科學(xué)的本來面目——淺讀庫恩《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》
科學(xué)革命的結(jié)構(gòu) The Structure of Scientific Revolutions
[美]托馬斯·庫恩 Thomas S.Kuhn
[譯]金吾倫 胡新和
北京大學(xué)出版社
ISBN 7-301-06100-5
我清楚地記得，上中學(xué)的時候物理老師說，牛頓力學(xué)是量子力學(xué)在常規(guī)條件下的近似，它并沒有被淘汰或者推翻，它仍舊起著廣泛的作用；然后物理老師接著說，科學(xué)就是這樣，每一種新理論的產(chǎn)生都建筑在舊的理論的基礎(chǔ)上，前人取得的成就是后人研究的開端，恰如牛頓所說，他之所以看得更遠，是因為他站在巨人的肩膀上。
但是庫恩說：錯了！科學(xué)不是按這樣的方式發(fā)展、也不可能按這樣的方式發(fā)展。教科書里的科學(xué)史遺漏了太多的東西，如果我們找到那些遺漏的細節(jié)，就會發(fā)現(xiàn)一副完全不同的圖景，就像如果我們還原了牛頓那番話的真實背景，就會發(fā)現(xiàn)那不過是他在尖刻諷刺辯論對手矮小的身材一樣。
那么，在庫恩的眼中、在還原了的科學(xué)史里，科學(xué)究竟是在以一種什么樣的方式發(fā)展著呢？這個問題，就是他在自己的這一部經(jīng)典名著——《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中所要回答的東西。
第一章 緒論：歷史的作用
在第一段里，庫恩就旗幟鮮明地提出，“本文力圖表明，我們在一些基本方面已經(jīng)被教科書誤導(dǎo)了”。按照教科書的觀點——科學(xué)就是事實、理論和方法的總匯，那么科學(xué)的發(fā)展就成為一種積累的過程，而科學(xué)史也就變成一門編年史學(xué)科，它的主要任務(wù)就集中在這樣兩個方面：一是確定當代科學(xué)的每一事實、定律和理論是何人在何時發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的；二是描述和解釋那些阻礙著科學(xué)以更快的速度累積的錯誤、神話和迷信。
但是今天的科學(xué)史家發(fā)現(xiàn)自己越來越難以勝任這兩個任務(wù)了。一方面，附加的研究讓他們難以回答諸如“氧何時被發(fā)現(xiàn)”或者“能量守恒最先由誰提出”之類的問題；另一方面，他們也越來越難以區(qū)分過去的“科學(xué)”于那些在今天被打上“迷信”標簽的東西了——用庫恩自己在后面章節(jié)中提出的觀點分析，可以認為科學(xué)史已經(jīng)遇上了常規(guī)范式無法解決的危機，于是科學(xué)史學(xué)的革命就到來了。
當然，作為緒論，庫恩在這里并沒有詳細展開說明，他只是簡單地指出，對于研究者個人而言，針對某種科學(xué)所做的研究，其得到的結(jié)果可能是由研究者的個人經(jīng)驗決定，也可能是由他的個人性格決定的；但對于科學(xué)共同體而言，（在常規(guī)科學(xué)時期）他們必須要承諾接受一套關(guān)于本學(xué)科的共同的信念——這套共同信念大約也就是庫恩所稱的“范式”(Pattern)。庫恩認為，如果沒有一個共同的范式，則一個學(xué)科恐怕連“科學(xué)”都算不上，就如同今天的社會科學(xué)領(lǐng)域仍舊被懷疑不是科學(xué)一樣。
而常規(guī)科學(xué)是會遇到危機的，或者按庫恩的說法，是“反?！?。當反常發(fā)生、且經(jīng)過科學(xué)共同體的努力之后，仍舊無法使那些反常與預(yù)期一致的時候，科學(xué)共同體就會不可避免地進行反思，于是也就進入了非常規(guī)研究的階段，并且最終會導(dǎo)致科學(xué)共同體做出一系列新的承諾，從而建立一個科學(xué)實踐的新的基礎(chǔ)。——這種非常規(guī)研究時期，就是庫恩所稱的“科學(xué)革命”。
第二章 通向常規(guī)科學(xué)之路
