《科学革命的结构》读书笔记

《科学革命的结构 ( etc.) (Z-Library)》

34个笔记

前言

科学技术史(简称科技史)与科学技术哲学(简称科技哲学)是两个有着紧密的内在联系的研究领域,均以科学技术为研究对象,都在20世纪发展成为独立的学科。科学哲学家拉卡托斯说得好:“没有科学史的科学哲学是空洞的,没有科学哲学的科学史是盲目的”。北京大学从80年代开始在这两个专业招收硕士研究生,90年代招收博士研究生,但两个专业之间的互动不多。如今,专业体制上的整合已经完成,但跟全国同行一样,面临着学科建设的艰巨任务。
科技哲学的学科建设面临的是另一些问题。作为哲学二级学科的“科技哲学"过去叫“自然辩证法”,但从目前实际涵盖的研究领域来看,它既不能等同于“科学哲学"(Philosophy of Science),也无法等同于“科学哲学和技术哲学”(Philosophy of Science and of Technology)。事实上,它包罗了各种以“科学技术”为研究对象的学科,比如科学史、科学哲学、科学社会学、科技政策与科研管理、科学传播等等。过去20多年来,以这个学科的名义所从事的工作是高度“发散”的:以“科学、技术与社会”(STS)为名,侵入了几乎所有的社会科学领域;以“科学与人文”为名,侵入了几乎所有的人文学科;以“自然科学哲学问题”为名，侵入了几乎所有的理工农医领域。这个奇特的局面也不全是中国特殊国情造成的,首先是世界性的。科技本身的飞速发展带来了许多前所未有但又是紧迫的社会问题、文化问题、哲学问题,因此也催生了这许多边缘学科、交叉学科。承载着多样化的问题领域和研究兴趣的各种新兴学科,一下子找不到合适的地方落户,最终都归到“科技哲学”的门下。虽说它的“庙门”小一些,但它的“户口”最稳定,而在我们中国，“户口”一向都是很重要的,学界也不例外。
我们首先来考察政治术语中的“革命”一词,如美国革命、法国大革命、俄国革命。革命意味着推翻一切旧的秩序,而一种新的世界秩序由此开端。第一个将革命这一概念推广到科学中的大概是伊曼努尔·康德(ImmanuelKant)。他认为有两次思想革命。但在他最伟大的杰作《纯粹理性批判》(这也是一本难得的巨著,虽然读起来要比《结构》吃力得多!)的第一版(1781)中,对此却只字未提。在其第二版(1787)的“序言”中,康德以一种近乎华丽的散文风格,描述了这两大革命性

