場(chǎng)。7第二章自然系統(tǒng)的演化方式第二章自然系統(tǒng)的演化方式教學(xué)目標(biāo)1.明確自然界是一個(gè)歷史過程；2.了解自然界物質(zhì)系統(tǒng)演化的方向性、周期性，尤其是自然系統(tǒng)自組織演化的依據(jù)、條件、誘因及主要形式8第一節(jié)自然系統(tǒng)演化的科學(xué)圖景第一節(jié)自然系統(tǒng)演化的科學(xué)圖景一、宇宙的起源二、恒星的演化三、地球的演化四、生命的起源和演化宇宙與人 wav 60 分鐘9一、宇宙起源中的哲學(xué)問題一、宇宙起源中的哲學(xué)問題n幾個(gè)宇宙模型n人擇原理10古代的幾種宇宙模型古代的幾種宇宙模型n埃及人的宇宙埃及人的宇宙n印

3、度人的宇宙印度人的宇宙n菲洛勞斯的宇宙模型菲洛勞斯的宇宙模型n歐多克索的宇宙模型歐多克索的宇宙模型11埃及天神圖12印度教的宇宙13早期希臘平坦宇宙n烏龜背上的平板n羅素天文學(xué)講演14地球是球體的證據(jù)地球是球體的證據(jù)n亞里士多德亞里士多德在論天中談到：地球是圓球而不是平板的證據(jù)n由于月食是由地球運(yùn)行到太陽(yáng)和月亮之間造成的，而地球在月亮上的陰影總是圓的，故如果是圓盤，則投影可能是橢圓。n越往南看星空，北極星越靠近地平線。亞甚至根據(jù)北極星在埃及和在希臘呈現(xiàn)出的位置差異，估計(jì)地球的大圓長(zhǎng)度為400斯特迪亞。n第三個(gè)證據(jù)：第三個(gè)證據(jù)：從地平線外駛來(lái)的船，總是先見帆，后從地平線外駛來(lái)的船，總是先見帆，后

4、見船身。見船身。15n亞里士多德認(rèn)為地球是不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮、行星和恒星都以圓周為軌道圍繞著它轉(zhuǎn)動(dòng)。n在公元后兩世紀(jì)，這個(gè)思想被托勒密精制成一個(gè)完整的宇宙學(xué)模型。地球處于正中心，包圍著它的是八個(gè)天球，這八個(gè)天球分別負(fù)載著月亮、太陽(yáng)、恒星和五個(gè)當(dāng)時(shí)已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。n最外層的天球被鑲上固定的恒星，它們總是停在不變的相對(duì)位置，但是總體繞著天空旋轉(zhuǎn)。最后一層天球之外為何物一直不清楚，但有一點(diǎn)是肯定的，它不是人類所能觀測(cè)到的宇宙的部分。 16菲洛勞斯的宇宙模型n他主張“宇宙的中心有熾熱的火焰，10個(gè)天球環(huán)繞著它運(yùn)行”。于是，他們把天球分為10層。但是，地球、太陽(yáng)、月亮、水星、金

5、星、火星、木星、土星，再加上恒星，才只有9重天，還缺少一重天，怎么辦呢？他假定在地球和中央火之間，還有一個(gè)“反地球”，這個(gè)所謂反地球以和地球同樣的角速度繞中央火運(yùn)行，因此地球上的人永遠(yuǎn)看不到它。這樣，終于湊夠了10重天。17歐多克索的宇宙 在這個(gè)模型中，地球位于宇宙的中心。地球外面有27個(gè)同心球，其中恒星球位于最外層。從外到里依次分布著土星、木星、火星、太陽(yáng)、金星、水星和月亮。每個(gè)行星占了4個(gè)同心球，太陽(yáng)和月亮各占3個(gè)。歐多克索認(rèn)為每顆行星都鑲嵌在一個(gè)同心球的赤道上，這個(gè)球的兩極又鑲嵌在外面一層同心球上，依此類推。每層球的軸指向、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向各不相同，于是形成了天體復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡。18n

6、現(xiàn)代宇宙學(xué)是以廣義相對(duì)論為基礎(chǔ)的理論，以哈勃定律為觀測(cè)依據(jù)，并在宇宙學(xué)原理的假設(shè)下，研究宇宙整體的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和演化規(guī)律的一門學(xué)科。n幾個(gè)宇宙模型 牛頓均勻無(wú)限的宇宙模型n愛因斯坦靜態(tài)有限無(wú)邊宇宙模型n弗里德曼膨脹宇宙模型n標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型n恒穩(wěn)態(tài)宇宙模型現(xiàn)代的幾種宇宙模型19牛頓均勻無(wú)限的宇宙模型1692 牛頓根據(jù)萬(wàn)有引力定律提出的。認(rèn)為宇宙是無(wú)限的，恒星均勻地分布在無(wú)限的虛空之中。但是卻存在兩個(gè)疑難：一是“光度佯謬”既然宇宙無(wú)限，恒星均勻的分布既然宇宙無(wú)限，恒星均勻的分布在空中，那不論在任何時(shí)候，天空的每個(gè)角落都應(yīng)該是光輝燦在空中，那不論在任何時(shí)候，天空的每個(gè)角落都應(yīng)該是光輝燦爛的，可為什么夜晚

7、是黑暗呢？爛的，可為什么夜晚是黑暗呢？一 是“引力佯謬”如果宇宙中存在著無(wú)限多的天體，如果宇宙中存在著無(wú)限多的天體，那每個(gè)天體都應(yīng)該受到無(wú)限大的引力，產(chǎn)生無(wú)限大的加速度，那每個(gè)天體都應(yīng)該受到無(wú)限大的引力，產(chǎn)生無(wú)限大的加速度，可事實(shí)并非如此?？墒聦?shí)并非如此。20愛因斯坦靜態(tài)有限無(wú)邊的宇宙模型1917n這是歷史上第一個(gè)關(guān)于宇宙運(yùn)動(dòng)自洽而統(tǒng)一的動(dòng)力學(xué)模型。由于當(dāng)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)河外星系普遍退行現(xiàn)象，愛因斯坦相信宇宙在大尺度上的特征是不應(yīng)該隨時(shí)間而變化的。n1929年哈勃紅移發(fā)現(xiàn)后，這個(gè)模型被拋棄。但這個(gè)模型開創(chuàng)了現(xiàn)代宇宙學(xué)研究。21弗里德曼膨脹宇宙模型1922n弗里德曼在解愛因斯坦引力場(chǎng)方程時(shí)，得到一個(gè)均

8、勻、各向同性的宇宙動(dòng)態(tài)時(shí)空度規(guī)。由此得到宇宙空間隨時(shí)間膨脹的觀念，哈勃紅移發(fā)現(xiàn)后，這個(gè)模型受到重視。n哈勃定律：星系的紅移量與它們離地球的距離成正比。這一定律被隨后的進(jìn)一步觀測(cè)所證實(shí)。哈勃定律就展示了一幅宇宙整體退移也就是整體膨脹的圖景：從宇宙中任何一點(diǎn)看，觀察者四周的天體均在四處逃散，這就像是一個(gè)正在脹大的氣球，氣球上的每?jī)牲c(diǎn)之間的距離均在變大。22標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型（大爆炸宇宙說(shuō)）n G伽莫夫（1948）認(rèn)為我們的宇宙起源于溫度極高密度極大的“原始火球”的一次大爆炸。但是因?yàn)樗荒軌蚪忉?0-2秒（溫度1011 K）到現(xiàn)在（3X 1017秒）宇宙的演化，但對(duì)10-2前的宇宙演化，存在問題。n 后

