托马斯·库恩｜论“常规科学”和“革命科学”

论“常规科学”和“革命科学”

作者丨约翰·洛西

↑托马斯·库恩

01.

科学哲学

对正统学说的诸多批评有一种累积的效果。许多科学哲学家渐渐认为，用形式逻辑范畴来重建科学时会失去一些至关重要的东西。在他们看来，对“理论”、“确证”和“纳入”所作的正统分析与实际的科学实践少有相似性。

托马斯·库恩的《科学革命的结构》（第一版，1962年） 对科学作了一种非正统的科学解释，且被广泛讨论。库恩基于他本人对科学史发展的解释，对科学的进步作了一种“理性重建”。但库恩的重建并不仅仅是另一种科学史。毋宁说，它包含一种二阶评论，即科学哲学，就科学方法给出了规范性的结论。

图尔敏和汉森已经指出了对科学进步的理性重建可能采取的方向。他们强调了不连续性的重要性，科学家渐渐以新的方式来看待现象。库恩把这种强调发展成一个科学进步模型，“常规科学”时期与“革命科学”时期在其中交替进行。

02.

常规科学

科学史家最关注的是概念的革新。但许多科学（如果不是大多数科学）都是在较为乏味的层次上进行的，它包含一种“扫尾操作”， 把业已接受的“范式”应用于新情况。常规科学包括：

▎提高观测结果与基于范式的计算相一致的精确性；

▎扩展范式的范围，以涵盖其他现象；

▎确定普遍常数的值；

▎提出进一步阐明范式的定量定律；

▎判定把范式应用于新的领域哪一种方式最令人满意。

常规科学是一种保守的事业，库恩称之为“解难题活动”。只要对范式的应用令人满意地解释了现象，常规科学研究就能不受干扰地进行下去。但事实证明，某些材料很难解释。如果科学家们认为范式应当符合这些材料，那么对常规科学纲领的信心就会被动摇，这些材料所描述的那些现象也随之被视为一种反常。库恩同意图尔敏的看法，认为反常的出现促进了他样范式的发明。库恩宣称：

常规科学最终只会导致对反常和危机的承认。反常和危机不会以认真考虑和解释而告终，而会以一个类似于格式塔转换的相对突然和未经组织的事件而告终。

范式之间的竞争完全不同于竞相符合一组数据的数学函数之间的竞争。竞争的范式是不可公度的，它们反映了不同的概念导向。竞争范式的支持者们以不同的方式来看待某些类型的现象。例如，亚里士多德“看到”受约束物体在缓慢下落，牛顿则“看到”摆的（近乎）等时的运动。

03.

革命科学

一两个反常的存在不足以导致抛弃一个范式。库恩认为，证伪逻辑不适用于拒斥范式的情况。对范式的拒斥并非基于对范式的推论和经验证据的比较。毋宁说，对范式的拒斥是三项关系，涉及业已确立的范式、竞争的范式和观察证据。

随着一个可行的竞争范式的出现，科学进入了革命阶段。在这个阶段，所要求的似乎是两个范式与观察结果的比较。但只有有一种独立于范式的语言来记录观察结果，才能作出这种比较。这样一种语言是否可以得到呢？库恩认为没有。 他宣称, 在某种我无法进一步阐明的意义上，竞争范式的支持者是在不同的世界中从事其工作的。 一个世界包含着缓慢下落的受约束物体，另一个世界 则包含着一再重复运动的摆。 在一个世界中，溶液是化合物，在另一个世界中，溶液则是混和物。 一个世界嵌在平坦的空间模子中，另一个世界则嵌在弯曲的空间模子中。 这两组科学家在不同的世界中工作，当他们从同一点沿同一方向观看时，看到的是不同的事物。

因此，范式的替代类似于一种格式塔转换。竞争的范式并非完全可以公度。对于一个特定的问题，两种范式可能会作出不同种类的可容许的回答。例如，在笛卡尔主义传统中，问什么力作用于物体，就是要求明确指明正在对这个物体施加压力的其他物体。而在牛顿主义传统中，无需讨论接触作用就可以回答这个关于力的问题。只要指明恰当的数学函数就够了。此外，虽然一个新范式通常会包含来自旧范式的概念，但往往会以新的方式使用这些借来的概念。例如，在从牛顿物理学过渡到广义相对论时，“空间”、“时间”、“物质”等术语都经历了影响深远的重新解释。

04.