第二章通向常规科学之路

18世纪前半叶的电学研究史,提供了一个更具体、更著名的例子，14以说明一门科学在它获得第一个普遍被接受的范式以前是如何发展的。在那个时期,有多少重要的电学实验家,例如豪克斯比(Hauks-bee)、格雷(Gray)、德沙古利埃(Desaguliers)、杜·费(DuFay)、诺勒特(Nollett)、华生(Watson)、富兰克林(Franklin)等人,几乎就有多少关于电的本质的观点。所有这些为数众多的电概念有一个共同的东西一它们都部分导源于机械一微粒哲学的某一变种,正是这种机械一微粒哲学指导那时全部的科学研究。而且所有关于电的概念都是真正科学理论的组成部分,也是这样一些理论的组成部分:这些理论部分是从实验和观察中推导出来的,又部分决定着研究中其他问题的选择与诠释。然而虽然所有的实验都是有关电的,虽然大多数实验家都读过彼此的著作,但他们的理论都不过是一种家族相似而已。其中有一批源自17世纪实践的早期理论家把吸引和摩擦生电看做是基本的电现象。这些人倾向于把排斥看作是由于某种机械反弹所产生的次级效应,并且竭力拖延对格雷新发现的效应一电导效应的讨论和系统研究。别的“电学家”(他们自己这样称呼)把吸引和排斥
不过.历史也向我们提示出,在这条路上行进所遇困难的某些理由。没有范式或范式的某种候补者,所有与某一门科学发展可能有关的事实,似乎都同样地重要。其结果是,早先搜集事实的活动比起后来科学发展所习惯的这种活动来,是一种远为随机的活动。此外,由于缺乏寻求某种特殊形式的更不显眼的信息之理由,所以早期搜集事实通常都局限于那些信手可得的资料。这样得到的事实堆中,除了偶然的观察和实验结果,还包含了某些更神秘莫测的资料,这些资料是从像医16学、历法制定和冶金术这些已确定的技艺中得来的。因为这些技艺易于提供不能按因果关系发现的事实,所以,技术经常在新科学的突现中起着重要的作用。
[2]麻烦的情况是带有负电荷物体的相互排斥,对此请见Cohen,前引书.第491-494页.第531-543页只有范式才能非常有效地起到这种作用,部分是因为学派内部的争论停止了,也就终止了对基本问题的无休无止的重述,部分是因为他们相信他们所走的路子是对的,这就激励科学家们去从事更精确、更深奥、更费心力的那类工作。”由于不必再去关注所有的电现象,因而这个已统一的电学家团体就更加详细地对专门挑选出来的现象进行探索，设计出研究需要的更专门的仪器,并且比以往电学家更顽强更系统地运用这些仪器。搜集事实和阐明理论都成为具有高度指导性的活动。电学研究的有效性和效率也大大提高了,它从社会学角度证明了弗兰西斯·培根的这样一句深刻的方法论格言:“真理从错误中比从混乱中更容易出现。”[2)
下一章我们将考察这种具有高度指导性的或以范式为基础的研究19活动的本质,但必须首先简要地指出范式的突现怎样影响在这个领域内实践的团体之结构。在自然科学的发展中,当一个个人或一个团体第一次产生出一种综合,它能吸引大多数下一代的实践者时,较旧的学派就逐渐消失了。这种消失部分是由于这些学派的成员改信新范式造成的。但总还有一些人,他们固守这种或那种旧观点,并且干脆被逐出这个行业,此后也不再理睬他们的工作了。新范式暗含着这个领域有了一个新的、更严格的定义。那些不愿意或不能把他们的工作与该范
式相协调的人,他们只能孤立地进行工作或者依附于某个别的团体。”在历史上,这些人常常只能停留在哲学部门里,毕竟许多特殊的科学都是从哲学那里孕育出来的。正如这些迹象所暗示的,有时正是接受了一种范式,使先前只对自然界研究感兴趣的团体转变成了一门专业或至少是一门学科。在科学中(尽管不像医学、技术和法律那样的领域,它们主要的存在理由是外部的社会需要),发行专门刊物，建立专家学会,争取列入学校课程中,所有这些活动通常都与一个团体第一次接受一个单一范式密切相关。至少从一个半世纪前,科学专业化的建制模式第一次发展,直到最近专业化的各种附属物获得了它们白身的声望时,这段时期内的情况就是如此。