9、來(lái)古斯提出暴脹宇宙論，進(jìn)一步說(shuō)明了爆炸之初1035秒之內(nèi)的演化過程。23標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型（大爆炸宇宙說(shuō)）大爆炸理論的主要觀點(diǎn)：n宇宙早期，1010 K，密度極大，宇宙處于熱平衡，主要是基本粒子（亞核粒子），如質(zhì)子、中子、電子、光子、中微子等形態(tài)物質(zhì)構(gòu)成。溫度很快降低。n當(dāng)溫度降到109K時(shí)，中子開始失去自由態(tài)，要么衰變，成為質(zhì)子和電子，要么和質(zhì)子結(jié)合成為重氫、氦等元素，化學(xué)元素就是從這一階段開始形成。n當(dāng)溫度繼續(xù)降低到108K時(shí)，早期化學(xué)元素形成結(jié)束，宇宙中主要是質(zhì)子、電子、光子、弱相互作用粒子和一些較輕的原子核。n當(dāng)溫度下降到103K時(shí)，輻射退居次要位置，宇宙主要是氣態(tài)物質(zhì)，氣體逐漸聚成星云，再

10、進(jìn)一步形成各種恒星體系，包括星系、恒星、行星以及生命的出現(xiàn)，一直演變到今天我們看到的宇宙。24n何以成為標(biāo)準(zhǔn)模型成就n由于所有恒星都是在宇宙溫度下降后產(chǎn)生的，故宇宙天體年齡小于200億年。n觀測(cè)到天體有系統(tǒng)的光譜線紅移n在各種天體上氦豐度大多約為25-30%，只有在早期大爆炸時(shí)期才能產(chǎn)生如此多的氦（后被證實(shí)為25%）n根據(jù)宇宙膨脹和氦豐度等數(shù)據(jù)，可以具體算出宇宙每一時(shí)期的溫度，伽莫夫曾經(jīng)估計(jì)，今天的宇宙已經(jīng)很冷，只有幾K左右（后被證實(shí)）。n1965年彭齊亞斯和威爾遜探測(cè)到熱幅射的微波背景輻射，溫度約為3K。美國(guó)探測(cè)者衛(wèi)星探測(cè)的結(jié)果是2.7K.。25功績(jī) 論證了物質(zhì)世界的統(tǒng)一性，揭示了宇宙的演化

11、，推動(dòng)了關(guān)于宇宙有限或無(wú)限問題的探討。26恒穩(wěn)態(tài)宇宙模型n1948年英國(guó)天文學(xué)家H邦迪、霍伊爾、戈?duì)柕鹿餐岢?。n這個(gè)模型認(rèn)為宇宙是不斷膨脹的，其密度保持不變，好處在于不存在奇點(diǎn)問題，但困難在于如何說(shuō)明物質(zhì)從虛空中產(chǎn)生。n這個(gè)模型已經(jīng)證明是錯(cuò)誤的。27霍金的宇宙創(chuàng)生量子理論n時(shí)間簡(jiǎn)史n果殼中的宇宙n閱讀霍金，懂不懂都是收獲返回一28 斯蒂芬霍金為這片浩淼的星空給出了一條嶄新的索引。他將愛因斯坦的相對(duì)論和20世紀(jì)的另一偉大理論量子理論相融合，提出空間與時(shí)間起源于大爆炸，并將以黑洞的形式結(jié)束的理論。他認(rèn)為，宇宙是一個(gè)在空間上無(wú)限廣袤，在時(shí)間上不盡綿延的背景，宇宙連同其孕育的生命、精神只不過是從無(wú)中

12、創(chuàng)生而又圓寂于無(wú)的短暫現(xiàn)象。29 他在科普著作時(shí)間簡(jiǎn)史中寫道，科學(xué)的終極目的在于提供一個(gè)簡(jiǎn)單的理論去描述整個(gè)宇宙。然而，大部分科學(xué)家遵循的方法是將這問題分成兩部分。首先，是一些告訴我們宇宙如何隨時(shí)間變化的定律；（如果我們知道在任一時(shí)刻宇宙是什么樣子的，則這些定律即能告訴我們以后的任一時(shí)刻宇宙是什么樣子的。）第二，關(guān)于宇宙初始狀態(tài)的問題。有些人認(rèn)為科學(xué)只應(yīng)過問第一部分，他們認(rèn)為初始狀態(tài)的問題應(yīng)是形而上學(xué)或宗教的范疇。他們會(huì)說(shuō)，全能的上帝可以隨心所欲地啟動(dòng)這個(gè)宇宙。也許是這樣。但是，倘若那樣，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化?？墒?，看起來(lái)他選擇宇宙以一種非常規(guī)則的、按照一定規(guī)律的方式演化。所以，

13、看來(lái)可以同樣合理地假定，也存在著制約初始狀態(tài)的定律。 我們的宇宙是有限的，但無(wú)法找到邊際解釋空間上無(wú)限廣袤，在時(shí)間上不盡綿延，這如同地球表面積有限，但無(wú)法找到邊際一樣。時(shí)間也是有開始的，大約始于150億至200億年前。30 美國(guó)數(shù)學(xué)家杰弗里威克斯的最新宇宙模型令科學(xué)界震驚：一個(gè)大小有限、形狀如同足球的鏡子迷宮；宇宙之所以令人產(chǎn)生無(wú)邊無(wú)界的“錯(cuò)覺”，是因?yàn)檫@個(gè)有限空間通過“返轉(zhuǎn)”效應(yīng)無(wú)限重復(fù)映現(xiàn)自身。宇宙其實(shí)是有限的，相對(duì)說(shuō)來(lái)其實(shí)并不大，大約只有70億光年寬度，形狀為五邊形組成的12面體，有如足球。人們之所以感覺宇宙是無(wú)限的，是因?yàn)橛钪婢拖褚粋€(gè)鏡子迷宮，光線傳過來(lái)又傳過去，讓人們發(fā)生錯(cuò)覺，誤以為

14、宇宙在無(wú)限伸展。 威克斯認(rèn)為，由于宇宙存在“返轉(zhuǎn)”效應(yīng)，我們觀察到的宇宙其實(shí)是一種幻覺，這個(gè)12面體在無(wú)休無(wú)止地重復(fù)映現(xiàn)它自身，如果你從其中一個(gè)五邊形中走“出去”，你將從其另一面重新回到同一個(gè)地方，并一再觀察到同樣的天空、同樣的星系。 最新宇宙模型令科學(xué)界震驚宇宙有最新宇宙模型令科學(xué)界震驚宇宙有限形如足球？限形如足球？ 31人擇原理（Anthropic Principle）n由來(lái)： 物質(zhì)形態(tài)具有無(wú)限的多樣性：從月球到茫茫星云，從漠漠平川到高山、大海，如花似錦的生命世界，精微奧妙的思維器官然而，構(gòu)成這一切的化學(xué)元素的種類卻是極其有限的，天然存在的元素一共是九十二種，加上極少量的人造元素，也不過一

15、百多種。整個(gè)宇宙大廈，就是由這些種類不多的“磚塊”建造起來(lái)的 32人擇原理（Anthropic Principle）n由來(lái)： 地球的地殼中，氧是最豐富的，按重量來(lái)說(shuō)，它幾乎占了各種元素的一半，達(dá)49.13%；第二位是硅，占26%；第三位是鋁，占7.45%；其次是鐵、鈣、鈉、鉀、鎂等，氫元素只占1%。上面提到的這幾種元素，占了地殼各種元素的98%以上，而其他八十多種元素總共不到2% 33人擇原理（Anthropic Principle）n由來(lái)： 然而，在宇宙中，質(zhì)量最輕的氫才是最豐富的元素，按原子數(shù)目來(lái)說(shuō)，它占了將近93%。在地殼中含量很少的氦，是宇宙中的第二“大戶”。按原子數(shù)量來(lái)說(shuō)，占了將近7

