範式的優先性
託馬斯·庫恩著,金吾倫、胡新和譯
選自《科學革命的結構》,北京大學出版社,2003年。
為了找出規則、範式與常規科學之間的關係,首先讓我們考慮,歷史學家怎樣將前面已描述過的作為公認規則的承諾之特殊地位分離出來。對某一時期某一專業做仔細的歷史研究,就能發現一組反覆出現而類標準式的實例,體現各種理論在其概念的、觀察的和儀器的應用中。這些實例就是共同體的範式,它們存在於教科書、課堂講演和實驗室的實驗中。研究它們並用它們去實踐,相應的共同體成員就能學會他們的專業。當然,歷史學家此外還會發現由一些其地位仍被懷疑的成就所佔據的邊緣地區,但已解決了的問題和技巧的核心通常是明確的。除了偶爾的模稜兩可外,一個成熟科學共同體的那些範式是能夠被相對容易地確定的。
然而,共有範式的確定不是共有規則的確定。確定共有規則還要求有第二步,而且多少是不同類型的一步。當歷史學家採取這一步時,必須將共同體的範式相互作比較,並且與共同體中流行的研究報告進行比較。在這樣做時,其目的是發現明顯的或暗含的可分離的因素,這些因素是這個共同體的成員從他們更具全局性的諸範式中抽象出來的,並展開成為它們研究的規則。任何人想要描述或分析一種特殊科學傳統的進化,都必須找出這類公認的原則和規則。正如前一章所指出的,幾乎可以肯定,他至少會獲得部分成功。但是,如果他的經驗完全與我本人的經驗一樣的話,那麼他就會發現尋找規則比尋找範式更加困難,更加難以令人滿意。他用來描述共同體共有信念的某些概括將不會有問題。然而,其他概括,包括上面用作實例的某些概括看來就極不清晰了。不管他能想像出用什麼措辭還是用任何別的方式,這些概括幾乎肯定要遭到他所研究的團體的某些成員的拒斥。不過,如果研究傳統的連貫性是用規則來理解的話,那就需要對相應領域中的共同基礎做出某種詳細的說明。結果,尋找一套足以構成一個已知常規研究傳統的規則,就變成一個連續不斷遭受嚴重挫折的努力了。
然而,承認這種挫折,就有可能診斷出它的根源所在。科學家們都能同意牛頓、拉瓦錫、麥克斯韋或愛因斯坦已為一組突出的問題提供了看來是永恆的解答,而不會同意使那些解答成為永恆的特殊的抽象特徵,儘管有時他們沒有意識到這一點。這就是說,他們能夠同意確認一個範式,但不會同意對範式的完整詮釋或合理化,也不會去這樣做。缺乏標準詮釋或不能得出一致同意的規則並不會阻止範式指導研究。常規科學也能通過直接檢查範式來部分確定,這一確定過程往往藉助於但並不依賴於規則和假定的表述。事實上,範式的存在並不意味著有任何整套的規則存在。
這些說法的第一個後果,是不可避免地引出了種種問題。如果沒有一套適當的規則,那麼是什麼東西把科學家限制在一個特定的常規科學傳統中呢?「直接檢查範式」一詞又能意味著什麼呢?對類似這些問題的部分解答是由後期維根斯坦提供的,雖然是在非常不同的條件下提出的。因為這種條件更加基本,也更加熟悉,所以,首先考慮他的論證形式會對我們有所幫助。維根斯坦問道:為了既明白而無可爭議地使用「椅子」、 「樹葉」或「遊戲」等這些詞,我們需要知道些什麼呢?