第三章常规科学的本质

要想明了为什么是这种情况,我们必须认识到一个范式在它最初出现时,它的应用范围和精确性两方面都是极其有限的。范式之所以获得了它们的地位,是因为它们比它们的竞争对手能更成功地解决一些问题,而这些问题又为实践者团体认识到是最为重要的。不过,说它更成功既不是说它能完全成功地解决某一个单一的问题,也不是说它能明显成功地解决任何数目的问题。范式的成功一无论是亚里士多德对运动的分析、托勒密关于行星位置的计算、拉瓦锡有关天平的使用,还是麦克斯韦使电磁场数学化一在开始时很大程度上只是选取的、不完备的、有可能成功的预示。常规科学就在于实现这种预示,其方法是扩展那些范式所展示出来的特别有启发性的事实,增进这些事实与范式预测之间的吻合程度,并且力图使范式本身更加明晰。
如果不是一门成熟科学的实际实践者,就很少有人会认识到一种范式给人们留下非常多的扫尾工作要做,而完成这些扫尾工作又是多么地令人迷醉。这两个要点人们必须理解到。大多数科学家倾其全部科学生涯所从事的正是这些扫尾工作。这些工作构成了我在这里所称的常规科学。仔细地考察就会发现,无论在历史上,还是在当代实验室内,这种活动似乎是强把自然界塞进一个由范式提供的已经制成且相当坚实的盒子里。常规科学的目的既不是去发现新类型的现象,事实上,那些没有被装进盒子内的现象,常常是完全视而不见的;也不是发明新理论,而且往往也难以容忍别人发明新理论。”相反,常规科学研究乃在于澄清范式所已经提供的那些现象与理论。
我认为,关于事实的科学研究通常只有三个焦点,而这三个焦点既不经常是也非永远是泾渭分明的。首先是范式所表明的特别能揭示事物之本质的那类事实。通过运用这些事实解决问题,范式就能使这些事实以更大的精确性和在更多样的情况下得以确定。对这些有意义的事实的确定在不同时期里都有,它们包括:天文学中一星球位置和大小,双星的蚀周期和行星周期;物理学中一一物质的比重和可压缩性,波长和光谱强度,电导性和接触电位;化学中一化学组成与化合量,溶液的沸点和酸性,结构式和旋光性。力求增进这些已知事实的准确性,扩大其范围,在实验科学与观察科学文献中占有重要的比例。为此目的,复杂的特殊仪器被一次又一次地设计出来，而这些仪器的发明、制造及安装都要求第一流的人才,要耗费大量的时间和许多的钱则同步加速器和望远镜是最新的例子,这些例子表明只要范式保证他们所寻求的事实是重要的,那么科学工作者就尽心竭力地去做。从第谷(Tycho Brahe)到劳伦斯(E.O.Lawrence),一些科学家的巨大声誉,不是从他们的发现有任何新颖性中取得的,而是来自他们为重新确定一类先前已知事实而发展出的方法的精确性、可靠性和适用范围。
第二类虽然普遍但却较少的事实判定,针对的是这样一类事实,虽然它们常常没有多大的内在意义,但可以与范式理论的预测直接进行比较。我们很快就将看到,当我从常规科学的实验问题转向理论问题时,一个科学理论,尤其是主要以数学形式构成的理论,就极少有场合可以与自然界直接进行比较。甚至爱因斯坦的广义相对论迄今也不多于三个这样的场合。”而且甚至在可以应用于比较的那些场合,它也经常要求取理论的近似值和仪器的近似性,以致严重地限制了所期望的一致程度。不断改进这种一致程度,或找出从根本上能够证明这种一致性的新领域,是一项对实验者和观察者的技巧和想象力的永恒挑战。特殊望远镜证明了哥白尼关于周年视差的预测;阿特伍德机差不多在牛顿《原理》之后一个世纪才第一次发明,首次明确地证明了牛顿第二定律;傅科(Foucault)的仪器表明光速在空气中要比在水中快;巨型闪烁计数器被设计用来证明中微子的存在一像这样的以及许多别的特殊仪器都说明了为使自然界和理论达到越来越一致而需要巨大的努力和创造性。2]证明一致性的努力便是常规实验工作的第二种类型,它甚至比第一类工作更明显地依赖于范式。范式的存在决定了什么样的问题有待解决;范式理论往往直接地隐含在能够解决问题的仪器设计之中。例如,若没有《原理》,用阿特伍德机所做的测量就将毫无意义。27第三类实验和观察,我想,它已囊括尽常规科学搜集事实的活动。这项活动包括从事阐明范式理论的经验工作,解决范式理论中某些残剩的含糊性,以及容许解决那些先前只是注意到但尚未解决的问题。
现在我们转而讨论常规科学的理论问题。它们与实验问题和观察问题一样,也可分成儿乎相同的三类。常规的理论工作的一部分,虽然只占小部分,不过是用现存的理论去预测具有内在价值的事实信息。天文历书的制作,透镜特性的计算,以及无线电传播曲线的绘制,都是这类问题的实例。然而,科学家一般都把它们看作是苦差事而扔给工程师或技师去干。其中的许多成果没有机会发表在重要的科学杂志上。但这些重要科学杂志却刊载大量对这些问题的理论讨论。它们对非科学家说来,必然看上去差不多是一样的。这些都是从事理论工作，这并不是因为理论结果的预测有内在价值,而是因为它们能够直接面对实验。它们的目的是展示范式的新应用,或者是提高已有应用的精确性。