16、%。氫和氦幾乎壟斷了整個(gè)宇宙的全部天地。從鋰到鈾九十種元素只占有剩下的那微不足道的一點(diǎn)份額。那些最重的元素，按原子數(shù)目來(lái)說(shuō)，只占萬(wàn)分之一，簡(jiǎn)直可以忽略不計(jì)了! 看看宇宙“磚塊”搭配的比例，我們?nèi)祟?，就是在宇宙中一個(gè)極其難得的環(huán)境里誕生并發(fā)展起來(lái)的。 34n弱人擇原理（RH迪克）n雖然我們?cè)谟钪嬷械奈恢貌⒉皇侵行模覀冏鳛橛^測(cè)者存在，需要特定的物理、化學(xué)環(huán)境，在這方面卻具有某種程度的優(yōu)越地位。n強(qiáng)人擇原理（B卡特）n宇宙以及它所依賴的基本參數(shù)，必須允許在某一階段產(chǎn)生出作為觀察者存在的有機(jī)生命。人擇原理（Anthropic Principle）35人擇原理的科學(xué)成就n（1）確定待測(cè)物理量的數(shù)量級(jí)

17、。）確定待測(cè)物理量的數(shù)量級(jí)。n人的存在可以導(dǎo)出某些物理量，例如生命的存在要求比氫更重的元素存在，重元素要熱核反應(yīng)，由熱核反應(yīng)合成對(duì)人生命必不可少的重元素需要109年的時(shí)間。宇宙是不斷膨脹的，其大小取決于它的年齡。如果年齡太小，則不可能有人類，而其年齡過大，則形成生命的重元素可能燒盡，故宇宙的直徑應(yīng)在1010光年左右。（2）估計(jì)生命存在的天體重量）估計(jì)生命存在的天體重量（3）否定恒穩(wěn)態(tài)宇宙模型）否定恒穩(wěn)態(tài)宇宙模型如果任何時(shí)間宇宙的狀態(tài)都是相同的，那為什么智慧生命是在某個(gè)特定的時(shí)間，而不是在此之前或在此之后產(chǎn)生？如果宇宙存在永恒不變、均勻的結(jié)構(gòu)，那么生命就有可能到處產(chǎn)生，或者宇宙根本不產(chǎn)生生命。3

18、6人擇原理的哲學(xué)問題n認(rèn)識(shí)論問題n人擇原理預(yù)言了多宇宙的存在，那么我們是否可以認(rèn)識(shí)其他宇宙規(guī)律？n我們以地球?yàn)橹行牡木钟蛐砸?guī)律，是否能擴(kuò)展到整體的宇宙？n方法論意義n一般方法是由因求果（歸納演繹）n人擇原理是借助人存在這個(gè)事實(shí)，推論在此之前和在此之后的宇宙狀態(tài)，是一種由果求因的研究方法。37二、恒星的演化 幼年期幼年期-引力收縮階段引力收縮階段 青壯年期青壯年期-主序星階段主序星階段 老年期老年期-紅巨星階段紅巨星階段 衰亡期衰亡期-高密恒星階段高密恒星階段 38二、恒星的演化幼年期幼年期-引力收縮階段引力收縮階段 星云由于萬(wàn)有引力作用收縮，其中勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，溫度升高。?dāng)溫度升高到108K或

19、109K時(shí)，發(fā)生熱核反應(yīng)，2個(gè)氘聚合成1個(gè)氦，此正如地球上的氫彈。溫度升高氣熱運(yùn)動(dòng)加劇產(chǎn)生氣體壓力排斥力慢收縮，當(dāng)斥力與引力相平衡的時(shí)候就進(jìn)入主序星階段。39二、恒星的演化青壯年期青壯年期-主序星階段（主序星階段（時(shí)間最長(zhǎng)、相時(shí)間最長(zhǎng)、相對(duì)穩(wěn)定、活力最強(qiáng)對(duì)穩(wěn)定、活力最強(qiáng)） 其內(nèi)部引力與斥力勢(shì)均力敵，當(dāng)其中心溫度到500萬(wàn)度時(shí)，氫合成氦的熱核反應(yīng)，其巨大能量以向外輻射發(fā)光發(fā)熱，溫度持續(xù)增高（比如太陽(yáng)） 40二、恒星的演化老年期老年期-紅巨星階段紅巨星階段 當(dāng)主序星內(nèi)部核聚變導(dǎo)致核材料用光時(shí)，其就不再反應(yīng)，但其內(nèi)部剩余能量還能輻射，只不過波長(zhǎng)長(zhǎng)、能量小而已，就到了紅巨星階段，那時(shí)太陽(yáng)的直徑將是現(xiàn)在

20、的250倍。其間，由于氦元素?zé)?，又開始新的收縮，溫度升高，碳和氦又聚變成氧，隨后又是硅燃燒、鐵燃燒。 41二、恒星的演化衰亡期衰亡期-高密恒星階段高密恒星階段 紅巨星剩余能量用光之后，其殘骸根據(jù)其質(zhì)量有三種情況： 白矮星和黑矮星 、超新星（中子星） 、 黑洞 （比太陽(yáng)小8倍）（比太陽(yáng)大8-50倍）（50倍以上）42二、恒星的演化白矮星和黑矮星 比太陽(yáng)質(zhì)量小8倍的恒星，體積小、密度大、光度小、發(fā)白光-白矮星；白矮星中核能枯竭黑矮星（宇宙的垃圾） 43二、恒星的演化超新星（中子星） 鐵最穩(wěn)定，不能釋放能量還要吸收能量，而由于繼續(xù)收縮使吸引與排斥失去了平衡，大量的物質(zhì)向恒星中心急劇傾瀉。難以想象的

21、巨大壓力竟然把原子核外的電子都擠到原子核里，形成一個(gè)由中子構(gòu)成的高溫、高密度的核心。比太陽(yáng)質(zhì)量大850倍的恒星其內(nèi)部高溫造成輻射壓和大氣壓沖破外殼，瞬間爆發(fā)，瀕臨滅亡-超新星，其殘骸便是中子星。在其爆發(fā)的過程中，形成了后來(lái)的重元素。44二、恒星的演化黑洞 比太陽(yáng)大50倍恒星終將變成黑洞。它密度更大、質(zhì)量更大，引力也更大，能吸進(jìn)它周圍所有的物體（包括光），而其內(nèi)部的物質(zhì)能量不能輻射出來(lái)。 但是，黑洞盡管不向外輻射任何能量又吸引周圍他物，可它也不是萬(wàn)古長(zhǎng)存的，由于量子效應(yīng)，它會(huì)蒸發(fā)。據(jù)說(shuō)10117或1089年后就會(huì)蒸發(fā)完。45返回第二章46三、地球的演化天文時(shí)期-地球內(nèi)部圈層的形成地質(zhì)時(shí)期-地殼運(yùn)

22、動(dòng)47三、地球的演化天文時(shí)期-地球內(nèi)部圈層的形成 混沌的球體其內(nèi)部放射性元素衰變地球旋轉(zhuǎn)升溫物質(zhì)熔化重元素（鐵、鎳等）下沉形成地核較輕物質(zhì)（硅酸鹽等）上浮形成地幔其中比重小的（氧化物和鹽類）繼續(xù)上浮形成地殼。48三、地球的演化地質(zhì)時(shí)期-地殼運(yùn)動(dòng) 由于其內(nèi)部升溫一些氣體溢出地表由于引力固定在地球周圍形成大氣圈；大氣中的水汽由于降溫凝結(jié)成雨滴降到地面形成江河湖海、地下水和冰川并息息相通，就是水圈；大氣圈和水圈為生物圈的形成奠定了基礎(chǔ)。49有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)隆起說(shuō) 收縮說(shuō) 膨脹說(shuō) 地槽說(shuō) 大陸漂移說(shuō) 海底擴(kuò)張說(shuō)海底磁異常條帶說(shuō) 板塊構(gòu)造說(shuō)返回第二章50有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō) 隆起說(shuō) 早在早在1788 年

