科學(xué)技術(shù)哲學(xué)講義

1/60科學(xué)技術(shù)哲學(xué)講義關(guān)于本課程的幾點(diǎn)說(shuō)明：一、課堂紀(jì)律和要求：不曠課、不遲到、早退；不做其他事；作好筆記；到課情況要不定期抽查；2次缺課無(wú)成績(jī)。二、本課采用的教學(xué)方法—人文素質(zhì)教育滲透法。三、課外完成一篇≥3000字的課程論文。選題要求是課程論文對(duì)本專業(yè)的一些哲學(xué)思考，主要圍繞以下5方面：1、本專業(yè)與其他專業(yè)、學(xué)科，與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的種種關(guān)系。2、本專業(yè)發(fā)展史（尤其是轉(zhuǎn)折點(diǎn)的影響因素：社會(huì)需求，基礎(chǔ)學(xué)科，相關(guān)學(xué)科的重大突破，技術(shù)手段的重大進(jìn)步）3、本專業(yè)的方法論研究、手段方法、理論及其變革，思維方法的特點(diǎn)。4、學(xué)科前沿問(wèn)題綜述，學(xué)科發(fā)展展望。5、對(duì)與本專業(yè)相關(guān)的行業(yè)技術(shù)管理方面的哲學(xué)思考。緒論一、科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的含義、對(duì)象、內(nèi)容和地位1、什么是科學(xué)技術(shù)哲學(xué)？科學(xué)技術(shù)哲學(xué)是關(guān)于科學(xué)技術(shù)的哲學(xué)以及與科學(xué)技術(shù)相關(guān)的哲學(xué)?；蛘哒f(shuō)是關(guān)于科學(xué)技術(shù)自身和哲學(xué)和由科學(xué)技術(shù)引起的哲學(xué)。2、對(duì)象（1）自然界的哲學(xué)問(wèn)題（2）科學(xué)技術(shù)研究和探索中的哲學(xué)問(wèn)題；（3）科學(xué)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的地位、作用、宏觀規(guī)律等哲學(xué)問(wèn)題3、內(nèi)容（1）自然觀。系統(tǒng)論的自然觀、可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境（自然）觀；（2）科學(xué)技術(shù)方法論?？茖W(xué)技術(shù)的本質(zhì)要素、基本方法、理論進(jìn)化、真理評(píng)價(jià)等。（3）科學(xué)技術(shù)觀。技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)、過(guò)程、方法等；科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的一般關(guān)系；自然科學(xué)與人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的一般聯(lián)系。4、科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的地位和作用（1）科學(xué)技術(shù)哲學(xué)是人類認(rèn)識(shí)和改造世界的必然產(chǎn)物（2）科學(xué)技術(shù)哲學(xué)是人們對(duì)科學(xué)技術(shù)與自然界及人類社會(huì)相互作用反思的結(jié)果。（3）20世紀(jì)以來(lái)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的迅猛發(fā)展。①關(guān)于世界本身的認(rèn)識(shí)有了重大突破。如時(shí)空、宇宙（宏觀、微觀兩極）本身的系統(tǒng)性等；②關(guān)于天—人關(guān)系的認(rèn)識(shí)不斷深刻化。③對(duì)于科學(xué)本身和技術(shù)本身的反思日益精致與深入。④關(guān)于科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系的認(rèn)識(shí)越來(lái)越清晰。二、科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的歷史演變1、古代科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的思想萌芽在古代，科學(xué)技術(shù)尚處于萌芽狀態(tài)，人類缺少實(shí)驗(yàn)變革和觀察的有效手段，不能精細(xì)分析世界的微觀層面，不能準(zhǔn)確把握事物的本質(zhì)和一般聯(lián)系（即世界基本要素、單元、結(jié)構(gòu)、功能等）。除了力學(xué)和數(shù)學(xué)這兩門基礎(chǔ)性的學(xué)科建立起粗糙的理論體系外，其他知識(shí)領(lǐng)域只有樸素的經(jīng)驗(yàn)積累。對(duì)自然界的深層本質(zhì)和聯(lián)系的認(rèn)識(shí)只能借助于直觀的猜測(cè)，以彌補(bǔ)事實(shí)上的不足。（例如古代原子論，地心說(shuō)等都只停留于直觀猜測(cè)的水平上），另一方面，由于基礎(chǔ)研究的膚淺，研究者們只好把興趣投向廣泛的宏觀領(lǐng)域，研究能力的欠缺與宏觀世界顯著的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，導(dǎo)致了古代科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的兩大特點(diǎn)，即①簡(jiǎn)單直觀性，缺乏科學(xué)的論證；②具有豐富的辯證性質(zhì)。例如：古希臘安培多克勒的觀點(diǎn)：宇宙間有兩種基本力——愛(ài)和恨，有四種基本元素——水、火、土、氣。在這兩種基本力的作有下，四種基本元素分離、組合，促使著萬(wàn)物的不斷的轉(zhuǎn)化。古希臘的另一位哲學(xué)赫拉克里特說(shuō)：“整個(gè)世界是一團(tuán)火，一團(tuán)不斷燃燒、又不斷熄滅的活火?！绷袑庂澲疄椤皩?duì)辯證法原則絕妙的證明?！敝袊?guó)古代的樸素辯證法應(yīng)該說(shuō)是在世界古代哲學(xué)辯證法史上達(dá)到了極致。例如，五行說(shuō)認(rèn)為金、木、水、火、土相生相克，互為因果。陰陽(yáng)說(shuō)認(rèn)為陰、陽(yáng)二氣為萬(wàn)物之母，為萬(wàn)物的基本結(jié)構(gòu)。陰陽(yáng)消長(zhǎng)為萬(wàn)物變化的基本動(dòng)因，陰陽(yáng)相互偶合，相互轉(zhuǎn)化是世界本質(zhì)。陰陽(yáng)無(wú)間，陰陽(yáng)無(wú)界。八卦學(xué)說(shuō)認(rèn)為天、地等八種要素是世界的基本成分，八種要素的對(duì)立統(tǒng)一是萬(wàn)物生滅變化的基本動(dòng)因，其相互作用與衍生變化有普遍的規(guī)律性。2.機(jī)械論科學(xué)哲學(xué)思想時(shí)期文藝復(fù)興之后，因?qū)ψ诮痰姆磁讯d起對(duì)科學(xué)與實(shí)證的崇尚；因有對(duì)科學(xué)的崇尚而有對(duì)科學(xué)的執(zhí)著與迷信，因有科學(xué)的成功而有機(jī)械論的自然觀念?！嘈攀澜缈梢圆鹆?，相信事物有其確定性質(zhì)，相信事物之間有其不變的關(guān)系。世界運(yùn)動(dòng)有其永恒的規(guī)律，相信世界可以認(rèn)識(shí)，有其終極的始因，有終極性的真理，相信實(shí)證方法是唯一可靠的方法。機(jī)械論哲學(xué)（馬克思主義哲學(xué)稱之為形而上學(xué)）有如下五個(gè)特征：1.機(jī)械構(gòu)成論?！J(rèn)為萬(wàn)物類似機(jī)械裝置，可以拆零，可以分析。生命個(gè)體也不例外；2.簡(jiǎn)單始基論?！J(rèn)為萬(wàn)物及整個(gè)世界有其基本要素、單元，這些要素、單元有其不變的性質(zhì)，這些要素、單元是世界的始基；3.作用外因論。萬(wàn)物變化之因在于外力，而不在于自身的矛盾性。牛頓力學(xué)第一定律是這種觀念的經(jīng)典表述；4.線性運(yùn)動(dòng)論?！磺羞\(yùn)動(dòng)可解析為單體運(yùn)動(dòng)，復(fù)雜運(yùn)動(dòng)是單體的均衡連續(xù)的運(yùn)動(dòng)之復(fù)合，一切運(yùn)動(dòng)可以精確計(jì)算和預(yù)言；5.崇尚分析方法（A→A）。割斷歷史與聯(lián)系，種瓜得瓜，種豆得豆，瓜永遠(yuǎn)是瓜，豆永遠(yuǎn)是豆。3.唯物辯證的科學(xué)技術(shù)哲學(xué)思想自然辯證法的形成（1）唯物辯證的科學(xué)哲學(xué)思想是自然科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果。18世紀(jì)末—19世紀(jì)中葉，自然科學(xué)取得了一系列重大的發(fā)展成果18世紀(jì)后半葉到19世紀(jì)前半葉，自然科學(xué)由搜集材料轉(zhuǎn)入“整理材料”的階段。A：天文學(xué)：康德1755年《自然通史和天體論》，1755年到1798年，康德拉普拉斯（打開形而上學(xué)第一個(gè)缺口）B：地質(zhì)學(xué)：萊伊爾出版《地質(zhì)學(xué)原理》，提出了現(xiàn)實(shí)主義的方法論原則，批判了居維葉的災(zāi)變學(xué)說(shuō)。C：物理學(xué)：熱學(xué)19世紀(jì)20年代倫福德對(duì)熱質(zhì)說(shuō)的否定。（比熱概念建立）。19世紀(jì)50年代以后經(jīng)卡諾、開爾文、克勞休斯等人的努力，熱力學(xué)第二定律建立。電磁學(xué)：1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1825年，安培提出右手定則；1831年法拉第提出磁場(chǎng)概念，認(rèn)為感應(yīng)電流的產(chǎn)生不是磁的原因，而是磁通量的變化所引起的。指出非運(yùn)動(dòng)不能導(dǎo)致磁通理變化，電流其實(shí)是作功的結(jié)果。70年代，麥克斯韋電磁理論終于建立D、化學(xué)：1772年拉瓦錫提出燃燒氧化學(xué)說(shuō)，否定了燃燒脫燃素說(shuō)的機(jī)械論觀點(diǎn)。1803年，道爾頓建立原子說(shuō)：原子按一定比例形成復(fù)雜的原子；30年代阿伏加德羅提出分子分析與檢驗(yàn)的概念與理論。70年代門德列夫提出元素周期律。這使得化學(xué)科學(xué)能夠建立在一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)之上。E、生物學(xué)方面：19世紀(jì)20年代，法國(guó)拉馬克提出生物進(jìn)化的基本觀點(diǎn)，但其機(jī)理是“用進(jìn)廢退”；施萊登1841年提出植物細(xì)胞說(shuō)；1842年德國(guó)的施旺提出動(dòng)物細(xì)胞說(shuō)；1859年達(dá)爾文提出新的物生進(jìn)化論，其基本理論是“物競(jìng)天擇、適者生存”。（2）唯物辯證的科學(xué)哲學(xué)思想是技術(shù)革命推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的必然結(jié)果。18世紀(jì)的蒸汽機(jī)革命和19世紀(jì)的內(nèi)燃機(jī)革命與電力革命，大大提高了社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率，人類在利用自然力的歷史上，邁出了巨大的兩步，提高了生產(chǎn)的集體化程度（建立了一個(gè)初步的社會(huì)生產(chǎn)體系，使社會(huì)的分工與合作達(dá)到空前的程度）。同時(shí)也擴(kuò)大了社會(huì)的貧富差別，產(chǎn)生了明顯的階級(jí)分化。這一系列變化對(duì)于唯物辯證的科學(xué)哲學(xué)思想的形成有三方面的意義。①.科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)、科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的關(guān)系等問(wèn)題引起人們的關(guān)注；②技術(shù)革命，產(chǎn)業(yè)革命使得社會(huì)發(fā)展變化的辯證性質(zhì)日益彰顯；③社會(huì)貧富分化，導(dǎo)致無(wú)產(chǎn)階級(jí)的產(chǎn)生和隊(duì)伍的壯大，社會(huì)矛盾的暴露激化，為科學(xué)社會(huì)主義理論的形成奠定了基礎(chǔ)。