这类工作的需要,是由于在发展理论与自然界的接触点时经常会遇到极大的困难。考察一下牛顿以后的动力学史,就能扼要地说明这些困难。到18世纪初期,那些在《原理》一书中发现范式的科学家们，把这本书的结论理所当然地看作具有普遍意义,他们这样做有着充分的理由。科学史上还没有别的著作能同时容许在研究的范围和精确性两方面都获得重大的进步。在天体研究中,牛顿推导出了开普勒( Kepler)行星运动定律,并且还解释了已观察到的月亮不服从这些定律的某些方面。在地球研究方面,他推导出单摆和潮汐的一些零星观察结果。运用辅助性假定和特设性(adhoc)假定,他也能推出波义耳定律和声音在空气中传播速度的重要公式。就当时科学的状况来说，这些论证的成
功是令人印象极其深刻的。但就牛顿定律所假定的普遍性而言,这些应用的数目并不很大,而且牛顿在其他方面也几乎没有发展。此外,如果与今天的任何一位物理学研究生应用这些相同的定律所得的成就相比较,牛顿少量的应用甚至也不精确。最后,《原理》一书的整个构思,主要是用以解决天体力学问题的。怎样使它适用于解决地球上的问题,尤其是怎样适用于受限制的运动,还并不清楚。
但在当时,地球上的问题已经获得了巨大的突破,发展出了一套相当不同的技巧,这套技巧最初由伽利略和惠更斯(Huyghens)发展起来,18世纪，伯努利(Bernoullis)、达朗贝尔(D'Alembert)和其他许多人使之在欧洲大陆得到扩展。也许有人能够表明他们的技巧与《原理》中提出的技巧都是一个更普遍公式的一些特例,但有一段时间,没有人能够看出这种假定究竟如何证明。1)现在我们集中注意于精确性问题。我们已经说明了问题的经验方面。为了提供牛顿范式具体应用所要求的特殊资料,需要有特殊的设备---像卡文迪什仪器,阿特伍德机,或改进后的天文望远镜。要达到理论预言与自然的一致,在理论方面也存在类似的困难。例如,当牛顿把他的定律应用到单摆时,为了给摆长提供一个单一的定义,他不得不把摆锤作为一个质点处理。他的大多数定理,除了少数几个假设性的和尚未发展的之外,也都忽略了空气阻力效应。这些都是合理的物理近似。不过,既是近似,它们就限制了牛顿的预测与实际的实验之间所期望的一致程度。当牛顿理论应用于天体问题时,同样的困难甚至就显得更加清楚了。用望远镜做简单的定量观测表明,行星并不完全服从开普勒定律,而牛顿理论则表明,它们本不该服从开普勒定律。为了推出这些定律,牛顿被迫只考虑个别行星与太阳之间的相互引力,而忽略所有其他的引力作用。因为行星之间也是相互吸引的,所以,所应用的理论与望远镜观测之间人们也只能期待一种近似的相符。(2)
当然,所达到的这种相符程度已经使得做这一工作的科学家们非常满意了。除了某些地球上的问题外,再也没有别的理论能比牛顿理[插图]论做得更好了。没有人因为实验与观测的这种有限制的相符而怀疑牛顿理论的有效性。不过,这些相符程度的有限性却为牛顿的后继者们留下了许多迷人的理论问题。例如,为了处理两个以上互相吸引的物体的运动以及探讨受扰动轨道的稳定性,都需要理论技巧。这类问题耗费了18世纪和19世纪初叶许多欧洲最杰出数学家们的精力。欧拉(Euler)、拉格朗日(Lagrange).拉普拉斯(Laplace)和高斯(Gauss),全都为改造牛顿范式与天体观测之间的一致程度问题做了一些他们最辉煌的工作。许多这样的巨匠同时致力于发展数学,以满足无论是牛顿还是他同代的大陆力学学派所未曾想到过的问题所需要的应用。例如,他们为流体动力学和振动法问题发表了大量文献,创造了一些非常有效的处理这些问题的数学技巧。这些应用问题可以认为是18世纪最光辉和最艰巨的科学工作。我们还可以从考察后范式时期的热力学、光的波动理论、电磁理论或是任何别的其基本定律是完全定量的科学分支,来发现其他的例子。至少在更数学化的那些科学中,最理论性的工作就属于这一类。
但并不全都是这一类。甚至在数学科学中也还有阐明范式的理论问题;当科学发展还主要处在定性时期时,这些理论问题占主导地位。在更加定性和更加定量的两类科学中,都有些问题其目的只在于通过重新表述而进行澄清。例如,《原理》并不总是表明应用是一件容易的事,部分是因为它保留了首次冒险中不可避免的某种粗糙,部分是因为它的许多意义只隐含在它的应用中。总之,对于很多地球问题的应用来说,一套与《原理》明显无关的大陆数学技巧似乎更为有效。因此，从18世纪的欧拉和拉格朗日,到19世纪的哈密尔顿(Hamilton)、雅可比(Jacobi)和赫兹(Hertz),许多欧洲最杰出的数学物理学家一再努力于以一种等效的、但逻辑上和美学上又更加满意的形式重新表述力学理论。这就是说,他们希望有一种逻辑上更连贯一致的形式将《原理》及大陆力学中那些明显和暗含的意义展示出来,同时将能更统一更明确地应用于新阐明的力学问题。1)这些类似的对范式的重新表述,在所有的科学中都曾一再出现,但它们的绝大多数都会导致范式的实质性变化。这样的变化比上面所举的对《原理》的重新表述要大得多。这些变化源自前述旨在阐明范式的经验工作。事实上,把这类工作归入经验工作是任意的。与其他任何一类常规研究比较起来,阐明范式的问题既是理论的,也是实验的;前面所举的那些例子在这里也将同样地适用。在库仑能制造出他的仪器并用它来做测量以前,他必须使用电学理论以确定他的仪器该怎样建造。他的测量结果又能使这个理论更加精练。再例如,那些设计实验以区别压缩生热的各种理论的人,一般都是提出理论以进行比较的同一类人。他们既用事实又用理论从事工作,而他们的工作不只是产生新信息,而且使范式更加精确,这是因为他们消除了原初存在于他们据以工作的范式中的模棱两可之处。在许多科学中,大多数常规研究都属于这一类。