23、，英國(guó)地質(zhì)學(xué)家赫頓年，英國(guó)地質(zhì)學(xué)家赫頓(Hutton，17261797)就曾在他的名就曾在他的名 著著地球理論地球理論一書中一書中指出：指出：“地下火地下火”是使山脈崛起的內(nèi)在動(dòng)力。他認(rèn)是使山脈崛起的內(nèi)在動(dòng)力。他認(rèn) 為，地球內(nèi)部的為，地球內(nèi)部的“地下火地下火”熾熱的巖漿侵入地殼熾熱的巖漿侵入地殼或溢出地表，是使地殼隆起的真正原因。這就是最或溢出地表，是使地殼隆起的真正原因。這就是最早對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)問題作出解釋的早對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)問題作出解釋的“隆起說(shuō)隆起說(shuō)”。返回第二章51有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō) 收縮說(shuō) 1852 年法國(guó)地質(zhì)學(xué)家鮑曼年法國(guó)地質(zhì)學(xué)家鮑曼(Eliede Beaumont，17981874)提出了

24、又一提出了又一 種新的學(xué)說(shuō)種新的學(xué)說(shuō)“收縮說(shuō)收縮說(shuō)”。 認(rèn)為由熾熱星云冷凝形成認(rèn)為由熾熱星云冷凝形成的原始地球，由于它不斷冷卻散熱而不斷收縮，因?yàn)樯嶙羁斓牡脑嫉厍颍捎谒粩嗬鋮s散熱而不斷收縮，因?yàn)樯嶙羁斓氖堑厍虻耐獠?，因此在地球的是地球的外部，因此在地球?外面首先形成一層固體外殼。但是，外面首先形成一層固體外殼。但是，地球的內(nèi)部散熱比它的外部慢，所以當(dāng)外殼固結(jié)以后，它的內(nèi)核地球的內(nèi)部散熱比它的外部慢，所以當(dāng)外殼固結(jié)以后，它的內(nèi)核還繼續(xù)冷凝收縮。這樣，地殼由于失去了內(nèi)核的支撐，漸漸向里還繼續(xù)冷凝收縮。這樣，地殼由于失去了內(nèi)核的支撐，漸漸向里壓縮，整個(gè)地球表面縮小，巖層受擠壓，形成褶皺。

25、阿爾卑斯山、壓縮，整個(gè)地球表面縮小，巖層受擠壓，形成褶皺。阿爾卑斯山、喜馬拉雅山、落基山、安第斯山等就好似一條條大的皺紋。喜馬拉雅山、落基山、安第斯山等就好似一條條大的皺紋。 收縮說(shuō)由于形象生動(dòng)，用它來(lái)解釋山脈崛起過收縮說(shuō)由于形象生動(dòng)，用它來(lái)解釋山脈崛起過 程，頗能言之成程，頗能言之成理，所以在理，所以在19 世紀(jì)下半葉，一直占據(jù)著統(tǒng)治地位。世紀(jì)下半葉，一直占據(jù)著統(tǒng)治地位。 返回第二章52有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō) 膨脹說(shuō) 19 世紀(jì)末到世紀(jì)末到20 世紀(jì)初，世紀(jì)初，放射性元素放射性元素的發(fā)現(xiàn)，徹底動(dòng)的發(fā)現(xiàn)，徹底動(dòng)搖了搖了“收縮說(shuō)收縮說(shuō)” 的根基。根據(jù)放射性元素蛻變能產(chǎn)生大的根基。根據(jù)放射性元素蛻變能

26、產(chǎn)生大量熱這一道理，有人認(rèn)為地球不是量熱這一道理，有人認(rèn)為地球不是 在逐漸冷卻，而是在在逐漸冷卻，而是在不斷增溫。在地球內(nèi)部有豐富的放射性元素（主要存不斷增溫。在地球內(nèi)部有豐富的放射性元素（主要存 在在于地殼中），它在蛻變?yōu)槠渌貢r(shí)，可以放出熱。地球于地殼中），它在蛻變?yōu)槠渌貢r(shí)，可以放出熱。地球獲得熱量還有其他途徑，如獲得熱量還有其他途徑，如地球轉(zhuǎn)動(dòng)熱、地球轉(zhuǎn)動(dòng)熱、 重力分導(dǎo)熱、重力分導(dǎo)熱、化學(xué)反應(yīng)熱和礦物結(jié)晶熱化學(xué)反應(yīng)熱和礦物結(jié)晶熱等等。因此，地球不可能由于冷等等。因此，地球不可能由于冷卻卻 而不斷收縮。恰恰相反，有人提出地球可能在膨脹。而不斷收縮。恰恰相反，有人提出地球可能在膨脹。如

27、果真的是這樣，我如果真的是這樣，我 們居住的地球表面將不是布滿了們居住的地球表面將不是布滿了“皺紋皺紋”，而是隨著地球的膨脹產(chǎn)生許多，而是隨著地球的膨脹產(chǎn)生許多 裂縫，如東非裂縫，如東非大裂谷，我國(guó)的郯蘆斷裂帶，北美的安德列斯大斷裂等。大裂谷，我國(guó)的郯蘆斷裂帶，北美的安德列斯大斷裂等。 返回第二章53有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō) 地槽說(shuō) 在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里風(fēng)靡全球。由美國(guó)地質(zhì)學(xué)家霍爾在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里風(fēng)靡全球。由美國(guó)地質(zhì)學(xué)家霍爾 (J.Hall,18111898）在考察美國(guó)東部的阿帕拉契山時(shí)提）在考察美國(guó)東部的阿帕拉契山時(shí)提出。阿帕拉契山在古生代是一出。阿帕拉契山在古生代是一 個(gè)巨大的坳陷，它好似一個(gè)個(gè)巨大

28、的坳陷，它好似一個(gè)橡皮袋子，里面裝的東西越多，這個(gè)袋子便向下拉得越長(zhǎng)。橡皮袋子，里面裝的東西越多，這個(gè)袋子便向下拉得越長(zhǎng)。無(wú)獨(dú)有偶，美國(guó)另一位地質(zhì)學(xué)家丹納無(wú)獨(dú)有偶，美國(guó)另一位地質(zhì)學(xué)家丹納(J.DDana，18131895） 也注意到了這一地質(zhì)現(xiàn)象，并賦予更明確的概念，也注意到了這一地質(zhì)現(xiàn)象，并賦予更明確的概念，命名為命名為“地向斜地向斜” (Ceosyncline)，中文譯名為，中文譯名為“地槽地槽”。從此之后，無(wú)論在什么地方，只要從此之后，無(wú)論在什么地方，只要 發(fā)現(xiàn)類似的況，一些地發(fā)現(xiàn)類似的況，一些地質(zhì)學(xué)家統(tǒng)統(tǒng)稱之為地槽。例如，在歐亞大陸上有分界歐亞質(zhì)學(xué)家統(tǒng)統(tǒng)稱之為地槽。例如，在歐亞大陸上有

29、分界歐亞兩洲的烏拉爾地槽、中國(guó)的天山地槽、以及祁連山地槽等兩洲的烏拉爾地槽、中國(guó)的天山地槽、以及祁連山地槽等等。等。 可見，以上幾種假說(shuō)都是以主張地殼的垂直運(yùn)動(dòng)為其特可見，以上幾種假說(shuō)都是以主張地殼的垂直運(yùn)動(dòng)為其特點(diǎn)的點(diǎn)的。 返回第二章54有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō) 大陸漂移說(shuō)（1915年） 魏格納在提出魏格納在提出“大陸飄移說(shuō)大陸飄移說(shuō)”的時(shí)候，首先先把注意力集的時(shí)候，首先先把注意力集中在材料的搜集和分析上，他在海陸的起源一書中說(shuō)：中在材料的搜集和分析上，他在海陸的起源一書中說(shuō)：“任何人觀察南大西洋的兩對(duì)岸，都會(huì)被巴西與非洲間海岸線任何人觀察南大西洋的兩對(duì)岸，都會(huì)被巴西與非洲間海岸線輪廓的相似所吸引