（3）馬克思、恩格斯的科學(xué)技術(shù)哲學(xué)思想中的主要觀點(diǎn)①在自然觀方面，馬克思、恩格斯克服了古代自然觀由于缺乏認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)（實(shí)驗(yàn)與定量研究）所造成的直觀思辯的局限性；吸取了古代自然哲學(xué)關(guān)于自然界運(yùn)動(dòng)、發(fā)展和整體聯(lián)系的思想，以近代自然科學(xué)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的最新成就為根據(jù)，批判了形而上學(xué)和機(jī)械論，深刻揭示了自然界本身發(fā)展的辯證法。建立了一種反映自然界本來(lái)面目、適合自然科學(xué)發(fā)展需要的辯證唯物主義自然觀。（“當(dāng)我們考察自然界時(shí)，展現(xiàn)在我們面前的，首先是一幅生動(dòng)聯(lián)系的生動(dòng)畫面”；“整個(gè)宇宙是一個(gè)統(tǒng)一的整體，所有的運(yùn)動(dòng)都是可以相互轉(zhuǎn)化的，運(yùn)動(dòng)不變，運(yùn)動(dòng)的形式不變”；關(guān)于運(yùn)動(dòng)的原因：“不可追溯到比相作用更遠(yuǎn)的地方”）。②在科學(xué)認(rèn)識(shí)論和方法論中，馬克思、恩格斯克服了培根經(jīng)驗(yàn)論的形而上學(xué)的缺陷和笛卡爾唯理論中的唯心論傾向，把他們的歸納法和演繹法辯證地結(jié)合起來(lái)；批判了康德了“先驗(yàn)論”和黑格爾的“理念論”的唯心觀點(diǎn)，并對(duì)他們，尤其是黑格爾關(guān)于思維的能動(dòng)作用觀點(diǎn)加以辯證唯物主義的改造；第一次把實(shí)踐放到了認(rèn)識(shí)論和方法論的首要地位，闡述了實(shí)踐基礎(chǔ)上科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的辯證法；從而創(chuàng)立了辯證唯物主義的科學(xué)認(rèn)識(shí)和科學(xué)方法論。③在科學(xué)技術(shù)觀方面，馬、恩不僅揭示了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在邏輯，而且把科學(xué)技術(shù)的發(fā)展作為一種社會(huì)現(xiàn)象來(lái)考察，基于比提出一系列嶄新的思想：自然科學(xué)屬于一般社會(huì)生產(chǎn)力范疇；科學(xué)技術(shù)進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯由a(chǎn)力；社會(huì)實(shí)踐的需要，首先要經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)的需要是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的基本動(dòng)力；科學(xué)技術(shù)也是推動(dòng)歷史前進(jìn)的革命力量。三、20世紀(jì)以來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)科學(xué)技術(shù)哲學(xué)思想的影響20世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)和發(fā)展，先是世紀(jì)之交的科學(xué)革命，繼之而來(lái)的是40年代之后轟轟烈烈的技術(shù)革命與信息革命。核技術(shù)、生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)理論和系統(tǒng)工程、通訊技術(shù)、材料技術(shù)等如雨后春筍般地發(fā)展起來(lái)?？茖W(xué)革命從微觀和宏觀兩個(gè)方向拓展了人們對(duì)于世界的認(rèn)識(shí)，加深了人們對(duì)于世界物質(zhì)統(tǒng)一性的理解，更新了人們的時(shí)空觀念，同時(shí)也改變著人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解（科學(xué)不是確定性的知識(shí)，而是一個(gè)不斷深化的知識(shí)系統(tǒng)，科學(xué)有其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)，存在著的自在的矛盾和動(dòng)力）。另一方面，技術(shù)革命導(dǎo)致了世界性的產(chǎn)業(yè)革命，極大的改變著人們的生活方式和生產(chǎn)方式，改變著社會(huì)的基本結(jié)構(gòu)，改變著人與人、人與自然的關(guān)系。這一切也導(dǎo)致了一系列重大的本體論的問(wèn)題和重大的認(rèn)識(shí)論問(wèn)題，需要對(duì)之作出全方位的哲學(xué)回答。（一）由相對(duì)論引起的關(guān)于時(shí)空本質(zhì)的思考1、狹義相對(duì)論a在不同參照系列中運(yùn)動(dòng)次序性是不變的，但談同時(shí)性無(wú)意義，列車實(shí)驗(yàn)1b時(shí)空特征的測(cè)定結(jié)果與參照系的選擇有關(guān)，3個(gè)公式（），列車實(shí)驗(yàn)（2個(gè)）。c光速不變，①光速不衰減②光速為極限速度（2）廣義相對(duì)論（前提：空間彎曲）即運(yùn)動(dòng)物體是沿一定曲率的空間行進(jìn)a加速度，在本質(zhì)上是引力（電梯實(shí)驗(yàn)）。b引力的本質(zhì)是波，是一種長(zhǎng)程作用力。c引力能使空間彎曲，能使物體內(nèi)在過(guò)程減慢。（二）由量子力學(xué)對(duì)微觀世界本質(zhì)特征的揭示而導(dǎo)致的一些哲學(xué)問(wèn)題1、量了世界的一些特征，分立性（由微波輻射表現(xiàn)出來(lái)，離散性、直接性不連續(xù)性、永恒性（電子驗(yàn)波永恒質(zhì)子永恒）、不可預(yù)言性，測(cè)不準(zhǔn)性）。2、由量子力學(xué)引起的一些哲學(xué)問(wèn)題1）科學(xué)的可靠性與世界的可知性2）主觀唯心主義復(fù)活，馬赫：物是感覺(jué)的復(fù)合，當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)陳述的謂詞能還原為知覺(jué)符號(hào)時(shí)才有科學(xué)的意義。知識(shí)只是一種約定，如歐氏幾何學(xué)中以直線為最短，在非歐幾何學(xué)中則以曲線為最短，萬(wàn)象唯心，萬(wàn)物唯識(shí)；因理論解釋之需而假定的客體—理論客體越來(lái)越多，如電子、夸克、黑洞，地幔柱等。自然科學(xué)中普遍出現(xiàn)假說(shuō)林立的景象，主客體之間的界線越來(lái)越不清晰；3）由實(shí)驗(yàn)干涉引起的哲學(xué)思考。主體設(shè)置對(duì)象主體設(shè)置對(duì)象觀念、知識(shí)世界物理世界自在世界4）對(duì)邏輯的重視?？茖W(xué)表現(xiàn)出公理化、數(shù)字化、符號(hào)化、高度抽象化的新特征、新趨向5）對(duì)科學(xué)方法研究的推進(jìn)。假設(shè)方法、公理化方法、模擬方法、系統(tǒng)論方法等方法論研究成為專門的知識(shí)體系。6）對(duì)科學(xué)內(nèi)邏輯的思考（科學(xué)的本質(zhì)、理論構(gòu)建的程式、理論檢驗(yàn)形式等）（三）由基本粒子的理論和宇宙理論引起的一些哲學(xué)問(wèn)題。1、物質(zhì)（世界）的可分性問(wèn)題；2、世界的時(shí)空無(wú)限性問(wèn)題；3、四種力場(chǎng)的統(tǒng)一性問(wèn)題；（四）由系統(tǒng)理論引起的哲學(xué)問(wèn)題①世界的系統(tǒng)性—非加和性，系統(tǒng)的普遍性；②世界的層次結(jié)構(gòu)問(wèn)題；③有序結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的機(jī)理問(wèn)題，進(jìn)化與退化的問(wèn)題；④對(duì)世界復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)，對(duì)非線性方法的研究；（五）由現(xiàn)代技術(shù)革命引起的哲學(xué)問(wèn)題1、由生命科學(xué)及生物技術(shù)引起的哲學(xué)問(wèn)題1）對(duì)生命本質(zhì)的揭示。生命的本質(zhì)是蛋白體，蛋白體分為核糖和蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)由20多種氨基酸組成，核糖分為DNA、RNA。2）對(duì)生命起源的新認(rèn)識(shí)。生命源于地表水體中的化學(xué)過(guò)程，經(jīng)歷了4個(gè)階段。3）對(duì)生物遺體機(jī)理的認(rèn)識(shí)。通過(guò)DNA進(jìn)行信息表達(dá)和信息傳遞。4）由生物工程（酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞—基因工程）引發(fā)的若干生命倫理問(wèn)題。試管嬰兒，親情的喪失，倫理混亂；人的自主生產(chǎn)的工業(yè)化破壞了人類進(jìn)化的自然規(guī)律。（被生者的權(quán)利，像機(jī)器生產(chǎn)一樣；器管克隆—人能像機(jī)械裝置一樣，通過(guò)一件件零件的置換而青春永駐。克隆人的社會(huì)地位問(wèn)題；克隆出奴隸、罪犯、美女、科學(xué)家等；人種的單一性問(wèn)題）長(zhǎng)壽基因問(wèn)題：人口驟增不減，就業(yè)壓力增大，老齡化。2、由計(jì)算機(jī)技術(shù)引起了人工智能問(wèn)題人工智能能否替代人類思維，答案是否定的1）機(jī)器無(wú)情感（痛覺(jué)、性欲、親情、信仰、意志力等）；2）機(jī)器無(wú)社會(huì)責(zé)任感；3）機(jī)器無(wú)辯證邏輯，思維能力；4）機(jī)器無(wú)模糊思維能力；（六）由產(chǎn)業(yè)革命、信息革命所引起的社會(huì)變化及哲學(xué)問(wèn)題：1、由產(chǎn)業(yè)革命、信息革命改變了人們的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式1）產(chǎn)業(yè)信息化：從物質(zhì)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向以知識(shí)、信息的創(chuàng)造和生產(chǎn)，分配為主的時(shí)代，知識(shí)成為生產(chǎn)的核心要素，成為影響的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。信息成為人類索取其他一切的前提條件。（《技術(shù)創(chuàng)新的理論政策（P24）》知識(shí)成為人類最大的財(cái)富。2）經(jīng)濟(jì)全球化：從孤立自足的國(guó)民經(jīng)濟(jì)走向全球經(jīng)濟(jì).資源互補(bǔ)；市場(chǎng)（商品人才資本）互通；信息共享；人類重大問(wèn)題相商；政治格局多元化；3）高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為第一產(chǎn)業(yè)：①計(jì)算機(jī)②通信③半導(dǎo)體④制藥⑤生物醫(yī)學(xué)工程⑥航空航天⑦科學(xué)儀器⑧能源⑨環(huán)保技術(shù)4）生產(chǎn)作為長(zhǎng)期化。從粗放向精致，由勞動(dòng)密集向標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和周全的特殊服務(wù)、從粗放型、追求高效率、由高產(chǎn)量、高產(chǎn)值向注意資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，注意資源的合理配置，注意循環(huán)生產(chǎn)和資源的重新利用，注意產(chǎn)品的人性化，符合人類社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益和要求的方向轉(zhuǎn)變。2、改變了人們的生活方式a生活極度方便；b個(gè)人選擇范圍拓寬，從衣住行到接受教育、擇業(yè)、擇偶。