第四章常规科学即是解谜

我们刚刚讨论过常规研究的问题,其最引人注目的特点,或许是其目的不在于产生概念或现象的多么大的新颖性。有时,例如像波长的测量,除了结果的最精微细节之外,其余的一切都是事先已知的,只是预期的类型范围略宽一些。库仑的测量也许不需要都符合平方反比定律;研究压缩生热的人往往准备接受若干种结果中的任一结果。然而甚至在这些情况中,预期的并因此而可接受的结果,其范围总比想象力所能及的范围要小。而研究结果如果不落入这个较狭小的范围,通常就被认为是研究工作的失败。失败的责任不在自然界,而在科学家。
例如,在18世纪,用盘式天平之类的仪器测量电吸引的实验很少为人所注意。因为这些实验所得的结果既不一致又不简单,不能被用来阐明这些实验所依据的范式。因此,它们仅仅是一些纯粹的事实,与电学研究的继续进步毫无关联,而且也不可能有关联。只是有了后来的范式反观它们时,我们才能看出它们所展示的电学现象的那些特征。36当然,库仑和他的同时代人也掌握了这种后来的范式,或者是掌握了当应用于吸引问题时能产生相同预期的一种范式。这就是为什么库仑能够设计出一种仪器,由这种仪器所得结果能为范式的阐明所需求。但也正是这个原因,库仑的结果并不令人惊奇,而且有些库仑的同辈也能事先预见到这个结果。即使其目标在于阐明范式的研究计划而不希求发现始料未及的新事物。
但是,如果常规科学的目的不是为了去发现重大的实质性的新事物--如果研究结果与预期的不符通常就被认为是科学家的失败一的话,那么,为什么还要去致力于这些问题的研究呢?部分答案已经讨论过了。至少对科学家来说,常规科学所得的结果是有意义的,因为它们扩大了范式所能应用的范围和精确性。然而,这个问答还不能说明科学家对常规研究的问题所表现出来的热情和专注。比方说,没有一个人只是因为将要获得的信息的重要性,而倾注多年心血去发展一台更好的分光仪或去求得振动弦问题的一个精确的解。计算星历表或利用现有仪器做进一步测量所得到的数据,往往也是重要的,但科学家通常对这些活动不屑一顾,因为这些活动大多都是重复曾完成过的程序。科学家们对这些活动的拒斥,提供了一个常规科学问题之所以如此迷人的线索。虽然常规研究的结果能够预期,而且往往相当详尽,以致还有待认识的那部分都显得不重要了,但获得这种结果的方式依然很成问题。解答常规研究问题,即以一种新的方式实现预期,这就需要解决各种复杂的仪器方面、概念方面以及数学方面的谜(puzzle)。成功的人,证明自己是一位解谜(puzzle-solver)专家,而谜所提出的挑战正是驱使他前进的重要力量。
所有实践者都坚持的规则,但这些规则本身不可能囊括这些专家在实践中所共同具有的一切。常规科学是一种高度确定性的活动,但它又不必要完全由规则所确定。这就是为什么在本文开始时我引进共有范式而不用共有规则、假定和观点作为常规研究传统连贯性源泉的原因。

