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美国科学院士托马斯·库恩的经典名著《科学革命的结构》 精彩段落摘抄
【书 名】：《科学革命的结构》(北京大学科技哲学丛书) 【著 者】： [美]托马斯·库恩 (Thomas Sammal Kuhn l922—— )是当代美国著名科学哲学家和科学史家，是历史主义学派的主要代表人物。曾就学于哈佛大学，先后获得哲学博士和法学博士。曾任美国科学史学会主席，现任美国科学院士。主要著作有：《科学革命的结构》(1962)、《必要的张力》(1977)等。 【译 者】： 金吾伦 胡新和 【出版社】： 北京大学出版社，2003年1月版 【价 格】： 14.00元 【简 介】： 本书被公认为是现代思想文库中的经典名著。它的出版成了20世纪科学哲学的转折点，开创了科学哲学的新时期。它无疑已导致了科学观上的一次深刻革命。当代科学和哲学的发展越来越显示出它的巨大意义和活力。任何一位想要了解科学及其演变的本质的人，不能不读这本新时代科学哲学的“圣经”。 托马斯·库恩的经典名著《科学革命的结构》 回顾、总结了科学发展史上科学革命的过程和特点，在挑战相对论的过程中将再次得到印证，他的文章对于挑战相对论这一重大科学革命不失指导意义。 以下是《科学革命的结构》精彩段落摘抄： 1. 常规科学是一种“扫尾工作” 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。 ……常规科学所研究的范围是很小的；……（常规研究）其视野也受到严格的限制。但这些因信仰范式而受到的限制，却正是科学发展所必不可少的。由于把注意力集中在小范围的相对深奥的那些问题上，范式会迫使科学家把自然界的某个部分研究得更细致更深入，没有范式的指导这样做，将是不可想象的。常规科学又具有一种内在机制，每当造成这些限制的范式不能有效地发挥作用时，它能保证使束缚研究的那些限制变得松弛。（第22页） ……“扫尾工作”体现在确定重要事实（确定研究范围和对象）、理论与事实相一致（检验和应用理论）、阐明理论（理论探究）这三个方面。（第31页） 2.常规科学的保守性和科学的进步性 常规科学的目的不在于事实或理论的新颖性，而当常规科学成功时，也无新颖性的发现可言。但科学研究却不断地发现新的和始所未料的现象，而且基本的新理论也一再地为科学家们所发明。历史甚至提示出，科学事业已经发展出了一套强有力的独特技巧，以产生这类令人惊讶的现象和理论。……那么，在范式指导下的研究，必定是一种引起范式改变的特别有效的方式。（第48页，第六章《反常与科学发现的突现》） 3. 发现和发明 （发现——事实的新颖性；发明——理论的新颖性）发现与发明之间的区别，……乃是非常人为的。这种人为性正是本论著中若干主要论题的重要线索。（第48页，第六章《反常与科学发现的突现》） 4. 发现是有结构的 这些（本章所列举的：氧的发现、X射线的发现和莱顿瓶的发现）发现决非孤立的事件，而是很长的历史过程，它们具有一种有规则地反复出现的结构。发现始于意识到反常，即始于认识到自然界总是以某种方法违反支配常规科学的范式所做的预测。于是，人们继续对反常领域进行或多或少是扩展性的探索。这种探索直到调整范式理论使反常变成与预测相符时为止。消化一类新的事实，要求对理论做更多的附加调整，除非完成了调整——科学家学会了用一种不同的方式看自然界——否则新的事实根本不会成为科学事实。（第48-49页，第六章《反常与科学发现的突现》） 5.科学新理论突现的结构 除牛顿的情况外，在上述所有例子中（哥白尼革命、牛顿革命、化学革命和爱因斯坦革命——大；以及光的波动理论、热力学理论和麦克斯韦电磁理论——小）科学家们所意识到的反常是如此长久和深刻，以致人们可以把它影响所及的领域恰如其分地说成是处于日益增长的危机状态中。因为它要求大规模的范式破坏，要求常规科学的问题和技巧有重大转变，所以，在新理论的突现之前，一般都有一段显著的专业不安全感时期。人们不难料想，这种不安全感是在常规科学解不开它本应解开的谜的这种持续失败中产生的。现在规则的失效，正是寻找新规则的前奏。（第62页，第七章《危机与科学理论的突现》） 6.危机与科学理论的突现 这三个例子（哥白尼革命、化学革命和爱因斯坦革命）几乎都非常典型。在每个案例中，一个新理论只有在常规的问题解决活动宣告失败之后才突现出来。再者，除了哥白尼的例子，其中科学之外的因素起了特别大的作用之外，理论的崩溃和增生作为危机的一个信号，在新理论崛起之前一二十年就出现了。新理论好像是对危机的一个直接回答。