库恩科学革命的结构

科学革命的结构——库恩库恩简介托马斯·塞缪尔·库恩（1922—1996）1922年7月18日出生于美国俄亥俄州的辛辛那提市的一个殷实的实业家家里。库恩于1943年以优异成绩毕业于哈佛大学物理系，并获物理学学士学位。二次世界大战期间，库恩在哈佛大学研究生班学习，战争后期作为文职人员服兵役，并受科学研究与开发署委派赴欧洲。他分别于1946年和1949年获得哈佛大学物理学硕士和博士学位，学位论文是关于理论物理学的。从1948年到1956年，他在哈佛大学从事各种职位的工作，直到提升为普通教育学和科学史专业的助理教授。他于1956年受聘于贝克莱加州大学，并于1961年成为该校科学史专业的正教授。1964年，他被任命为普林斯顿大学科学哲学和科学史的派恩讲座教授，在此教席上一干便是十五年。1979年他回到波士顿，受聘于麻省理工学院。自1982年起至1991年退休，他担任麻省理工学院洛克菲勒讲座的哲学教授，库恩是这个教席的第一任教授。退休后成为麻省理工学院荣誉教授。1982年曾获萨顿科学史奖章。他还获得各大学和机构授予的荣誉学位，其中包括圣母大学、哥伦比亚大学、芝加哥大学、帕多瓦大学等。库恩因患支气管和喉癌于1996年6月17日卒于麻省康桥家中，享年73岁。库恩一生共出版过五部学术专著和许多论文。他的主要著作包括：《哥白尼革命；西方思想发展中的行星天文学》(1957)、《科学革命的结构》（1962）、《必要的张力》(1977)，《黑体理论和量子的不连续性》（1978）。《哥白尼革命》强调指出这场革命是科学与思想史相结合的代表。哥白尼在其日心说中表明的观点与西方文艺复兴的人文传统密不可分。库恩在该书的序言中说：“革命集中在天文学内，不坚实地把握行星天文学工具的资料和概念，革命的本质、时机和原因就难以理解。”因而，库恩特别注重天文学的观察与概念之间的关系。此外，他还关注哥白尼时代对天文学产生影响的其他因素，包括哲学体系、宗教体系和世俗政治的影响。天文学革命正是在这种内外环境的互动过程中才得以爆发。因此，天文学革命的多元结构和革命的多元性以及那些非天文学的信念均具有重要意义。实际上，库恩的《哥白尼革命》一书已经孕育了他的核心概念——范式——的思想。经过十五年的潜心研究，库恩于1962年出版了一本仅10万言的小书《科学革命的结构》（以下简称《结构》），就是这么一本小部头的学术专著却成就了一部划时代的名篇。该书以范式概念为中心，系统论述了科学知识增长的模式。《结构》出版之后，轰动了整个学术界，形成一阵库恩“冲击波”，成为科学哲学的转折点。在科学哲学史开辟了一个既不同于逻辑实证主义，又不同于否证主义的“历史学派”时期。它无疑已导致了科学观上的一次深刻革命。同时还对经济学、社会学、人类学、心理学、语言学等诸多人文社会科学领域产生广泛的影响，同时引起了哲学上的诸多争论。潘朵拉之盒希腊神话有这么一则故事：宙斯企图毁灭人类而创造了美丽少女潘朵拉，她被诸神送到人间，赠与埃波米修斯为妻，并给她一宝盒随身携带，嘱勿打开。潘朵拉好奇启盖，从中飞出各种灾害、祸患和疾病的小妖，散布大地，从此人类生活陷入无穷惨境。英国科学哲学家拉维茨称库恩的科学观无异于“踢开了潘朵拉之盒的盖子。”作为结构的理论1．导言库恩认为传统的科学观，不论是归纳主义的还是证伪主义的，都经不起历史证据的比较。库恩认为应该使科学理论和他所理解的历史情况更加符合一致，他的科学理论后来就是作为这样一种努力而发展起来的。他的理论的一个关键性的特点是，强调科学进步的革命性质，这里的革命意味着放弃一种理论结构并代之以另一种不相容的理论结构。另一个重要特点是，科学社会团体的社会学特征在库恩的理论中起着重要作用。在库恩为一方，波普尔和拉卡托斯为另一方的这两者之间，主要的分歧在于前者强调社会学因素。库恩关于一门科学如何进步的图景可以概括为下列开放的图式：前科学——常规科学——危机——革命——新的常规科学——新的危机。