论近代自然观从形而上学到辩证唯物主义的发展

梅晓光

(福建师范大学 马克思主义学院，福建 福州 350108)

论近代自然观从形而上学到辩证唯物主义的发展

梅晓光

(福建师范大学 马克思主义学院，福建 福州 350108)

近代自然观发展经历了三个历程。科学技术的发展使形而上学自然观在牛顿那里形成，但遭到康德等人的质疑和反对。随着自然科学不断的发展，恩格斯提出了辩证唯物主义自然观。爱因斯坦指出牛顿绝对时空观和形而上学自然观的错误，证明了辩证唯物主义自然观的正确性，使辩证唯物主义自然观在自然科学领域的指导地位得到完全确立。

自然观；形而上学；辩证唯物主义

以地理大发现为起点，资本主义经济得以形成，进而引发生产技术的大进步和宗教的改革，为科学的发展开拓了道路，科学理论得以蓬勃发展，人们对于自然界的看法也因此发生改变。科学技术的发展产生了机械唯物主义自然观和形而上学的思维方式，即形而上学自然观。牛顿之后，人们一直对其形而上学的自然观发出质疑和反对。康德凭借“星云假说”坚决反对牛顿的形而上学自然观；恩格斯根据自然科学发展的最新成就，阐述了辩证唯物主义自然观，为建立科学的自然观奠定了基础；爱因斯坦创立的相对论，则使我们对时空的理解更深入，同时也标志着牛顿绝对时空观、形而上学自然观的破灭以及对辩证唯物主义自然观的完全证明。由此，我们可以清晰地看到一幅近代自然观由形而上学到唯物辩证的发展图景。

一、形而上学自然观的形成以及受到的质疑与挑战

在机械自然观形成以前，宗教神学统治着人们的精神世界，哲学和科学只能作为神学的奴仆而存在。波兰天文学家哥白尼根据长期的天文观察和从古希腊人得到的启发，在临终前出版了系统阐述“日心说”的《天体运行论》。他认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星围绕着太阳运动。其日心说向托勒密地心说发出了挑战，动摇了“正统宗教”学说的天文学基础，推动了科学和思想革命。

哥白尼之后，伽利略以其天文观测结果开辟了天文学的新天地，有力地支持了哥白尼的日心说。同时，伽利略在力学方面的贡献为牛顿经典力学的建立奠定了基础。德国天文学家开普勒提出行星沿椭圆轨道运行的“行星运动定律”，彻底地否定了天体做匀速圆周运动的观念，进而支持了哥白尼的学说，也为牛顿经典力学特别是万有引力定律的发现提供了重要的理论基础。17世纪上半叶，笛卡尔根据力学的成就，并按照他的演绎推理方法，建立了一个机械的宇宙演化模型，其机械论的观念也深深影响到牛顿。

在前人研究的基础上，牛顿归纳出了物体运动的三条基本规律以及万有引力定律，经过深入研究和严密论证，建立了一个囊括天地两种物体运动规律的庞大理论体系，即牛顿经典力学。牛顿经典力学建立在绝对时空观的基础之上。他认为，“绝对的、真实的和数学的时间，由其特性决定，自身均匀地流逝，与一切外在事物无关，又名延续”，“绝对空间：其自身特性与一切外在事物无关，处处均匀，永不移动”[1]。他把时间看作一条独立于外部事物而流逝着的河流，把空间看成独立于外界事物的永远不变的装载物质的容器，认为时间、空间和物质是相互割裂的，物质的运动是在绝对空间中的位置移动，它们之间没有内在的联系。牛顿将宏观物

体的运动规律研究到了极致，并将他的经典力学中的原理无限推广，于是在用经典力学对自然现象的解释上把一切运动都归结为机械运动，从而基本形成了机械的、永恒不变的机械唯物主义自然观。18世纪，这一机械理论经欧拉、拉格朗日等科学家的发展，形成了完善的机械唯物主义自然观及形而上学自然观。

自牛顿形而上学自然观形成以来，人们对这种机械的自然观的争议一直没有停止过。恩格斯指出牛顿的局限：“把各种自然物和自然过程孤立起来，撇开宏大的总的联系去进行考察，因此，就不是从运动的状态，而是从静止的状态去考察；不是把它们看做本质上变化的东西，而是看做固定不变的东西；不是从活的状态，而是从死的状态去考察。这种考察方式被培根和洛克从自然科学移植到哲学中以后，就造成了最近几个世纪所特有的局限性，即形而上学的思维方式”[2]。

