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人类在变革物质中认识物质
上饶师院政法系《马克思主义哲学原理》课程组 人类自从制成第一把石刀,就开始了变革物质的生产活动。后来,人类发明了钻木取火,发现了从机械运动到热的转化,第一次掌握了一种变革物质的强大的自然力,人类活动的舞台扩大了,先后发展起制陶、炼铜、酿酒、冶铁等生产部门。
黏土可以烧制陶器,矿石可以炼成金属,粮食煮熟以后可以酿成酒。从这些具体的物质形态的相互转化出发,逐步开始了人类对物质的认识。比方说,这些生产过程往往都离不开火,于是就有人认为物质是一团永不熄灭的火,而有的人则把物质归结为几种具体形态。我国在缘故时代就有了万物是由金、木、水、火、土“五行”组合而成的认识。后来在某些书籍中更明确地提出:“水火者,百姓之所饮食也;金木者,百姓之所兴作也;土者,万物之所资生也,是为人用。”(《尚书大传》)“以土与金木水火杂,以成万物。”(《国语·郑语》)在西方也有人把各种物质都归结为土、水、气、火四种“元素”,这实际上从外部形态反映了物质的固态、液态、气态以及燃烧时发光发热的现象。
毛泽东说:“原来人在实践过程中,开始只是看到过程中各个事物的现象表面,看到各个事物的片面,看到各个事物之间的外部联系。”(《实践论》)古代人的这些认识,停留在一些具体的物质形态上,是对物质结构和性质的笼统的、表面的认识。但它把物质世界看成是一个相互联系、相互转化的整体,因而又是朴素的辩证法的认识。
在冶金生产的基础上,在奴隶主、封建主“富贵寿考”的贪欲刺激下,出现了古代的炼金术和炼丹术。炼金术士们幻想开物质的燃烧性、挥发性和凝固性的不同组合,就可以随心所欲地点石成金。他们作了大量实验,发现了硝酸、硫酸、盐酸、氨、巩等化合物,发明了蒸馏、溶解、结晶等化学实验方法,积累了最初一批有关物质化合和分解的资料,为以后化学这门科学的诞生作了一定的准备。但是,他们的狭隘阴暗的“丹房”脱离了千百万劳动人民的生产实践,尽管他们夜以继日、孜孜不倦地搞了一千多年,却炼不出一两黄金,充分证明了这是一条根本走不通的死胡同十五世纪以后,资本主义生产兴起,出现了冶金、采矿、造船、纺织等规模庞大的生产部门,逐步使用了水磨、鼓风机、纺织机等各种机械装置。在各个生产部门中,机器生产逐步取代了手工操作,人类进一步掌握了机械力为自己服务。“在这种情况下,占首要地位的,必然是最基本的自然科学,即关于地球上物体的和天体的力学。”(《自然辩证法》)机械运动的研究促进了人们对于物质的机械结构和力学性能的认识。
到十七世纪,冶金和化学等生产已经积累了大量关于物质转化的新材料。英国资产阶级早期活动家波义耳总结了这些新的实践经验,尖锐地批判了原形论的错误。他指出,在生产实践中,把砂石和灰碱融化在一起,生成的是再也不能被火分解的透明的玻璃;灰碱和油脂烧煮成肥皂,加热分解得出来的却是截然不同的渣块;葡萄在榨取时得到的是果汁,在发酵以后却可以得到究竟。同一种物质经过不同的处理,会转变成为千差万别的东西,说明物质的构造和性质是复杂的,不是土、水、气、火所能组成的,更不是干、热、湿、冷所能概括的。后来,在冶金和金属加工工业中还发现,金属锻烧以后留下来的什么“土”,而是比金属本身还要复杂的物质。从这些事实出发,波义耳认为,元素应当是“某种基本的和简单的,或完全纯净的物体”(《怀疑派化学家》),是一切化合物和混合物的基本成分,是多种多样的。他还进一步根据物体在蒸馏、升华时先弥散为气体,后凝结为液体、固体,大块物体在溶解后可以通过织物的微孔等事实,提出了元素可以分解为无数细小的微粒。微粒的大小、形状、运动等机械性质和结合方式不同,决定了元素和化合物的不同性质。这样,波义耳就在新的更高的生产水平上用微粒说复兴了古代的原子论思想。
