（科学技术哲学专业论文）评库恩学说及其在当代的意义.pdf

论文摘要 本文通过介绍科学革命的结构，以及科学家和人文学者对库恩学说的评 价，来揭示出他们对当代科学的不同态度，突出库恩学说在当代的意义。文章第 一部分重点介绍了库恩学说的主要内容，其中对库恩写此书的缘由即要解决一个 什么样的问题作了比较深入的挖掘，突出他写此书的目的和意义所在。第二部分 主要写库恩学说引起的社会反响，科学家对库恩的质疑和人文学者对库恩的赞 赏，这部分介绍他们对库恩观点的态度，引用他们的原话直接评论。第三章总论， 综上科学家与人文学者对库恩学说的评论，从而提出我自己对库恩学说的观点： 首先，库恩学说开辟了史学研究的新视野，特别是对研究中国古代史的意义，应 从整体的观点来研究，不存在中西科学的随意比附。其次，科学家和人文学者对 库恩学说的分歧原因做出评析，提出解决分歧在于科学家与人文学者的共同努 力。最后，回到库恩从人的、历史的角度来看科学，他的意义就在于沟通了两个 对当代人类生活具有重大意义的领域一科学与人文，为现代科学注入“人性” 的因素。 关键词：库恩学说科学人文当代意义 v n d sa r t i c l ei n t r o d u c e dk u l m st h e o r y ：s t r u c t u r eo fs c i e n t i f i cr c v o l u t i o n s 勰 w e l la ss c i e n t i s t sa n ds c h o l a r so fh u m a n i t i e sc r i t i c i z e dk t l d l l l st h e o r yt or e v c a lt h e i x a t t i t u d e st os c i e n c e p r o m i n e n tk u l m st h e o r yi ne o r l t e m p o r a r ys i g n i f i c a n c e t h ef i r s to fa r t i c l ei n t r o d u c e dt h em a i nc o i l t e n to fk u h n ，st h e o r y , e s p e c i a l l yw h yk u l m w r o t et h ec a u s ( ：o fb o o ka n dw a n t e dt os o l v ew h a tk i n do fp r o b l e m ，s t r e s s e dt l a e p u r p o s et l a a th ew r o t et h i sb o o k a n ds i g n i f i c a c c t h es e c o n dp a r ti ss o c i a lr e s p o n s eo f k u l m v i e wf r o mt h es c i e n t i s t sa n ds c h o l a r so fh u m a n i t i e s 啦p a r tj st h a tt h e i r a t t i t u d e st o w a r dk u l m v i e w ：t l a es c i e n t i s t sq u e s t i o n e da n dk l l h l l $ a p p r e e i a t i o no f s e l a o l a r so fh u m a n i t i e s t h eo r i g i n a lw o r d sw h i c hq u o t e dt h e i ro w nw o r d st oc o m m e n t d i r e c t l y t h eg e n e r a lc h a p t e rt h r e e ：ip u tf o r w a r dm yo w nv i e w ：f i r s to fa l l ，b vk u l m ，s t h ev i c w l ) o i n tw el o o k sa tt i l eh i s t o r yr e s e a r c ht l a c1 1 c y ra g t eo f v i e w ，k u l m st h e o r y t o s t u d y c h i n af u n c t i o no fa n c i e n th i s t o r ys h o u l dc o l n co nf r o mo v e r a l l p e r s p e c t i v e ，t h e r ei sn o tt h ec h i n e , s c i e n c ea n dt h ew e s t e ms c i e n c e a tw i l l c o m p a r i s o n s e c o n d l y ，t l a es c i e n t i s ta n dt h eh u m a n i t i e ss c h o l a rm a d et h ee v a l u a t i o n a n da n a l y s i