第五章范式的优先性

然而,共有范式的确定不是共有规则的确定。确定共有规则还要求有第二步,而且多少是不同类型的一步。
从单一常规科学传统内产生的各种研究问题和技巧,也具有类似于上述家族成员之间的关系。它们所共有的东西并不是说,它们符合某一组明显的或甚至完全可发现的规则和假定,这组规则和假定赋予该传统以它所具有的特征,并植根于科学家的思想之中。相反地,它们可以通过相似和通过模拟科学整体的这一部分或那一部分联系起来，这个科学整体就是从事研究的共同体认作是已确立了的成就。科学家通过模型从事工作,而模型是从其所受教育和其后钻研的文献中获得的,他们往往无需明确知道或无需知道什么特征给这些模型以共同体范式的地位。而且正因为他们这样做,他们也就不需要整套规则了。他们参与其中的研究传统所展示出的连贯性,也许并不暗含着有一套进一步的历史研究或哲学研究可能揭示出来的内在规则和假定存在。科学家们通常并不询问或争论是什么使某一特定问题或解答变得合理,这种情况诱使我们假设,至少他们是直觉地知道答案的。但这种情况只是表明,科学家觉得不论是这个问题还是其答案都与他们的研究没什么关系。范式比能从其中明白地抽象出来进行研究的任何一组规则更优先、更具约束力,更加完备。至此这种讨论还完全是理论性的:范式无需可发现的规则的介入就能够确定常规科学。现在就让我来指出相信范式实际上确是以这种方式运作的若干理由,以使该论证更清晰、更有力。首先,正如我们在前面已充分讨论过的那样,发现曾指导过特定常规科学研究传统的诸规则极其困难。这种困难非常接近于一位哲学家想要说出所有游戏共同具有哪些特点时所遇到的困难。第二,前一个理由其实是这个理由的必然推论,那就是它植根于科学教育的本性之中。我们都应该清楚地知道,科学家从不抽象地学习概念,定律和理论,也不从它们自身中学习。相反,这些思想工具从一开始,就是在无论是从历史的观点还是从教学的观点看都具有优先性的单元中被教授的。它与应用一起出现并通过应用得以展示出来。一个新理论总是与它在自然现象的某种具体范围的应用一道被宣告的;没有应用,理论甚至不可能被接受。在理论被接受以后,这些应用或其他的应用就会伴随着理论写入教科书,未来的从业者就会从教科书中学习他的专业。这些应用在教科书中并非纯粹作为点缀品或历史文献而已。正相反,学习理论的过程依赖于对应用的研究,包括用铅笔与纸和在实验室中用仪器来解决实际问题。例如,如果学习牛顿动力学的学生的确发现了像“力”,“质量”,“空间"和“时间”这些词的意义,那么,他并非是从教科书里虽然有时有帮助但并不完整的定义中学到的,而是通过观察和参与这些概念应用于解决问题的过程中学到的。
这个通过自已动手而学习的过程贯穿于专业入门的整个过程中。一个学生从大学一年级课程开始,一直到他做博士论文,指派给他的问题变得越来越复杂,而很少有前例可援。但他们继续密切地模仿先前的成就,以提出他在以后独立科学生涯时从事常规研究的问题。人们可以任意假设,科学家就是这样不知从什么地方直观地为自己获取抽象的游戏规则的,但没有任何理由相信这样的假设。虽然许多科学家轻松而精彩地谈论某一具体的现行研究所依据的特定假说,但他们在表征自己领域的研究基础、该领域的合理问题和方法等方面,并不比外行人更好一点。即使他们真的从根本上已学会了这些抽象,那也主要表现在他们成功地进行研究工作的能力上。不过,这种能力无需求助于假设性的游戏规则也能得到理解。

