科学革命的结构

科学革命的结构

关于作者

托马斯·库恩，美国科学史家、科学哲学家。1949年获得物理学博士学位后，执教于加州大学、麻省理工学院等，主要著作有《科学革命的结构》《哥白尼革命：西方思想发展中的行星天文学》《必要的张力》。

关于本书

这本书自1962年问世以来，影响力很快扩散到整个人文社科领域，成为引用率最高的书籍之一，而库恩的名字也与“范式”的概念关联到了一起。范式的概念准确地抓住了人类知识状态的共同特征，即对事实的知识并不总是单纯积累的，而且看待事实的视角、研究事实的方式也有可能发生根本的变化。

核心内容

科学的历史演化不仅有积累，更有很多间断和革命，不同时代的科学有不同的范式，科学家也是以完全不同的方式做研究。突破既有的范式，意味着改变某些习以为常的观念和坚信不疑的原则，而这就是科学革命。科学就是通过不断地转换范式，打破旧有框架束缚，才取得了进步。

一、一门科学成熟的标志

所谓成熟的科学，一般都具备系统全面的知识体系，有成熟的教科书供学习使用，能够清楚区分出哪些是大家已经接受的知识、哪些是有待于探索的问题。不够成熟的科学则往往做不到这些，要么是尚未形成系统的知识体系，要么就是不能有效区分已经接受的知识与有待于探索的问题，在这些科学中，一切都可以争论，学科的基础问题同时也就是研究的前沿问题。

库恩指出，即便是那些现在公认为成熟的科学，也都有过从不成熟到走向成熟的历史。一门学科从不成熟到臻于成熟，转变的标志就是大量争论烟消云散，基本共识得以确立。库恩用两个特征来概括科学成熟的标志：一是有某种理论、著作或研究成就，空前地吸引了一大批坚定的拥护者，他们不再相信对于同一类现象的研究还可以用其它的方式进行；二是这些理论、著作或研究成就能够提出丰富的问题，把追随者的目光引向解决这些问题的研究工作，而不是像原来那样，总是纠结于对基本概念的泛泛争论。这两个特征有一个更简洁的说法，就是范式的确立。库恩所说的范式，就是那些能够化解基本争论并形成共识的理论、著作与研究成就。一门科学从不成熟到成熟的标志，就是形成了一个范式，摆脱了先前那种无所适从、莫衷一是的局面。

二、科学革命的原因与模式

在稳定范式的指引下，科学研究就类似于解谜题的活动，就像小朋友做数学题，科学研究的问题原则上也存在一个答案，只要科学家充分运用既有知识做实验、计算和推理，最终能够揭示谜底。然而，总会存在这样一些问题：在既有的知识体系下根本找不到答案，或是说真正满意的解决要求重新质疑基本概念，也就是把争论重新引向基本的共识，突破原来确立的范式。

“氧气的发现”是库恩在书中经常引述的例子。氧气最早是由英国化学家普利斯特列在实验中获得的，但科学史上却把氧气的发现归功于法国化学家拉瓦锡。这里面很重要的原因，是拉瓦锡由此提出了氧化还原学说的新范式，替代了燃素说的旧范式，奠定了今天现代化学的基础。拉瓦锡的成功并不在于他多么勤奋地解答谜题，而在于反过来质疑旧范式，要求对燃烧现象做重新理解，进而“氧气是什么”的问题就顺理成章地得到了解决。

普利斯特列与拉瓦锡的这段公案并不是特例，按照库恩的看法，类似的戏码在科学史中其实在不断上演。在已确立范式的成熟科学中，总会有某些无法解决的谜题出现，库恩称之为“反常”。反常不断积累，就会使已有范式的权威与信誉大打折扣，于是由范式确立的共识不再能维持，科学家又开始了关于基本概念的争论，这又很类似于科学在不成熟阶段的情况，最终的结果是产生一个新范式替代原来的旧范式，确立新的共识来终结这些基本争论。这种范式的转换就是科学革命。任何范式都只不过是一种受多数人追捧的观点，反常是一定会出现的，这是既有范式的局限性。而范式的转换与科学革命也一定会发生，新的范式取代旧的范式，新的共识取代旧的共识，原来的局限性才能被克服，科学也才能进步。

范式的转换意味着科学家看待世界的方式、做研究的方式都发生了根本的改变，这种转换是突然的、剧烈的，并没有经过理性的评价和推理。范式的转换并不是理性的过程，无法通过理性的推理、比较新旧范式的优劣来说服科学家支持新范式，事实上，这更类似于一个“信仰改宗”的过程。科学家对旧范式的接受也并非纯然理性的选择，而是在教育和训练中形成了牢固的信仰，科学革命就是要改变这种信仰。

三、科学革命的合理性与进步性

通常人们以为，科学是完全理性的事业，科学家是以理性冷峻的目光审视世界的一帮人，库恩的这本书却告诉人们，科学研究从来不是完全理性的事业，科学家在工作中也会固执地坚持自己所偏爱的范式，即便有更好的选择摆在面前，他也依然不会被理性说服。更麻烦的是，我们也许根本就不知道范式之间如何比较，哪个更好。转换范式就是彻底改变了看待世界的方式，然而世界既可以用旧范式来把握，也可以用新范式来理解，我们只能说这是看待世界的不同方式，而无法说哪种方式更好更正确。

若按库恩的说法，牛顿的范式与爱因斯坦的范式本身不可比较，它们都只不过是看待世界的两种不同方式，无所谓谁更好或更接近真理，许多科学家由此认为，库恩极大地低估了科学的客观性与进步意义。库恩特别强调自己并不支持相对主义的立场，而是一个科学进步的真正信仰者。通常人们认为科学进步是逼近客观的真理，这样的科学进步观念存在巨大的缺陷，那就是我们永远无从判断科学的进展是否在逼近真理。库恩所说的科学进步却不是这样，他在这本书中提出的范式理论，从根本上拒绝以客观真理为尺子来衡量不同范式。

事实上，科学家们从来不评价理论是否更符合真理，而是更看重某些看得见摸得着的评价指标，譬如看哪个理论更容易作出准确的预测、更系统地解释了现象、拥有更宽的适用范围等等。评价科学革命的合理性和进步性，并不是相信科学总是逼近客观真理，而是从科学的真实演化历史出发作出判断。科学通过范式的转换，不断破除既有的思想束缚，聚焦新的谜题，朝向未知领域不断扩展，它的演化也许并未设定任何目标，认识的进步也永无止境。以往所理解的科学进步是一种不断逼近真理的神话，好像科学家有某些神奇的技能，总能够走在揭示世界真相的道路上，库恩则彻底破除了这种观念，告诉人们，科学的进步并不神秘，科学家的成功经验可以供普通人学习借鉴。

金句

1. 一门科学从不成熟到成熟的标志，就是形成了一个范式，摆脱了先前那种无所适从、莫衷一是的局面。

2. 范式的转换就是科学革命。范式的确立虽然化解了基本争论，确立了共识，但也埋下了科学革命的伏笔。

3. 科学研究从来不是完全理性的事业，科学家们在工作中也会固执地坚持自己所偏爱的范式，即便有更好的选择摆在面前，也依然不会被理性说服。

4. 科学通过范式的转换，不断破除既有的思想束缚，聚焦新的谜题，朝向未知领域不断扩展。

撰稿：徐竹

脑图：摩西