st ok u h n st h e o r yd i v e r g e n tt e a , s o mp r o p o s e dt os o l y ed i f f e r e n c ew i t l at h e i o i n te f f o r to fs c i e n t i s ta n dt l a ch u m a n i t i e ss c h o l a r s f i n a l l y , g e tb a c kt ok u l m st h e s j s f i o mp e r s o n , h i s t o r i c a lv i e w p o i n to fs c i e n c e ，：k u h n st h e o r yo fc o n t e m p o r a r y s i g n i f i c a n c el i e si nt h ec o m m t m i c a t i o nb e t w e e nt h et w ov a l r so fh u m a nl i f cj so fg r e a t s i g n i f i c a n c et ot l a c 丘e l do fs d e n o e ，a n dh u m a n i t i e sa n dp o u r si n t o ”t l a ch u m a nn a t u r e ” f o rt l a em o d e r ns c i e n c e k e yw o r d ：k u l a n s t h e o r y ,s c i e n c e , h u m a n i t i e s ， c o n t e m p o r a r ys i g n i f i c a n c e 学位论文独创性声明 本学位论文是我在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果我声明，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人 已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出过重要贡献的其他 个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名：l 妥巨杰日期：勰：2 ：j = ：谚 学位论文授权使用声明 本人完全了解上海师范大学有关保留，使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在 解密后适用本规定 学位论文作者签名：1 禹降囊导师签名：旆多侈 日期： 引言 科学、人文两种文化之争是2 0 世纪以来全球文化争论的焦点之一，特别是 2 0 世纪末，爆发了席卷全球的“科学大战，”争论的双方是当代的科学家和人文 学者。其间，库恩的思想一次又一次被大量的引用，美国物理学家索卡尔( a l a n s o k a l ) 称库恩f f h o m a si ( 1 l h n ) 为“后现代之父，”诺贝尔物理学奖得主温伯格 ( s t e v e nw e i n b e r g ) 也认为“库恩应对后现代的观点负责；”而当代人文学者却把库 恩当作他们的同盟，认为是库恩为他们“开辟了研究道路。”通过分析发现，科 学家对库恩的观点多半持批评的态度，认为其对科学的解释根本不符合他们科学 研究的实际情况，为什么他们不赞成库恩的观点，也许其根本原因在于他们认为 库恩颠覆了科学客观性，以及对科学的进步观，真理观所持的极端怀疑的态度， 这与他们的哲学思想相背离。而人文学者( 哲学家、历史学家、社会学家等) 以 自己的立场进行了不同的解读，他们强调了库恩学说中的历史、社会心理等人文 因素并将之推进到自己的研究领域，体现出他们对现代科学的不同态度。在今天， 科学的巨大成功，使科学知识话语占据霸主地位，在这样的时代，重提库恩学说， 评价该学说的实际含义，可以使我们发掘出库恩思想中非常重要的方面，即从人 的、历史的角度来理解科学，为现代科学注入“人性”的因素。也许，库恩学说 的当代意义就在于沟通了两个对当代人类生活具有重大意义的领域科学与 人文，让人在科学技术提供的生存平台上更有人性的生活，否则人将不复为人。 第一章库恩学说简介 第一节库恩学说的问题意识 早在1 9 4 7 年，库思作为一名物理系的研究生，在写作论文时，参加了一次 非理科学生的实验性的大学课程，被要求作一个力学起源问题的演讲，这促使他 去研读亚里士多德的物理学，使他惊讶的是：亚里士多德在物理学以外的问 题领域，他是一个如此敏锐的自然主义的观察者，在除了物理学以外的其它问题 上，他对现象的解释十分深刻透彻，为什么一讲到运动问题上就一败涂地呢? 为 什么他会犯在后来人看来如此明显、荒谬的错误昵? 而对这种观点又会有那么多 的后继者如此长久地认真对待呢? 这使得库恩甚为困惑，在库恩看来亚里士多德 根本不懂力学，对力学表现得非常无知，是一位糟糕的物理学家，亚里士多德的 文章，无论在逻辑上还是在观察上，都满是令入乞惊的错误。但在随后的一个夏 天，这种困惑涣然冰释了，库思意识到之所以发生这样的误读是因为：自己所受 的是经典物理学( 即牛顿力学) 教育，所以是在牛顿的力学框架中来解读亚里士 多德的力学的。