第九章科学革命的本质与必然性

这种类似的一个极为明显的方面是,政治革命通常是由于政治共同体中某一些人逐渐感到现存制度已无法有效应付当时环境中的问题而引发的,这些制度也构成当时环境的一部分。同样,科学革命也起源于科学共同体中某一小部分人逐渐感觉到:他们无法利用现有范式有效地探究自然界的某一方面,而以前范式在这方面的研究中是起引导作用的。在政治发展和科学发展中,那种能导致危机的机能失灵的感觉都是造成革命的先决条件。而且这一种类似不仅适合于像哥白尼天文学革命和拉瓦锡化学革命那样重大的范式转换,也同样适用于像发现氧气和X射线这样只涉及发现一个新现象的小得多的范式转换,尽管得承认把后者也称之为革命有点牵强。我们在第五章末尾已经谈过,科学革命只有对那些其研究领域受到范式转换直接影响的研究者，才会有革命性的感觉。对局外人而言,所谓革命不过是发展过程中的必经阶段而已,就像局外人观察20世纪初的巴尔干革命一样。例如对天文学家而言,发现X射线的意义只不过是增加了一项知识而已,因为他的范式不受这一新辐射存在的影响。
政治发展和科学发展中的革命在其发生方面的相似显然已毋庸置疑。然而,这二者间的类似还有另一个意义更为深刻的方面,而且第一方面的意义的呈现也有赖于对它的分析。政治革命的目的,是要以现有政治制度本身所不允许的方式,来改变现有政治制度。因此革命的成功必然要部分废除一套制度而代之以另一套制度,而在过渡阶段,社会则根本不是完全由制度统治的。起初只是危机削弱着政治制度的功能,正如科学危机动摇了范式的支配地位一样。日益增多的个人开始疏离政治生活并逐渐偏离常规。随着危机深化,其中许多人就会献身于具体的改革行动,以期变换制度,重建社会。这时,社会不免分化为互相竞争的阵营或党派,有的主张维持旧制度,更多的则寻求建立新制度。而一旦这种极化现象出现,政治解决危机的方案则必然失败。因为各党派对于政治变革据以实现和得以评价的制度模型意见不同,也因为他们不承认有超越制度框架的标准可用以裁决各自的分歧,故而各党派在关于革命的冲突中最终只能诉诸唤起民众的技巧,经常还包括使用武力。虽然革命在政治制度的演化中具有举足轻重的地位,但这恰好是因为革命并不仅仅是一种政治的、只与制度有关的事件。
以说明:为什么一种新现象或新理论的吸收,必须得放弃旧的范式呢?首先要注意的是:如果真有这样的理由,它们一定与科学知识的逻辑结构无关。原则上,一种新现象的突现并不一定会与以往的科学研究相冲突。假设在月球上发现了生物,这当然会破坏现存的范式(这些范式告诉我们,月球上不具备生物生存的条件),但如果在银河系的不怎么为人所知的区域发现了生命,就不会与现存范式有什么冲突。同样,一种新理论可能并不与任何旧理论相冲突。它可能只讨论以前未知的现象,例如量子理论讨论的是本世纪之前尚未发现的亚原子现象(当然我们必须注意它并不只讨论这些现象而已)。或者;新理论可能仅是比现有理论更高层次的理论,它能把一批较低层次的理论组合在一起,而无须对其中任一理论做实质性改变。
是,如果形势需要新理论,以解决因旧理论与自然间不相应而出现的反常,那么一个成功的新理论必然做出某些与旧理论不同的预言。如果两者在逻辑上是相容的,则这种差别就不可能存在。在同化反常的过程中,新理论势必取代旧理论。甚至像能量守恒这样今天看来似乎是逻辑上的上层结构的理论,它仅通过几个独立构建的理论与自然界相联系,但在科学史上它也不是在不破坏既有范式的情形下产生的。事实上它也源自一次危机,这危机的关键因素在于牛顿力学与一些新近的热质说的结果不能相容。只有在抛弃了热质说之后,能量守恒定律才成为科学的一部分。リ而且还必须再经过若干时问,它才看上去像是一种逻辑上更高层次的理论,一种与其先驱理论不相冲突的理论。很难想象如果对自然界的信念没有破坏性的转变,新理论怎么能崛起并为大家所接受。虽然逻辑上的蕴涵关系作为新旧理论间的关系是一种可容许的观点,但从历史上看这种观点是不可能的。