1754年，康德提出和当时形而上学自然观根本对立的由于潮汐摩擦而使地球自转变慢的假说，该说也包含天体发展变化的科学观点。康德在《自然通史和天体论》中提出另一假说，即太阳起源于星云的假说，认为太阳系是由一团原始星云通过万有引力形成的，这团物质是在排斥和吸引的相互斗争中产生运动的，斥力就是行星公转的源动力，由此否定了牛顿“神的第一次推动”的观点。1796年，法国科学家拉普拉斯进一步完善了星云假说，说明地球和太阳都是某种在时间的进程中逐渐生成的东西，突破了当时盛行的形而上学自然观，进而成为辩证唯物主义自然观产生的前提条件，实现了自然观的第一次革命。

二、科学技术的新发展和辩证唯物主义自然观的创立

近代自然科学从18世纪下半叶起，特别是在19世纪获得系统全面的发展，在不同领域突破了形而上学自然观，为辩证唯物主义自然观的产生奠定了前提条件。地质学方面，英国地质学家赖尔在其《地质学原理》中指出，地壳变化不是突如其来的的灾难性的剧变，而是在漫长的历史进程中由于内力(地震、火山)和外力(风、雪、雨、温度变化等)的长期作用而缓慢发生的，这就支持了康德学说中关于自然界生成的观点，成为打破形而上学自然观的重要依据。物理学方面，能量守恒与转化定律揭示了热、机械、电、化学等各种运动形式之间的统一，是物理科学发展中的第二次理论大综合。热力学第二定律的发现，突出了物理世界的演化性、方向性和不可逆性，给出了与牛顿宇宙机器图景完全不同的世界演化图景。电磁理论的确立，将光、电、磁三者的统一性揭示出来，物理科学实现了第三次大综合。这不仅为始于19世纪70年代的以电力的应用为中心的近代第三次革命奠定了理论基础，也是对机械论形而上学自然观的有力打击。化学方面，1869年门捷列夫在前人研究的基础上提出元素周期律，把原来认为是彼此孤立、各不相关的各种元素看成是有内在联系的统一体。生物学方面，德国动植物学家施莱登和施旺分别于1838年、1939年相继创立细胞学说，揭开了有机体产生、成长及其构造的秘密。达尔文则于1859年出版《物种起源》，系统阐发进化论，证明了生物界历经了从简单到复杂，从低级到高级不断发展、不断进化的过程，推翻了物种不变的形而上学的观点，打击了当时流行于自然界的“目的论”，戳穿了神创论者关于“上帝创造人”的谎言，从而第一次把生物学放在完全科学的基础之上。

在自然科学发展的基础上，恩格斯提出了系统的辩证唯物主义的自然观。1873年恩格斯写作《自然辩证法》，对唯物辩证的自然观作了完整和系统的阐述，科学地描绘了自然界的辩证图景，阐明了自然科学中的辩证法。恩格斯根据自然科学和哲学之间的特殊关系，对历史上的自然观的发展历程作了细致的考察，论证了唯物辩证法对于自然科学的重要意义。他根据能量守恒和转化定律、细胞学说和生物进化论等最近自然科学的三大发现的成果，有力地论证了自然界中的物质统一性，从而使“我们现在不仅能够说明自然界中各个领域内的过程之间的联系，而且总的说来也能说明各个领域之间的联系了，这样，我们就能够依靠经验自然科学本身所提供的事实，以近乎系统的形式描绘出一幅自然界联系的清晰图画”[3]。

恩格斯所论证的量变转化为质和质转化为量规律、对立的相互渗透规律、否定的否定规律，是对自然科学发展规律的哲学提升。“自然界的一切有限的事物，从有生有灭到有灭有生经历了一个永恒的循环和无限发展的过程。按照运动不灭原理，从量上看，物质的运动既不能凭空产生，也不能凭空消失；从质上看，物质运动具有从一种形式转化为另一种形式的能力，这种能力也是永远不会消灭的。因此，无限的自然界是在物质运动的永恒循环中发展着的，物质的任何有限的存在形式及其属性都是有限的、可变的、暂时的，而物质总体及其运动的规律则是永恒的、无限的，从宇宙天体到地球乃至生命都处在永恒的发生、发展和演变过程中”[4]。恩格斯创立的辩证唯物主义自然观具有划时代的意义。