亚里士多德的主题是“性质的变化，”如在思考一块自由下落的 石头时，亚里士多德看到的是状态的改变而不是一个过程。因而对他来说，运动 的相关测量是移动的总距离和消耗的总时间，从中产生的参数是我们今天称作平 均速度的量，而不是速度。类似地，石头是受它的本性驱使而趋向它最终的静止， 这些概念参数构成他著名的“运动定律”的大部分基础，并赋予它们以意义。亚 氏的力学表现为人们直观上、常识中可以把握的，既包括石头下落，也包括小孩 子长大成人，他的运动，可分为“向上”和“向下，”这种运动只是“状态的变 化。”其特点是这种运动有终结，他的运动都是回归它的“天然。”而这两个框架 是完全不同的，因此他领悟到：可以采取另一种方式阅读亚里士多德的物理学， 对过时的文本恢复过时的读法，即只有在亚里士多德的物理学的框架下谈论他的 力学才有意义。“领会了这种新读后，牵强附会的隐喻往往成了自然主义的记录， 许多明显的荒谬也不见了，”“亚氏为什么要那么讲运动，人们为什么要那么认 2 真对待他的说法，就没有什么难以理解之处了。他甚至认为亚里士多德的这些 困难也几乎都不能归之为错误了。在经历了这件事情之后，“寻求一种最好的或 最易于理解的解读方式，就成了我的历史研究中的主要问题。”2 读亚里士多德的 书使库恩看到一种人们对待自然以及用语言描述自然的方式的全面变革，而且不 应该把这种变革说成是知识的增加或者是错误的逐步改正。用库恩自己的话说： 这对我的科学观产生了决定性的影响。很明显，这里也使库恩意识到认识框架转 换的重要意义。从这以后，他始终在寻找一种能把这些认识加以严格表述的理论， 多年以后，他终于找到了这一理论。 库恩在哈佛念书时，虽然念的是物理学，但与科学社会学的开山人默顿 ( r o b e r tm e r t o n ) ，其次是美国科学史家萨顿( s a r t o n ) 和他的弟子科恩( l b c o h e n ， 美国第二位获得科学史学位的人，) 巴伯( b e r n a r db a r b e r ，默顿的学生，正进行科 学社会学的研究) ，库恩的导师柯南特( j a m e sb c o n a u t ，哈佛科学史的创立者) ， 这些人都与库恩有颇多的接触。可以说，库恩除了理论物理学的学习外，还在一 个社会学家，科学史家的学术环境中成长的，这些学者在库恩以后近五十年的学 术生涯中与库恩来往密切，他们的学术兴趣和学术方法各不相同，但又有其共同 性，所以可以相互激发，相互启迪。这期间，库恩又进入美国行为科学高级研究 中心，这对库恩的思想发展具有重要的意义，他暂时离开了自己熟悉的自然科学 和科学史的坏境，进入一个社会科学、尤其是社会学家的群体。他的科学工作还 深受物理学家和科学史家威廉惠威尔( w w h e w e l l ) 的影响，他的“论从史 出”的观点和对科学事实的精细分析，以及科学史家柯瓦雷( k o y r e ) 的工作对 库恩学说的影响，特别是他的奠基性著作伽利略研究中引入历史学概念，即 伽利略如何进行研究，比他的成果更值得我们现代人关注，这一切都使库恩意识 到：科学不再是年表上的罗列的互不相关的事实，科学家也不是一些孤独怪癖的 天才。库恩对自己提出的问题是：为什么科学家共同体与社会学家关于科学的问 题与方法的本质在看法上具有如此明显的差异? 自然科学家是否比社会科学家 对这些问题的解答更坚实或持久，何以社会科学中有诸多不相容的理论和模式共 存，以及各种学术流派，而自然科学一般没有相互抵触的理论和方法同时存在? 行为科学研究中心的研究人员向库恩展示了一种他所完全不了解的研究学问的 1 f 美l 托马斯库恩：必要的张力 ，范岱年纪树立译北京大学出版社， 2 0 0 3 年，序言) 第3 页 2 岗托马斯库恩：必要的张力) ，范岱年纪树立译，北京大学出版社， 2 0 0 3 年，第4 页 3 方式。他发现，自然科学的研究中有一种对科学家行为的隐而不露的约束，这种 约束的作用非常奇特，这种约束的转变方式也非常特别，这也是使得自然科学研 究比社会科学研究更加坚实、持久的原因。而在社会学领域，他们对科学问题与 方法的看法非常不一致，存在着明显的差异，他希望找出这些差异的来源。这样 的学术经历是独特的：他受到了科学专业、语言及语言学、历史和哲学等门类的 比较严格的训练，如柯南特所强调的“案例研究”方法一滴水也能反映太阳的 光辉一就对库恩的学术研究风格产生了深远的影响，后来库恩的科学革命的 结构( 以下简称结构) 就是献给柯南特的，献辞写到：献给j a m e , sb c o n a n t ， 本书始于他的启迪。 这里还想特别提到的是2 0 世纪2 0 年代开始的很长一段时间，逻辑实证主义 一直在西方科学哲学占主导地位，它的影响甚至扩展到其它哲学领域和科学研究 领域，而且一度被视为“正统的科学哲学，”( 参见约翰洛西的科学哲学历史 导论) 逻辑实证主义强调科学理论的逻辑分析，追求科学语言的清晰性和准确 性，用逻辑的语言来表达自己的观点，它们强调科学发展的积累模式，把科学理 解为科学理论的总和，科学的发展就是新的理论不断被发现的过程。其次是逻辑 实证论者相信科学方法的存在，如卡尔纳普( r u d o l p hc a r n a p ) 认为归纳法是科 学取得成功的重要方法，而波普尔( k a r lp o p p e r ) 这个对逻辑实证主义持批评态 度的证伪主义者，虽然对永恒的真理观提出怀疑，但仍然相信方法论的存在，认 为科学理论虽不能被证实，却能被证伪，可以通过证伪的方法来取舍理论。