kuhn的《科學革命的結構》

　

研究旨趣的開始：從接觸科學史開始 孔恩提及在1947年，當時他還是一個理論物理的研究生，幾乎快完成博士論文時，哈佛大學創設了一項實驗性的大學部課程，其目的是讓不主修自然科學的學生，能了解一些基礎的物理學，他很幸運地參與了這項課程，因而接觸到科學史。 使我驚訝的是：讀了那些過時的科學理論及老舊的研究之後，竟使我完全拋棄了我原先對科學的本質及“科學之所以特別成功”這一問題的基本想法。我原先的想法……與我研究科學史以後所獲得的印象完全不相符。 然而這些想法在討論科學時極為重要，假若他們與科學史上的實況不符，那麼就值得徹底追查下去。結果我大幅度地更動了我的未來計劃，從物理學轉到科學史，然後逐漸地從直截的歷史問題，轉向較具哲學意味的問題。     　在接觸到過去的一些「偉大的科學著作」以前，孔恩所受的科學教育使他相信舊科學史觀。根據舊科學史觀，科學的發展不過是依照一定的方法去進行觀察、提出假設、在經過實驗的驗證後連續累積的過程。依此，科學史也就是記載科學家成就的歷史。不過，在擔任哈佛大學科學通識教育課程，教授「舊科學」(old science) 一段時間，透過對過去的一些「偉大的科學著作」的理解後，孔恩逐漸地覺察到舊科學史觀不足以說明那些科學著作產生的歷史過程，因而醞釀出新的科學史觀。 緒論：歷史能做什麼     　關於科學史的研究，學者們逐漸發現「科學累積發展史觀」的信念逐漸被挑戰，因為有越來越多問題似乎得不到解答，因此一種科學是種非累積的發展模式的想法逐步成形，這也使得科學史的研究產生一場革命，開始試著探詢「科學家與當時研究議題的關係」而非「今昔的對照」。本章是在敘述本書的鋪陳，2、3、4、5章是在分析常態科學…。 常態科學如何產生     　所謂常態科學指的是「以過去的科學成就為基礎所從事的研究，這些科學成就是在某一科學社群的成員在某一時期內所公認的進一步研究的基礎」。至於典範，孔恩認為具有以下兩個特徵的科學成就稱之：1.作者的成就實屬空前，因此能從此種科學活動中的敵對學派中吸引一群忠誠的歸附者2.著作中仍留有許多問題能讓這一群研究者來解決。以光學為例，不同時期的光學研究依循的不同的光學研究典範（另外尚有電學、天文學等例子）。當一個人或一群人創造出一個綜合理論吸引了大多數的研究者時，一個取代既有的典範就出現，成立學會、發行學報，也就成為接受一個新典範的活動。（以前是出書，現在是出論文。專業區隔越來越明顯。） 常態科學的本質     　常態科學所要做的是擴展對某些事實的認識，因為這些事實已經由典範所指出是十分重要的，增進事實和典範預測兩者間的吻合程度，精鍊典範。並不是努力去發現新現象，因此對於新現象經常是採取種忽略的態度視之。但也因為典範的限制，使得科學家得以集中精神在某一專門的領域上做研究，而常態科學主要的科學活動有幾個焦點。1.就是哪些已由典範指出來的，最能增進我們瞭解事物本質的那些事實。2.設法增進觀察這些事實的精確度。3.精鍊典範理論，也就是解決理論中仍不清楚的地方。 常態科學是「解謎活動」     　常態科學中最常做的不是在於產生新奇的觀念或現象，而是增進研究和典範的接近程度，如果不成功的話往往會視為是研究者的失敗。因此如何解答常態問題就是此階段科學家的工作，他們可能運用不同的方法達到預期中的目標，這種解謎的挑戰也成為科學家實驗的原動力。典範成為常態科學中的重要的關鍵，常態研究傳統的通慣性源自科學家所共有的典範，而不是規則、假設、或觀點的理由。 典範的優越性     　我們似乎很難對於典範做一完整的詮釋，但典範的確存在，其存在並不意味一定有一規則存在。從維根斯坦的族群相似性（family resemblance）談起，這種觀念其實和常態科學傳統的各種研究問題和技術相似，科學家並不需要一套完整的規則來指導他們工作。因此典範無須規則的介入既可以決定常態科學的內容。其二典範的優越性源自科學教育的本質，科學家在學習理論時往往是藉由應用實例來幫助學習，因此他們可能可以輕鬆精彩的解釋討論關於研究中的某些假設，但要論及研究基礎，其實並不會比外行人強多少。另外明白的規則出現時，他往往能適用於非常廣泛的科學團體，但典範不需如此，因為不同群體的研究者其養成背景並不相同，所以當有少數研究的典範發生問題時，只有涉獵其中的研究者會深受影響，其他領域的學者則並不會感受到。 