第二章 辩证唯物主义自然观的发展：系统自然观 系统自然观是辩证唯物主义自然观的现代形式之一。本章力求概括和总结20世纪以来自然科学发展的重大成果，论述系统自然观产生的自然科学基础、系统自然观的基本观点及其思维方式，展现自然界的系统存在方式和演化的不可逆性与序向，揭示自然界演化的自组织机制和循环发展的无限性。

第一节 现代自然科学的发展和系统自然观的产生 一、系统自然观产生的现代自然科学基础

1．现代自然科学革命概况

19世纪末20世纪初，由于发生了物理学的革命，自然科学进入了一个新的历史阶段即现代自然科学发展阶段。这场革命起源于19世纪末的经典物理学危机。物理学经典理论体系的建立，曾使不少科学家认为，物理学的主要框架已经构成，剩下的工作只是把一些物理常数测得更准确，并将一些基本定律应用于各种具体问题。然而，正当他们认为物理学已到了顶峰而陶醉于“尽善尽美”的境界时，物理学的晴朗天空中却出乎意料地出现了“两朵乌云”，这就是当时用经典物理学理论无法解释的迈克尔逊一莫雷实验和黑体辐射实验。20世纪初，爱因斯坦、普朗克等科学家在解决新实验事实同旧理论之间的矛盾的过程中，创建了以相对论和量子力学为支柱的现代物理学理论体系。之后，以物理学革命为先导，涌现出了分子生物学、控制论、系统论、信息论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、分形理论、混沌理论等一系列在自然观上具有根本变革性质的新学科、新理论。

20世纪的科学革命广泛地发生在宇观、宏观、微观三大层次上，使整个自然科学形成一个前沿不断扩大的多层次的综合的整体。概要说来，由相对论表征的科学革命是关于高速及宇观领域的；由量子力学和分子生物学学表征的科学革命是关于微观领域的；由分形理论、混沌理论等一系列学科表征的科学革命，则是介于两者之间的宏观的领域的。它们分别从观、微观、宏观三大层次上揭示了自然界的本质和规律。

2．相对论、量子力学和分子生物学

(1)相对论

1905年爱因斯坦创建的狭义相对论，从相对性原理、光速不变原理和空间与时间均匀性出发，导出了同时性的相对性、尺缩效应、时间延缓效应、质增效应、质能关系式等重要结论，揭示了空间与时间之间、空间和时间与物质运动之间、质量与能量之间的统一性。1916年他创建的广义相对论，提出在任何参考系中，自然规律都可以表示为相同的数学形式(广义协变原理)；引力场对物体的引力作用与物体的加速运动是等效的(“等效原理”)；推断出在引力场中，时钟要变慢，光的路程要弯曲；指出时问与空间不能离开物质而独立存在，时空的结构和性质取决于物质的分布，从而扬弃了牛顿的绝对空间和绝对时问观念，揭示了空间、时间与物质之间存在的辩证联系。