正是 科学的巨大成功使人们都认为有可靠的方法作保证的，这种独特的科学方法还可 以保证科学知识的合理性，科学也就等同于永恒的真理或不断接近永恒真理的相 对真理。他们都排斥或忽视科学的社会、心理研究。库恩在对科学史的考察时， 发现研究科学史，上述那些被称为“内部进路”的思路，在当时占主导地位，甚 至认为这是进行科学研究的唯一认可的形式，而把科学家作为一个更大文化范围 中的社会群体，关注他们的活动，这称之为“外部进路，”对科学的外部研究当 时却受到极大的排斥，一般作为“内部进路”的对立面。“内部进路”和“外部 迸路”很少有紧密或互有成效的联系，“库恩认为，外在的社会的、经济的和思 想的条件肯定会对科学活动的理解增加头等重要的分析纬度。们应把二者结合起 3 【美】托马斯库恩：科学革命的结构) ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，2 0 0 3 年， 第6 页 4 来，也许是这个学科面临的最大挑战，而现在也已有了日益增多的做出反应的迹 象，但只要看看这个领域的现状就一定仍然会把它们看作两个实际上分离的学 科。4 库恩想把两个相分离、看似对立的领域结合起来，因此必须找一个能把这 两个领域都融通、结合起来的概念。 这样的问题意识使库恩需要一个核心概念，这个概念既能兼顾社会的影响和 科学内部逻辑的作用，又能兼顾社会学和历史学，真正把科学史研究的内在思路 和外在思路联合起来，而不是以一者取代另一者，也不是把两者机械的合并，而 是通过深入的历史研究，动态的揭示这两方面因素在科学发展过程中共同作用的 机制，从而在文化、社会、历史的宏大背景下展示科学的发展，并能从多个角度 来理解科学。库恩明确的表达了这一想法，“使我认识到此后我称之为范式 的东西在科学研究中所起的作用。”“范式”就成了库恩研究科学史的核心概念， 这一概念将酝酿已久的思想串联起来了，有了自己的中心内容，结构一书也 就水到渠成了。 第二节库恩科学哲学的主要观点 一、范式与科学共同体 范式在库恩的结构一书中贯穿始终，对它的定义也很多，从词源学上看， “范式”( p a r a d i g m ) 一词借自语言学，原意是语法中表示词形的变化规则，如 名词变格，动词变位等。按照库恩自己的说法：“公认的科学成就，它们在一段 时间里为实践共同体提供了典型的问题与解答。”5 他举例说，亚里士多德的物 理学，托勒密的天文学大全、牛顿的 原理和光学、弗兰克林的电 学、拉瓦锡的化学以及赖尔的地质学这些著作和许多其他的著作， 都在一段时间内为以后几代实践者暗暗规定了一个研究领域的合理问题和方法。 这些著作之所以能起到这样的作用，就在于它们共同具有两个基本的特征。一、 它们的成就空前地吸引一批坚定的拥护者，使他们脱离科学活动的其他竞争模 4 【美1 托马斯库恩；必要的张力 ，范岱年纪树立译，北京大学出版社，2 0 0 3 年，第1 1 0 页 5 【美1 托马斯库恩：科学革命的结构，金吾伦胡薪和译，北京大学出版杜，2 0 0 3 年，第4 页 5 式。二、这些成就又足以无限制地为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种 问题。库恩明确指出：凡是共同具有这两个特征的成就，我之后便称之为“范式。” 其后他又在不同的文中定义范式，如：范式是科学家观察自然的向导，也是他们 从事研究的依据；范式是一个成熟的科学共同在某段时间内所接纳的研究方法、 问题领域和解题标准的源头活水；范式是一个公认的模型或模式( p a t t e r ) ；范式 就是“解题的标准，”范式是共有的范例；范式是“整个事实与理论的网络；”范 式是“特定的信念与预想；”范式是科学活动的基本部分，也是科学的基本部分； 范式是理论、观点、方法、标准、仪器和理论设备；范式是“学科基质；”范式 是一种在新的或更严格的条件下有待进一步澄清和明确的对象，范式是共同体共 同承诺的信念；。库恩在文章的不同之处对范式作了不同的定义，它的意义 也就较为宽泛。总结这些说法，可以将这一概念大体上看作一批科学家( 称科学 家共同体) 共同使用的一套规范，它包括一组问题、接替手段、解题标准及在这 个规范内被认可的一些重大的科学成就的混合体。在库恩看来，自然界过于复杂， 无法随意探索，范式是一个探索计划。它既指出难题，又保证这些难题能够解决。 正因为有了范式为基础，它比前科学时期( 没有形成范式) 发展得更为迅速。库 恩的“范式”概念指明了这一点。任何一门成熟的科学都是在一个统一的范式下 进行的。 库恩的“范式”和“科学共同体”这两个词是密切相关的，库恩说：“范式 一词，无论在实际上还是在逻辑上都十分接近科学共同体。”他的范式理论是建 立在他的“科学共同体”的概念基础上的，在1 9 6 9 年说：如果我现在重写我的 那本书( 结构) ，那么我要从论述科学共同体的结构开始。“一个范式是一个科 学共同体的成员所共有的东西，反过来，一个科学共同体由共有一个范式的人组 成。”而且只有在这一特定范式工作下的科学家所共有的，范式就是一个给定共 同的成员所共有的信念、价值标准、技术等。