c生活質(zhì)量提高，情感加深。人際交流速度加快，范圍拓寬程度加深，越來(lái)越需要相互關(guān)愛(ài)、寬容、理解。3、改變著人們的思想觀念，加速了社會(huì)民主化進(jìn)程。社會(huì)各級(jí)組織各階層相互溝通，政治透明度增強(qiáng)，相互制衡作用日益增加。（七）現(xiàn)代科技革命所引起的全球問(wèn)題及環(huán)境問(wèn)題。1、貧富分化嚴(yán)重；（貧富差加大，中國(guó)由啞鈴型轉(zhuǎn)向橄欖型，兩頭的兩個(gè)10%相差19倍，而俄羅斯為15倍，印度為7倍）。國(guó)際間的貧富差別日益增大。地區(qū)之間區(qū)域間國(guó)際矛盾日益突出復(fù)雜化。2、資源浪費(fèi)嚴(yán)重；3、環(huán)境問(wèn)題加劇?？茖W(xué)的雙刃劍作用，導(dǎo)致人類與自然的尖銳對(duì)立。人口膨脹、大氣污染、水質(zhì)、土壤污染、土地沙化、草原退化、森林砍伐、生物多樣性銳減，礦產(chǎn)資源匱乏。4、霸權(quán)主義橫行于世?？萍及l(fā)達(dá)的大國(guó)憑借自己強(qiáng)大的科技實(shí)力單方面推選強(qiáng)國(guó)意志，以種種借口對(duì)不肯就范的國(guó)家進(jìn)行經(jīng)濟(jì)封鎖和軍事干涉甚至顛覆其政權(quán)。（經(jīng)濟(jì)霸權(quán)、知識(shí)霸權(quán)、信息霸權(quán)）（P10）5、核威脅及核污染世界有核國(guó)家擁有核爆炸力相當(dāng)于180億噸在TNT當(dāng)量，是以將現(xiàn)代文明推毀3次。a、1945-1983年，共爆炸了1469個(gè)核裝置，7次核事故（如果美三浬島、前蘇聯(lián)切爾諾貝利）b、核廢料美在歐洲沿海傾倒5萬(wàn)桶核廢料，德開鈾礦中造成48座鉍廢物堆放污染面積達(dá)32KM2。四、學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)哲學(xué)的意義和方法愛(ài)因斯坦說(shuō)，相信有一個(gè)獨(dú)立不依的客觀世界，這是科學(xué)研究的基本前提，科學(xué)研究不能沒(méi)有哲學(xué)思維。1、培養(yǎng)正確的世界觀（唯物論的世界觀、系統(tǒng)論的聯(lián)系觀、天人合一的環(huán)境觀等）。2、培養(yǎng)科學(xué)的思維方式（抽象概括能力、分析能力、邏輯建構(gòu)能力、科研選題能力，辯證思維能力、科學(xué)想象能力）3、培養(yǎng)正確的科學(xué)技術(shù)觀4、培養(yǎng)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法：（1）廣泛讀書（哲學(xué)著作、科普類著作、文史類著作）（2）讀書的一些原則（a.濃厚的興趣b.讀精品c.反復(fù)讀d.讀后有思考與討論e.買書讀）第三章科學(xué)技術(shù)的基本特征第一節(jié)科學(xué)的一般性質(zhì)一、什么是科學(xué)1、科學(xué)是知識(shí)體系，是關(guān)于自然，社會(huì)和人類思維的知識(shí)體系，是以定理、定律形式反映現(xiàn)實(shí)世界多種現(xiàn)象的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的具體知識(shí)的體系。（不同于宗教、哲學(xué)與藝術(shù)）。2、科學(xué)是產(chǎn)生知識(shí)體系的認(rèn)識(shí)活動(dòng)，是理論指導(dǎo)下的探索活動(dòng)，搜集事實(shí)。是抽象性的思維活動(dòng)（對(duì)世界的一般本質(zhì)，一般形象的概括、總結(jié)）；是一種信息交流活動(dòng)；是知識(shí)的積累活動(dòng)；是知識(shí)的批判活動(dòng)。3、科學(xué)是一種社會(huì)建制，成為現(xiàn)代社會(huì)中的一種不要或缺的事業(yè)，建立起一整套與之相關(guān)的社會(huì)組織系統(tǒng)。各種管理組織，科研機(jī)構(gòu)，研究實(shí)體，教育機(jī)構(gòu)，情報(bào)信息系統(tǒng)等及國(guó)際化合作組織應(yīng)運(yùn)而生。單打獨(dú)斗的科學(xué)技術(shù)時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，當(dāng)今的科學(xué)發(fā)現(xiàn)已絕非是任何一個(gè)人所能獨(dú)立勝任的。二、自然科學(xué)的特征（相對(duì)于哲學(xué)等人文知識(shí)，宗教知識(shí)及偽科學(xué)等）1、客觀性和實(shí)證性：①它源于感性經(jīng)驗(yàn)事實(shí)；②它能合理解釋經(jīng)驗(yàn)事實(shí)；③它能有效預(yù)言一些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)；④它的合理性有效性最終要為經(jīng)驗(yàn)事實(shí)所檢驗(yàn)。2、理性和邏輯性，它是對(duì)世界的一般本質(zhì)聯(lián)系的概括總結(jié)，通過(guò)已知，合邏輯地對(duì)未知進(jìn)行判明、斷定、推理。它不同于宗教，文學(xué)及藝術(shù)等知識(shí)程度不等地訴諸于情感意志，信仰等?？茖W(xué)以理性原創(chuàng)為指導(dǎo)，構(gòu)建起一個(gè)由概念、定律、定理、學(xué)說(shuō)和數(shù)學(xué)推理等構(gòu)成的有條理的、完備的知識(shí)體系。3、探索性和創(chuàng)造性。自然學(xué)表現(xiàn)為一個(gè)不斷向未知域的深入過(guò)程，總是要有所創(chuàng)新。①科學(xué)研究總是要超越既有的研究范圍和層次；②自然科學(xué)永遠(yuǎn)不會(huì)有終極性的結(jié)論；③科學(xué)創(chuàng)造的本質(zhì)就在于從新的角度、視域、層面給出不同于前人的結(jié)論。④科學(xué)需要以新的手段獲得事實(shí)，以新的方法整理、處理事實(shí)，以新的理論解釋事實(shí)。4、互用性和共享性遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)，屬于基礎(chǔ)性的知識(shí)體系。自然科學(xué)遠(yuǎn)離技術(shù)與市場(chǎng)，不能給學(xué)習(xí)者、研究者。帶來(lái)直接的功利。自然科學(xué)的這種非功利性決定了其成果的互用性和可共享性。也即是說(shuō)，存在著為某一主體所單獨(dú)擁有技術(shù)和專利，卻不存在為某一國(guó)家，某一階級(jí)，某一集團(tuán)所壟斷的科學(xué)知識(shí)。5、一般生產(chǎn)力一般生產(chǎn)力是指科學(xué)作為生產(chǎn)力滲入性要素（非實(shí)體性要素），它能提高勞動(dòng)者的素質(zhì)，它能改善以工具為核心的生產(chǎn)資料，它能擴(kuò)大勞動(dòng)力對(duì)象的深度及范圍。三、偽科學(xué)及其特征1、什么是偽科學(xué)，所謂的偽科學(xué)是指用虛假或不充分的事實(shí)，用對(duì)應(yīng)的非實(shí)證與邏輯的方式證明一個(gè)預(yù)設(shè)原理（即用勉強(qiáng)比附，或借助于現(xiàn)象的偶合來(lái)證明一個(gè)預(yù)設(shè)）的理論、方法和體系。（不能將“偽科學(xué)”等同于“非科學(xué)”，非科學(xué)指科學(xué)以外的知識(shí)，包括經(jīng)濟(jì)知識(shí)，宗教哲學(xué)知識(shí)等。一切不合乎科學(xué)基本特征（實(shí)證邏輯性）的知識(shí)，都可稱為非科學(xué)。2、偽科學(xué)的特征（1）主觀性，不以可靠經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)，憑借主觀杜撰或夸大了的某種事實(shí)，構(gòu)建的所謂“理論”，如李森科的生物學(xué)理論。（獲得性遺傳），韓國(guó)的基因研究成果等。主觀性即非實(shí)踐驗(yàn)證性，缺乏可靠的觀察與支持，缺乏可控性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；所采用的事實(shí)具有不系統(tǒng)性，具有非普遍性、不可復(fù)核性。（2）孤主性，偽科學(xué)往往與科學(xué)背景性知識(shí)不相容。其概念內(nèi)涵或?qū)κ聦?shí)的經(jīng)驗(yàn)解釋在悖于自然科學(xué)的基本原理，（為引力屏蔽，“氣場(chǎng)”論，精神引導(dǎo)，水變油、永動(dòng)機(jī)研究等）3、神秘性，借助了超常識(shí)、超自然力等說(shuō)法來(lái)解釋現(xiàn)象，把相信訴諸于信仰，甚至以“信”作為“真”的前提。常用含混不清的陳述騙取視聽（為“父在母先死”等）。也常借助日常經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行某種半真半假的“預(yù)測(cè)”。四、反科學(xué)反科學(xué)是指宗教與政治對(duì)科學(xué)的反對(duì)。１、宗教的對(duì)科學(xué)的反對(duì)安琴倫：“上帝把理性交給信仰使喚的，人們決不求先去理解，然后再信仰，而是先信仰然后去求理解”。①不是因?yàn)檎娌庞行?，而是因?yàn)樾挪庞姓?。②圣·巴西爾在他的《?chuàng)世紀(jì)》中寫道“在一切事情中，我們寧可要樸實(shí)的信仰而不要理性的夸示?！笔ァW古斯丁說(shuō)：“好的基督教徒應(yīng)當(dāng)心數(shù)學(xué)家和那些制造空洞預(yù)言的人們。數(shù)學(xué)家和魔鬼簽訂了盟約來(lái)毀滅靈魂，把人們束縛在地獄的桎梏中。”③1600年，布魯諾因宣傳哥白尼學(xué)說(shuō)及宇宙無(wú)限論被燒死在羅馬的鮮花廣場(chǎng)；④1628年英國(guó)學(xué)者哈維出版了《血液循環(huán)運(yùn)動(dòng)論》受到教會(huì)的強(qiáng)烈反對(duì)，但辜因與皇帝和人的關(guān)系密切，未受殺害。⑤帕多瓦醫(yī)學(xué)教授維薩里因通過(guò)解剖人體研究血液循環(huán)被流放。1553年西班牙的塞爾維特被燒死。⑥18世紀(jì)的法國(guó)地質(zhì)學(xué)家布豐因提出地球冷縮說(shuō)和地球年齡為78000年被巴黎大學(xué)宣布犯有14條罪狀，且并被宣布開除工職；⑦19世紀(jì)達(dá)爾文的進(jìn)化論更是受到宗教組織及宗教觀念的抵制和嘲弄。直到1970年，一個(gè)名叫創(chuàng)世研究會(huì)的科學(xué)家宗教團(tuán)體，向加利福尼亞立法機(jī)構(gòu)施加壓力，要求它制定一項(xiàng)法律，使生物學(xué)教科書中既可以出現(xiàn)根據(jù)《創(chuàng)世論》所描述的生命的發(fā)展，也可以出現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)所描述的生命的進(jìn)化。1972年9月對(duì)田納西州代頓的一所學(xué)校的調(diào)查表明，76%的學(xué)生相信《創(chuàng)世紀(jì)》而不相信進(jìn)化論。2、政治對(duì)科學(xué)的迫害①18世紀(jì)法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫被殺害，一個(gè)捕吏公開宣稱共和國(guó)不需要科學(xué)家。②美國(guó)原子彈之父奧利海默被判“對(duì)共產(chǎn)主義缺乏判斷罪”，1966年，法國(guó)擬出席新英格蘭會(huì)議的女生物學(xué)家，被宣布必須證明自己既非妓女也非一個(gè)共產(chǎn)主義者（被懷疑有共產(chǎn)主義信仰），方能受邀。③20世紀(jì)30年代法西斯德國(guó)因強(qiáng)烈的反猶太、的反人類信念而毀壞了國(guó)家的科學(xué)資源；迫使大量有專長(zhǎng)的雅利安人移居國(guó)外，科學(xué)和技術(shù)的許多部門受到摧殘。④前蘇聯(lián)對(duì)科學(xué)家的政治迫害也令人發(fā)指，有的因?yàn)楸粦岩捎H美，有的因?yàn)榉磳?duì)李森科的荒謬“獲得性遺傳”，有的因?yàn)榕u(píng)國(guó)家政策，而被長(zhǎng)期監(jiān)管，有的多次被關(guān)進(jìn)精神病醫(yī)院。⑤直到1970年，美國(guó)密西西比州還有關(guān)于反進(jìn)化論的法律條文。