30、住輪廓的相似所吸引住如果用測(cè)量工具在地球儀上測(cè)量一下，如果用測(cè)量工具在地球儀上測(cè)量一下，就可以看到雙方的大小都是準(zhǔn)確一致的就可以看到雙方的大小都是準(zhǔn)確一致的”然后在事實(shí)的基礎(chǔ)上，然后在事實(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)牛頓的力學(xué)的某些原理進(jìn)行分析，設(shè)想根據(jù)牛頓的力學(xué)的某些原理進(jìn)行分析，設(shè)想遠(yuǎn)古時(shí)代地球只是遠(yuǎn)古時(shí)代地球只是一整塊陸地，周圍全是海洋，后來(lái)天體引力、潮汐、地球自轉(zhuǎn)一整塊陸地，周圍全是海洋，后來(lái)天體引力、潮汐、地球自轉(zhuǎn)的離心力使它們分成小塊，之后就像漂移的冰山一樣逐步遠(yuǎn)離的離心力使它們分成小塊，之后就像漂移的冰山一樣逐步遠(yuǎn)離開去，美洲脫離了非洲和歐洲向西移動(dòng)，越飄越遠(yuǎn)，在他們之開去，美洲脫離了非洲和歐

31、洲向西移動(dòng)，越飄越遠(yuǎn)，在他們之間就形成了大西洋間就形成了大西洋。后來(lái)他為了進(jìn)一步尋找證據(jù)，只身前往北。后來(lái)他為了進(jìn)一步尋找證據(jù)，只身前往北極地區(qū)的格陵蘭島，在極地區(qū)的格陵蘭島，在50歲生日那天不幸遇難歲生日那天不幸遇難返回第二章55有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)海底擴(kuò)張說(shuō)（1962年） 大陸漂移說(shuō)遇到了理論上的困難，原始大陸何以能夠漂移？其內(nèi)在的機(jī)理是什么？ 對(duì)此，進(jìn)行了大規(guī)模的海底調(diào)查和勘測(cè)，繼美國(guó)尤因發(fā)現(xiàn)海嶺、海溝之后，美國(guó)黑斯提出了海底擴(kuò)張說(shuō)。他們把新生而又不斷擴(kuò)張著的海底視為一個(gè)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)著的傳送帶，大陸就好比坐在傳送帶上的乘客，隨著它的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)著位置。它說(shuō)明了海底擴(kuò)張的動(dòng)力來(lái)自于地幔物質(zhì)的對(duì)流

32、，此對(duì)流又引起大陸漂移。56有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)板塊構(gòu)造說(shuō) 海底擴(kuò)張說(shuō)仍有未解決的問題，如大洲現(xiàn)在的邊界何以形成？大陸漂移和海底擴(kuò)張為什么沒有使大陸外表輪廓發(fā)生改變？ 板塊構(gòu)造說(shuō)回答了此問題。這是后來(lái)一大批學(xué)者在大陸漂移和海底擴(kuò)張說(shuō)的基礎(chǔ)上，又綜合了其它方面的科學(xué)成果，提出了一個(gè)全新的理論。認(rèn)為大陸的構(gòu)造單元是板塊，他們漂浮在熾熱的地幔表面并向各個(gè)方向移動(dòng)。在板塊的連接處地殼隆起形成山脈，并伴隨著造山運(yùn)動(dòng)、地震和火山等現(xiàn)象。57有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)板塊構(gòu)造說(shuō) 板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)是在“大陸漂移說(shuō)”的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，它以“大陸漂移說(shuō)”為先導(dǎo)，經(jīng)過“海底擴(kuò)張說(shuō)”，逐步引伸 而成為當(dāng)前世界最盛行的一種理論。有

33、人說(shuō)：“大陸漂移”、“海底擴(kuò)張” 和“板塊構(gòu)造”是一個(gè)主旋律的三部曲，它們一脈相承，都主張地殼可以發(fā)生大規(guī)模的水平移動(dòng)。大陸和海洋曾經(jīng)歷了多次“合久必分”“分久必合”的歷史畫面。 板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的建立是地球科學(xué)上的一次革命，它不僅以最新的科學(xué)成果解釋了海陸起源和大陸漂移的動(dòng)力這一疑難問題，而且對(duì)像喜馬拉雅山的崛起、青藏高原的隆升以及太平洋西岸的島弧、海溝等許多全球性的構(gòu)造系統(tǒng)都作出了很好的說(shuō)明。 但是也存在一些疑問：地幔能不能對(duì)流？如何對(duì)流？?jī)H僅憑海底調(diào)查的資料是否以偏概全？58四、生命的起源和演化神創(chuàng)論自生論生命從那里來(lái)？59返回第二章60四、生命的起源和演化自生論（化學(xué)的途徑） 從無(wú)機(jī)物分子

34、到有機(jī)物小分子（已得到證明：米勒實(shí)驗(yàn)） 從有機(jī)物小分子合成生物大分子（已得到證明：結(jié)晶牛胰島素） 從生物大分子到原始生命（尚未得到直接證明，但卻有間接證明：將煙草病毒一分為二（蛋白質(zhì)和核酸）后又合二為一）61四、生命的起源和演化原始生命的演化 動(dòng)植物的共同祖先原始鞭毛藻（既能自養(yǎng)又能異養(yǎng)）-演變?yōu)閮芍?一支為：鞭毛脫落，葉綠體保留，形成植物；-另一支為：葉綠體脫落，鞭毛保留，形成動(dòng)物。 植物的進(jìn)化方向：菌藻植物苔蘚植物和蕨類植物裸子植物被子植物； 動(dòng)物的進(jìn)化方向：無(wú)脊椎脊椎魚類兩棲類爬行類哺乳類。62 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵

35、增、熵減的問題 1、19世紀(jì)科學(xué)界存在兩大矛盾 2、問題的解決63 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 1、19世紀(jì)科學(xué)界存在兩大矛盾 當(dāng)普利高津根據(jù)自己的科學(xué)實(shí)踐把熱力學(xué)第二定律放在科學(xué)史上予以重新考察時(shí)，他發(fā)現(xiàn)由克勞修斯從熱力學(xué)第二定律引出的結(jié)論與達(dá)爾文創(chuàng)立的生物進(jìn)化論存在著尖銳的矛盾。因?yàn)椋瑹崃W(xué)第二定律告訴人們：物質(zhì)的演化總是朝熵增加、向混亂的方向進(jìn)行。可是，進(jìn)化論則告訴我們：生物的進(jìn)化總是由低級(jí)到高級(jí)，朝熵減少、向有序的方向進(jìn)行。前者給出了“宇宙熱寂說(shuō)”的結(jié)論，即退化的時(shí)間箭頭，而后者則與之相反，給出了進(jìn)化的時(shí)間

36、箭頭。于是出現(xiàn)了“時(shí)間悖論”。 64 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 1、19世紀(jì)科學(xué)界存在兩大矛盾 之一：時(shí)間的可逆與否 牛頓認(rèn)為時(shí)間是可逆的，因?yàn)樵谒墓街袩o(wú)論是T還是-T，結(jié)果都沒有改變。所以時(shí)間是周而復(fù)始的，像單擺、地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一樣。愛因斯坦也不止一次的強(qiáng)調(diào)：時(shí)間的不可逆只是個(gè)幻覺。但是，熱力學(xué)第二定律提出后，卻發(fā)生了變化。65 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 1、19世紀(jì)科學(xué)界存在兩大矛盾 之一：時(shí)間的可逆與否 熱力學(xué)第二定律認(rèn)為，

37、在一個(gè)封閉的體系內(nèi)，熱向冷傳遞而最終趨于平衡，而冷卻不能向熱傳遞，得出不可逆的結(jié)論。此結(jié)論導(dǎo)致了“宇宙熱寂說(shuō)”。66 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 1、19世紀(jì)科學(xué)界存在兩大矛盾之二：熱力學(xué)第二定律與生物進(jìn)化論的矛盾 熱力學(xué)導(dǎo)致熵增的結(jié)論 進(jìn)化論導(dǎo)致熵減的結(jié)論（熵是對(duì)系統(tǒng)無(wú)序度的度量的狀態(tài)量，熵最大則無(wú)序度最大，而有序度最小，熵增則退化；熵減則進(jìn)化） 熱力學(xué)第二定律認(rèn)為熵只能增加而不能減少，熱平衡是熵最大的狀態(tài)。而進(jìn)化論中，人類的出現(xiàn)是不斷走向有序的過程，從概率的角度是最不可幾的事件。67 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié)