三、辩证唯物主义自然观的科学证明

爱因斯坦开创了现代科学的新纪元，被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。他创立的狭义相对论和广义相对论，从根本上打破了牛顿的形而上学自然观，在科学领域完全证明和确立了辩证唯物主义自然观的地位。

1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，狭义相对论诞生。该理论建立在物理规律在所有的惯性系中都具有相同的形式，以及在所有的惯性系中光在真空中的传播速度都具有相同的值c这两个基本的假设之上。这便是著名的爱因斯坦相对性原理和光速不变原理。在这两者同时成立的基础上，不同的惯性系的各个坐标之间必然存在一种确定的数学关系，这便是洛伦兹变换。通过洛伦兹变换，爱因斯坦推导出运动的尺子会缩短，运动的时钟会变慢，并且任何物体的运动速度都不能超过光速的结果。爱因斯坦将牛顿的理论作为狭义相对论的特殊情况，把力学和电磁学统一于运动学的基础之上，否定了“绝对时间”和“绝对空间”的概念，从而也在新的时空理论的基础上，否定了实质上被当作绝对空间的“以太”。这就突破了牛顿理论中原有的时空观框架，让我们重新认识到时空的不可分割和相互依赖，揭示了作为物质存在形式的时间和空间在本质上的统一性以及同物质运动的联系。同时，爱因斯坦推导出的质能方程E=mc2，揭示了物质和能量之间的关系，证明了大自然之间的内在统一性。这一切都极大地丰富了辩证唯物主义自然观。

在狭义相对论里，相对性原理被限制在做匀速直线运动的惯性参考系里，因而在这里一切自然规律都是相同的。但是对于具有加速度的非惯性系里，这一切都不能得到满足。深受马赫哲学影响的爱因斯坦认为，整个自然界都是和谐统一的，因而在参考系的问题上不应有另类。于是1916年爱因斯坦把相对性原理推广到加速运动的非惯性系中，发表了《广义相对论》。该理论以等效原理和广义协变原理为基础，在根本上不同于牛顿的引力理论。在有引力场的区域，广义相对论的空间的性质不再遵循欧几里得几何，而是遵循黎曼空间几何。爱因斯坦在广义相对论中认为，物质的存在改变了原先物理时空的平直性质，时空都是弯曲的，其弯曲程度由引力作用的强度决定，也就是说，在物质密度越大的地方，其引力场的强度更大，时空会更加弯曲。根据此理论，爱因斯坦作了三个预言，即水星近日点的进动、强引力场的光线偏转和光谱线的引力红移，这三者在其后的科学发展中相继得到验证，广义相对论得到人们的广泛承认。

“牛顿啊，请原谅我”，爱因斯坦曾说，“你所创造的概念，今天仍然指导着我们的物理学思想，虽然我们知道，想要更加深入地理解各种关系，那就必须用另外一些更加远离直接经验领域的概念来代替它们”[5]。广义相对论的产生给长久以来形成的形而上学自然观带来了具有深远意义的变革，彻底破除了自牛顿以来形成的绝对时空观和形而上学自然观，亦同时证明了辩证唯物主义自然观的正确性。

随着自然科学的不断发展，人们的自然观也在不断地走向科学。从牛顿到康德，形而上学自然观逐渐被人们否定；恩格斯将唯物辩证法运用到自然科学领域，奠定了科学自然观的基础；爱因斯坦则用他的理论证明了唯物辩证自然观，并最终确立了它在科学领域的指导地位。由此我们才能深刻地认识到，“一切僵硬的东西溶解了，一切固定的东西消逝了，一切被当做永恒存在的特殊的东西变成了转瞬即逝的东西，整个自然界被证明是在永恒的流动和循环中运动者”[6]。

[1]牛顿.自然哲学之数学原理[M].北京：北京大学出版社，2006：4.

[2]马克思恩格斯选集(三)[M].北京：人民出版社，2012：396.

[3]马克思恩格斯选集(四)[M].北京：人民出版社，2012：252.

[4]庄福龄.简明马克思主义史[M].北京：人民出版社，2004：111.

[5]爱因斯坦.相对论[M].南京：江苏人民出版社，2011：15.

[6]马克思恩格斯选集(三)[M].北京：人民出版社，2012：855-856.

2016-09-21

梅晓光(1992-)，男，硕士研究生，从事马克思主义与当代经济问题研究。

B015

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2095-7602(2017)03-0026-03