一个科学共同体由同一学科专业领 域中的工作者组成，他们都经受过近似的教育和专业训练，在这个程度上，他们 都钻研过同样的技术文献，并从中获取同样的教益；每个科学共同体一般都有它 自己的一个主题；共同体是本书描述为科学知识的生产者和确认者的单位。因此 库恩坚持认为，我们发现科学性质的方法，“本质上是社会学的，而发现科学的 6 【美l 托马斯库恩：科学革命的结构) ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，2 0 0 3 年， 第1 5 8 页 6 性质要通过考察科学团体的性质，发现它珍视什么、容忍什么和鄙视什么。”7 科学家个人可以出于各种各样的理由接受新范式，其理由则与“科学家个人 特有的经历和个性有关。甚至创新者的国籍、他们已有的声望也能起到重要的作 用。”8 那么，范式和科学共同体是怎样形成的，这里涉及到库恩关于科学发展模 式的观点。 二、库恩科学发展的基本模式 库恩在提出和解释“范式”这一重要概念的基础上，提出了科学发展的动态 模式，他描述了科学从产生到规范化，到发生困难危机，到他称之为“革命”的 突变，解决这些危机、科学就从新进入正常状态这样一个首尾相接的历史过程， 他的科学发展模式也就分成三个部分：从前科学到常规科学到危机和革命再到新 的常规科学不断交替出现的过程。 前科学阶段，公认的范式尚未形成，其主要特征就是基本原理上的杂乱分陈 和争论不休，既没有原则上的共同立场，也没有普遍认可的理论几乎是每一 个人都有各自的主张，每一个理论都需从头开始，以便证明其独特之处。由于没 有共同的信念作保证，每一位科学家都被迫重新为这个领域建造基础和实验，他 们也可以自由的选择支持他们理论的观察和实验，因为不存在每一位科学家都使 用的标准方法或被迫解释的标准现象，在这时候，他们的著作不只是与大自然对 话，更多的是与其它学派的成员们直接的对话。库恩举例说在1 8 世纪电学研究 史上，范式还没形成时，有多少电学实验家，就有多少关于电的本质的观点，但 他们关于电的概念又有共同的东西，套用德国哲学家维特根斯坦的话：这些理论 都不过是家族相似9 而已。正是这些类似对基本观点的不一致表征，才在慢慢靠 近一个普遍接受的范式。又如1 7 世纪末叶，还没有普遍接受关于光的本质的观 点，相反地，却有着许多竞争的学派和子学派，他们有把光看作是从物质固体中 发射出来的粒子，另有一批人认为光是一种物体与眼睛之间的媒质的变态，又有 一些人则用媒质与从眼睛发射出来的物质相互作用来解释光，此外，还有各种组 合与变形解释。每一个相应的学派都从它与某种特定的形而上学的关系中吸取力 7 【英】拉卡托斯：批判与知识的增长 ，周寄中译，华夏出版社。 1 9 8 7 年，第3 0 0 页 【美】托马斯库恩：科学革命的结构 ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，2 0 0 3 年，第1 3 8 页。 家族相似的确定依戟于我们的直接能力，没有固定的标准，所以可能因人而异 7 量，每一个学派都强调作为范式观察结果的那些光学现象，而这些现象正是该派 理论最能解释的。正是经过这些长期的争论，逐渐形成统一的理论、观点和方法， 最后形成一个一致公认的范式，科学也就从非常规时期进入常规科学阶段。 取得了一个范式，便意味着有了一套共同的标准，具有统一的定律、理论、 应用和仪器一为特定的连贯的科学研究的传统提供模型。而且暗暗规定了一个 研究领域的合理问题和方法，于是就进入常规科学。 常规科学：它是库恩结构一书仅次于范式的主要概念之一，在已有范式 指导下具体研究，库恩认为常规科学是科学家团体在范式的指导下不断积累知识 的过程，因此常态科学具有几个特征：一、。扩展范式”或称为“完善范式，”扩 展那些范式所展示出来的特别具有启发性的事实，增进这些事实与范式之间的吻 合程度，并且力图使范式本身更加明晰。如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、麦克斯韦使电磁场数学化在开 始时很大程度上是选取的、不完备的、有可能成功的预示。常规科学就在于实现 这些预示。m 二、“根据范式进行研究，”在常规科学阶段，在范式指导下，科学 家从事大量平凡的工作，用库恩的话说：常规科学就是从事一些扫尾工作，这个 工作不是我们通常理解的似乎毫无意义可言，可有可无的，而是令人迷醉的，大 多科学家倾其一生所从事的正是这些扫尾工作。这种活动似乎是强把自然塞进一 个由范式提供的已经制成而且相当坚实的盒子里。三、“常规科学的目的不是去 发现新类型的现象，”常规科学最引人注目的特点在于：它要求创新的东西很少， 不管是观念的还是现象的都很少，既然常规科学的目的不在于真正重大的发现， 那为什么要进行这样的研究呢? 库恩认为，至少对于科学家来说，常规研究获得 的结果是重大的，因为扩大了应用范式的可能范围，提高了应用的精确性，事实 上，那些没有装进盒子内的现象，常常是视两不见的；也不是发明新理论，而且 往往也难以容忍别人发现新理论，常规科学研究在于澄清所已经提供的那些现象 与理论。“库恩因此把常规科学的研究活动比喻成解谜似的活动，就是在范式指 导下去解决该领域的难题，难题就像谜，解决的途径是多种多样的，但一定会有 个谜底，常规科学研究的结果能够预期，而且往往相当详尽。