科學革命的結構 · XI　 革命是無形的

我們還必須問，科學革命怎樣結束。可是在這樣做以前，自然界似乎要求作最後的嘗試以加強關於它們存在的信念。迄今為止我已試圖用實例顯示革命，例子可以增加得令人生厭。但是，很清楚，大多數例子是因為熟悉而故意選擇的，通常已經不看成是革命，而是科學知識的增補，這些可能會是不起作用的。我提出為什麼革命已被證明幾乎是看不見的，是有十分充分的理由的。科學家和醫匠兩者都從權威的來源獲得了他們對創造性科學活動的許多印象，部分出於重要的功能方面的理由，故意隱蔽科學革命的存在和意義。只有當那個權威的本質已被認識和分析時，人們才能希望做出充分有效的歷史事例。而且，這一點儘管要在我的最後一章里才能充分展開，現在所需要的分析將開始簡要地說明科學工作的一個方面，並把它同其他創造性的事業，也許除神學以外，最清楚地區別開來。 至於權威的來源，我心目中主要有科學教科書以及模仿它們的普及讀物和哲學著作。所有這三類書籍有一件事是共同的，直到最近，除了通過研究工作的實踐以外，關於科學的情報還沒有其他重要來源可以得到。他們致力於一批已經表達得很清楚有力的問題，資料和理論，大多數常常是一套特殊的規範，在他們寫作時就把這套規範交給科學團體。教科書本身的目的是要傳達現代科學語言的詞彙和句法。普及讀物企圖用比較接近日常生活的語言來描述同樣的應用。而科學的哲學，特別是在說英語的世界裡，則分析科學知識的同樣完備的主體的邏輯結構。儘管更充分的處理必然會涉及這三類之間的真正區別，但在這裡我們最關心的卻是它們的相似點。三者全都記錄著過去的革命的穩定的結果，並因此表現當前的常現科學傳統的基礎。為了實現它們的作用，他們並不需要提供關於那些基礎首先被這個行業承認然後被信奉的道路的可靠情報。至少，就教科書來說，甚至有很好的理由表明，為什麼在這些問題上，他們應當故意使人誤解。 我們在第二章中指出了，對教科書或者它們的相當讀物的增長著的信賴，是任何科學領域中出現第一個規範的不變的伴隨物。這本書的最後一章將證明，一門成熟的科學靠這樣一些教科書處於支配地位會從其他領域有效地分化出它的發展形態。目前讓我們簡單地認為在其他領域中沒有先例的範圍內，外行和醫生兩者的科學知識都是以教科書和源自教科書的其他少數文獻為基礎的。可是，教科書是使常規科學永久存在的教育工具，每當常現科學的語言，問題結構或標準改變時，必須全部或部分重寫。總之，它們在每一次科學革命以後必須重寫，而且，一旦重寫，它們就不可避免地不僅要掩飾革命的作用，而且要隱瞞產生它們的這一次革命的存在本身。除非他在他自己的一生中親自經驗過一次革命，教科書的讀者，不論是科學家還是外行的歷史感覺只能擴展到這個領域中最近的革命的結果。 因而，教科書開始時除去科學家對學科更為意識，然後開始為他們已經清除的東西提供代替物。科學教科書的特點是只含有一點兒歷史，或者是在序言裡，或者更常見的是在早期的偉大英雄的零散的參考書里。學生和專業人員從這樣一些參考書中感到象一種長期存在的傳統的參加者。然而，科學家們從教科書得到的傳統中感到他們所參與的傳統事實上從來沒有存在過。科學教科書（以及許多比較陳舊的科學史）只涉及過去的科學家的部分工作，這些工作可以很容易地被看成是對說明和解決教科書的規範問題的貢獻，理由既是明顯的也是很起作用的。部分由於選擇，部分由於歪曲，早期的科學家們盲目地聲稱是對同一組確定的問題發生作用，並符合於同一組準則，而且似乎已經使科學理論和方法中的最新革命成為科學的。毫不奇怪，在每一次科學革命以後，教科書和它們提出的歷史傳統必需重寫。而且也用不到奇怪，隨著教科書被重寫，科學又一次被歸結為似乎主要是積累起來的。 當然，科學家們並不是傾向於把他們的學科的過去理解為直線式地向它現存的占優勢地位發展的唯一團體。回過頭來寫歷史的誘惑既是普遍存在的，也是持續不斷的。但是，科學家們更受重寫歷史這種誘惑的影響，部分是因為，科學研究的結果表明，並不明顯地依賴於探究歷史的來龍去脈，部分是因為，除了在危機和革命時期以外，科學家現在的立場似乎是如此地牢固。