38、關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 2、問題的解決麥克斯韋妖麥克斯韋妖Maxwell demon 假想的能識(shí)別并控制單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的小精靈、小妖怪。J.C.麥克斯韋設(shè)想，用隔板隔開的兩個(gè)盒子內(nèi)盛有相同溫度的氣體，隔板上開一小孔，小孔上裝一扇可以自由開合且無(wú)摩擦的小門，小精靈把門。它只允許快速的分子從左盒進(jìn)入右盒；只允許低速運(yùn)動(dòng)的分子從右盒進(jìn)入左盒。因此，如果存在這種小精靈，就能使分子動(dòng)能從左盒轉(zhuǎn)移到右盒，形成溫差，建立秩序，實(shí)現(xiàn)熵的自發(fā)減少，從而似乎推翻了熱力學(xué)第二定律。68 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵

39、減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 2、問題的解決 麥克斯韋妖麥克斯韋妖引出的疑問：如果存在麥克斯韋妖麥克斯韋妖，則熱力學(xué)第二定律錯(cuò)了；如果不存在麥克斯韋妖麥克斯韋妖，那么為什么不，那么為什么不存在？存在？ 20世紀(jì)50年代，利用信息熵概念，才弄清楚麥克斯韋妖并不違背熱力學(xué)第二定律。即使它存在，也無(wú)法辨別分子速度，分不出快慢分子，顯然，小精靈為了完成分子動(dòng)能的有效轉(zhuǎn)移，必須獲得分子運(yùn)動(dòng)的信息。其實(shí)，麥克斯韋妖只是開放系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，靠外界輸入能量或信息執(zhí)行某種任務(wù)，生物化學(xué)中的酶就是一個(gè)實(shí)例，并不違背熱力學(xué)第二定律。麥克斯韋妖其實(shí)就是耗散結(jié)構(gòu)的一個(gè)雛形69 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然

40、界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 2、問題的解決 薛定鄂提出生命負(fù)熵說(shuō) 20世紀(jì)40年代，薛定鄂把新陳代謝觀點(diǎn)作了進(jìn)一步發(fā)展，提出了“負(fù)熵說(shuō)”生命定義，認(rèn)為生命是一種依靠新陳代謝持續(xù)面對(duì)熱力學(xué)第二定律的系統(tǒng)。生命就是通過“吸收負(fù)熵”（消耗能量使無(wú)序變成有序）才得以持續(xù)的。在某種程度上解決了熱力學(xué)第二定律與生物進(jìn)化論之間的矛盾。 新陳代謝的本質(zhì)就是有機(jī)體成功地在活著的同時(shí)使它自己從它必然產(chǎn)生的熵中擺脫出來(lái)。70 第二節(jié)第三節(jié)第二節(jié)第三節(jié) 關(guān)于自然界可逆、關(guān)于自然界可逆、不可逆和熵增、熵減的問題不可逆和熵增、熵減的問題 2、問題的解決 普列高津耗散結(jié)構(gòu)論 耗

41、散結(jié)構(gòu)理論是研究遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)從無(wú)序到有序的演化規(guī)律的一種理論。 一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性的開放系統(tǒng)(不管是物理的、化學(xué)的、生物的乃至社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng))通過不斷地與外界交換物質(zhì)和能量，由原來(lái)的混沌無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間上、空間上或功能上的有序狀態(tài)，即自組織。這種在遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)形成的新的穩(wěn)定的宏觀有序結(jié)構(gòu)，由于需要不斷與外界交換物質(zhì)或能量才能維持，因此稱之為耗散結(jié)構(gòu)。 這樣就解決了熱力學(xué)第二定律與進(jìn)化論之間的矛盾。既：熱力學(xué)是針對(duì)封閉系統(tǒng)而言的；進(jìn)化論是針對(duì)開放系統(tǒng)而言的。71第三章 人與自然的關(guān)系與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略n第一節(jié)第一節(jié) 自然界的全面人化與生態(tài)危機(jī)自然界的全面人化與生態(tài)危機(jī)

42、n第二節(jié)第二節(jié) 人與自然關(guān)系的哲學(xué)思考人與自然關(guān)系的哲學(xué)思考n第三節(jié)第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展返回主目錄72第一節(jié) 自然界的全面人化與生態(tài)危機(jī)自然界的全面人化與生態(tài)危機(jī)人與自然的對(duì)象性關(guān)系n人與自然的最基本關(guān)系對(duì)象性關(guān)系n作為自然物的人存在n氣候和環(huán)境迫使古猿下地，形體結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性的改變直立行走、雜食、群居、n心理感受性的加強(qiáng)：感覺知覺記憶表象n勞動(dòng)創(chuàng)造人本身n勞動(dòng)器官人手的形成n直立行走神經(jīng)系統(tǒng)完善n交流需要產(chǎn)生語(yǔ)言返回第三章73天然自然、人化自然與人工自然n自然、天然自然和人工自然n天然自然指人類尚未認(rèn)識(shí)到的那部分自然n人化自然包括人類觀測(cè)所及并能感知其信息的那部分自然和人工自

43、然兩部分n人工自然是人類實(shí)踐手段所及從而改變了的那部分自然界。包括n人工控制的自然n人工培育的自然n人造自然74 人工自然的擴(kuò)大及其兩重性1、人工自然的擴(kuò)大的必然性2、人工自然創(chuàng)造了物質(zhì)文明，促進(jìn)了人的進(jìn)化3、人工自然擴(kuò)大的二重性 一方面促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步 另一方面造成了生態(tài)危機(jī)75 人工自然的擴(kuò)大及其兩重性1、人工自然的擴(kuò)大的必然性原因有二： 一為：人的財(cái)富直接或間接從自然界獲取，而人口的增長(zhǎng)又必須利用和改造自然； 二為：人的貪欲76 人工自然的擴(kuò)大及其兩重性2、人工自然創(chuàng)造了物質(zhì)文明，促進(jìn)了人的進(jìn)化體外進(jìn)化：感官延長(zhǎng)；體內(nèi)進(jìn)化：知識(shí)增長(zhǎng)、思維方式改變77 人工自然的擴(kuò)大及其兩重性3、人工

44、自然擴(kuò)大的二重性 一方面促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步 另一方面造成了生態(tài)危機(jī)78生態(tài)危機(jī)的表現(xiàn)形式n1 人口問題n2 不可再生資源耗竭n3 環(huán)境污染加劇n4 生物多樣性減少n5 土地荒漠化加速n6 有毒化學(xué)品的越境轉(zhuǎn)移n7 全球氣候變曖、臭氧層耗竭和破壞n8 森林面積急劇減少返回第三章7980人口問題人口問題n（1）世界人口增長(zhǎng)速度n當(dāng)前人口：1999年6月16日 世界“60億人口日”n加速翻番：n（2）老齡化n社會(huì)保障n目前全國(guó)有1.32億60歲以上的老人。也就是說(shuō)，老人在13億人口中占10%以上。而且老人的數(shù)量以每年3.2%的速度不斷增加。因此，國(guó)家將面臨各種經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。 n（3）2050年

45、中國(guó)將人口總數(shù)控制在14億以內(nèi)（世界90億）。81世界人口快速增長(zhǎng)82能源危機(jī)能源危機(jī)n石油危機(jī)：n當(dāng)前世界能源消耗n如在過去的年中，世界的能源消耗增加了，而到年，還將增加。又據(jù)美國(guó)礦產(chǎn)局統(tǒng)計(jì)，按年的生產(chǎn)速度，世界黃金儲(chǔ)備只夠用年，鋼為年，鋁為年，石油探明儲(chǔ)量只可供開采年，天然氣為年。 83環(huán)境污染加劇84一粒鈕扣電池可污染60萬(wàn)升水，等于一個(gè)人一生的飲水量。一節(jié)一號(hào)電池爛在地里，能使一平方米的土地失去利用價(jià)值。目前，全國(guó)幾乎每個(gè)城市都認(rèn)識(shí)到了廢舊電池潛伏的污染危害。但是如何建立起周密的回收網(wǎng)絡(luò)和如何處理這些“污染小炸彈”，是各地共同的難題。85生物多樣性的減少n被滅絕的和瀕危的n生物物種在地