異常現象與科學發現之產生     　常態科學是種高度累積的活動，其目標在於穩定擴張科學知識的精度和廣度，它雖然並不嘗試去發現新奇的事實，但事實上新奇的事實卻不斷的被發現。從科學史的研究中甚至讓我們感到，科學事業已發展出一個極為有力的技術以資產生這一類新奇的事物，而這個特徵與前面我們所觀察的種種彼此間沒有抵觸的話，那麼在典範下指導下進行研究，必然是一個會造成典範變遷的法子。     　第六章和第七章即是要解答：「何以會發生這種變遷」，本章先談的是新發現（新奇的事實），從氧氣的發現談起，對於氧氣是由誰發現（席利、普利斯特里及拉瓦錫）以及由何產生的議題始終不能被明確定義出。因為發現一種新現象是種複雜的事件，不止涉及分辨還涉及瞭解，因此很明顯的我們需要一套新詞彙、新觀念來分析氧氣之發現這一類的事件。（之後又舉x光的發現和鈾分裂的例子加以說明）。而這幾個例子都出現幾個特徵：（1）先察覺到異常現象（2）分辨與瞭解異常現象是同一個逐步發展著的過程（3）最後發生典範所規定的範疇與程序的變遷，當然其間會有阻力的出現。總而言之在常態科學的研究中，科學家往往會尋求使用不同的儀器進行分析以尋得和理論的精確配合，但隨著典範的越精密，發現異常現象的機會就越高，而這也往往是典範變遷的契機。 危機和新理論的建構     　在前章論及到在常態科學研究中，常會有許多新的科學發現間接的或直接的導致典範的變遷，再把這些發現消融後，科學家能解釋更多的自然現象或做更精確的說明已知現象。但這些發現的事例，單獨一個都不能足以促成如哥白尼革命、牛頓格命等巨大典範的變遷；只是隨著異常現象的出現愈來愈多，科學家亦會感到處理這些現象是當務之急，也就是說這些領域事實上正處於越來越大的危機中，在新理論出現前，會有一段時期研究者會處於明顯的不安全感中，也就是指解謎活動不能順利完成，需要尋求新規則時機的到來。以天文學為例，典範的崩潰和百家爭鳴的現象在新典範理論出現前的十幾年前既以出現，因此當解謎活動不能持續進行遭遇重大挫折時，危機既已到來。另外值得注意的是導致典範崩潰的問題並不一定是新問題，倒常是早已存在的問題，在早先的科學研究中，科學家有理由相信這些問題能夠獲致解決，但當科學家發現到不能解決時，也就是不能順利完成解謎活動時往往會感到強烈的挫折或失落，當然有部分原因是出自實驗往往不能一次就成功，但這些例子的出現還具有一項共同的特徵即是它使得危機的角色更為突出。至於新理論的建構，科學家在常態科學時期甚少從事理論發明的工作，除非是在科學發展的前典範階段，因此科學危機的意義在於指出改變工具的時機的到來，開始是發明出理論的時候了。 對危機的反應     　既然危機是新理論出現的先決條件，那科學家應付這些危機的反應是怎樣呢？當遇到危機時科學家可能會對所遵循的典範感到失望，但他們科學家並不會拋棄典範，沒有科學家能夠一面揚棄典範，一面依舊是科學家因為在研究過程中常會遇到理論和實驗結果不符的情況，但大部分的這些情況都能夠獲得解決， 因此唯有當一個異常現象變得不像只是常態科學中的一個謎時，常態科學便開始進入危機與異常科學的階段。大家會開始使用不同的方法來進行研究，也許剛開始還會依循著典範，但到後來可能會會隨著研究的進行而對典範有著不同詮釋並隨之調整，因此常態科學的活動規則逐漸變得模糊。而危機的結束通常會有三種方式，（1）有時常態科學最後仍能夠解決處理導致危機的問題，雖然有許多人會有屢試不成的情況，因而認為原有典範已無法適用（2）有時既使採納了最新的見解，但受限於當時的研究水平，使得此一問題要先放置在一邊等待後人的解決（3）危機因新典範的出現而結束（這也是本書最重要的論點），但從一處於危機中的典範轉移到新典範的過程絕非是種累積性的過程，它是在一個新基礎上重新創建研究領域的過程。也就是所謂的格式塔轉換，而從舊典範到新典範就稱為科學革命。 科學革命的本質及其必要性     　之所以將典範的變遷稱之為「革命」，是借用在政治發展中的概念而來的。政治革命的發生往往是有群人不滿意現存制度的運行且認為其已經無法有效應付當時環境的問題所致，在科學發展的過程中也是一樣，科學家在舊理論無法與印證自然中的情況時，也就是異常現象不能獲致解決的時候就是需要一個新的理論來解釋的時候；而在科學典範變遷的過程中，通常會出現不同派別的理論競爭如同在政治革命時會出現擁護不同理念的黨派出現一般。當然新舊典範的更替會對於原有的一些想法或觀點產生轉變，以前不會注意到問題現在可能成為重大的問題需要被解決解釋。