不論是科學的現在還是過去，歷史細節愈多，或者對歷史細節所負的責任越大，只能把人為的成分給予人類的癖性，錯誤和混亂。為什麼要推崇科學的最好的和最持久的努力已經使科學有可能拋棄的東西呢？藐視歷史事實在科學界的意識形態中是根深蒂固的，而且可能還在起作用。這同一個行業卻給其他各種事實上的細節以最高的價值。懷德海寫道：「對忘掉它的締造者猶豫不決的科學已不再為人所知了。」這句話抓住了科學團體的非歷史精神。然而，他並不是完全正確的，對科學來說，象其他事業一樣，確實需要他們的英雄，而且確實銘記著他們的名字。幸而科學家們不再忘記這些英雄，而是已經能忘記或者修正了他們的工作。 結果是一種持久的傾向，使科學史看起來是直線式的或者積累起來的，這種傾向甚至影響到科學家們在回顧他們自己的研究工作。例如，道爾頓關於他的化學原子論的發展的三個不一致的報告使他看來似乎他很早就對那些化學上的化合比例問題感興趣了，後來他是由於解決了這些問題而著名的。事實上，這些問題看來是有了解他才發現的，因而在他自己的創造性工作以前已經很接近於完成了。①所有道爾頓的報告忽略的是把一整套以前局限於物理學和氣象學的問題和概念用於化學的革命影響。這就是道爾頓所做的，結果是這個領域改變方向，這種改變了的方向引導化學家從舊資料提出新問題和引出新結論。 再舉一個例子，牛頓寫道，伽利略已經發現了引力產生一種運動，與時間的平方成正比。事實上，當伽利略的動力學定理被納入牛頓自己的動力學概念的公式時確實採取了那種形式。但是。伽利略並沒有說過這種事情。他討論落體很少提到力，更不必說引起物體降落的一種均勻的引力了。 ② 由於對伽利略的信任，回答一個問題不允許問伽利略的規範，牛頓的敘述在科學家們問過的有關運動問題，以及在他們感到能夠接受的回答中掩蓋了重新闡述的小而革命的作用、但是，恰好是在對問題的闡述和回答方面，這種改變遠比新穎的經驗上的發現更能說明從亞里士多德的力學到伽利略的力學和從伽利略的力學到牛頓力學的過渡。由於掩蓋了這樣一些改變，教科書傾向於把科學的發展說成直線式的，並掩蓋著一個處在科學發展的最有意義的插曲中心的過程。 ① L·K．納什：《道爾頓的化學原子論的起源》，《Isis》，第XLVII卷；（1956年）；第101～116頁。 ② 關於牛頓的意見，參看弗洛里安卡喬里編：《牛頓爵士的自然哲學的數學原理和他的世界體系》，（貝克萊，加利福尼亞， 1946年，英文版），第21頁。這一段應當同伽利略在他自己的《關於兩門新科學的對話》中的討論相比較。H．克魯和A．德·塞爾維歐譯，（伊文思頓，伊利諾斯，1946年；英文版）第151～176頁。 前面的例子，每一個都在一次革命前後表現出重建歷史的開端，這種歷史一般都由革命後的科學教科書完成的。但是，在完成時都包含了比上述更多得多的對歷史的曲解。那些曲解使革命看不見了，安排教種書中仍然可以看得見的材料暗含著一個過程，只要它存在，就會否定革命的作用。因為他們的目的在於使學生很快地了解現代科學團體認為它所知道的東西，教科書把現代常規科學的各種實驗、概念、定律和理論儘可能處理成分離的和幾乎是連續的。作為教育，這種描述技巧是無可指責的。但是，當它同一般科學著作的非歷史的氣氛以及同上面討論的有時是故意的曲解相結合時。就不可抗拒地多半會產生一種強烈的印象：通過一系列個人的發現和發明，科學達到了它現在的狀態，當集中在一起時，就構成現代技術知識的主體。教科書的描述包含著，從科學事業開始時起，科學家們就已經為今天的規範中包含的特殊目的奮鬥了。科學家們在一個可以同給建築物上加磚塊相比較的過程中，一個一個地，給現代科學教科書中提供的知識主體上加上另一個事實、概念、定律或理論。 但是，這不是科學發展的道路。現代常規船的許多難題，直到最近的科學革命為止還不存在。它們很少能追溯到科學史的開端，他們現在就是在這個範圍內發生的。前幾代用他們自己的儀器和他們自己解決問題的準則研究他們自己的問題。也不只是那些問題已經改變了。