几乎和波义耳同时,牛顿在当时生产实践中已开始大规模利用机械力的基础上,进一步从力学的角度发展了微粒说,提出了一套系统的机械论的物质观。牛顿认为,任何物质都由坚硬的固体微粒所构成,它们也同宏观物体以至于天体一样,都有质量、硬度、惯性等机械性质。一切自然现象如物质的化学作用、颜色等等,都是由微粒的这些机械性质和运动状态所决定的。
从十八世纪末到十九世纪初,蒸汽机的改进和推广把资产阶级的工业革命推向了高潮。人类变革物质的手段,从机械能扩展到热能、化学能以至于电磁能等多种多样的形式。生产的发展带来了科学的发展。十九世纪,几乎各门自然科学都在自己的领域中划了一个新的时代。机械论的物质观愈来愈不能适应这个发展了。 首先,蒸汽机的广泛使用要求人们透过热的现象深入掌握热的本质。蒸汽能够推动庞大的机器运动,能量是从哪里来的?英国工人瓦特在改进蒸汽机的过程中发现,蒸汽力来自蒸汽的热量。正是蒸汽中所蕴藏的热量,才使机器转动起来,因此,热不是什么特殊的物质。一七八九年英国人伦福德发现,兵工厂在钻枪炮口时,金属加工过程中可以不断产生高热的铁屑,说明热是从摩擦运动转化来的。后来为了提高蒸汽机的效率,在研究机械能和热能相互转化的过程中,迈尔、焦耳等人找到了热能转化为机械能的数量关系,从而肯定了热不是什么物质,而是物质内大量分子的无规则运动,这就是“热之唯动说”。它从物质的内部结构说明了发生冷热现象的原因,在分子层次上把机械论物质观打开了一个缺口。
同时,蒸汽机的使用推动了各个工业部门的发展,出现了机器制造业,从而又自己了冶炼、煤炭等工业的发展。这就要进一步了解燃烧的秘密,要对各种矿石作定量的分析,还要求了解生锈的原因,以延长机器的寿命。这都要求人们深入认识化学变化的本质。在这种情况下,首先发现了氧气。原来,燃烧并不是什么“燃素”的作用,而是可燃物体和氧化合的结果;生锈也同样是因为铁被氧化的结果。跟着又发现了氢,弄清楚了水是氢和氧的化合物,它们之间的重量成一与八之比。接着,人们逐步弄清楚了许多化合物中各种元素之间的比例。在这些实验事实的基础上,英国一个中学教员道尔顿提出:“所有可感知其大小的物体,不管是液体还是固体,都由无数极微小的质点或物质的原子所组成。”(《化学哲学新体系》)他认为,化学元素的基本单位是具有一定重量的原子;不同元素的原子有不同的重量、不同的性质,并在构成化合物时保持确定的比例。道尔顿还通过实验对一些元素的原子量作了初步测量,第一次从质和量两个方面认识了原子。接着又有人把由不同原子结合成的微小的原子集团,叫做分子。俄国化学家门捷列夫则系统研究了各种原子的化学性质,发现原子的原子量不同,表示原子的构造不同,性质也不同。于是,道尔顿的原子论发展成为更系统的关于物质结构的原子分子论。
这是对旧原子论的一大突破。在牛顿那里,不管什么物体都是千篇一律的微粒构成,新原子论否定了这幅平面的世界图景。原子构成分子,分子构成物体,“各个不同阶段的各个非连续的部分(以太原子、化学原子、物体、天体)是各种不同的关节点,这些关节点决定一般物质的各种不同的质的存在形式。”(《自然辩证法》)物质结构链条中各个关节点的不可分性,只能是相对于一定层次的。这样,原子以上的物质有了层次结构,从而为物质无限可分性的认识作了某种准备。
十九世纪自然科学的新发展,使自然界内部本来的联系愈来愈多地展现在人类面前。起初是机械能和热能的互相转化;以后是热能和化学能、电能的互相转化;最后,“一切所谓物理力,即机械力、热、光、电、磁,甚至所谓化学力,在一定的条件下都可以互相转化。”
(《自然辩证法》)这就是能量守恒和转化定律。各种不同的能即不同运动形式的互相转化,本质上也就是各种不同的物质形态的互相转化。不仅
无机物质是这样,在人们用无机物合成尿素以后,“无机界和有机界之间的永远不可逾越的鸿沟大部分填起来了。”
(《自然辩证法》)自然科学的前进从各个不同的侧面展现了物质世界的互相联系和统一,“从形而上学的思维复归到辩证的思维”(《自然辩证法》),为辩证唯物论物质观的形成提供了自然科学根据。 |
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