46、球上的滅絕速率竟比其自然過程加快了約1000倍恐鳥：1800年徹底滅絕 美國(guó)緬因洲海鼬：1880年滅亡 北美旅鴿：1930年滅絕 巴墓斯坦沙貓：1940年滅絕 臺(tái)灣云豹：1972年滅絕 86土地荒漠化加速87有毒化學(xué)品的越境轉(zhuǎn)移n巴塞爾公約巴塞爾公約對(duì)危險(xiǎn)廢物跨越國(guó)境的轉(zhuǎn)移和處置作出了較為全面的規(guī)定。它規(guī)定了危險(xiǎn)廢物越境轉(zhuǎn)移及其處置所應(yīng)遵循的原則，主要包括：各國(guó)應(yīng)盡量減少危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量；對(duì)于不可避免產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物，應(yīng)盡可能以對(duì)環(huán)境無(wú)害方式處置，并盡可能在產(chǎn)生地處置；只有在特別情況下，即當(dāng)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生國(guó)沒有合適的處置設(shè)施時(shí)，才允許將危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移到其他國(guó)家以對(duì)環(huán)境更為安全的方式處置。88有毒化學(xué)

47、品的越境轉(zhuǎn)移 廣東貴嶼鎮(zhèn) 雖然中國(guó)已禁止電子垃圾的進(jìn)口，但電子垃圾在我國(guó)的蔓延趨勢(shì)仍令人擔(dān)憂。電子垃圾集散處理地主要有廣東貴嶼鎮(zhèn)、清遠(yuǎn)龍?zhí)伶?zhèn)、南海大瀝鎮(zhèn)、浙江臺(tái)州地區(qū)、河北黃驊市、湖南省及江西省等地；尤以廣東和浙江最嚴(yán)重。廣東貴嶼鎮(zhèn)超過八成兒童感染呼吸道病癥。很多民工都感染了呼吸道疾病，皮膚出現(xiàn)潰瘍，另一種常見疾病是腎結(jié)石。相關(guān)人士認(rèn)為，貴嶼的問題，在中國(guó)只是冰山一角。89氣候臭氧層破壞，大氣變暖90森林面積減少，草原退化91幾種觀點(diǎn)： 人口過多造成了資源短缺與環(huán)境惡化（人口問題是最基本的全球問題）。 生態(tài)危機(jī)產(chǎn)生的原因生態(tài)危機(jī)產(chǎn)生的原因（1）傳統(tǒng)的發(fā)展觀與消費(fèi)觀 人類面臨的困境是科學(xué)技術(shù)的發(fā)

48、展造成的。 A人類在使用技術(shù)時(shí)大多是抱著美好的愿望 B有些技術(shù)的負(fù)面影響，人類是不能預(yù)測(cè)的 C人類應(yīng)該負(fù)責(zé)任的是：他不該打開潘多拉的盒子 人類面臨的困境主要是由人類的錯(cuò)誤觀念錯(cuò)誤觀念造成的。 發(fā)展等于GDP的增長(zhǎng)，不計(jì)自然成本地追求經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)；高消費(fèi)、高浪費(fèi)的生活方式。（2）人與自然關(guān)系上傳統(tǒng)的價(jià)值觀人類中心主義 92第二節(jié) 對(duì)人與自然關(guān)系的哲學(xué)反思人與自然關(guān)系的演進(jìn)1、人對(duì)自然關(guān)系的依賴性和能動(dòng)性2、走進(jìn)還是走出人類中心主義？3、自然界有內(nèi)在價(jià)值嗎？4、科技進(jìn)步是導(dǎo)致生態(tài)危機(jī)的根源嗎？93人與自然關(guān)系的演進(jìn)n一、人與自然關(guān)系的原始和諧一、人與自然關(guān)系的原始和諧n1 從采集狩獵社會(huì)到原始農(nóng)

49、業(yè)社會(huì)返回第三章94n（1）原始農(nóng)業(yè)技術(shù)及相應(yīng)的生產(chǎn)能力對(duì)自然系統(tǒng)的穩(wěn)定性和影響，完全可以通過系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)而消除。人在本質(zhì)上屈從于自然。n（2）在消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面，饑餓與半饑餓決定了人口增長(zhǎng)緩慢。極低消費(fèi)結(jié)構(gòu)和人口規(guī)模決定了原始農(nóng)業(yè)對(duì)自然系統(tǒng)的壓力不會(huì)超過其承載限度。95n2 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會(huì)96n（1）傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會(huì)使用生物能源、大量利用氣候、土地、生物資源，初級(jí)社會(huì)產(chǎn)品滿足基本的衣食往行，人服從自然。n（2）傳統(tǒng)社會(huì)人與自然的沖突體現(xiàn)在消費(fèi)結(jié)構(gòu)與自然資源不平衡之間。n技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)增長(zhǎng)導(dǎo)致人口規(guī)模擴(kuò)大，并未導(dǎo)致人均消費(fèi)水平提高n以農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷改進(jìn)來(lái)緩解人口壓力帶來(lái)的人與自然沖突n消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面

50、，人均低消費(fèi)；97二、人與自然的對(duì)立n1 工業(yè)社會(huì)出現(xiàn)的問題n人口增長(zhǎng)和規(guī)模過大，人口就業(yè)困難和老化、資源短缺、能源危機(jī)、人口增長(zhǎng)和規(guī)模過大，人口就業(yè)困難和老化、資源短缺、能源危機(jī)、水土流失、糧食緊缺，荒漠化、干旱、洪澇、鹽漬化、森林減少、水土流失、糧食緊缺，荒漠化、干旱、洪澇、鹽漬化、森林減少、土地退化、生物多樣性減少、大氣污染、噪聲、電磁污染、核放射土地退化、生物多樣性減少、大氣污染、噪聲、電磁污染、核放射性污染、固體廢棄物污染、城市生活垃圾等。性污染、固體廢棄物污染、城市生活垃圾等。n2 技術(shù)結(jié)構(gòu)與自然系統(tǒng)的本質(zhì)對(duì)立的協(xié)調(diào)n技術(shù)結(jié)構(gòu)解決途徑：提高資源利用效率；尋找替代物；降低廢物排放及可

51、再生利用；環(huán)保n消費(fèi)結(jié)構(gòu)方面的調(diào)整：不是降低人均消費(fèi)，而是控制人口規(guī)模n政府的參與98第二節(jié) 對(duì)人與自然關(guān)系的哲學(xué)反思1、人對(duì)自然關(guān)系的依賴性和能動(dòng)性人的生存發(fā)展離不開自然（物質(zhì)、精神）人在自然界面前的能動(dòng)性與受動(dòng)性99第二節(jié) 對(duì)人與自然關(guān)系的哲學(xué)反思2、走進(jìn)還是走出人類中心主義？人類中心主義形成的過程（遠(yuǎn)古時(shí)期自然中心主義農(nóng)業(yè)文明人與自然的和諧工業(yè)革命人類中心主義）人類中心主義與反人類中心主義100人類中心主義與反人類中心主義（生態(tài)中心主義） 人類中心主義認(rèn)為，人類影響自然環(huán)境的行為是正當(dāng)?shù)?，?dāng)且僅當(dāng)這些行為有利于人類道德責(zé)任來(lái)自地球生命和生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在的福利或有利于保護(hù)與高揚(yáng)人類的正義與人