⑥50年代蘇聯(lián)和中國(guó)都有過(guò)對(duì)相對(duì)論的公開批判。第二節(jié)技術(shù)、技術(shù)問(wèn)題及技術(shù)的本質(zhì)一、什么是技術(shù)1、概念技術(shù)在本質(zhì)上標(biāo)志著人對(duì)自然的能動(dòng)關(guān)系，它是人類為了進(jìn)行社會(huì)的物質(zhì)生產(chǎn)和精神生產(chǎn)，以科學(xué)知識(shí)為依據(jù)而創(chuàng)造的手段和方法（具體參考教材P56下—P58上）。簡(jiǎn)言之，技術(shù)是社會(huì)生產(chǎn)的勞動(dòng)手段和方法的總和，是將科學(xué)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的中介。技術(shù)雖表面上是勞動(dòng)手段的總和，但勞動(dòng)手段的運(yùn)用、施展及手段本身的產(chǎn)生卻以知識(shí)為依托。如果說(shuō)古代技術(shù)是純經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)參半的，那么現(xiàn)代技術(shù)則完全依賴于知識(shí)的支撐。2、現(xiàn)代技術(shù)的知識(shí)本質(zhì)①現(xiàn)代技術(shù)的知識(shí)體系均以科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為依據(jù)，無(wú)一例外地建立在多門知識(shí)的基礎(chǔ)之上。例如現(xiàn)代工程機(jī)械制造、航空航天等無(wú)不依賴于數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，再如計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、技術(shù)、人工智能模擬等技術(shù)都是以數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯、電磁學(xué)、電子學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)理論為基礎(chǔ)建立起來(lái)的。②現(xiàn)代技術(shù)的實(shí)物形態(tài)和操作形態(tài)均表現(xiàn)為知識(shí)的凝結(jié)。如人體基因技術(shù)就是生物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、組織細(xì)胞生物學(xué)及物理學(xué)、化學(xué)及自動(dòng)控制技術(shù)知識(shí)的綜合。③現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展有賴于科學(xué)理論與技術(shù)原理的進(jìn)步。二、技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別①目的和任務(wù)不同。科學(xué)的任務(wù)是回答自然現(xiàn)象“是什么”和“為什么”的問(wèn)題，它揭示客觀過(guò)程的因果性，技術(shù)則是解決實(shí)踐過(guò)程中“做什么”和“怎樣做”的問(wèn)題。即科學(xué)的任務(wù)在于認(rèn)識(shí)世界，技術(shù)的任務(wù)在于改造世界。②評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同?？茖W(xué)的目的在于求真，而技術(shù)的目的在于求用，對(duì)于科學(xué)成果需要進(jìn)行真理性評(píng)價(jià)，而對(duì)技術(shù)則需要進(jìn)行價(jià)值性評(píng)價(jià)。③成果表現(xiàn)形態(tài)不同。一為觀念和理論系統(tǒng)，一為理論的物化形態(tài)。④與社會(huì)相關(guān)程度不同?？茖W(xué)知識(shí)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展往往沒(méi)有直接的聯(lián)系，但卻有根本性長(zhǎng)遠(yuǎn)性的意義；技術(shù)知識(shí)則關(guān)系到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，對(duì)社會(huì)文明、國(guó)家實(shí)力和人們的生活質(zhì)量有更為直接的影響。三、技術(shù)問(wèn)題1、概念：所謂技術(shù)問(wèn)題，就是技術(shù)的現(xiàn)時(shí)狀態(tài)與社會(huì)期望的需求狀態(tài)之間的差距或矛盾。2、技術(shù)問(wèn)題的特征（1）技術(shù)問(wèn)題域比科學(xué)問(wèn)題域（問(wèn)題的原因、邊界條件、應(yīng)答域等）更加復(fù)雜。這是由社會(huì)需求的多維度決定的，包括物質(zhì)的（含各種生活與生產(chǎn)資源的價(jià)值、需求的多樣性如性能、外型、效益、危險(xiǎn)性等）、精神的（含文化、安全、理想、信念等）、審美的（由技術(shù)產(chǎn)品外觀或本質(zhì)引起視覺(jué)、聽覺(jué)、體覺(jué)系統(tǒng)的愉悅感受）、道德倫理的（技術(shù)應(yīng)用符合人類倫理準(zhǔn)則）四方面的需求滿足。科學(xué)探索無(wú)禁區(qū)，但技術(shù)應(yīng)用卻有倫理界線，技術(shù)只允許給人類帶來(lái)幸福，而不能給人類帶來(lái)不利。但這是困難的，因?yàn)槿魏问挛锒季哂袃擅嫘?。技術(shù)進(jìn)步時(shí)時(shí)在沖擊著傳統(tǒng)道德乃至法律的底線（如試管嬰兒，器官移植，基因工程等所帶來(lái)的倫理或法律問(wèn)題）。（2）求解目標(biāo)更加具體。例如人們對(duì)交通工具的要求，除去運(yùn)輸功能外，還對(duì)時(shí)速，成本、安全、舒適、方便、無(wú)污染和噪聲等都有越來(lái)越高的要求。（3）應(yīng)答域更加明確。主要是指理論上的可能與技術(shù)上的可行之間存在很大距離。例如：從生命科學(xué)到其造福人類，都決不只是個(gè)理論探討問(wèn)題。又如：生物固氮的機(jī)制早已被認(rèn)識(shí)（——是在生物固氮酶的催化作用下發(fā)生的一個(gè)還原反應(yīng)過(guò)程），但如何建立一個(gè)微生物固氮工廠及模擬固氮酶活性中心卻是困難的。又如：地?zé)岚l(fā)電，如何利用t<100℃的地下熱水發(fā)電（利——沸點(diǎn)為12.4℃的性質(zhì)，推動(dòng)渦輪機(jī)工作）？存在復(fù)雜的技術(shù)環(huán)節(jié)又如：聚變核能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)是反應(yīng)堆的技術(shù)，即如何建造能容納高溫物質(zhì)的安全、穩(wěn)定的裝置卻是人類共同面臨的技術(shù)難題。（4）背景知識(shí)更加復(fù)雜。技術(shù)實(shí)現(xiàn)涉及包括科學(xué)理論、工藝水平、技術(shù)手段乃至人文知識(shí)等多方面知識(shí)，需要多學(xué)科多部門的相互配合。例如曼哈頓工程，就以核能開發(fā)為問(wèn)題域，以強(qiáng)殺傷力為求解目標(biāo)，以放射性材料的獲取和彈型選擇為應(yīng)答域。其背景知識(shí)涉及物理、化學(xué)、生物等科學(xué)理論和分離提煉技術(shù)，還需要政治家和科學(xué)家對(duì)核彈的災(zāi)難性后果有足夠的人文思考。四、技術(shù)的工具理論與實(shí)體理論所謂技術(shù)的工具理論是將技術(shù)當(dāng)作中性的手段，當(dāng)作純粹的工具。首先技術(shù)自身不會(huì)有價(jià)值傾向，技術(shù)的價(jià)值當(dāng)且僅當(dāng)與其擁有者與使用者相結(jié)合時(shí)才產(chǎn)生。從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，技術(shù)是超功利的。其次，技術(shù)作為一種知識(shí)體系，它的本質(zhì)是一種合乎自然的因果性命題。它可以為任何國(guó)家、民族、階級(jí)，任何一個(gè)歷史時(shí)期的人們所運(yùn)用。從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，技術(shù)是走超階級(jí)、超歷史的。其三，技術(shù)在任何一種情境中都能在本質(zhì)上保持同樣的效率與公平標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)的實(shí)體理論認(rèn)為技術(shù)不是一種中性的存在物，技術(shù)已成為一種新的文化體系，這種新的文化體系將整個(gè)全世界重新構(gòu)成一種控制的對(duì)象。它不斷的改變著我們的社會(huì)生產(chǎn)方式、生活方式，不斷地改變著人們的思想觀念，不斷地使人失去了自己的本質(zhì)。技術(shù)變成了一個(gè)人類創(chuàng)造出來(lái)但又無(wú)法駕馭的橫沖直撞的怪物，人類被貶黜為被動(dòng)的對(duì)象。第四章自然界的存在方式自然界（廣義的自然界是指整個(gè)宇宙，包括生命世界和非生命世界兩個(gè)系統(tǒng)。狹義的自然界是指與人類社會(huì)既相區(qū)別又有密切聯(lián)系的自然環(huán)境（地表系統(tǒng)：巖石圈，水圈、大氣圈、生物圈）一、自然界物質(zhì)形態(tài)的多樣性根據(jù)有無(wú)自我更新、新陳代謝、遺傳變異功能，可將自然界分為生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)。非生命物質(zhì)分微觀層次、宏觀層次和宇觀層次。1、微觀層次：尺度≤10-8cm2、宏觀層次：化學(xué)元素（107種，加上人造元素，114種），分子（無(wú)機(jī)100多萬(wàn)，有機(jī)分子100多萬(wàn)種）由各種原子、分子組成的林林總總的宏觀物質(zhì)，小到原子團(tuán)，游離基，大到恒星系。3、宇觀層次：恒星系以上尺度的天體總和。這里著重介紹微觀層次的物質(zhì)形態(tài)，和宇宙宏觀層次的物質(zhì)形態(tài)（1）微觀層次的物質(zhì)形態(tài)基本粒子：兩類，四族A輕子類。輕子類分光子族和輕子族光子族：光微子等，光子自旋為1，屬波色子。光微子自旋為，屬于費(fèi)米子輕子族：電子e±、中微子：μe±(電子中微子)，等，自旋均為，為費(fèi)米子，符合三色利不相容原理，基態(tài)能量為負(fù)值，只參與弱、電相互作用。B、重子類重子：重子類分重子和介子重子包括核子和超子。核子：n、ρ、、超子：、、、、、、、、、、等介子主要有：、、、等，其靜止質(zhì)量一般在n、p與e之間。（2）夸克（quark）。1963年美國(guó)物理學(xué)家蓋爾曼提出一種強(qiáng)子的結(jié)構(gòu)模型。quark一詞源出JamesJoyce的小說(shuō)，《芬尼根的夜祭》。其主人公馬克喜歡模仿三聲鷗叫，“三聲夸克”由此而來(lái)。蓋爾曼認(rèn)為也可以認(rèn)為源自酒吧里的“三夸脫”（啤酒）。為什么如此命名，是因?yàn)橹刈右话阌扇齻€(gè)夸克組成，這三種夸克可認(rèn)為分別代表紅、綠、藍(lán)三色，“三色”夸克相混合便為“白色”的重子。例如，質(zhì)子就由兩個(gè)上夸克，一個(gè)下夸克組成，二者電荷數(shù)分別為+和-，這樣（+）+（+）+（-）=1，即質(zhì)子具有1個(gè)正電荷。中子則由一個(gè)上夸克和兩個(gè)下夸克組成，（+）+（-）+（-）=0，即中子具有0電荷?？淇斯灿?種：上、下、奇異、璨、頂、底，分別用字母u（up）、d（down）、s（strange）、c（charmed）、t（top）、b（bottom）代表，這即六味夸克。六味夸克又分別有紅綠、綠、藍(lán)三色，這樣就有18種基本形式，人們還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，夸克除了“色”特征外，還有“味”特征，如果考慮“味”特征，就不止18種了?？淇瞬淮嬖趩为?dú)的形式，這便是所謂的“夸克幽禁”。有人認(rèn)為不可把夸克拆離開來(lái)，需要建一個(gè)半徑等同于太陽(yáng)系的加速器，換句話說(shuō)，是把夸克的內(nèi)能釋放出來(lái)，將比原子絕不知大多少倍。