當危機來臨時即意謂著科學革命的到來，科學革命是一個新典範取代舊典範過程，由於典範是由理論體系、研究方法和哲學觀點所構成的，典範的變革不僅會引起科學理論體系的變革，而且會引起科學家在認識論和方法論方面的變革。常態科學具有積累的性質，但典範的變革絕不是一種累積性的過程。 革命是世界觀的改變     　孔恩認為在科學革命發生後，科學家就像是到了不同的星球上做研究一樣，必須重新使用一套新典範來進行，也就是說他認為不同典範所支配的常態科學時期，其研究問題、問題解決方式、評斷標準均不相同，像是在不同世界工作中一般。孔恩認為我們從一個理論的世界轉變到另一個，是所謂的格式塔轉換（Gestalt-switch），而不是經由任何理解的過程。（天王星的發現）。 革命無形     　科學家和一般人對於創造性的科學活動的印象，是來自於同一個權威性的源頭。部分是為了重要的功能性理由，這個源頭有系統的掩飾了科學革命的存在的意義，因此唯有我們認識與分析過這個權威的性質後，才能使得歷史例證成為有效的論證。而這個權威性的源頭孔恩認為是科學教科書、通俗作品和以他們為根據的哲學著作，教科書本身著意於傳達一個當代科學語言的詞彙與語法，通俗著作則企圖用一較近似於日常生活的語言來描繪這套科學的成果，而科學的哲學，特別是英語世界中的，則在分析那些已經完成的科學知識的邏輯結構，而在這三者中尤以教科書的影響最為重要，標準的科學教科書通常只會提到過去科學家研究的一部份，也就是那些容易看成對書中典範問題的陳述以及解答有貢獻的部分，而早期科學家所研究的問題、遵守的規範都被刻畫成與最近一次科學革命後的所遵循研究的觀點相同，但前述的討論中我們有提到這並不是科學發展並不是種累積性的過程所致（只有常態科學研究時期才是），但透過權威的影響使得使得大家誤以為科學發展是種累積性的過程。而也因為如此大家逐步接受同一套觀念，並因此建立一套新的基礎，另一段的常態科學開始運作，但這過程是無形的，透過孔恩的分析我們才能察覺到此點。 革命的解決     　前一章告訴我們教科書是作為常態科學新傳統的基石，但有一點漏掉那就是在怎麼樣的過程中典範的新候選者替換了老的？那些少數人是怎樣看到有別於舊典範的觀點？孔恩說到對於哲學家探討科學理論的測試、檢證、否證等問題來說，上面問題的解答是史家唯一可以提供的協助。以巴柏的否證論為例，巴柏否認任何檢證程序的存在，他重視的是否證的的概念，他以為若一個已成立的理論通不過它，科學家便不得不拋棄原有理論，否證的角色似乎非常類似本書所謂的異常現象，孔恩對此仍抱持懷疑的態度，因為其實沒有任何理論能夠完全解答它所遭遇到的問題，理論和實驗數據稍有不合便必須揚棄的話，那麼所有理論都必須遭棄置不用。但要是我們認識到這種對於科學探究的內在邏輯的對立觀點（檢證與否證），都嘗試把兩個大體而言並不同的過程合併為一的話，那麼巴柏所說的異常經驗對科學經驗是很重要，因為它激發出現有典範的競爭者，雖然否證的確發生，但它並不隨著異常現象或具有否證效果的例子而發生，它也不單純的因為他們而發生，它毋寧是後繼而不同的過程，這過程同樣可稱為檢證，因為他的要點在於一個新典範勝過舊典範。而在典範的過渡時期其實存有著不同的理論競爭，不同的理論觀點有著不同的支持者擁護，而一個新典範能夠從中勝出取代其他觀點，關鍵在於支持者多寡，一個典範要能夠被大多數的人認同，它才能成為新的指導綱領。 通過革命的進步     　為什麼常態科學這種事業能夠進步呢？通常一個成熟的科學社群的成員得以一個單一的典範和一群緊密相關的典範作為其研究根據，不同的研究社群有著不同的典範依循，而在典範的指導下的常態科學中，科學家得以專心研究其中細緻的問題，有別於其他學科（孔恩舉其他學科需要閱讀大量原典為例），因此進步得以持續不斷。   　　我們可以粗略地概括孔恩所描述的科學史循環進程如下：某些歷史的時段裡，科學社群取得較大的共識，同意哪些現象與問題值得研究，哪些說法算是現象的合理解釋，哪樣的答案才算解決掉了問題。這類共識構成一種典範，讓常態科學得以在其中進行解謎的工作。可是在這種階段裡，有時實驗的結果與 理論不合，或者理論的內部發生矛盾。這些異常現象或許會惡化到發生該學科的危機，從而導致百家 爭鳴、觀念混雜。一直到全新而根本的理論完成一場革命，使得科學家有了迥然不同看大自然的眼光， 於是舊典範與新典範之間產生了不可共量的轉移，之後再次進入另一輪的常態科學。