本章庫恩所要解決的是常規(guī)科學(xué)如何產(chǎn)生的問題。
首先，在庫恩看來，所謂“常規(guī)科學(xué)”是指堅實地建立在一種或者多種過去的科學(xué)成就基礎(chǔ)上的研究，這些科學(xué)成就為某個科學(xué)共同體在一段時期內(nèi)公認為使進一步實踐的基礎(chǔ)。注意，庫恩這句話實際上是在說，基礎(chǔ)是由科學(xué)共同體的公認產(chǎn)生的，而進一步的研究也是在這種公認的基礎(chǔ)上進行的。在這里，“科學(xué)共同體的公認”應(yīng)該就是庫恩所說的“范式”了。所以庫恩的“常規(guī)科學(xué)”的實質(zhì)就在于一個通用的范式；反過來說，如果不存在這種通用范式——或者不如說，存在多個相互競爭的范式——那就不能算是常規(guī)科學(xué)的時期了。
庫恩認為，在一門學(xué)科成為科學(xué)之前，比如亞里士多德正式創(chuàng)立物理學(xué)之前，就存在這種多個范式相互競爭的情況。在當時，四元素說也好、原子說也好，其實質(zhì)都是庫恩所成的范式，而這些范式?jīng)]有一個得到大家的公認，所以這一階段的物理學(xué)實質(zhì)上是不存在的。只有到亞里士多德提出大家公認的范式之后，物理學(xué)才成為一門科學(xué)固定下來。同樣，今天的社會科學(xué)也呈現(xiàn)著這樣的局面。人們之所以常常為這些學(xué)科是否可以冠以“科學(xué)”之名爭論不休，在庫恩看來，其原因正是由于這些學(xué)科缺乏一種公認范式的緣故。
庫恩特別對所謂“古希臘原子理論是現(xiàn)代原子學(xué)說先驅(qū)”的說法提出了批判。他指出，古希臘的“原子”與現(xiàn)代物理中“原子”的唯一相同之處只在于其拼寫，除此之外，兩者之間便再也沒有任何關(guān)系。兩者代表的是兩種截然不同的世界觀，將后者說成是前者延續(xù)的說法只是教科書的誤導(dǎo)而已。
第三章 常規(guī)科學(xué)的本質(zhì)
上一章庫恩提出一個得到公認的范式是辨別常規(guī)科學(xué)的標準，這一章庫恩則要說明這種范式所容許的研究的本質(zhì)究竟是什么。換句話說，如果一門學(xué)科已經(jīng)有了一個公認的范式，那么還會剩下什么東西供人研究呢？
庫恩認為，在一個范式最初出現(xiàn)的時候，它的應(yīng)用范圍和精確程度都是極其有限的。但這其實導(dǎo)致一個新的問題：為什么這種尚不夠精確的范式可以得到大家的公認？甚至可以推翻原有的范式？這一問題庫恩在后面的章節(jié)中作了詳細分析。在這里他只是簡單表述說，因為新范式可以解決某些舊范式無法解決的問題，而這些問題恰好是被科學(xué)共同體認為是最重要的。
回到常規(guī)科學(xué)研究的問題上來。庫恩認為常規(guī)科學(xué)的目的既不是去發(fā)現(xiàn)新類型的現(xiàn)象，也不是發(fā)明新的理論，而只是為了澄清范式所已經(jīng)提供的的那些現(xiàn)象和理論。
無論是在現(xiàn)象上還是在理論上，常規(guī)科學(xué)的研究有且只有三個焦點。第一個焦點是與范式本身符合相當好的、特別能表明范式具有揭示事物本質(zhì)能力的那類事實——注意這里是“表示”范式具有這種能力，并不意味著范式真的揭示了事物的本質(zhì)。庫恩指出諸如比重、波長之于物理學(xué)，星球軌道、周期之于天文學(xué)，物質(zhì)酸性、結(jié)構(gòu)式之于化學(xué)等等，都屬于這一類的事實。但是，庫恩沒有說明——或者是我沒有領(lǐng)會他的說明——這一類事實的研究目的是什么呢？是為了讓范式更具說服力、還是為了別的什么？
第二個焦點是對于范式的驗證性研究，比如驗證廣義相對論的水星近日點實驗等等。庫恩認為這種研究的目的是為了證實理論和實際的一致性——也就是說，這一研究的目的仍舊是為了讓范式更具說服力。注意，這一點并沒有和波普爾提出的否證性思想沖突，研究的目的和理論的科學(xué)性是不同的概念。
