库恩的科学革命模式

三、库恩的科学革命模式

美国著名科学哲学家库恩反对波普尔“不断革命”的证伪主义科学发展模式，认为科学的发展不像波普尔所认为的那样是一个没有量的进化准备的不断否定、不断革命的过程。他在1962年出版的《科学革命的结构》一书中提出了科学发展的动态模式：前科学时期→常规科学时期→科学危机时期→科学革命时期→新的常规科学时期……

范式（paradigm）是库恩科学发展模式中的主要理论观点，也是理解这一模式的关键。所谓范式，是指从事同一个特殊领域研究的学者所持有的共同的信念、传统、理性和方法。它有两个显著的特点，一是可以把一大批坚定的拥护者吸引过来，二是它能指导这些拥护者进行解答难题活动，范式对科学研究者既有心理上的定向作用，又有实际工作上的指导作用。范式是科学革命结构论中非常重要的概念，其重要性不仅表现在它是科学与非科学的划界标准，库恩把有无范式的存在看作是区分科学与非科学的标志，而且还表现在新旧范式的更替是科学革命的标志，科学革命就是旧范式向新范式的过渡。库恩的科学革命模式，是以科学范式的形成、发展和更替为核心。该模式的各个阶段是：

1.前科学时期。由于范式是一门学科成为科学的必要条件，所以前科学时期就是共同的范式没有形成之前的时期。在这个时期，人们提出各种看法，每一个人都坚持自己的观点和方法，互不相让，争论十分激烈。如光学领域的流入、流出说之争，从亚里士多德时期开始，直到牛顿以前一直在争论，争论中甚至互相攻击、指责。这个时期由于无共同的范式，科学发展很慢。在库恩看来，亚里士多德以前的动力学，阿基米德以前的静力学，布莱克以前的热力学，燃素说以前的化学，赫顿以前的地质学等都属于前科学时期。

2.常规科学时期。随着科学的发展，相互竞争的各种观点和学派之中，总会有某一方获得更多的支持，或者它对新发现的现象能给予更好的解释，或是它有了更多的观察和实验证明。这样一来，这一派的基本理论，连同他们的世界观、看问题的基本方式、进行科学实验的基本仪器和基本方法，都逐渐得到人们的公认，这样，一种科学范式就形成了，这门科学也就由前科学时期进入了常规科学时期。范式的形成是常规科学时期的特征。由于有了一定的范式，科学的进展也呈现出一系列新特点，关于科学基本问题的争论没有了，百家争鸣变为一家独尊。在范式的凝聚之下形成了一个科学共同体，即科学家集团，他们力图使范式更精确，力图把范式推广应用到更大的领域，解决更多的问题，这就是常规科学时期的科学进展。这种进展是累积性的。

3.反常时期。所谓反常，就是发现了与范式相矛盾的现象。科学家们力图把他们笃信的范式推广应用到更大的领域，解决更多的问题，使范式更加精密、准确，这一过程中，他们经常可能遇到一些意料之外的现象。这些现象与他们依据范式作出的预测相矛盾，他们对之毫无心理准备，因而感到“反常”。面对反常，科学家们有三种做法：一是不予理睬。因为科学家对范式坚信不疑，且范式本身也具有韧性。二是消化掉反常。这时科学家常提出假说补充范式，包括特设性假说。如牛顿针对有人提出平方反比定律的反常现象，牛顿通过发展数学理论，创造了微积分，从而消化掉了反常。三是在反常面前，科学家首先怀疑的是自己理解和运用范式的能力有问题，常常去检查自己的设计和计算，以及使用的仪器、设备等是否正确，是否有误差。

4.危机时期。在常规科学时期，当局部反常出现时，尽管科学家可提出特设性假说，以消化反常，保护范式，但这样会把理论搞得相当复杂。如迈克尔逊—莫雷实验反常出现后，洛伦兹提出了收缩假说，不仅把理论搞得相当复杂，而且说明不了收缩机制。当反常的数目愈来愈多，或反常十分顽固，既不能排除它们，又不能消化它们，或反常打击了范式的基本原则等情况出现时，人们就会对范式产生怀疑，对范式的信念逐渐动摇，从而使反常发展到危机。危机的到来使科学家失去了共同的信念，引起不同的派别争论。在危机时期，派别斗争十分激烈，有的科学家主张继续固守旧范式，有的主张坚决抛弃旧范式，另建新范式。