第十章革命是世界观的改变

大家熟悉的视觉格式塔转换实验很有启发性,我们可以把它当作一个用以说明科学家世界的转变的基本原型。革命之前科学家世界中的鸭子到革命之后就成了兔子。先前从上面看到的是盒子的外观,后来却成了由下面看到的内部。这类转变在科学训练中是很普遍的,虽然通常它是逐渐发生的,而且几乎总是不可逆的。在看一幅等高线地图时,学生看到的是纸上的线条,而制图师却看到了一张地形图。在看一张云室照片时,学生看到的是混乱而间断的线条,物理学家却看到了他所熟悉的亚核事件的记录。只有在经过多次这种视觉转变之后,学生才成为科学家世界中的居民,见科学家之所见,行科学家之所行。可是,学生们进入的这个世界,并不是被环境的性质和科学的性质决定而一成不变的。宁可说,它是被环境和学生在其中受训练的特定常规科学传统二者联合决定的。因此,在科学革命的时候,常规科学传统发生了变化,科学家对环境的知觉必须重新训练一在一些熟悉的情况中他必须学习去看一种新的格式塔。在这样做之后,他所探究的世界似乎各处都会与他以前所居住的世界彼此间不可通约了。由不同范式指导的学派间彼此多少总会有误解,这是其另一个理由。
如果我们还记得无论科学家还是普通人都不是以零碎的方式学会看这个世界的,这一切看来会更加合理。除非所有概念的和操作的范畴都预先准备好了一例如为了去发现另一种超铀元素或为了看见一栋新房屋--科学家和普通人都对其经验之流进行整块的清理和分类。孩子把“妈妈”这个词从用于称呼所有人转到称呼所有女性,然后转到称呼自己的母亲;在这过程中他不仅仅在学习“妈妈”的含义或者他的妈妈是谁。他同时也学到了一些男性与女性间的判别以及其他女性和母亲对待他的不同方式。他的反应、期望和信念一确实大部分他所知觉的世界一一也都相应地改变了。

译后记

《结构》一书的哲学核心,库恩自己说是第十章《革命是世界观的改变》。掌握了这一点便掌握了本书的精髓。库恩在那章中说:“范式的改变的确使科学家对他们所涉及的世界看法不同了。……在革命之后,科学家们所面对的是一个不同的世界。”“革命之前科学家世界中的鸭子,在革命之后就成了兔子。……所以,在科学革命时期,常规科学传统发生了改变,科学家对环境的知觉必须重新训练一在一些熟悉的情况中,他必须学习去看一种新的格式塔。在这样做了之后,他研究的世界在各处看来都将与他以前所居住的世界彼此不可通约(in-commensurable)。”
这个“不可通约性”论题成了后库恩理论的基本内容。库恩在1990年发表的《结构之后的路》(TheRoad sinceStructure)一文中写道:“自《结构》一书写成之后三十年来,此书还没有一个别的方面能如此深深地牵挂着我,这些年中我所突现的最强烈的感觉就是,不可通约性必定是任何历史的、发展的或进化的科学知识观中一个基本的成分。”1992年他在题为《历史的科学哲学之困境》(“The Trouble with theHistorical Philosophy of Science")哈佛演讲结尾中这样说道:“你们中知道我的人,可能最初都知道我是《科学革命的结构》一书的作者。这本书中最中心的观念,一方面是‘革命变化’,另一方面是称为‘不可通约性’的某种东西。阐明这些观念,尤其是不可通约性,是我在这里简述的这个计划的核心。”
2000年元月31日自然科学的发展除了按常规科学一点一滴地积累之外，还必然要出现“科学革命”。科学革命不仅仅使科学的面貌焕然一新,而且还会引起人们世界观的变革。

来自微信读书

1、我：解决不确定性本身就具有很大意义，即便结果并不如预期。

2、这种类似的一个极为明显的方面是,政治革命通常是由于政治共同体中某一些人逐渐感到现存制度已无法有效应付当时环境中的问题而引发的,这些制度也构成当时环境的一部分。同样,科学革命也起源于科学共同体中某一小部分人逐渐感觉到:他们无法利用现有范式有效地探究自然界的某一方面,而以前范式在这方面的研究中是起引导作用的。在政治发展和科学发展中,那种能导致危机的机能失灵的感觉都是造成革命的先决条件。