第三個焦點是指那些闡明范式的經(jīng)驗工作，解決范式理論中剩余的模糊性，并且容許解決那些先前只是注意到但尚未解決的問題，也就是能讓范式本身進一步精確化、普遍化的那些工作。顯然，這些工作的目的仍舊是為了保持范式的活力。
綜合起來看，在庫恩的眼里，常規(guī)科學(xué)時期的研究都集中在確保范式更有說服力、更具活力之上。但是按照一般的看法，讓一個已經(jīng)頗為成熟的理論更加成熟的研究往往都是缺少開創(chuàng)性、進而缺乏吸引力的，為什么常規(guī)科學(xué)的研究為什么能夠?qū)o數(shù)科學(xué)家產(chǎn)生普遍吸引力呢？
第四章 常規(guī)科學(xué)即是解謎
庫恩認為，常規(guī)科學(xué)的吸引力，可以用“解謎”來比喻。常規(guī)科學(xué)中遺留的問題——就是上一章庫恩提出的三種類型的焦點——都可以看作有待解決的謎題，而科學(xué)家則通過解決這些謎題來證明自己的能力。
既然有謎題，就一定存在解謎的規(guī)則。庫恩認為，解謎的規(guī)則既包括此前已經(jīng)確立的觀點，也包括其它的有著豐富內(nèi)容的東西。比如，對某種儀器的特定使用方式也屬于規(guī)則的一種，就好像尺規(guī)作圖的例子一樣。簡言之，科學(xué)家作出的各種承諾：概念的、理論的、工具的、方法論的，都可以歸入規(guī)則的行列之中。
但是庫恩同時指出，常規(guī)科學(xué)是一種有著高度確定性的活動，但他又不必要完全有規(guī)則確定。庫恩說，規(guī)則源于范式，但即使沒有規(guī)則，范式仍舊可以指導(dǎo)研究。為什么庫恩這么說，他又出于什么目的把這一點單獨提出來說？
第五章 范式的優(yōu)先性
這一章我沒能太看懂，至少是沒太看懂庫恩如何回答上一章遺留的問題。我只能說，按照我的理解，范式本身雖然是確定的，但是對這一范式的詮釋確有多種方式。范式不需要規(guī)則，詮釋才需要規(guī)則。以量子理論為例，雖然許多物理學(xué)家都贊同量子理論，但他們贊同的到底是什么？他們所說的量子理論是同一個東西嗎？
大致就是這樣。我不知道我理解的是否正確。
第六章 反常與科學(xué)發(fā)現(xiàn)的突現(xiàn)
第七章 危機與科學(xué)理論的突現(xiàn)
第八章 對危機的反應(yīng)
常規(guī)科學(xué)的研究目的既然只在于澄清范式所已經(jīng)提供的的那些現(xiàn)象和理論，那么如何解釋科學(xué)的進步——庫恩稱之為“革命”——的現(xiàn)象呢？在這一章里，庫恩通過氧氣與X射線發(fā)現(xiàn)的例子闡述了他的觀點。
被普遍接受的范式的進一步發(fā)展通常要求建構(gòu)精巧的裝置、發(fā)展深奧的技巧、精簡使用的概念。顯然，這一專業(yè)化的進程將導(dǎo)致科學(xué)變得日益僵硬；但同時，一旦出現(xiàn)與范式不相符合的反常，也更容易被科學(xué)共同體發(fā)現(xiàn)。
第七章似乎和上一章的區(qū)別不大。庫恩在這里提出了三個新的例子：哥白尼天文學(xué)、拉瓦錫燃燒理論、19世紀末物理學(xué)危機。通過這些例子，庫恩說，科學(xué)哲學(xué)家們已經(jīng)一再論證過，對于任何一組已知的資料，總可以建構(gòu)出一個以上的理論，但是替代理論的發(fā)明恰恰是科學(xué)家們很少做的，除非是在科學(xué)發(fā)展的前范式階段和其后演變期間的非常特殊的場合。
之所以如此，其原因在于科學(xué)和制造業(yè)一樣，科學(xué)理論的范式就相當于制造業(yè)中的工具，而更換工具顯然是一種浪費，只有萬不得已的時候才值得這么做。而危機的意義就在于，它指出，更換工具的時機已經(jīng)到來了。
但是，單純的危機不會導(dǎo)致范式更迭。因為危機出現(xiàn)時，人們往往只會修正理論去適應(yīng)新問題，或者甚至簡單將其忽略，留待后人解決。真正導(dǎo)致范式更迭的，是要在危機之外出現(xiàn)一個新的競爭的范式，否則什么都不會發(fā)生。
第九章 科學(xué)革命的本質(zhì)與必然性