3、宏觀層次的物質(zhì)形態(tài)這里說(shuō)的宏觀層次的物質(zhì)形態(tài)，是指明亮天體的實(shí)物形態(tài)，大致上地說(shuō)，這部分天體可能只占整個(gè)宇宙質(zhì)量的不足1‰，而其余的大部分物質(zhì)是暗物質(zhì)（95%±）和彌散狀物質(zhì)。發(fā)光（發(fā)電磁波）物質(zhì)與宇宙總質(zhì)量之比相當(dāng)于浴缸中放入一小粒可溶物質(zhì)，其溶解相當(dāng)于宇宙膨脹，由于其豐度≤1‰，決定了宇宙不可無(wú)限膨脹下去。其他暗物質(zhì)主要為①有電磁場(chǎng)但目前檢測(cè)不到者，eg：冥王星，天王星環(huán)、天狼星伴星，脈沖性，星際分子類星體等。②無(wú)電磁波物質(zhì)。如中微子、引力微子、光微子、磁單極子等。人們所能認(rèn)識(shí)的天體系統(tǒng)有：太陽(yáng)系、恒星、恒星集團(tuán)、星系（包括銀河系和河外系）、星系團(tuán)、超星系團(tuán)、類星體、總星系等，它們分別處于不同物質(zhì)形態(tài)。按照恒生的演化階段，恒生又分為紅外星、主序星、脈動(dòng)星、中子星、白矮星、黑洞等不同的物質(zhì)形態(tài)（見赫羅圖）。這里著重介紹恒星演化的幾個(gè)階段。1、紅外星。恒星處于幼年期，形成開體的物質(zhì)以引力收縮為主，在引力收縮時(shí)，位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，溫度上升，但表面只有幾百度，只能發(fā)出不可見的紅外光或可見的紅光。其收縮速度與其質(zhì)量在大小呈正比關(guān)系。其中有質(zhì)量為太陽(yáng)數(shù)倍者為年齡200萬(wàn)年；與太陽(yáng)質(zhì)量相等者為年齡3000—5000萬(wàn)年，小于太陽(yáng)質(zhì)量者年齡可達(dá)上億年。2、主序星階段。恒星的成年期，處于赫—羅圖上的主星序上。恒星中心溫度達(dá)800萬(wàn)度時(shí)，開始了H→He的熱核反應(yīng)。當(dāng)恒星中心溫度上升1000萬(wàn)度以上時(shí)，氫、氦聚變釋放的核能就成為恒星的主要能源，由于輻射頂住了恒星的自吸引，成了性質(zhì)穩(wěn)定的主序星。3、紅巨星與白矮星是處于恒星生命晚期的天體類型，是將要死亡的天體，恒星由青年到壯年演化階段主要為H→He的聚變，當(dāng)核心H的燃料消耗殆盡時(shí)，核心溫度升得更高，引起氦聚變反應(yīng)，恒星膨脹，成一顆又紅（表面溫度較低）又大的紅色巨大天體。紅巨星進(jìn)一步演化，其外層主體由于膨脹慢慢擴(kuò)散到宇宙空間中去，而星體核心部測(cè)演化為高密度的天體——白矮星。當(dāng)星核質(zhì)量大于白矮星質(zhì)量極限時(shí)（≥1.4倍的太陽(yáng)質(zhì)量），星核便會(huì)演化為恒星成黑洞。白矮星基本由原子組成，其電子被整個(gè)被游離出來(lái)成為電子氣體，簡(jiǎn)并電子氣體壓力與白矮星強(qiáng)大的重力相平衡。當(dāng)質(zhì)量增加時(shí)，簡(jiǎn)并電子氣體的壓力抵抗不住星體的引力收縮，白矮星會(huì)進(jìn)一步坍陷成中子星。4、中子星，所有電子被強(qiáng)大簡(jiǎn)并壓入原子核。①半徑小，直徑10km±；②密度大，1014g/cm3,即1億噸/cm3（對(duì)比，F(xiàn)e:7.9克/cm3，乘19.4克/cm3；③溫度高，表面1000萬(wàn)度，中心可達(dá)60億度（比較,太陽(yáng)表面6000℃、中心1500萬(wàn)度）；④強(qiáng)輻射是太陽(yáng)的百萬(wàn)倍，到達(dá)地球的只不過(guò)是其22億分之一；⑤強(qiáng)磁場(chǎng)：表面極區(qū)磁強(qiáng)10000億高斯，甚至20萬(wàn)億高斯（太陽(yáng)黑子僅為5、黑洞廣義相對(duì)論對(duì)黑洞的描述是，一個(gè)由封閉球面所圍成的暗黑而空虛的空間，它中心的一點(diǎn)密度為無(wú)窮大。黑洞傳記源出拉普拉斯預(yù)言：一艘質(zhì)量為m的宇宙飛船，經(jīng)速度v從地表發(fā)射，發(fā)射時(shí)它具有的動(dòng)能為mv2，而它在地球表面處的引力勢(shì)能為（G為萬(wàn)有引力常數(shù)，M和R為地球的質(zhì)量和半徑），只要滿足即，V=11.2km/s，就可以克服地球引力永不返回地面。類似地，要從太陽(yáng)表面發(fā)射一艘飛船，其脫離速度為618km/s?？梢钥闯鲲w船脫離速度v與被發(fā)物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，而只是、取決于天體的M/R值。M/R越大就意味著這個(gè)天體的引力越強(qiáng)，它表面的逃離速度就越大，于是拉普拉斯說(shuō)，一個(gè)密度如地球、直徑為250個(gè)太陽(yáng)的發(fā)光恒星，由于其引力作用，將不充許任何光線離開它，由于這個(gè)原因，宇宙中最大的發(fā)光體，是無(wú)法觀察到的。1916愛(ài)因斯坦發(fā)表了廣義概論。以后幾個(gè)月，法國(guó)天文學(xué)家史瓦就預(yù)言了黑洞的存在，即當(dāng)某個(gè)天體的半徑小于時(shí)光和其他物質(zhì)就不能逃離它，一個(gè)質(zhì)量和太陽(yáng)一樣的黑洞，它的半徑只有2.95km。而質(zhì)量和地球一樣的黑洞，它的半徑還不到0.9cm。黑洞效應(yīng)：①鐘慢效應(yīng)（物體接近視界過(guò)程停止）；②空間彎曲，黑洞的強(qiáng)引力場(chǎng)使周圍帶電物質(zhì)獲得巨大速度，沿螺施線落入其中，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)X射線。宇宙空間中這些X射線源常成為一些雙星中的一個(gè)成員，這些包含在雙星中的X對(duì)電源，就可能是黑洞。如天鵝座X—1。生命物質(zhì)形態(tài)的多樣性傳統(tǒng)上，生物分為植物和動(dòng)物兩大界?，F(xiàn)在生物分為，五大類群或六大類群。（五大類群將1、2合并）。1、病毒界；2、原核生物界；3、真核生物界；4、植物界；5、真菌界；6、動(dòng)物界1、病毒界：病毒是一類極微小的生物，其組成（可從功能上）分為兩個(gè)主要部分：含有核酸的核心部分和蛋白質(zhì)外殼。其主要特征有：沒(méi)有細(xì)胞的形態(tài)；體內(nèi)只含DNA和RNA，最大的病毒僅300毫微米(）。無(wú)獨(dú)立的代射系統(tǒng)，只能在特異性宿主細(xì)胞內(nèi)才能繁殖，不能在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，營(yíng)嚴(yán)格的寄生生活，能侵染特定活動(dòng)細(xì)胞的遺傳因子。病毒的代表有：牛瘟茵病毒、大腸桿菌噬菌體、HIV（愛(ài)滋病病毒）二、原核生物界原核生物是微生物的一大類群。包括細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、支原體、衣原體和藍(lán)細(xì)菌等（細(xì)菌有三種基本形態(tài)：球狀、桿狀和螺旋狀）。仍屬于只具有細(xì)胞形態(tài)，但無(wú)核膜（只有細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)，有準(zhǔn)細(xì)胞核），也無(wú)各種細(xì)胞器，DNA漂浮于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。細(xì)菌等原生物具有個(gè)體小、吸收轉(zhuǎn)化快（每小時(shí)可消耗相當(dāng)于體重2000倍的糖）；又如味精（谷氨酸鈉）的生產(chǎn)以不足1g的斜面生產(chǎn)菌種，5小時(shí)內(nèi)可生產(chǎn)2噸谷氨酸；1個(gè)大腸桿菌在37℃的牛奶中培養(yǎng)24小時(shí)可產(chǎn)出4722×1021三、真核原生生物界具有典型的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，有明顯的細(xì)胞核膜。身體由單細(xì)胞或單細(xì)胞群體構(gòu)成，無(wú)組織分化，體內(nèi)常包含一團(tuán)原生質(zhì)或幾個(gè)細(xì)胞核，在原生質(zhì)內(nèi)還有一些執(zhí)行不同機(jī)能的細(xì)胞器，它們分工合作，完成生物所特有的全部生活過(guò)程；包括營(yíng)光和作用的綠藻及金黃藻，及異養(yǎng)型的變形蟲孢子蟲等，有的還能像動(dòng)物一樣直接捕獲并消化食物。四、真菌界細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較完整，除了有明顯的細(xì)胞核，還有較厚的細(xì)胞壁，細(xì)胞內(nèi)不含葉綠素，由吸收作用吸收營(yíng)養(yǎng)，為異養(yǎng)有機(jī)體。菌體在基物內(nèi)外生變形蟲狀原生質(zhì)或假原生質(zhì)團(tuán)或菌絲狀，無(wú)根、莖、葉分化。如：霉菌、猴頭、木耳、靈芝、酵母菌，腳癬亦為真菌所致。五、植物類由真核細(xì)胞構(gòu)成（有細(xì)胞壁及質(zhì)體。質(zhì)體：葉綠素、有色體、白色體）的多細(xì)胞生物，具細(xì)胞壁，有葉綠素，營(yíng)光和作用，多數(shù)有根、莖、葉的分化，并產(chǎn)生了維管束以輸送水分及營(yíng)養(yǎng)。植物演化譜系如下圖：六、動(dòng)物界是由沒(méi)有細(xì)胞壁及質(zhì)體的真核細(xì)胞組成的生物，有四種基本組織：上皮組織、肌肉組織、結(jié)締組織（如軟骨、肌健、韌帶、脂肪、血液等）和神經(jīng)組織。能主動(dòng)攝食、營(yíng)異養(yǎng)性生活，多數(shù)種類具備的器官系統(tǒng)，特別是感覺(jué)，神經(jīng)與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)達(dá)。植物界的主要類群見下圖：人：脊索動(dòng)物門PhylumChordate脊椎動(dòng)物門Subphylumvertebrata哺乳綱Classmammalia真獸亞科綱SubclassEutheria靈長(zhǎng)目OrderPrimates類人猿亞目SuborderArthropodded人科FamilyHomemade人屬GenusHomo人種SepciesSapiens學(xué)名HomoSapiens孢子類：1、藻類特征：（1）自養(yǎng)，可進(jìn)行光和作用，將無(wú)機(jī)物和水合成為有機(jī)物（2）生殖器官多數(shù)為單細(xì)胞（3）合子（受精卵）發(fā)育，不形成多細(xì)胞的胚。生態(tài)學(xué)意義：（1）全球大規(guī)模的光和作用，有一半是由藻類產(chǎn)生的；（2）不論在淡水、海水中，藻類都是水體食物網(wǎng)的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。（90%的藻在水體中生活）演化：藍(lán)藻（原核生物，無(wú)核模，無(wú)細(xì)胞器，無(wú)細(xì)胞核，但有明顯細(xì)胞質(zhì)，含色素，能進(jìn)行光合作用，通過(guò)天然分裂繁殖）裸藻（真核生物，有核模、有細(xì)胞器、有細(xì)胞核、有鞭毛、有性繁殖，以細(xì)胞縱裂實(shí)現(xiàn)方式繁殖）金門藻、黃門藻（有性繁殖和無(wú)性繁殖兩種試演化）。在藻類的生物作用下，18億年前地表環(huán)境由還原環(huán)境變?yōu)檠趸h(huán)境——地質(zhì)紅層出現(xiàn)。2、真菌3、苔蘚（1）首批登陸者；（2）一種是無(wú)莖葉分化，呈現(xiàn)片狀構(gòu)造的葉狀體；（3）一種是類似樹葉莖分化的擬莖葉體蕨類：維管植物：具有發(fā)育的輸管組織，能有效的輸導(dǎo)水分、無(wú)機(jī)鹽苔類物質(zhì)，低等的為蕨類，高等的則為種子類植物。蕨類多屬草本。草本蕨多數(shù)根葉分化明顯，而莖不發(fā)育，偶有喬木（有真正根葉莖分化、但仍是孢子繁殖，代表分子有石木公、卷柏、鳳尾草、江南星蕨、葉蕨等）。4、種子植物（1）裸子植物：開花，但花無(wú)被（槐花等）即心皮不包成花房，是中生代主要造煤植物，現(xiàn)代森林中的主要成員如松屬喬木及銀杏、蘇鐵等都是。（2）被子植物：有奇異的花朵，花的心皮包成子房，將胚珠包被在其中，有更加完善的營(yíng)養(yǎng)器官和維管結(jié)構(gòu)。代表有：?jiǎn)棠究啤⒍箍?、十字花科，菊科、葫蘆科、薔薇科、百合科喬木類：山毛櫸科，胡桃科、龍腦香科、馬鞭草科等。被子植物從外到里：花托——花萼——花瓣（心皮）——子房（雄蕊、雌蕊）——長(zhǎng)出果實(shí)，果食本身為種子早期繁殖提供豐富的營(yíng)養(yǎng)和水分。