倒不如說教科書中適合於自然界的規範的整個事實和理論的網絡已經變了。例如，化李組成的及培不變僅僅是一個化學家們能用實驗在任何一個世界裡都能發現的經驗事實嗎？化學家們就是在這個世界範圍內做實驗的。或者倒不如說它是事實和理論聯繫起來的新結構中的一種不容置疑的因素。道爾頓適應過整個早期化學經驗，在這個過程中改變著那種經驗。或者由於同樣的理由，不變的力所產生的不變的加速度僅僅是力學的學生們總歸找得到的事實嗎？或者倒不如說這是要回答最初僅僅在牛頓力學的範圍以內引起的一個問題，那種理論能根據提出這個問題以前有效的知識主體來回答。 這些問題在這裡是問教科書描述的一件一件地發現的事實表現為什麼。但是，很明顯他們也含有教科書所提出的是理論的意思。當然，那些理論確實「適合於這些事實」，但是由於把以前可以接受的資料轉化為對在先的規範根本不存在的事實。而這就意味著那些理論也不是一件一件地發展成為適應於始終在那兒的事實的。不如說，他們從革命地重新闡述以前的科學傳統開始同他們適應的事實一起出現，在這種傳統範圍以內，科學家們和自然界之間的以知識為媒介的關係並不是完全相同的。 最後一個例子可以澄清教科書描述對我們的科學發展的印象的衝擊。每一本初等化學教科書都必須討論化學元素概念。當引進這個概念時，幾乎總是認為它的起源於十七世紀的化學家羅柏特·波義耳，和他的《懷疑的化學家》，注意的讀者會發現「元素」的定義十分接近於今天所用的定義。提到波義耳的貢獻，幫助初學者認識到，化學並不是從橫胺藥物開始的；另外，它告訴初學者，科學家的傳統任務之一就是要發明這種概念。作為教育寶庫的一部分，它使一個人成為一個科學家，這種歸因是很成功的。然而，它又一次表明，歷史上錯誤的方式，給學生和外行兩者對科學事業的本質以錯誤的印象。 按照波義耳，他是完全正確的，他對一個元素的「定義」不過是傳統的化學概念的抽象；波義耳提出這個定義只是為了證明，根本不存在化學元素這樣的東西，作為歷史，教科書對波義耳的貢獻的說法是完全錯誤的。①當然，那種錯誤雖然同其他任何對資料的歪曲一樣是無足輕重的。可是，當這種錯誤首先混合起來，然後進入教科書的技術結構，並促成了對科學的印象，就不是無足輕重的了。象「時間」、天能量」、「力」或者「粒子」、元素的概念等都是教科書的組成成分，往往根本不是「發明」或「發現」的。尤其是波義耳的定義，至少能追溯到亞里士多德，往前通過拉瓦錫，進入現代教科書。然而，那不是說，科學自古以來已經具有現代的元素概念。象波義耳那種詞句上的定義，就它們本身考慮時，科學內容很少。它們並不是對意義（如是有這樣的意義）完全合乎邏輯的詳細說明，而更近似教育上的輔助物。科學概念在一本教科書或者其他有系統的描述範圍內，只有當它們所指的同其他科學概念，同操作程序以及同規範應用相聯繫時，才獲得充分的意義。所以說象元素那樣的概念不依賴於上下文幾乎是不能被發現的。它們很少需要發現，因為它們已經在手邊了。波義耳和拉瓦錫兩人都使「元素」的化學意義有了重要改變。但是，他們都沒有提出這個觀念，甚至沒有改變作為它的定義的詞句上的公式。正如我們已經看到的，愛因斯坦為了在他的工作範圍以內給予「空間」和「時間」以新的意義，也不一定要發明，或者明確地重新給它們下定義。 ① T.S.庫恩：《羅柏特.波義耳和十六世紀的結構化學》，《Isis》，第XLIII卷，（1952年），第26～29頁。 那麼波義耳在他的那部分工作中包括這個著名的「定義」在內，其歷史作用是什麼呢？他是一次科學革命的領袖，通過改變「元素」同化學操作和化學理論的關係，把這種觀念改變成為完全不同於它以前的一種工具，同時在這過程中改造了化學和化學家的世界。其他革命，包括以拉瓦錫為中心的那一次革命，需要給予這概念以現代的形式和作用。但是，波義耳對這個過程的每一階段以及當現有知識被包括在教科書中時這個過程所發生的事情都提供了典型的例子。教育的形式比科學的其他任何一個方面更多地決定著我們對科學本質的形象以及發明和發現在科學發展中的作用。