1 2 四、“常规科学 ”【美l 托马斯库恩：科学革命的结构 ， “【美l 托马斯库恩：科学革命的结构) ， ”溶l 托马斯痒恩；科学革命的结构， 金吾伦胡新和译，北京大学出版社，第2 2 页。 金吾伦胡新和译，北京大学出版社，第2 2 页。 金吾伦胡新和译，北京大学出版社，第3 3 页 8 是进步的关键，”这个阶段是极其具有意义的，是科学进步的关键时刻，之所以 说常规科学活动有此奇特效应，是因为“把注意力集中在小范围相对深奥的那些 问题上，范式会使科学家把自然界的某个部分研究得更细致更深入，”1 3 “常规 科学活动在任何给定的时间内有明确进行的方向，”正是范式给了常规科学的标 准和限定了某些要解决的问题，并把科学工作聚集到这些问题上来，从而推动了 常规科学的迅速发展。“取得了范式所容许的那类更深奥的研究，是任何一个科 学领域在发展中达到成熟的标准。但任何一个范式统治地位都不是一劳永逸的。 随着常态科学的渐进式发展，“科学研究继续不断地揭示出意料之外的现象( 反 常) ，”如前所述，常态科学也会出现反常现象。但那时科学家是不怀疑范式，只 是怀疑自己的解题能力或仪器设备的精确度、或者通过增加辅助性条件来消化反 常、或听之任之，认为它并非一个急需解决的问题。但随着反常现象愈来愈多， 愈来愈频繁，人们对范式开始怀疑，对它的信念开始动摇，于是就引起了危机， 引起了不同派别之间的争论。科学共同体开始分裂，范式统的局面就结束了。 反常积累到不能容忍，意味着科学革命的到来。所谓反常，就是现象与范式 的预期不相符，也就是人们无法用现有的范式对现象做出解释，一开始，科学家 对最初出现的反常，采取不大在意的容忍态度，愿意等待一下，如科学家对牛顿 的“反比平方”律的态度，由于对地球近地点运动的测量与对它的计算不一致， 有人建议修改它，但没有一个科学家认真对待这种建议，他们实际上采取了容忍 的态度。直到1 7 5 0 年才证明不是牛顿的“反比平方”律错了，而是用以计算的 数学错了。那么，在什么情况下科学家才会对“反常”加以认真对待? “只有科 学家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 其分地说成是处以日益增长的危机状态，因为它要求大规模的修改范式，要求常 规科学的问题和技巧有重大转变。”1 5 反常特别引人注目时，科学家就不能再无 视它了。库恩认为只有那些严重的反常，如消除反常的一再失效才可能导致危机， 这时科学家面对的这个范式已经不能解决许多长期存在的问题，于是危机就发生 了。在危机中，科学家从解决难题转到争论原则( 在常规科学时期科学家是不争 论原则的) 发现新范式上。这时，几乎总是由“年轻人或新手”改变了“游戏规 玎【美】托马斯库思：科学革命的结构 ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，第2 2 页。 f 美】托马斯库恩：科学革命的结构 ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，第4 页 u 【美】托马斯库恩：科学革命的结构h 金吾伦胡新和译，北京大学出版社，第6 2 页 9 则，”这个过程光有逻辑和实验是不够的，非理性因素起了很大的作用，如哥白 尼将不动点从地球改变为太阳不是逻辑的推导，只是这样显得更简单、方便而已。 因此库恩特别声明：“有时外部条件可能有助于把一个纯粹的反常转变为一场尖 锐危机的源泉。”1 6 在这种情况下，科学家开始根据不同的形而上学思考范式， 共同体开始分裂，意见分歧突现，危机可能导致以下三种结局：1 、常态科学解 决严重反常，危机暂时平息；2 、科学家认识到现有条件下严重的反常一时无法 解决，有待下一代科学家核心工具出现时才能解决，危机暂时搁置：3 、提出新 范式取代旧范式，这引起科学革命。库恩认为，前两种是暂时的，后一种结局是 必然的，最终不可避免的导致科学革命的发生。 库恩尤其指出科学革命在这里是指科学发展中的非累积性事件，其中旧范式 全部或部分地为一个与其完全不能并立的崭新范式所取代。他用科学革命和政治 革命作类比：科学革命也像政治革命一样：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 这方面的研究是起引导作用的。如哥自尼的天文学革命与拉瓦锡的化学革命就是 一次重大范式转换，科学革命只对那些其研究领域受到范式转换直接影响的研究 者，才会有革命的感觉，就局外人而言革命只不过是一个发展过程中的必经阶段 而已。他举例说：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辐射存在的影响，但对开尔文、克鲁克斯、伦琴 等研究辐射理论或阴极射线管的人而言，x 射线的发现必然要破坏旧范式，同时， 创造新范式。库恩在结构中说：。每一次革命都迫使科学家共同体抛弃一种 盛极一时的科学理论，而赞成一种与之不相容的理论。每一次革命都将产生科学 所探讨的问题的转移，专家用以确定什么是接受的问题或可算作是合理的问题解 决的标准也相应地产生了转移，每一次革命也改变了科学的思维方式，以致我们 最终将需要做这样的描述，即在其中进行科学研究的世界也发生了转变。这些改 变，连同几乎总是伴随这些改交而产生的争论一起，都是科学革命的决定性特 征。”1 。7 在他看来，革命前后新旧范式中的概念已经赋予完全不同的涵义，认为 完全是一次扭转乾坤的变化。