動(dòng)物細(xì)胞所以無(wú)壁，因?yàn)樗３秩犴g性，它比植物含有更豐富的水分。動(dòng)物界：一、原生動(dòng)物（protozoa）是動(dòng)物界中最原始的一類，絕大多數(shù)的身體有單細(xì)胞構(gòu)成。原生只有在顯微鏡下才能看到，其體內(nèi)包含一團(tuán)原生質(zhì)和一個(gè)或幾個(gè)細(xì)胞核。在原生質(zhì)內(nèi)還有一些執(zhí)行不同機(jī)能的細(xì)胞器，它們分工合作，完成生物所特有的全部生活過(guò)程。（如：鞭毛綱（眼蟲）、變形蟲、草履蟲等）二、多孔動(dòng)物門：是最原始的多細(xì)胞生物，細(xì)胞已有分化但無(wú)組織形成，體表多為孔，如磯海綿等。三、腔腸動(dòng)物門：身體由兩層細(xì)胞組成（外胚層、內(nèi)胚層）內(nèi)外之間還有一中膠層，中有一腔，有一開口與外界相通，兼攝食、排遺（水螅、水母）。四、線性動(dòng)物門：如人體蛔蟲五、環(huán)節(jié)動(dòng)物門：有體節(jié)，有原始運(yùn)動(dòng)器，有較完善的肌肉、消化、循環(huán)、排泄、生殖及神經(jīng)系統(tǒng)。如蚯蚓六、節(jié)肢動(dòng)物門：體表（螞昨、蝎子）被有幾丁質(zhì)的外骨骼，身體分節(jié)。一般分頭、胸、腹三部分，附肢分節(jié)。七、軟體動(dòng)物門：如虰螺八、棘皮動(dòng)物門：具有石灰質(zhì)成分的中胚層骨骼，體腔發(fā)育，代表有海星和海參九、脊索動(dòng)物門：有脊索、神經(jīng)管和咽部鰓裂。代表有柱頭蟲、海鞘第二節(jié)自然界的演化關(guān)于宇宙有很多模型，如有限無(wú)邊模型、恒穩(wěn)態(tài)模型、脈動(dòng)模型、等級(jí)宇宙模型、大爆炸模型，最具代表性的是宇宙大爆炸模型。一、宇宙爆炸（爆脹）的三個(gè)重要證據(jù)：（一）譜線“紅移”絕大多數(shù)的河外星系具有譜線“紅移”現(xiàn)象，且譜線“紅移”與其距離之間存在著系統(tǒng)性關(guān)系。1、普遍的譜線紅移（多普勒光學(xué)效應(yīng)）現(xiàn)象——多普勒聲學(xué)效應(yīng)。朝我們運(yùn)動(dòng)的發(fā)聲物體（如火車）聲音（汽笛聲）越來(lái)越尖，而背離我們而去的發(fā)聲物體的聲音越來(lái)越低沉。此效應(yīng)同樣適合于光學(xué)，一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的光源，只要其速度足夠快，它所發(fā)出的光線在到達(dá)我們眼睛時(shí)，頻率也會(huì)發(fā)生變化，表現(xiàn)為光譜顏色的移動(dòng)。當(dāng)光源朝我們運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)就會(huì)有較多運(yùn)動(dòng)光線射進(jìn)我們的眼睛，這對(duì)應(yīng)于光的頻率升高，在光譜中可以看到譜線向高頻（紫端）移動(dòng)。反之如果光源遠(yuǎn)離我們而去時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入我們眼中的光量就會(huì)減少。我們看見的光線就會(huì)向光譜低頻端（紅端）偏移。恒星光譜：1、由棱鏡對(duì)恒星光進(jìn)行分解，根據(jù)譜線各光帶的相對(duì)亮度可確定該恒星離的距離（光譜的熱譜熱是不同的火球具有不同的光譜色帶亮度比例）2、根據(jù)光譜里缺少何種顏色的光來(lái)確定恒星大氣中將何種光吸收掉了，從而知道恒星大氣物質(zhì)成分是什么3、哈勃時(shí)代的人們開始企望存在著同樣多的紫移光譜，但卻見大多數(shù)是紅移。哈勃指出幾乎是全部。1929年哈勃進(jìn)一步指出紅移不是雜亂無(wú)章的，恒星退行速度與和我們的距離呈正比例關(guān)系。2、天體退行速度與其和我們的距離呈現(xiàn)正比關(guān)系。河外星系普遍地背離我們而去，這一現(xiàn)象首先是由哈勃（E.Phubble）于1929年發(fā)現(xiàn)的。哈勃進(jìn)一上發(fā)現(xiàn)河外星系的背離速度與其和我們之間的距離d成正比關(guān)系。即V=H0D，H0——哈勃常數(shù)（此處H0是\o"哈勃定律"哈勃常數(shù)，D是被觀測(cè)天體的距離，而V就是退行速度，通常單位是千米/秒。）H0在以后數(shù)十年里不斷被修正，現(xiàn)在的H0=150Km/（秒·千萬(wàn)光年），這樣人們可以依據(jù)這一關(guān)系來(lái)確定宇宙的年齡。以20世紀(jì)90年代初期的資料為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算：以距離我們1000萬(wàn)光年的星系為例，得V=10,000,000×150Km/秒·千萬(wàn)光年=150Km/s因?yàn)椋?光年=9.4×1012Km，1年=3.16×10所以，150km/秒=150÷（9.4×1012Km）（把Km變?yōu)楣饽辏?（3.16×10-7（把秒變?yōu)槟辏?×10-4所以，宇宙起源時(shí)間T≈（即200億年）。近年哈勃常有修訂，修訂后的計(jì)算年齡：T≈140億年（二）3K0微波輻射背景在宇宙空間中彌漫著一種微波輻射，其譜型按近于3°K黑體發(fā)出的電磁波。黑體——亦稱絕對(duì)黑體，是指能夠全部吸收外來(lái)電磁波輻射的而毫無(wú)反射和透射的理想物體。即它對(duì)任何波長(zhǎng)的吸收系數(shù)均為1，它不僅能夠吸收電磁波，而且能夠發(fā)射多種波長(zhǎng)的電磁波，其能量按波長(zhǎng)的分布計(jì)算，與溫度有關(guān)。1964年，美國(guó)人彭齊亞斯和威爾遜在研制人造衛(wèi)星天線時(shí)，發(fā)現(xiàn)了有一種波長(zhǎng)為7.35cm的微波干擾，他們想了許多辦法試圖排除這種干擾，其中包括拆除了天線附近的一個(gè)鳥巢，但始終未成功。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究，他們發(fā)現(xiàn)這種微波在太空中是多向同性的，即在看不見任何天體的方向上也能收到相同強(qiáng)度的這種輻射，由此，他們認(rèn)定這種輻射是宇宙的背景輻射。由于它相當(dāng)于3°K（實(shí)際上是2.7°K）的黑體輻射，他們認(rèn)為這必定是形成于非常久遠(yuǎn)的年代（他們因之獲得1978年諾貝爾物理獎(jiǎng)）。俄國(guó)數(shù)學(xué)家弗里德在1922年就曾根據(jù)儀相對(duì)論預(yù)言，宇宙在多個(gè)方向上應(yīng)當(dāng)是均勻的。即在任何方向上看都近于一樣且遠(yuǎn)離觀察者，他的學(xué)生伽莫夫1948年與他自己的學(xué)生阿爾弗及同事貝特.爾（αβγ）聯(lián)合提出宇宙大爆炸模型（原始火球及必然有殘留背景輻射）。（三）25%±的宇宙氦年度許多天體上的氦（He）年度都接近，按質(zhì)量約在25-30%之間天體類型氮度（%）銀河系29小麥哲倫云25M3334銀河系（射電觀測(cè)）26年輕恒星30-33球狀星團(tuán)（間接方法）30(引自《黑洞·類星體和宇宙》H.L普西門科學(xué)出版社，1978年版，P344)這一氮年度及H年度（約75%）表明，宇宙整體是一次氫核爆炸的產(chǎn)物。二、宇宙的形成和早期演化（一）基本粒子形成階段1、10-6—10-2S，強(qiáng)子階段孫重要出現(xiàn)質(zhì)子、中子、光子及超子等。2、10-2—1S，輕子時(shí)代。P+e-n+γN+e+P+γe++e-γ0γ0e++e-（二）輻射階段或核合成階段當(dāng)T=1016K時(shí)，光子占優(yōu)勢(shì)1S—3分鐘：T=109K，N+e+P+γ（中微子）此時(shí)，質(zhì)子與中子有一個(gè)穩(wěn)定比例：7：11/4氚1/4氮（三）實(shí)物階段1萬(wàn)光后：T=105K，電子開始被原子核所俘獲形成穩(wěn)定的原子，自由電子在宇宙中逐漸消失。10H原子的形成在10萬(wàn)年之后，此時(shí)T=3000°K，電子只有在這時(shí)才有可能與剩下的質(zhì)子合成氫原子，光子在空間自由傳播。由于紅移的緣故，它們變成射電光子，即3°K黑體的微波背景輻射。在100—200萬(wàn)年間，在相對(duì)高溫高壓下，由氫的自由擠壓，使形成了質(zhì)量翻的化學(xué)元素，如C、D、Ne、N等，這些便是形成恒星的原始星云物質(zhì)成份。問(wèn)題：我們的宇宙是開放的還是封閉的？按不同宇宙質(zhì)量計(jì)算出的物質(zhì)逃逸速度是不同的；如果只考慮可見的發(fā)光的恒星，則宇宙會(huì)無(wú)限膨脹下去，但宇宙中尚有95%的暗物質(zhì)。如果這樣，宇宙將是封閉的。三、關(guān)于宇宙有限、無(wú)限的哲學(xué)爭(zhēng)論1、奧沽斯?。荷系墼趧?chuàng)造這個(gè)世界之先做什么？——它在為問(wèn)這個(gè)問(wèn)題的人準(zhǔn)備地獄2、康德二律背反。宇宙無(wú)限性是一個(gè)思辯上存在的矛盾的話題。說(shuō)時(shí)空有限、無(wú)限都對(duì)又不對(duì)，因?yàn)槿藗冎荒芸吹接邢薅床坏綗o(wú)限的整體，而人們又不能設(shè)想邊界之外的虛無(wú)。3、按照大爆炸理論，宇宙向外膨脹，假如我們的宇宙之外是“無(wú)”，那么就應(yīng)留下“無(wú)”的虛空，然而真空都是有結(jié)構(gòu)的。如果留下的空間是“有”，則不存在宇宙有限問(wèn)題，說(shuō)明我們的宇宙之外還是物質(zhì)的東西。一、宇宙創(chuàng)造于天？關(guān)鍵在于，這種觀點(diǎn)不能給出這個(gè)“無(wú)”的規(guī)定性方勵(lì)之的“無(wú)”無(wú)時(shí)間、無(wú)空間、無(wú)元素、無(wú)粒子空間曲率無(wú)窮大?！绽士顺?shù)，G—為有引力常數(shù)，C—光速Lp.tp是一種限制，在此范圍的時(shí)間t與空間L都是不確定的。但注意T與L的測(cè)不準(zhǔn)不等于沒(méi)有t.L。第三節(jié)自然界自組織演化的一般機(jī)理非線性關(guān)系引起有序結(jié)構(gòu)的幾個(gè)典型例子例1：山貓和野兔的“蟲口”增長(zhǎng)及其他設(shè)以X代表野兔，A代表食物，Y代表野兔的天敵山貓對(duì)于野兔有自催化反應(yīng)X+A2X野兔的增長(zhǎng)率為（自催化）如不考慮抑制因素，野兔將無(wú)限增長(zhǎng)，實(shí)際的山貓是以食野兔為生的，故有Y+X2Y（又是一個(gè)自催化）假定野兔增長(zhǎng)速度的減低與兩種動(dòng)物的密度成正比，于是有：；另外山貓又有自然死亡率D，但其總數(shù)由于捕獲野兔而增加，從而有。上述二式構(gòu)成一個(gè)非線性微分方程組，這一方程組描述了一個(gè)耗數(shù)結(jié)構(gòu)，有圖：這個(gè)方程組完全可以轉(zhuǎn)借用于描述地質(zhì)學(xué)中硅質(zhì)條帶白云巖、斜長(zhǎng)石環(huán)帶、條帶狀混合巖、環(huán)帶狀礦床等的形成過(guò)程。如對(duì)硅質(zhì)條帶白云巖成因的研究（M·弗雷德曼）表明，當(dāng)海水PH>10時(shí)，碳酸鹽容易沉淀，而非晶質(zhì)SiO2溶解。PH<8時(shí)，有利于SiO2的沉淀，同時(shí)碳酸鹽物質(zhì)溶解。當(dāng)SiO2沉淀之后，交代碳酸鹽使其濃度增大，并引起PH值變大。從而使碳酸鹽物質(zhì)沉淀，當(dāng)碳酸鹽沉淀時(shí)，又開始形成SiO2沉淀的條件，如此反復(fù)無(wú)窮，形成條帶狀結(jié)構(gòu)。斜長(zhǎng)石環(huán)帶實(shí)際上形成于一個(gè)分別以鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石為端元的二組分相（固——液）系內(nèi)。Na、Ca濃度之比符合杠桿原理Ca（濃度）/Na（濃度）=ac/cb圖A中不斷晶出的是Na—Ca的混合組分（按一定比例），同時(shí)使溶相組分不斷發(fā)生變化。圖B中不斷晶出的是純A組分，從而引起液相組分的不斷變化。啟示：把各長(zhǎng)石條帶中的Ca的比例求出，且算出Ca的增長(zhǎng)速度及μ=1+r，這樣就可以建立一個(gè)非線性迭代方程式。當(dāng)排號(hào)高的Ca長(zhǎng)石因溫度迅速下降，首先晶出（呈現(xiàn)固熔體），并不再與液相發(fā)生“混合”作用，這樣就改變了原來(lái)的液相的物質(zhì)組成。溫度繼續(xù)下降，排號(hào)低的Ca長(zhǎng)石晶出，并不再與液相發(fā)生“混合”作用……。