反思范式

以色列·舍夫勒（Israel Scheffler）抱怨库恩对范式替代的看法把科学史归结为一系列观点的接续。舍夫勒认为，与哲学体系的历史不同，科学史可以通过描述是否恰当来衡量。科学中的进步之所以可以衡量，是因为竞争的理论往往作出了相同的指称性要求。诚然，竞争的高层次理论可能会强加不同的分类系统，但被分类的往往是同样的对象。

↑以色列·舍夫勒

舍夫勒提出，库恩通过诉诸格式塔类比加剧了“看见X”与“把x看成某种东西”之间的混淆。舍夫勒指出，这并不意味着因为两个范式的分类系统不同，它们就是关于不同的对象。不同的范式有可能对同一组对象引入不同的分类方法。

考虑电子在同步加速器中的加速。如果我们按照牛顿力学的概念框架来解释这种情况，那么我们就给粒子赋予了一种独立于速度的“质量”。如果我们按照狭义相对论的概念框架来解释这种情况，那么我们就给粒子赋予了一种数值随速度变化的“质量”。这两个“质量”概念是不一样的。但如果在这些应用中，竞争理论有相同的所指，而且相对论解释在预测上更为成功，那么用狭义相对论来取代牛顿力学就被视为进步。

库恩否认相互竞争的范式可以通过描述的准确性来衡量，但他的确坚称，存在着合理性标准可以应用于范式的取代。最重要的是，胜利的范式必须能够建设性地处理导致危机的反常。而且在其他情况不变的情况下，定量精确性的增加有利于新范式。

↑《科学革命的结构》

在《科学革命的结构》第一版中，库恩明确指明了一种应当加诸历史发展的科学进步模式。这种模式是否适用必须由科学史家来确定。但在这样做之前，历史学家必须弄清楚这一模式的轮廓。他如何判定一个实验结果是否是反常，解难题的活动是否达到了危机阶段，或者是否已经发生格式塔转换呢？

不幸的是，库恩对“范式”概念的使用是模糊不清的。达德利·夏佩尔（Dudley Shapere） 和格尔德·布赫达尔 批评库恩在广义和狭义的“范式”之间移来移去。

在广义上，“范式”是一个“学科基体”或“某个共同体成员所共享的一整套信念、价值、技巧等”。科学从业者共同体的成员可能都相信理论实体（绝对空间、原子、场、基因……）的存在。此外，成员们对于哪些类型的研究和解释是重要的也许有一致意见（活体内还是活体外研究，接触作用还是用场来解释，决定论解释还是概率论解释……）。这些承诺和信念是广义“范式”的一部分。一个学科基体也包括一个或更多个狭义的“范式”。

在狭义上，“范式”是一种“范例”，是对科学理论的一种有影响的描述。在正常情况下，这些范例在教科书中得到陈述、增订和修正，教科书包含着对理论的标准说明和应用。

夏佩尔和布赫达尔指出，“范式”的这种模糊使用对库恩的科学史论点起了破坏作用。如果库恩想到的是狭义的范式，那么常规科学与革命科学之间的对比就大大缩小了。历史学家将不会谈论“对单个范式的阐明”，而不得不去讨论不同范例的更替。例如在狭义上，牛顿、达朗贝尔、拉格朗日、哈密顿和马赫都提出了不同的力学“范式”。但这些“范式”之间的过渡很难称得上是“革命”。另一方面，如果库恩想到的是广义的“范式”，那么这个概念将过于模糊而不能用作历史分析的工具。

05.

回应批评

在《科学革命的结构》第二版（1969年）的附言中，库恩承认他对“范式”的使用是模糊不清的。但他认为，历史-社会学研究也许可以既揭示范例，又揭示专业基体。社会学家首先考察参加的会议、阅读的期刊、发表的论文和引用的文献等，然后根据这些材料，他确认出不同的“从业者共同体”。接着他将考察共同体成员的行为，看看他们共同享有什么样的信念。

在对这些研究的可能结果进行分析时，库恩模糊了此前常规科学与革命科学之间清晰的界限。他预言，社会学研究的一个结果将是确认出大量较小的群体。他承认，一个微观共同体内部可能会发生一场革命而不引起科学内的动荡。他允许微观共同体内部不必先发生危机，一个范式就可以被另一个范式所取代。他增加了对危机形势的可能反应，包括把反常留待未来去考虑。

但更引人注目的是库恩承认，微观共同体内所从事的“常规科学”可以伴随着对科学“专业基体”的那些基本形而上学信念的争论。他承认，在19世纪，化学共同体的成员虽然对原子是否存在意见不一，但都在从事共同的解难题活动。成员们承诺使用某些研究技巧，但对这些技术的恰当解释常常持激烈的不同看法。

一些批评家抱怨说，在《科学革命的结构》第一版中，库恩对科学作了夸张的描述。例如沃金斯（Watkins）认为，库恩把科学描绘成由漫长的教条间隔所分开的一系列相距甚远的动荡。但是在库恩的附言中，常规科学已经失去了它以前具有的那种铁板一块的性质。就微观共同体的成员都同意一个范例（范式）的研究价值而言，常规科学已由微观共同体建立起来。现在库恩允许在没有任何危机的情况下取代一个范例。库恩似乎已经使批评者解除了武装。

的确，艾伦·默斯格雷夫（Alan Musgrave）宣称：“在我看来，库恩目前的‘常规科学’观将很难在那些人当中引起慌乱，那些人强烈反对他们在库恩第一版中所看到的东西或者自认为看到的东西。”

[美]约翰·洛西｜著，张卜天｜译，商务印书馆

文章选自《科学哲学的历史导论》

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