什么是科學(xué)革命？為什么科學(xué)革命是必然的？對于這些問題，庫恩認為，科學(xué)革命和政治革命一樣，起源于科學(xué)共同體中的一小部分人逐漸感覺到，他們無法利用現(xiàn)有范式有效地探究自然界的某一方面。
除此之外，兩者還有更深刻的相似性。社會危機會導(dǎo)致相出現(xiàn)互競爭的陣營，而這些陣營一旦出現(xiàn)，便意味著政治解決危機方案的必然失敗，因為他們彼此的評價標準不同，所以不可能在政治框架內(nèi)解決彼此分歧，他們所能采取的只有超出政治的手段（比如武力）；科學(xué)革命也具有同樣的性質(zhì)，不同范式代表的是不同的世界觀，彼此之間幾乎沒有相似性——也就是庫恩所說的“不可通約性”，所以他們也只能借助于超出范式的手段來進行競爭。
作為一個例子，庫恩特別指出，只有認識到牛頓理論是錯誤的，才能夠接受愛因斯坦的理論。針對反對意見，庫恩指出，如果說在某些條件的限制下牛頓力學(xué)的預(yù)測與儀器的測量結(jié)果相似，那么這一說法幾乎可以運用到所有舊理論之上。
然而更重要的是，愛因斯坦理論中看似與牛頓理論一致的概念和定律，其實質(zhì)含義已經(jīng)完全改變了。比如說，兩種理論中都具有空間與時間的概念，然而兩者的本質(zhì)含義卻截然不同。
第十章 革命是世界觀的改變
“范式一改變，這世界本身也隨之改變了。”庫恩在這一章開頭就放出這句話。這也是貫穿了全章的核心內(nèi)容。
對于世界觀的改變，庫恩引入了認知心理學(xué)中格式塔的概念。他舉哥白尼天文學(xué)的例子說，在哥白尼之前，人們都將月球看作一顆行星；而在哥白尼之后，人們卻只能看到衛(wèi)星了。這就是在哥白尼前后，人們看待世界的方式發(fā)生了變化。
但是，實際情況應(yīng)該是哥白尼看待世界的方式與前人不同，然后才會發(fā)現(xiàn)月球是一顆衛(wèi)星。至于哥白尼世界觀改變的原因，根據(jù)庫恩所作的科學(xué)史研究，乃是源于他的太陽崇拜，而不是他的天文學(xué)知識。類似的情況也發(fā)生在伽利略身上。是伽利略的成長方式?jīng)Q定了他可以以不同于前人的方式看待亞里士多德的物理學(xué)，然后他才會依照自己的世界觀去做新的實驗；而不是反過來，他去做實驗，然后懷疑亞里士多德的物理學(xué)。
第十一章 革命是無形的
不太理解庫恩想表達什么，暫缺。
第十二章 革命的解決
這一章庫恩終于開始解決范式競爭的問題。即，如果新舊范式不具有可比性，那么新范式又如何得以推翻舊范式？
庫恩認為，能夠使科學(xué)家棄舊迎新的，就在于新理論本身的美感，或者說是科學(xué)家對于新理論的適應(yīng)感。雖然這種美感往往只能吸引一小部分人，但新理論的最終勝利卻有賴于著小部分人。正是他們出于非常個人的原因接受了新理論，然后在新理論的基礎(chǔ)上展開進一步研究，從而使得新理論的日漸完善，說服力也日漸強大，于是才會將整個科學(xué)共同體吸引過來。
這里要注意，現(xiàn)代西方建構(gòu)主義者將個人因素無限夸大，認為科學(xué)完全是社會的產(chǎn)物，與自然界毫無關(guān)系——這顯然是走過頭了。
另外，庫恩指出，所謂判決性試驗對于范式更迭其實是沒有意義的。很多情況下，當理論發(fā)生改變時，問題也就隨之改變了。庫恩舉出非歐幾何的例子：在將非歐幾何視作不可理喻的人看來，歐氏幾何是自然的反映，所以它的自洽性無需證明，反而非歐幾何必須要證明它同現(xiàn)實的對應(yīng)才可以算作可接受的數(shù)學(xué)；而贊同非歐幾何的人則認為，同現(xiàn)實的關(guān)系與幾何學(xué)的成立與否毫無關(guān)系，反而是幾何內(nèi)部的自洽性才是亟需證明的東西。
第十三章 通過范式而進步
庫恩反復(fù)強調(diào)，范式的轉(zhuǎn)換并不代表進步，因為新舊范式之間沒有一個共同的標準，所以根本無法判斷孰優(yōu)孰劣。但是從整體上看，科學(xué)卻似乎又是有明確方向的。對于此，庫恩以生物進化為例解釋說，生物的進化并沒有方向，它只是簡單遵循物競天擇的原則，但是最終它卻表現(xiàn)出由簡單向復(fù)雜的進化趨勢；科學(xué)也是一樣的。