在一门科学形成以前的杂乱无章和五花八门的活动，在某一规范得到某一科学团体的坚持时，终于变成为结构、有方向的事业。构成一种规范的是：某一特定科学团体所采纳的、一般性的理论假定和应用这些假定的定律和技术。在一种规范内工作的人们，不论这种规范是牛顿的力学、波动光学、分析化学或是别的什么，都是在从事库恩所说的常规科学。常现科学家将在他们为了解释和适应实验结果所揭示的实在世界某些有关方面的情况而进行的努力中，阐明和发展规范。在这样做的时候，他们会不可避免地经历困难。遇到明显的证伪。如果对这一类困难失去了控制，危机状态就发展起来。危机的解决，发生在全新的规范出现并吸引越来越多科学家的忠诚直到原先那个破绽百出的规范终于被放弃的时候。不连续的变化构成一次科学革命。新的规范，充满了希望而不是被显然无法克服的困难所困扰的规范，现在指引着新的常规科学活动的进行，直到它陷入严重的麻烦，导致一场带来新的革命的新的危机。2．规范和常规科学一门成熟的科学是由单一的一种规范所支配的。规范为在它所支配的科学内合理的工作规定标准。它协调并且指导在这规范内工作的一群常规科学家“解决难题”活动。根据库恩的观点，有一个能够维持常规科学传统的规范的存在，是区别科学与非科学的特征。牛顿的力学、波动光学和经典电磁学全都曾经构成为也许仍然构成为规范，因而有资格被称为科学。大部分现代社会学缺乏规范，因而也就没有资格被认为是科学。规范1、规范包括基本定律、和把基本定律应用到各种不同类型情况中去的标准方法。例如牛顿的运动定律形成了牛顿规范的一部分，而麦克斯韦的方程式则形成了经典电磁理论规范的一部分。规范也包括把基本定律应用到各种不同类型情况中去的标准方法。例如，牛顿的规范将包括把牛顿的各种定律应用到行星运行、钟摆、台球冲撞以及其他诸如此类的现象上去的方法。2、仪器的制造、使用及其使用技术。牛顿的规范应用于天文学，包括各种合格的望远镜的使用，以及使用望远镜的技术，和对用望远镜收集到的资料加以校正的各种技术。3、规范的另一个组成部分由一些非常一般的形而上学原则所组成，这些原则对规范内的工作起指导作用。在整个十九世纪，支配着牛顿规范的，大致是象这样的一种假定：“应该把整个物理世界解释为按照牛顿运动定律在各种力的影响下运转着的机械系统，”而十七世纪笛卡儿的纲领则包括这个原则：“虚空是没有的，物质的宇宙是一台大钟，其中所有的力都表现为推力。”4、所有的规范都包含一些非常一般的方法论规定如：“认真努力使你们的规范与自然匹配，”或是“把使规范与自然匹配的努力的失败看成是严重的问题。”常规科学库恩把常规科学描绘成按照某一规范的规则进行的解决难题的活动。而难题具有理论和实验两方面的性质。例如，在牛顿规范内，典型的理论难题包括为处理处于一个以上引力影响下的行星运动问题设计数学技术，以及为把牛顿定律应用于流体而发展适当的假定。实验难题包括改进望远镜观测的精确度，以及发展能够可靠测量引力常数的实验技术。常规科学家必须预先假定，规范为在规范内出现的问题提供解决的手段。解决某一难题的失败，被看成是科学家的失败而不是规范的缺陷。无法解决的难题，被看成是反常而不是规范的证伪。3．危机和革命危机：大量的反常出现时危机就到来了，常规科学家满怀信心地在某一规范所规定的界限明确的领域内工作。规范向他提出一系列明确的问题以及他相信对于解决那些问题是恰当的方法。如果他为了任何一次未能解决某个问题的失败而抱怨规范，他将会象木匠抱怨自己的工具一样受到指责。尽管如此，失败还是会遇到的，这样一次次的失败终于达到了如此严重的程度，以致对规范构成了一次严重危机并使这一规范被完全不相容的另一规范所代替。危机的严重性将由于对立的规范的出现而深化。新的规范将和旧的非常不同而且互不相容。根本的分歧是各种各样的。革命：新（规范）范式代替旧（规范）范式。规范的不可通约性每一种规范都会把世界看成是由不同种类的东西构成的。亚里士多德的规范认为，宇宙分为两个截然不同的领域，不可败坏、永不变化的月上区和容易破坏的、不断变化的地区。