5.科学革命时期。进入科学革命时期，越来越多的人试图创造新的理论和方法来取代现有范式，他们什么都想试试看。不仅新旧理论之间有激烈斗争，不同的新理论之间也有激烈斗争，科学共同体内似乎一片混乱。从没有公认的范式这个角度说，科学革命时期类似于前科学时期。当一种新的范式建立起来之后，一场科学革命就宣告结束。科学革命不是累积性发展，而是旧范式全部或局部被新范式取代，是飞跃，是质变。哥白尼日心说取代托勒密地心说，爱因斯坦相对论取代经典力学，是典型的科学革命。在各个学科的发展史上，科学革命是普遍存在的。

6.新的常规科学时期。当一种新的范式建立起来之后，在新范式的指导之下，科学又进入了一个新的常规发展时期。随后新的常规科学又沿着新的范式所指引的方向向前发展。科学发展就是常规科学和科学革命不断交替、循环往复的过程。

库恩的科学革命模式有许多精辟、新颖、深刻的思想。第一，他的这一发展模式既不是传统逻辑实证主义的“渐进积累”，也不是波普尔的“不断革命”，而是克服了两者的片面性，综合了两者的合理性，提出了常规科学与科学革命的相互交替、新旧范式不断更替的模式。这在一定程度上反映了科学发展历史过程中实际存在的量变与质变、肯定与否定的辩证关系。第二，他的范式理论提出了一种新的科学观，即认为科学不是停留在已有的知识体系上，而是不断探求新知识，放弃旧范式、旧理论，接受新范式、新理论的创造性活动。第三，他不仅把范式看做认识论上的知识体系，而且看做知识的社会形式、科学共同体的信念和行为规范。范式不仅要依靠它自身的科学性，而且有赖于心理学、社会学的条件，如科学共同体对范式的信念以及社会的政治、经济、文化因素等。

但是，库恩的科学革命模式中也存在着一些缺陷和错误。第一，他过分地强调新旧范式之间的差别，认为“相继范式之间的差别是必然的和不可调和的。”^[5]范式的更替是格式塔的转换，是“鸭”与“兔”的更换，即“在革命以前在科学界是鸭子，在革命以后成兔子”。虽然可以通过翻译部分交流，但这种交流是不完全的，译不准的。后来，库恩虽然用部分交流代替范式不可通约，但始终未能完满表达新旧范式之间既继承又变革的辩证关系。第二，他认为范式不过是科学家解答难题的工具，不同范式之间没有真理和谬误之分，只有工具实用意义上的好坏之分，科学革命中新旧范式的交替，并不表现人类更加逼近客观真理。“科学革命并没有发现自然界的真理，它们也没有愈来愈接近于真理。”^[6]认为“科学进步”，甚至“科学的客观性”这类话语看来在某种程度上是多余的，走向了相对主义。第三，在新范式、新理论的产生和转变问题上，片面夸大灵感、直觉、心理信念等非理性因素的作用，因而陷入非理性主义。

知识链接

库恩：在对立的两极间保持“必要的张力”

“张力”本来是物理学中的一个术语，意指物体受到拉力作用时，存在于其内部而垂直于两相邻部分接触面上的相互牵引力。例如拉紧的绳子内部就有张力作用，液体表面也存在造成其收缩状态的表面张力。“张力”一词在科学哲学中的出现，始于库恩的论著《必要的张力》（The Essential Tension）。

库恩指出，在科学研究中隐含着一种“必要的张力”。他认为：常规研究和科学革命是科学进步的两个环节。全部科学具有某种发散性特征。思想活跃、思想开放，是发散式思维的特点。如果没有发散式思维的科学家，就不会有科学革命。但是，科学史表明，科学革命往往以常规研究为必要准备而常规研究则是一种高度收敛的活动。因此，收敛式思维同发散式思维一样，也是科学进步所必不可少的。按照库恩的观点，这两种思想形式既然不可避免地处于矛盾之中，可知维持一种往往难以维持的张力的能力，正是从事科学研究所必需的首要条件之一。基于上述观点，库恩认为，科学研究只有牢固地扎根于当代科学传统之中，才能打破旧传统，建立新传统。因此，十分常见的是，一个成功的科学家必然同时显示维持传统和反对偶像崇拜这两方面的性格。

库恩从科学家思维方式的角度出发，洞见到科学“个体发育”和“系统发育”中所蕴涵的“必要的张力”，这就从又一个方面印证了我们所提出的观点：善于在对立的两极保持必要的张力，是一种卓有成效的科学认识论和科学方法论准则。