不斷迅速降溫，鈣長(zhǎng)石按排號(hào)順序由高到低依次晶出。這實(shí)際上相當(dāng)于在液相和固相之間存在一個(gè)物質(zhì)交換過(guò)程，即體系的耗散結(jié)構(gòu)。體系中的兩種組分似乎存在一種“競(jìng)爭(zhēng)”，其機(jī)制同樣可用類似于“野兔—山貓”的數(shù)學(xué)方程來(lái)描述。例2：人口問(wèn)題馬爾薩斯認(rèn)為“人口以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，糧食以算術(shù)級(jí)數(shù)增長(zhǎng)”，這一理論可用以下線性方程來(lái)表達(dá)：Xn+1=（1+r）Xn（1）其中是Xn是第n年代的人口，Xn+1是第n+1代人口。r=（Xn+1－Xn）/Xn是人口增長(zhǎng)率。由于1+r=er（當(dāng)r較小時(shí)）,于是（1）式可寫成Xn+1=erXn，因此應(yīng)以X0作起始人（第零代人口，基期指標(biāo)）數(shù)，則第1代人口數(shù)為X1=erX0；第2代為X2=erX1；第n代為Xn=erXn。換言之，人口數(shù)按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。這一模型過(guò)于粗糙，沒(méi)有考慮環(huán)境條件的限制因素。如按此模型，到2635年，世界人口將達(dá)到6.8×1015，按地球總面積（包括陸地和海洋）平均每人只占1平方米，顯然不符合實(shí)際情況。為此，維赫斯特（verhulst）提出了一個(gè)修正模型，在（1）式右方加上了一個(gè)修正項(xiàng)：Xn+1=(1+r)Xn-bXn2=μXn-bXn2(2)這里的修正項(xiàng)bXn2是反映環(huán)境限制因素的非線性項(xiàng)。在人口較少時(shí)，此項(xiàng)可以忽略，該模型就可以還原為馬爾薩斯模型。令X=bx/μ于是（2）式可改寫為：（3）這是一個(gè)迭代方程，這一方程的選代結(jié)果不僅與初值X0有關(guān)，而且還很敏感地受參數(shù)μ的影響。為使（3）式有意義，應(yīng)有0<Xn<1，若Xn<0，或Xn>1都會(huì)使Xn+1<0，皆無(wú)意義。在Xn處于0和1之間的范圍內(nèi)，式（3）有極大值，在處，這可通過(guò)（3）式的導(dǎo)數(shù)為0求得。此時(shí)相應(yīng)的（將代入（3）式求得）。由此可知，為了使Xn+1不大于1，μ不得大于4。從而根據(jù)μ的意義，μ=1+r，在人口增長(zhǎng)率為正值（r>0）的前提下，μ>1，故1>μ<4是人們感興趣的參數(shù)二b取值范圍。如圖A，每給定一個(gè)初始值X0，選代入方程就會(huì)沿箭頭路徑前進(jìn)，并終止于Xn+1=f(Xn)曲線與Xn+1=Xn(圖中斜率為1之直線)的交點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是所謂的選代方程不動(dòng)點(diǎn)。（平庸吸子），其值為X*=1-。并且按照不動(dòng)點(diǎn)的穩(wěn)定條件，,可知該點(diǎn)為穩(wěn)定不動(dòng)點(diǎn)，知μ>1。X*=0也是一個(gè)不動(dòng)點(diǎn)，但它是不穩(wěn)定的，不予考慮。由進(jìn)一步的分析得知，只有1<μ<3，這個(gè)不動(dòng)點(diǎn)才是穩(wěn)定的。當(dāng)μ>3時(shí)，它就變得不穩(wěn)定，分裂成一對(duì)新的不動(dòng)點(diǎn)X1*和X2*，形成周期為2的振蕩。如圖B，當(dāng)μ取值為3.1時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)兩個(gè)值X1*和X2*的交替振蕩。這組關(guān)系式意味著，今年人口為，明年為，如此周而復(fù)始，永不停止。如果進(jìn)一步增加μ值，（增長(zhǎng)速度+1=發(fā)展速度）。兩點(diǎn)周期也失穩(wěn)，各自產(chǎn)生一對(duì)新的不動(dòng)點(diǎn)，形成四點(diǎn)周期振蕩，以此類推，隨著控制參數(shù)（μ，即發(fā)展速度）的增加，可形成周期為4、8、16、……2n的振蕩，這種現(xiàn)象被稱為倍周期分岔。在μ=3.56919時(shí)，體系進(jìn)入混沌區(qū)。（圖C）第六章人與自然第三節(jié)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展一、環(huán)境的概念與特征1、環(huán)境或人類生存環(huán)境是指與人類的生存與發(fā)展有關(guān)的一切物質(zhì)條件的總和。包括天然自然條件與人工自然兩方面因素。所謂人工自然指（1）受人類實(shí)踐活動(dòng)直接影響的那部分自然界（現(xiàn)實(shí)的生態(tài)環(huán)境）；（2）人造物。環(huán)境主要要素：（1）無(wú)機(jī)環(huán)境，主要包括空氣、水、礦物質(zhì)、土壤、陽(yáng)光、空氣、基巖、地磁場(chǎng)等；（2）生物生產(chǎn)者，主要包括綠色植物或能進(jìn)行自養(yǎng)生活的低等菌類等；（3）生物消費(fèi)者（包括草食動(dòng)物與肉食動(dòng)物）；（4）生物分解者（微生物）2、環(huán)境的主要特征（1）唯一性、地球是唯一的。（2）人對(duì)環(huán)境要求的苛刻性。人與環(huán)境是自然界長(zhǎng)期演化的結(jié)果，是上帝的微妙安排。（3）資源有限性、礦產(chǎn)資源、淡水、土地、森林、濕地等，礦產(chǎn)資源為不可再生資源。（4）恢復(fù)（平衡與自凈化）能力的有限性與緩慢性。環(huán)境演化甚至在某種意義上是不可逆的。（5）開放性。水域、水體、大氣、地?zé)?、地體運(yùn)動(dòng)物質(zhì)、能量交換或循環(huán)與對(duì)流過(guò)程中的邊界不清晰性。（6）外部性。環(huán)境對(duì)于個(gè)人或社會(huì)團(tuán)體（企業(yè)、城市、國(guó)家）在外在性、非主體性（非自我性）。人對(duì)環(huán)境的干擾和破壞對(duì)自我生存，不產(chǎn)生直接的不利影響。（7）非能動(dòng)性。環(huán)境對(duì)人的影響不能作出自主的表達(dá)；環(huán)境反應(yīng)的遲滯性。（8）環(huán)境效應(yīng)的綜合性、累積性。（9）環(huán)境影響評(píng)價(jià)的困難性（指標(biāo)難、制度難、機(jī)構(gòu)難）（10）人的責(zé)權(quán)利界定的困難性。河流的上下游、此岸與彼岸、生產(chǎn)鏈的始端與末端、生產(chǎn)者與消費(fèi)者、生產(chǎn)者之間（如果農(nóng)與蜂農(nóng)）、保護(hù)者與破壞者、發(fā)達(dá)國(guó)家與不發(fā)達(dá)國(guó)家等。二、環(huán)境保護(hù)的一些哲學(xué)問(wèn)題1、人類道德準(zhǔn)則不可能也無(wú)須泛化到自然界（1）人類道德準(zhǔn)則前提是人類自身具有道德泛化能力與回應(yīng)能力，而自然物無(wú)此種能力。（2）人類對(duì)自然界的道德泛化取決于人對(duì)自然物的價(jià)值認(rèn)可，而這又是極其復(fù)雜的（如人畢竟不會(huì)允許某些生物的大量繁衍；保護(hù)動(dòng)物卻不會(huì)保護(hù)動(dòng)物身上的寄生蟲）。2、環(huán)境保護(hù)的落腳點(diǎn)在于科學(xué)認(rèn)識(shí)、技術(shù)發(fā)展與制度建設(shè)。（1）技術(shù)的雙刃劍作用。一方面給人類帶來(lái)福利與方便，另一方面，引起各種環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)問(wèn)題。（2）技術(shù)帶來(lái)的問(wèn)題，最終要靠技術(shù)的發(fā)展來(lái)解決。要充分認(rèn)識(shí)環(huán)境規(guī)律，認(rèn)識(shí)人與環(huán)境之間微妙平衡機(jī)理。要充分發(fā)展綠色技術(shù)與綠色生產(chǎn)。要充分發(fā)展生物工程技術(shù)（通過(guò)生物工程解決諸如生物吸毒、細(xì)菌聚礦、耐干旱植物，土壤的凈化等問(wèn)題。厭氧生物排O2吸CO2增加——海洋植藻。（3）制度建設(shè)是環(huán)境問(wèn)題解決的社會(huì)途徑。A、建立強(qiáng)制性的法規(guī)與制度；（包括各種責(zé)權(quán)界定的明細(xì)規(guī)定以及扶持政策。）B、通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制控制社會(huì)生產(chǎn)行為——稅收、價(jià)格杠桿。C、利用激勵(lì)性政策鼓勵(lì)企業(yè)生產(chǎn)行為的長(zhǎng)期化、綠色化、人性化。（4）環(huán)境保護(hù)與社會(huì)公平不能兼顧，一切環(huán)境保護(hù)的規(guī)矩都可以說(shuō)是限制窮人與落后群體的規(guī)定。3、可持續(xù)發(fā)展的“兩個(gè)輪子”、“三個(gè)平等”與“兩個(gè)不能超過(guò)”（1）“兩個(gè)輪子”——一地之發(fā)展不能影響他地之發(fā)展（包括行業(yè)之間、部門之間、系統(tǒng)之間、國(guó)家與地方之間）；當(dāng)代發(fā)展不能影響后代之發(fā)展。（2）“三個(gè)平等”——人際公平等、天—人平等、代際平等。（3）“兩個(gè)不能超過(guò)”——人類利用資源的能力不能超過(guò)自然界自生力與人類發(fā)現(xiàn)新資源能力之和；人類對(duì)環(huán)境的破壞不能超過(guò)自然界自凈能力與人類凈化力之和。4、國(guó)際合作與發(fā)達(dá)國(guó)家的責(zé)任發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)粗放的形式實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)環(huán)境應(yīng)承擔(dān)更大的責(zé)任，發(fā)達(dá)國(guó)家（地區(qū)）有責(zé)任幫助欠發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)發(fā)展生產(chǎn)，解決生存與發(fā)展的基本問(wèn)題。5、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)體制改革自由經(jīng)濟(jì)不利于環(huán)境保護(hù)的統(tǒng)籌規(guī)劃與問(wèn)題的統(tǒng)籌解決，不利于資源的合理配制。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的基本原則是效益優(yōu)先，其次是兼顧公平，如此永遠(yuǎn)不可能建立社會(huì)和諧，及人與自然的和諧。知識(shí)經(jīng)濟(jì)會(huì)強(qiáng)化馬太效應(yīng)，不利于縮小國(guó)家與地區(qū)間及知識(shí)階層與藍(lán)領(lǐng)階層的貧富差異。科學(xué)問(wèn)題與科學(xué)事實(shí)一、科學(xué)問(wèn)題1、概念：科學(xué)問(wèn)題是指在具體歷史條件下，由認(rèn)識(shí)主體提出的關(guān)于科學(xué)認(rèn)識(shí)和科學(xué)實(shí)踐需要解決但又未解決的矛盾，它包含著一定的求解目標(biāo)和應(yīng)答域，但尚無(wú)確定答案。2、科學(xué)問(wèn)題的背景科學(xué)問(wèn)題是在特定歷史條件下或科學(xué)背景條件下的產(chǎn)物，這些條件或背景主要指下面兩方面，一是理論預(yù)設(shè)，二是非理論因素，包括社會(huì)物質(zhì)條件、個(gè)人心理傾向等。首先，任何科學(xué)問(wèn)題都離不開一定的理論預(yù)設(shè)（Presoposition），科學(xué)問(wèn)題本身就寓味著對(duì)某種概念或理論的肯定，或寓味著一定的理論深度。例如：哥白尼之前“行星怎樣運(yùn)行”？和哥白尼之后“在太陽(yáng)系中行星如何運(yùn)行”就表示兩種理論背景，前者只把行星當(dāng)作一般的“游走者”（planet），而后者寓示著“太陽(yáng)對(duì)其行為的約束，及行星系的存在。又如關(guān)于遺傳奧秘問(wèn)題，就曾存在過(guò)三種問(wèn)題形式。