后来的规范认为整个宇宙都是由相同的几种物质构成的。拉瓦锡以前的化学包含有这样一种看法，认为世界上有一种叫做燃素的东西会在物质燃烧时被释放出来。拉瓦锡的新的规范却认为并没有燃索这样的东西，而氧这种气体却是存在的，并且在燃烧中起着十分不同的作用。麦克斯韦的电磁理论包含一种占据着所有空间的以太，而爱因斯坦对电磁理论的根本改造都消除了以太。互相对立的规范会把不同种类的问题看成是合理或有意义的。关于燃素的重量的问题对于主张燃索理论的科学家是重要的，对于拉瓦锡却毫无意义。不同的规范也包含着各不相同、互不相容的标准。没有原因的运动在亚里土多德看来是荒诞不经的，在牛顿看来却是天经地义的。现代微观物理学中有不少可描述的现象包含着不确定性，这种不确定性在牛顿纲领中是没有立足地的。科学家对世界某一特定方面的看法，是受他在其中工作的那种规范指导的。库恩论证说，在某种意义上，互相对立的规范的支持者，“生活在不同的世界之中”。对于个别科学家由忠于某一规范转为忠于不相容的另一规范这种变化，库恩比之为“格式塔转换”，也就是“宗教信仰的转变”。没有任何纯逻辑的论据可以证明一种规范就比另一种规范优越，并因而可以迫使一个有理性的科学家作出这种改变。这种证明之所以不可能的理由之一是，一个科学家对某一科学理论价值的判断所牵涉到的因素是多种多样的。个别科学家的决定将取决于他给予不同的因素以优先地位。这些因素包括诸如简单性、和某一迫切的社会需要的联系、解决某一特定问题的能力之类等等。所以，当某一规范和另一规范竞争的时候之所以没有任何逻辑上令人非信不可的论据，能够使有理性的科学家不得不放弃一种而选择另一种，是有着不少彼此密切相关的原因的。没有科学家必须用来评判规范的价值或前途的单一准则，而且，彼此竞争的纲领的支持者各有自己的一套标准，甚至以不同的方式看待世界，用不同的语言描述世界。对立规范的支持者之间的论证和讨论的目的应该是说服而不是强迫。引起一场科学革命的，不是个别科学家，而是作为整体的有关科学团体，放弃某一规范和采纳另一新规范。新科学观的影响作为科学史家，库恩在《结构》中，描绘出一种大异其趣的科学观。库恩的成功是显而易见的。他创造性地引入了“范式”这一概念，把它作为开展科学活动的基础，作为科学研究的思想工具和实用工具。他运用这个新概念，比较恰当地描绘了科学发展的动态图景，使他的科学发展模式既有高度的概括性，又有生动的直观性，并且充分体现了动静结合的规律，强调了科学革命在科学发展中的地位和作用。在科学哲学领域完成了一场“革命”，开辟了一条崭新的道路。库恩所树立的科学形象，不仅使科学史荣登思想史殿堂，而且它可以帮助科学家洞察科学的真正本质，把握科学发展的趋势，有效地开展科学研究。对库恩科学观的众多批评认为库恩引进了理论选择和理论接受中的非理性和相对主义，批评的根源主要来自“不可通约性”的论点。库恩在讨论科学革命的结果时说过．“‘科学进步’甚至‘科学客观性’这类空话也许看来在某种程度上是多余的。”他还说过；“科学家并没有发现自然界的真理，他们没有愈来愈接近真理。”在范式选择中就象在政治革命中的一样，没有比团体的赞助更高的标准了”这显然是不承认科学真理，不承认理论选样的实践标准。批评者指责他打开了“潘朵拉盒子”，使科学成为一种非理性的事业，甚至使科学进步也失去了客观标准。《结构》这部著作自出版以来，在国际学术界获得了广泛的注意，引起了强烈的反响。人们或褒或贬，毁誉不一。一位科学史家说：“我对这本书的看法和对其他一些书的看法一样。它被专家们详加驳斥而生存下来了，在这样的意义上也就成了经典著作。我认为经典著作的定义就是这样。”另一位哲学史家则提出意见说：“这是一本令人迷惑的书。因为它至少是近二十年来科学史中最有才华、最有影响的论著，而它的错误观念也是赫赫有名的。”《结构》销售近一百万部，被译成二十几种语言。《大英百科全书》对《结构》一书作了盖棺论定式的评价，“《科学革命的结构》是20世纪历史与哲学领域中最具影响的著作之一。该书除了为科学史和科学哲学领域