旧范式到新范式的转变，远不是一个累计过程，也 不是一个可以由对旧范式的修改或扩展所能达到的过程，而是一个在新的基础上 玷【美】托马斯库恩： 科学革命的结构，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，2 0 0 3 年。第s _ _ 6 页 1 7 f 美】托马斯库恩：锌 学革命的结构，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，7 , 0 0 3 年，第5 页 1 0 重建该研究领域的过程。这种重建改变了研究领域中某些基本的理论概括和原 则，也改变了研究领域中许多范式的方法和应用，范式的改变意味着专业的视野、 方法和目标都改变了，取得了一个范式，便意味着又有了一套共同的标准，具有 同一的定律、理论、应用和仪器为特定的连贯的科学研究的传统提供模型。 而且暗暗规定了一个研究领域的合理问题和方法，新的常规研究又开始了。“为 了知道科学革命是如何实现的，我们不但要考察自然界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。”这就引 出了新旧范式的不可通约性问题。 科学革命和不可通约性是相联系的：库恩认为科学革命的改变意味着：世界 观的改变，科学家所面对的是一个不同的世界；看待世界的方式完全改变了，接 受一个新范式的科学家会以与以前不一样的方式来看这个世界；原因是前后范式 的不可通约。不可通约性的基本意义有四种：第一、新旧范式是不兼容的，或者 说是逻辑上是不可比较的，因为范式转换的变化过程，是一种不可通约物之间的 转变因此竞争着的范式之间不可能( 借助逻辑和中性经验的推动) 逐步完成。” 第二、不同的理论范式具有不同的解难题标准，关于什么是科学难题，如何解难 题以及解题的标准，前后两个范式均有不同的看法。第三、范式的变化是世界观 的转变。范式的变化使人们所看到的世界的面貌改变了，持有不同范式的科学家 看到的是不同的世界。随着范式的变化，世界的画面也变化了。第四、范式的转 变是经验的转变，不同范式的科学家不拥有相同的直接经验，没有独立于范式之 外的中立观察事实，其次，范式的转变总是年青人战胜年老者。危机过去了，理 论的选择问题得到了解决，又出现了新的、普遍被接受的范式。这个范式决定了 新的常规科学传统，科学家也就在新的范式指导下按照新的研究方法、新的评价 标准来发现问题和解决问题，努力阐明、发展和扩充这个新的范式。 这样，在波普尔的视野里，科学史是一个人类的认识不断逼近真理的过程， 在这一过程中，理论在反常( 证伪) 的打击下，不断遭到反驳。而在库恩看来， 科学史就是长期的常规科学时期镶嵌着若干短暂的革命时期，不同的范式是不可 比的，它们之间没有必然的逻辑联系。如爱因斯坦的相对论就是与牛顿完全不同 的范式。质量这个术语的意义在两个理论中是不一样的，表示质量的方程明显不 1 【美】托马新库恩：科学革命的结构 ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，2 0 0 3 年，第8 7 页 1 9 【美】托马斯库恩：科学革命的结构，金吾伦胡新和译，北京大学出版社2 0 0 3 年，第1 3 5 页 1 1 同，在牛顿力学中质量是物体本身的属性，独立于参考系，而在相对论中，质量 与物体相对于参考系的运动有关，所以，尽管经典力学的质量在数值上等于相对 论的静止质量，但二者在逻辑上没有联系。而反常在常规科学时期几乎不会对科 学产生任何作用。显然，在这里，波普尔与库恩处在尖锐对立之中。 科学革命与不可通约性的观点涉及到库恩对科学理论的真理观、进步观所持 的态度，库恩说：“更精确地说，我们可能不得不抛弃这样一种不管是明确还是 含糊的想法：范式的转变使科学家和向他们学习的人越来越接近真理。”他把科 学进步比喻成一种达尔文似的进化，“这一进化过程不朝向任何目标。”“我们把 科学发展看成是从某一时刻科学共同体的知识状态出发的演化过程。”加“而无 需一设定好的目标，一种永恒不变的真，其中的科学知识的发展的每一阶段，都 是一个更好的范例。”2 1 因此他说：“科学的进步”甚至于“科学的客观性”这类 用语就可能显得是多余的。2 【美】托马斯库恩：科学革命的结构 ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社，2 0 0 3 年，第1 5 3 页。 2 1 【美】托马斯库恩：科学革命的结构 ，金吾伦胡新和译，北京大学出版社， 2 0 0 3 年，第1 5 5 页。 笠i 美】托马斯库恩：科学革命的结构，金吾伦胡新和译，北京大学出版社， 2 0 0 3 年，第1 4 6 页 第二章质疑与赞赏：库恩学说引起的社会反响 第一节来自科学家集团的质疑 当代科学家对库恩的观点一般持批评的态度，这里选取几位有代表的科学家 来评述他们对库恩学说的态度，以及他们对科学理论的真理性、客观性、进步性 的看法。 一、对范式的质疑 史蒂文温伯格，美国理论物理学家，1 9 7 9 年获诺贝尔物理学奖得者，他 以独特的科学家身份，对库恩的结构一书，做出如下评述： 对大多人来说，库恩的范式观是批判的主要对象，而温伯格认为：“对范 式，一词的争吵似乎并不重要，与仅仅一套明确的理论相比，存在着更多的科学 共识，这点库恩是正确的。