19世紀(jì)魏斯曼提出“種質(zhì)”問(wèn)題，20世紀(jì)初摩爾根提出“基因”問(wèn)題；20世紀(jì)50年代羅莎林德則提出DNA大分子的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。這說(shuō)明同一問(wèn)題在不同的歷史條件（包括實(shí)驗(yàn)、觀察能力）和理論前提下會(huì)有不同形式。其次，心理要素也是科學(xué)問(wèn)題背景的一個(gè)重要方面，科學(xué)家可因自己的信念、偏愛(ài)使觀察問(wèn)題的角度發(fā)生變化。會(huì)對(duì)同一對(duì)象提出不同的問(wèn)題和問(wèn)題解決路線，19世紀(jì)初地質(zhì)學(xué)中的“水火”之爭(zhēng)（魏納與郝頓之爭(zhēng)）是一個(gè)典型的例子，德國(guó)的魏納及其弟子由于根深蒂固的有神論思想，使之對(duì)水成說(shuō)（源自“諾亞洪水”說(shuō)）深信不疑。而其弟子們因其崇拜老師的博學(xué)也對(duì)水成說(shuō)也給予堅(jiān)定不移的擁護(hù)。直到魏納的兩個(gè)門徒親臨法國(guó)，奧弗涅作了深入考察情況才發(fā)現(xiàn)了歷史性的變化。3、科學(xué)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)科學(xué)問(wèn)題是有其結(jié)構(gòu)的，在科學(xué)問(wèn)題中蘊(yùn)含著問(wèn)題的指向、深度、研究目標(biāo)和求解的應(yīng)答域。其核心是問(wèn)題的應(yīng)答域，應(yīng)答域即問(wèn)題答案發(fā)現(xiàn)的可能范圍。缺乏應(yīng)答域的問(wèn)題不能被視為科學(xué)問(wèn)題，正如Belnap和steel指出的，“每個(gè)問(wèn)題至少可明確地預(yù)設(shè)一個(gè)直接的解答是真的”，并認(rèn)為要構(gòu)成一個(gè)問(wèn)題的預(yù)設(shè)，其主要條件是當(dāng)且僅當(dāng)命題的真值對(duì)于命題的解答來(lái)說(shuō)是真的。Nigel說(shuō)：“一個(gè)問(wèn)題是由所有的條件或者對(duì)答案的限制再加上答案能夠被發(fā)現(xiàn)的要求組成的”。人類早期對(duì)類似宇宙邊際、萬(wàn)物流轉(zhuǎn)變化的成因漫無(wú)目的的猜測(cè)，顯然不能說(shuō)是科學(xué)問(wèn)題，近代科學(xué)以前關(guān)于“樹葉為什么是綠的”這一題問(wèn)同樣不可以被認(rèn)為是科學(xué)問(wèn)題。二、觀察1、概念：觀察是人們所有目的有計(jì)劃地感知和描述客觀事物，獲取感性材料的基本方式。在日常生活中，觀察僅被理解為看、觸、嘗、嗅等，但在科學(xué)研究中觀察的含義包括理解或從理性上領(lǐng)會(huì)的意思。從獲取信息的角度看，觀察可定義為：外部環(huán)境的信息通過(guò)感官傳送到大腦皮層，經(jīng)過(guò)加工處理，形成對(duì)外部世界的感知的過(guò)程。從心理學(xué)的角度看，觀察是一種有目的、有計(jì)劃的知覺(jué)。是與主體思維相聯(lián)系的，獲得感性認(rèn)識(shí)的一種形式。2、觀察特點(diǎn)1）觀察一般是在不改變客體自然存在狀態(tài)的條件下進(jìn)行的；2）觀察可分為直接觀察與間接觀察（通過(guò)感官與通過(guò)儀器兩種途徑）3）觀察有一定目的，但又不十分具體，常在觀察中不斷具體化、不斷修正，觀察的手段、方法、步驟也待不斷完善。3、觀察與理論的關(guān)系1）理論對(duì)觀察具有導(dǎo)向與助發(fā)現(xiàn)作用。①理論決定觀察深度與水平；②科學(xué)史上常有理論在先的情況（如黑洞、3K0背景輻射、歐幾里德的五個(gè)公設(shè)等。）2）理論對(duì)觀察結(jié)果的反評(píng)價(jià)作用3）觀察解釋離不開理論4）不存在心靈的白板理論負(fù)荷、理論污染、情感負(fù)荷、接受美學(xué)等理論。其他例子：知覺(jué)作用：門的寬度可隨視角而變化；塔運(yùn)處為圓形，近處為方形，塔近處高遠(yuǎn)處盾低；地毯在不同光強(qiáng)中的顏色變化三、實(shí)驗(yàn)1、概念科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)一定目的，運(yùn)用一定手段（儀器、設(shè)備）在人為控制、變革客觀對(duì)象（或其模型、樣品）的條件下，獲取科學(xué)事實(shí)的方法?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)與觀察的目的與作用均在于揭示科學(xué)事實(shí)，但二者所采取的手段上有所區(qū)別，觀察改變客觀的自然狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)則以對(duì)客體能動(dòng)地變革為前提。就認(rèn)識(shí)的深度而言，實(shí)驗(yàn)較觀察能更深刻地揭示客體的內(nèi)在本質(zhì)。實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)在于能在各種操作與結(jié)果之間，在各種操作之間，在各種結(jié)果之間找到因果性或相關(guān)性關(guān)系。2、實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)（1）簡(jiǎn)化、純化對(duì)象的方式進(jìn)行變革?？紤]最重要的要素和最主要的條件，排除各種偶然的次要的因素或外界干擾，使客體的某種屬性或聯(lián)系以純粹的形式呈現(xiàn)現(xiàn)出來(lái)。例如；巖力學(xué)實(shí)驗(yàn)：考慮均勻、連續(xù)、介璺和質(zhì)量分布情況，考慮有限而單純的力學(xué)要素，考慮理想均勻的作用方式和運(yùn)動(dòng)徑跡，又如物理化學(xué)中的PTT軌跡描述?？紤]有限組份（二組分相學(xué)），考慮純粹而典型的物理相變和典型相變。（2）通過(guò)激化、強(qiáng)化對(duì)對(duì)象的方式進(jìn)行變革。如研究超高溫、超高壓、超低溫、超低壓、超高速等極限情況下，對(duì)象（客體）所呈現(xiàn)現(xiàn)的性質(zhì)。1911年荷蘭物理學(xué)家卡曼林—昂尼其發(fā)現(xiàn)Hg在超低溫（4.173K）時(shí)失去電阻；地球物理中的地震方法，地球化學(xué)之中的超高溫、超高壓實(shí)驗(yàn)，以期獲得對(duì)象在常態(tài)下無(wú)法顯現(xiàn)的物理或化學(xué)性質(zhì)。（3）科學(xué)實(shí)驗(yàn)可使客體屬性及變化或過(guò)程重復(fù)出現(xiàn)，從而達(dá)到重復(fù)研究的目的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)還可以在自然界中某些一去不返或百年不遇的某些過(guò)程或?qū)傩?。?）科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種經(jīng)濟(jì)可靠的認(rèn)識(shí)和變革實(shí)體的方法。人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)是一個(gè)不斷探索、反復(fù)探索的過(guò)程，往往要經(jīng)歷多次試錯(cuò)、多次失敗才能獲得成功。實(shí)驗(yàn)具備規(guī)模較小，周期較短，費(fèi)用較少的特點(diǎn)，即使多次失敗也不會(huì)造成太大損失。例如氣象實(shí)驗(yàn)，我國(guó)進(jìn)行的大氣環(huán)流模擬實(shí)驗(yàn)，可將距地面幾萬(wàn)米的整個(gè)大氣層運(yùn)動(dòng)模擬出來(lái)。大氣環(huán)流模擬的轉(zhuǎn)臺(tái)，每半分鐘左右轉(zhuǎn)一圈，就能模擬全天氣候的變化，三個(gè)小時(shí)即可模擬一年氣候的變化。3、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本類型（1）定性實(shí)驗(yàn)——用來(lái)判斷事物性質(zhì)及性質(zhì)間相互關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。如熱、光、電、磁、壓力、形變等物理性質(zhì)及酸堿親和性、旋光性等化學(xué)性質(zhì)。（2）定量實(shí)驗(yàn)：測(cè)定事物要素、性質(zhì)間的確定數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。如P-V-T；及R-U-I及壓力——壓變實(shí)驗(yàn)等。（3）測(cè)量實(shí)驗(yàn)①觀測(cè)——用儀器設(shè)備對(duì)客體的性質(zhì)、狀態(tài)等在時(shí)間上的變化規(guī)律進(jìn)行對(duì)比性的測(cè)定和研究，以發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律（如物理、化學(xué)、生物性狀變化，天體、地體運(yùn)動(dòng)等）。②測(cè)試——合理采集客體的代表性要素，對(duì)其進(jìn)行變革，以獲得取客體信息（如基本要素、普遍）的實(shí)驗(yàn)。③通過(guò)能量、信息輸入，獲取反饋信息的方法。4、模擬實(shí)驗(yàn)①物理模擬用理想客體替代實(shí)際客體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法。如：氣象模擬力學(xué)模擬航空航天模擬等②數(shù)學(xué)模擬，以模型與原型間存在相近的數(shù)量關(guān)系或數(shù)量規(guī)律為前提，通過(guò)數(shù)學(xué)方法構(gòu)造出客體的某種量關(guān)系。廣言之，一切經(jīng)典的數(shù)學(xué)公式與方程都可以說(shuō)是對(duì)客觀事物的簡(jiǎn)單摹寫。例：用最小二乘法模擬事物整體趨勢(shì)線：令由之可求出a、b③功能模擬以客體與原型在結(jié)構(gòu)相異的情況下通過(guò)實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)某種功能上的一致或相似。計(jì)算機(jī)是典型的動(dòng)物心理功能模擬系統(tǒng)。維納構(gòu)思圖：合取——2項(xiàng)輸入，產(chǎn)生輸出選擇——1項(xiàng)輸入，產(chǎn)生輸出科學(xué)研究的邏輯方法一、歸納與演繹二、類比方法三、分析與綜合四、公理化方法1、概念：所謂公理化方法，就是以盡可能少的不加定義的原始概念和一組不加證明的原始命題（公理、公論）出發(fā)，運(yùn)用邏輯規(guī)則推導(dǎo)出其余的命題和定理，以至建立整個(gè)理論體系的一種方法。2、公理系統(tǒng)的特征（1）公理系統(tǒng)由三要素構(gòu)成：（原始命題、概念；其他命題和定理；邏輯規(guī)則）（2）原始命題有兩個(gè)特點(diǎn)：（A、完全性——由之可導(dǎo)出整個(gè)理論體系；B、相對(duì)獨(dú)立性——互相之間無(wú)關(guān)系。）（3）公理系統(tǒng)中的其他命題的解釋不在系統(tǒng)之內(nèi)（4）由其他命題不可推出的原始命題歐基里德《幾何原本》（BC300）末考慮連續(xù)性、順序性等問(wèn)題，邏輯結(jié)構(gòu)上顯得不嚴(yán)謹(jǐn)。德國(guó)的希爾伯特（Hilbert）1899年發(fā)表了名著《幾何基礎(chǔ)》把點(diǎn)線面作為不定義的元素，提出了5組公理：結(jié)合公理、順序公理、合并公理、平行公理、連續(xù)公理作為推理的基礎(chǔ)。第三節(jié)科學(xué)思維的非邏輯方法長(zhǎng)期以來(lái)，邏輯思維一直被認(rèn)為是科學(xué)思維的唯一方法，隨著思維科學(xué)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到非邏輯思維方法在科學(xué)認(rèn)識(shí)中具有與邏輯思維方式具有同樣重要的作用。形象思維、直覺(jué)思維是非邏輯思維的兩種基本形成。一、形象思維形象思維是在形象地反映客體的具體形狀或姿態(tài)的感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，通過(guò)意象、聯(lián)想和想象來(lái)解釋對(duì)象本質(zhì)及規(guī)律的思維方式。1.意象。