还有一点值得注意，虽然它也许算不上非常典型，这就是导致理论崩溃的那些问题都是那些早已被认识到了的问题。早先的常规科学实践有各种理由认为它们已经解决或全都能解决，这就有助于解释为什么一旦遭受失败，这种失败的感觉会显得如此之强烈。一种新问题未能解决往往会令人失望，但决不会令人惊奇。问题或谜题通常产生不出最初的一击，最后，这些范例还具有同一个共同特征，可能使人们对危机作用的印象更加深刻：造成危机的每个问题的解，在相应的科学中危机还未出现时，至少已经被部分地预见过；而在没有危机的情况下，这些预见被忽视了。这些预见之所以未能得到充分重视的原因之一，就是因为这些理论没有与常规科学实践中公认的难点连接起来。（第69-70页，第七章《危机与科学理论的突现》） 7. 危机意味着科学“需要更换工具的时代已经到来” 科学哲学家们已经一再论证过，对于任何一组已知的资料，总可以建构出一个以上的理论。科学史表明，尤其在新范式的早期发展阶段，发明出这样一种替代的理论也不是很困难的。但这种替代理论的发明恰恰是科学家们很少做的，除非是在其科学发展的前范式阶段和在其后演变期间非常特殊的场合。只要范式提供的工具能继续表现出有能力解决它所规定的问题，通过有信心地使用这些工具，科学就能得到最快和最深入的发展。理由是清楚的。科学中像制造业一样，更换工具是一种浪费，只有在不得已时才会这么做。危机的意义就在于，它指出更换工具的时代已经到来了。（第70页，第七章《危机与科学理论的突现》） 8. 范式是被替代的，而不是“升级”的 一个科学理论，一旦达到范式的地位，要宣布它无效，就必须有另一个合适的候选者取代它的地位才行。科学发展的历史研究已经告诉我们，迄今为止根本就不像否证主义方法论框框所说的能直接与自然界做比较的过程。……它的确意味着最终将成为中心要点的东西——即导致科学家拒斥先前已接受的理论之判别行动，总是同时伴随着接受另一个理论的决策，导致做出这种决策的判断，包含着范式与自然界的比较以及范式间的相互比较。 ……一旦发现了据以观察自然界的第一个范式，就再也不会有缺乏任何范式的研究工作了。拒斥一个范式而又不同时用另一个范式去取而代之，也就等于拒斥了科学本身。这种行为只反映出人的行为而不是范式……（第71，73页，第八章《对危机的反应》） 9. 范式不会被轻易抛弃，因为它会被修正 他们（指范式的维护者）将会设计出大量的注释他们的理论作特设性的修改，以消除任何表观的冲突。……因此，如果这些认识论的反例不只在于构成一种小小的刺激，那是因为它们有助于构建一种新的不同的科学分析理论，在这种分析理论中，这些反例就不会再是困难的来源了。……从一种新的科学知识理论来看，这些反常倒很像是恒真式。 ……不存在无反例的研究。……谜和反例之间不存在明显的分界线。（第72，73页，第八章《对危机的反应》） 10. 范式的转变远不是一个累积的过程 从一个处于危机的范式，转变到一个常规科学的新传统能从其中产生出来的新范式，远不是一个累积的过程，即远不是一个可以经由对旧范式的修改或扩展所能达到的过程。宁可说，它是在一个新的基础上重建该研究领域的过程，这种重建改变了研究领域中某些最基本的理论概括，也改变了该研究领域中许多范式的方法和应用。在这个转变期间，新旧范式所能解决的问题之间有一个很大的交集，但不完全重叠。在解谜的模式上，也还存在着一个决定性的差异。当转变完成时，专业的视野、方法和目标都将改变。（第78页，第八章《对危机的反应》） 11.获得新范式的人几乎总是非常年轻的人 获得新范式、做出这些基本发明的人几乎总是非常年轻的人，或者是新进入一个其范式将由他们所改变的领域的人，……他们很少在以前的实践中受常规科学传统规则的束缚，他们特别有可能看出，那些规则已不再适用了，并且去设计出另一套规则替代它们。（第83页，第八章《对危机的反应》） 12. 政治革命和科学革命的相似性 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。……一旦极化现象（指社会出现危机，社会分化为互相竞争的阵营或党派）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政治的、只与制度有关的事件。……正如在相互竞争的政治制度间做出选择一样，在相互竞争的范式之间做出选择，就等于在不相容的社会生活方式间做选择。正因为这样，范式的选择并不是也不能凭借常规科学所特有的评估程序，因为这些评估程序都部分依据某一特定范式，而正是这一特定范式出了毛病，才有其他范式试图取而代之。当不同范式在范式选择中彼此竞争、互相辩驳时，每一个范式都同时是论证的起点和终点。每一学派都用它自己的范式去为这一范式辩护。