52、權(quán)。因此人類只對(duì)人類有道德責(zé)任，并且只有人類才有道德權(quán)利。我們關(guān)心（with regard to）動(dòng)物、關(guān)心生命、關(guān)心自然只是為了人類的利益，而不是為了其他生物的利益，我們沒有道德責(zé)任去保護(hù)和提高非人的生物的利益或內(nèi)在的價(jià)值。 非人類中心主義認(rèn)為，人類影響自然環(huán)境的行為是正當(dāng)?shù)?，?dāng)且僅當(dāng)這些行為有利于生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)或生命共同體生命共同體的穩(wěn)定、繁榮與發(fā)展，有利于尊重、保護(hù)和提高生命的內(nèi)在價(jià)值與權(quán)利。因此作為生物世界一個(gè)部分的人類有責(zé)任維護(hù)生物世界的利益，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性，保護(hù)野生物種免受人類干擾而滅絕，保證地球生命盡可能不受人類造成環(huán)境污染的危害。這些價(jià)值，是獨(dú)立于并復(fù)加在對(duì)人類的道德責(zé)

53、任之上的。101第二節(jié) 對(duì)人與自然關(guān)系的哲學(xué)反思3、自然界有內(nèi)在價(jià)值嗎？102第二節(jié) 對(duì)人與自然關(guān)系的哲學(xué)反思4、科技進(jìn)步是導(dǎo)致生態(tài)危機(jī)的根源嗎？103第三節(jié) 可持續(xù)發(fā)展問題n一、人類面臨的全球性問題一、人類面臨的全球性問題(人類面臨人類面臨的困境的困境)n人口劇增資源短缺環(huán)境惡化n為什么叫全球性問題？為什么叫全球性問題？可從這些問題產(chǎn)生的時(shí)間、空間以及問題的影響、解決等方面來(lái)說(shuō)明。返回第三章104二、反對(duì)人類中心主義，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展超越人類中心主義超越人類中心主義n人類中心主義的歷史n利奧波得：克制物欲，尊重自然 走向生態(tài)中心主義？走向生態(tài)中心主義？ . 從工業(yè)文明走向生態(tài)文明 . 生態(tài)文明

54、是人與自然和睦共處、協(xié)調(diào)發(fā)展的文明n生態(tài)中心主義的思想基礎(chǔ)1、任何一個(gè)生命物種（包括人類）都不能離開生物圈而獨(dú)立存在2、任何一個(gè)生命物種對(duì)生物圈系統(tǒng)功能的完善都作出了貢獻(xiàn)，在生物鏈中都有它的地位與作用3、生物圈的利益包含并高于人類的利益。105三、可持續(xù)發(fā)展內(nèi)涵及其由來(lái)三、可持續(xù)發(fā)展內(nèi)涵及其由來(lái)n1 、1962年，卡遜寂靜的春天年，卡遜寂靜的春天n2、1972年，羅馬俱樂部增長(zhǎng)的極限年，羅馬俱樂部增長(zhǎng)的極限n3、1972年，斯德哥爾摩人類環(huán)境會(huì)議，年，斯德哥爾摩人類環(huán)境會(huì)議，人類環(huán)境宣言人類環(huán)境宣言n4、1983年，環(huán)發(fā)委員會(huì)成立，挪威首相布年，環(huán)發(fā)委員會(huì)成立，挪威首相布蘭特夫人為首。蘭特夫人

55、為首。n5、1987年，環(huán)發(fā)委員會(huì)我們共同的未年，環(huán)發(fā)委員會(huì)我們共同的未來(lái)，提出可持續(xù)發(fā)展概念來(lái)，提出可持續(xù)發(fā)展概念n6、1992年，巴西里約熱內(nèi)盧，聯(lián)合國(guó)環(huán)發(fā)年，巴西里約熱內(nèi)盧，聯(lián)合國(guó)環(huán)發(fā)會(huì)議，會(huì)議，21世紀(jì)議程等世紀(jì)議程等106 美國(guó)海洋生物學(xué)家卡遜，認(rèn)真調(diào)查和研究美國(guó)官方和民間使用DDT等農(nóng)藥對(duì)人體和生物造成危害的結(jié)果，向人們昭示保護(hù)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的重要性、緊迫性。1 、1962年，卡遜寂靜的春天1072、1972年，羅馬俱樂部：增長(zhǎng)的極限n20世紀(jì)中葉以來(lái)，資源、環(huán)境、人口等社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治問題日益尖銳和全球化，所謂“人類困境”問題吸引了越來(lái)越多的研究者。其中，羅馬俱樂部的研究成果最引

56、人注目。n羅馬俱樂部成立于1968年4月，是一個(gè)由知名科學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和社會(huì)學(xué)家組成的小團(tuán)體，宗旨是促進(jìn)和傳播對(duì)人類困境的理解，同時(shí)激勵(lì)那些能糾正現(xiàn)有問題的新態(tài)度、新政策和新制度。1972年3月，梅多斯領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)17人小組向羅馬俱樂部提交了一篇研究報(bào)告，題為增長(zhǎng)的極限。他們選擇了5個(gè)對(duì)人類命運(yùn)具有決定意義的參數(shù)：人口、工業(yè)發(fā)展、糧食、不可再生的自然資源和污染。n這項(xiàng)耗資25萬(wàn)美元的研究最后得出地球是有限的，人類必須自覺的抑制增長(zhǎng)，否則隨之而來(lái)的將是人類社會(huì)的崩潰這一結(jié)論。這篇報(bào)告發(fā)表后，立刻引起了爆炸性的反響。這一理論又被稱為“零增長(zhǎng)”理論。1083、1972年人類環(huán)境宣言n斯德哥爾摩聯(lián)合國(guó)人

57、類環(huán)境會(huì)議n“我們應(yīng)該做些什么，才能保持地球不僅成為現(xiàn)在適合人類生活的場(chǎng)所，而且將來(lái)也適合子孫后代居住”。n只有一個(gè)地球1094、1983年，環(huán)發(fā)委員會(huì)成立。 挪威首相布蘭特夫人為首，此委員會(huì)成立具有重大的意義。1105 5、19871987世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)我們世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)我們共同的未來(lái)共同的未來(lái)n可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展是指“既滿足當(dāng)代人的需要，又不損害后代人滿足需要能力的發(fā)展”。n可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容n經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展（基礎(chǔ)）n鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)在不損害環(huán)境條件下質(zhì)的增長(zhǎng)n生態(tài)可持續(xù)發(fā)展（條件）n有限制的增長(zhǎng)才能實(shí)現(xiàn)持續(xù)的發(fā)展n社會(huì)可持續(xù)發(fā)展（目標(biāo)）n社會(huì)公平，健康、自由、平等、人權(quán)n

58、可持續(xù)發(fā)展的原則可持續(xù)發(fā)展的原則111可持續(xù)發(fā)展的原則n公平性n代內(nèi)公平和代際公平n持續(xù)性原則n共同性原則n自然資源價(jià)值性原則n公眾性原則n法制性原則112可持續(xù)發(fā)展的原則 然而，放眼全球，代內(nèi)不平等現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。美國(guó)只占世界人口的，卻消耗掉占全球的商業(yè)資源，排放出占全球的溫室氣體。發(fā)達(dá)國(guó)家只占世界人口總數(shù)的，消耗掉的能源卻占世界總量的，木材的，鋼材的，其人均消耗量是發(fā)展中國(guó)家的倍。與此同時(shí)，他們?cè)诠I(yè)化的過程中也嚴(yán)重的污染了環(huán)境?？芍^最先享用了地球，也最先破環(huán)了自然的生態(tài)平衡。特別是海灣戰(zhàn)爭(zhēng)和對(duì)南聯(lián)盟的狂轟濫炸中，肆放了大量有毒氣體，嚴(yán)重污染了環(huán)境和造成生態(tài)失衡。因此，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)“全球生態(tài)赤字”理應(yīng)負(fù)有更大責(zé)任。發(fā)展中國(guó)家也要結(jié)束殺雞取卵，竭澤而魚的開發(fā)行為，避免走“先污染后治理”的老路。 113可持續(xù)發(fā)展的原則