我们需要一个词，用于与传统看法相融合并符合我们 常规科学时期的理论，范式会与其它词一样有效。”温伯格对库恩的范式观 并没存在太多的质疑。而在由范式引导之下的常规科学研究阶段，温伯格认为： “库恩过高的估计了常规科学时期科学家受他们的范式束缚的程度。”他举例说： “即使标准模型为当今基础物理学的常规科学时期提供了一种范式，它也有 几个特别之处，包含诸如量子的质量和电荷这样的必须任意调整、使该理论与实 验符合的至少1 8 个数值常量，而且，标准模型不能容纳引力。理论家知道他们 需要找到一种更满意的新理论，标准模型只是它的一个很好的近视，而且实验家 正在非常努力地工作，想找一些与标准模型预言不相符的新数据。” “库恩夸张了我们对范式的痴迷程度，而且特别夸大了在常规科学时期不注 意意外发现的程度。库恩说常规科学工作没有发现新现象的份，在这一点上他完 全错了。”之后他又用宇宙学和基本粒子物理学这两个领域的实例研究来论证， 最后结论认为： “现代大爆炸宇宙学引入了标准模型这个词，以强调我并不是把它看作 ! 美】史蒂文温伯格：仰望苍穹) ，黄艳华江向东译，上海科技教育出版社，2 0 0 4 ，第1 5 7 页 每个人都应发誓真诚地信奉它这样的定论，而是看作所有物理学家和天文学家集 会讨论宇宙学计算和观测时的一个共同的基础。仍然存在像阿尔文和霍伊尔这样 的可敬的物理学家和天文学家，他们不喜欢已渐成的共识的方向。他们中的一些 人攻击的正是这种共识的想法，坚持一种光辉的道路的科学思想取代继续的 革命。在革命中所有人都会追随他们自己的思想，而且在他们自己的方向上行 进。” 。在2 0 世纪7 0 年代基本粒子物理学也进入了一个常规科学的新时期。更早 些时候它处于一种混乱状态，不是由于缺少数据实际上有足够多的数据 而是由于缺少能解释这些数据的令人信服的理论主体。到了2 0 世纪7 0 年代初期， 理论的发展和一些重要的新实验使得在基本粒子物理学之间达成了一种共识，它 被具体化为现在所称的一种标准模型，在一段时间里一些物理学家仍然持怀疑态 度，因为他们感到还没有足够多的实验去证明标准模型的正确性，或者是这些实 验数据可以用其他方式去解释。”2 4 二、对新旧范式不可通约性的质疑 温伯格对库恩的范式的不可通约性理论同样持批评态度，他说“库恩科学革 命理论的过激部分仍然足够过激，而且我认为它是相当错误的。” “首先，科学家们不能在看待事物之问来回切换，而且在一次科学革命 之后他们变得不能理解以前所了解的科学，这是不正确的。”他以库恩自己用爱 因斯坦的相对论力学来代替牛顿力学例子来论证：“实际上，培养新物理学家的 过程中我们教给他们的仍然是真正古老的牛顿力学，而且他们永远不会忘记如何 用牛顿的方式去思考，即使是他们学了爱因斯坦的相对论之后也是如此。”温伯 格分析说： “的确，在爱因斯坦革命期间，关于质量的概念存在许多不确定性， 可是这已经完全解决了，而且实际上今天质量这个词最频繁地指的是静止 质量即不因运动而改变的物体的内在性质，这与爱因斯坦之前理解质量的方式 大致相同。含义虽然能改变，但通常它们是在增加完备性和限定精确性的方向上 做改交，因此我们不会丧失对过去的常规科学时期的理论的理解能力。” 甜f 期史蒂文温伯格：f 率望苍穹，黄艳华江向东译，上海科技教育出版社，2 0 0 4 年，第1 6 6 页 1 4 “事实上，在一个常规科学时期成年的科学家觉得，去理解在以前的科学革 命中的科学家的工作是相当困难的，以至于在这方面我们常常几乎不能再现由革 命引起的完形变化。” “在判断科学进步的本质时，我们必须看成熟的科学理论，而不是在它们刚 形成时的理论。” “科学革命也无需改变我们评价理论的方式，以免形成不可通约的不同范 式，任何地方，我都不曾看到库恩所说的在不同范式之阋无从比较的迹象。 我们的观点变了，可是我们用极其相同的方式来评估我们的理论，即如果一种理 论是建立在简单普遍的原理之上并且能以一种自然的方式在解释实验数据时做 得很好，那它就被看作是成功的，虽然没有法则告诉我们去评价理论的具体方式 及简单普遍的原理或自然准确的意味着什么，但经过很长一段时间，经验就会教 我们如何去判断哪种类型的理论会带来理解自然的乐趣。评价理论的方式是不存 在突兀的改变，会使得在革命的前后不可能去比较理论的真实性。”2 5 同样，温 伯格充分运用物理学中的事实来批评库恩关于科学革命的观点。他认为：对在科 学革命中所发生变化的和未发生变化的始终保持诚实这一点是非常重要的，在 结构一书中并未对此加以区分。因此他对科学理论进行了区分： “现代物理学理论中有种硬的部分( 硬的意味着并不难但却耐久，就像 古生物学中的骨头或者考古学中陶器的碎片) ，一般由方程组本身再加上一些关 于在运算中符号表示什么以及它们适用于何种现象的这些解释一起组成的。然后 还有种软的部分；它是我们用来自我解释这些方程为什么会有效的现实形式。 科学中硬的部分永远不会随着范式的变化而变化的，它会在一次一次的变化 中一直保存下来，只有所谓的软的部分改变了。2 6 三、对科学理论之真理性、客观性、进步性的质疑 温伯格对库恩的科学观尤为不满，在他的书中，多次提到“库恩反对科学是 在向客观真理迈进这种观点”是不正确的，是“令科学家感到尤为苦恼的，”因 墨【美】史蒂文温伯格；仰望苍穹，黄艳华扛向东译，上海科技教育出版社，2 0 0 4 年，第1 5 9 1 6 1 页 籀陕i 史蒂文温伯格：仰望苍穹