……在范式选择中就像在政治革命中一样，不存在超越相关共同体成员间的共识的标准，这样为了知道科学革命是如何实现的，我们不但要考察自然现象和逻辑的推动和影响，也要研究那些在各特殊的科学家共同体中有效的说服论辩技巧。（第85-87页，第九章《科学革命的本质与必然性》） 13.科学革命的本质是新范式取代旧范式 科学从未因累及始料未及的新奇现象而发展过——这种情形的例外几乎不存在。……那种揭示了反常现象的旧范式，是与能将这种反常消融为类规律的正常现象的新范式相冲突的。第六章中所讨论过的通过破坏旧范式才能得到新发现的例子，并非历史上的偶发事件。事实上没有其他有效的办法来产生新发现。 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。……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，新理论势必取代就理论。（第88-90页，第九章《科学革命的本质与必然性》） 14.革命是世界观的改变 从现代编史学的眼界来审视过去的研究纪录，科学史家可能会惊呼：范式一改变，这世界本身也随之改变了。科学家由一个新范式指引，去采用新工具，注意新领域。甚至更为重要的是，在革命过程中科学家用熟悉的工具去注意以前注意过的地方时，他们会看到新的不同的东西。这就好象整个专业共同体突然被载运到另一个行星上去，在那儿他们过去所熟悉的物体显现在一种不同的光线中，并与他们不熟悉的物体结合在一起。当然，那种事并没有发生过，科学共同体并没有经历地理上的迁移；实验室外日常事务依旧进行。尽管如此，范式改变的确使科学家对他们研究所及的世界的看法变了。只要他们与哪个世界的沟通是透过他们所看的和所干的，我们就可以说：在革命之后，科学家所面对的是一个不同的世界。（第101页，第十章《革命是世界观的改变》） 15. 再谈不可通约性 范式之间的竞争不是那种可以由证明来解决的战斗。 革命前与革命后的常规科学传统间的不可通约性，（表现在三个方面：）首先，竞争着的范式的支持者对于候补范式所应解决问题的清单看法不同。他们的标准或科学的定义并不一样…… （其次，）在新的范式中，老的词汇、概念和实验彼此之间有一种新的关系。其不可避免的结果，是两个互相竞争的学派之间存有误解…… （最后，）竞争着的范式的支持者在不同的世界中从事他们的事业。（第133-135页，第十二章《革命的解决》） 16.科学家很难完成范式的转变 正因为它是一种不可通约物之间的转变，竞争着的范式之间的转变就不可能（借助逻辑和中性经验的推动）逐步地完成。就像格式塔转换一样，它要么必须立即整个地变（虽然不必在瞬间完成），要么就根本不变。 那么，科学家事怎么完成这种转变的呢？部分答案是：他们经常不能。……马克斯·普朗克在他的《科学自传》中回顾自己的生涯时悲伤地谈到：“一个新的科学真理的胜利并不是靠使它的反对者信服和领悟，还不如说是因为它的反对者终于都死了，而熟悉这个新科学真理的新一代成长起来了。”（第136-137页，第十二章《革命的解决》） 17. 新范式是如何取代旧范式的？ （1） 在定量方面展示出比旧范式更加精确 （2） 宣称能够解决引起危机的问题（但这往往不够，也并非总能这么正当地宣称） （3） 在其他方面能够预言老范式流行时完全没有料想过的现象 （4） 新理论比旧理论“更灵巧”、“更适宜”或“更简洁”，也就是说，这是诉诸于个人的适宜感或美感 关于（4）的讨论： （在新旧范式进行论辩的时候，经常会出现这样的情况：）通常新范式的反对者能够正当地宣称：即使在旧范式遇到危机的领域中，新范式也不比旧的优越。当然，某些问题新范式处理得较好，它也揭示了某些新的规律性。但是旧范式仍有可能再加以精练来面对新的挑战，就如它以前成功地应付了其他挑战一样。第谷·布拉赫以地球为中心的天文学系统以及后来的各样燃素说翻版，都是对新范式侯选者的挑战的反应，而且都相当成功。还有，传统理论和程序的辩护者几乎总是能指出一些它的新对手尚未解决的问题，而那些问题从他们的观点看却根本不是问题。直到水的成分被发现为止，氢气的燃烧是支持燃素理论、反对拉瓦锡理论的一个强有力的论据。……即使在引发旧范式的危机的领域，新旧范式之间的论辩有时也几乎旗鼓相当。而在危机区域之外，传统范式常常会占据决定性优势。……简言之，如果新范式的侯选者一开始就必须被那些讲求实际的人用相对的解题能力来评估的话，科学中就不会有什么重大的革命发生。如果再加上我们前面讨论过的范式的不可通约性导出的反论证，那么科学中可能就根本不会发生什么革命了。（第138-143页，第十二章《革命的解决》） |