這個問題非常古老,而且一般地已有了解答,這只要說:我們必定有意識地或直觀地知道一張椅子、一片樹葉或一場遊戲是什麼。這就是說,我們必須把握某一套屬性,這套屬性是所有的遊戲和這套惟一的遊戲所共同具有的。但維根斯坦斷定,已知我們使用語言的方式和我們應用這種方式的那類世界,那就不需要有這一組特徵。雖然對由許多遊戲、椅子或樹葉所共有的某些屬性進行討論常常能幫助我們學會如何使用相應的詞,但是並不存在這樣一組特徵。可以同時被應用於類似的所有成員,而且也僅能應用於它們。相反,當面對著一種先前未曾見到過的活動,我們應用「遊戲」一詞,是因為我們正看到的活動與我們先前已學會用這個名字稱呼的許多活動之間,具有親密的「家族相似」。簡言之,對維根斯坦來說,遊戲、椅子和樹葉都是自然家族,每一家族都由重疊和交叉的相似之網所構成。這張網的存在充分說明了我們認定相應的對象或活動是成功的。只有當我們命名的家族重疊並逐漸相互融合——即只有當不存在自然家族——我們在辯論和命名中獲得的成功才能證實,相對應於我們使用的每一類名稱都有一套共同的特徵。
從單一常規科學傳統內產生的各種研究問題和技巧,也具有類似於上述家族成員之間的關係。它們所共有的東西並不是說,它們符合某一組明顯的或甚至完全可發現的規則和假定,這組規則和假定賦予該傳統以它所具有的特徵,並植根於科學家的思想之中。相反地,它們可以通過相似和通過模擬科學整體的這一部分或那一部分聯繫起來,這個科學整體就是從事研究的共同體認作是已確立了的成就。科學家通過模型從事工作,而模型是從其所受教育和其後的鑽研文獻中獲得的,他們往往無需明確知道或無需知道什麼特徵給這些模型以共同體範式的地位。而且正因為他們這樣做,他們也就不需要整套規則了。他們參與其中的研究傳統所展示出的連貫性,也許並不暗含著有一套進一步的歷史研究或哲學研究可能掲示出來的內在規則和假定存在。科學家們通常並不詢問或爭論是什麼使某一特定問題或解答變得合理,這種情況誘使我們假設,至少他們是直覺地知道答案的。但這種情況只是表明,科學家覺得不論是這個問題還是其答案都與他們的研究沒什麼關係。範式比能從其中明白地抽象出來進行研究的任何一組規則更優先、更具約束力、更加完備。
至此這種討論還完全是理論性的:範式無需可發現的規則的介入就能夠確定常規科學。現在就讓我來指出相信範式實際上確是以這種方式運作的若干理由,以使該論證更清晰、更有力。首先,正如我們在前面已充分討論過的那樣,發現曾指導過特定常規科學研究傳統的諸規則極其困難。這種困難非常接近於一位哲學家想要說出所有遊戲共同具有哪些特點時所遇到的困難。第二,前一個理由其實是這個理由的必然推論,那就是它植根於科學教育的本性之中。我們都應該清楚地知道,科學家從不抽象地學習概念、定律和理論,也不從它們自身中學習。相反,這些思想工具從一開始,就是在無論是從歷史的觀點還是從教學的觀點看都具有優先性的單元中被教授的。它與應用一起出現並通過應用得以展示出來。一個新理論總是與它在自然現象的某種具體範圍的應用一道被宣告的;沒有應用,理論甚至不可能被接受。在理論被接受以後,這些應用或其他的應用就會伴隨著理論寫入教科書,未來的從業者就會從教科書中學習他的專業。這些應用在教科書中並非純粹作為點綴品或歷史文獻而已。正相反,學習理論的過程依賴於對應用的研究,包括用鉛筆與紙和在實驗室中用儀器來解決實際問題。例如,如果學習牛頓動力學的學生的確發現了像「力」、「質量」、「空間」和「時間」這些詞的意義,那麼,他並非是從教科書裡雖然有時有幫助但並不完整的定義中學到的,而是通過觀察和參與這些概念應用於解決問題的過程中學到的。
這個通過自己動手而學習的過程貫穿於專業入門的整個過程中。一個學生從大學一年級課程開始、一直到他做博士論文,指派給他的問題變得越來越複雜,而很少有前例可援。但他們繼續密切地模仿先前的成就,以提出他在以後獨立科學生涯時從事常規研究的問題。人們可以任意假設,科學家就是這樣不知從什麼地方直觀地為自己獲取抽象的遊戲規則的,但沒有任何理由相信這樣的假設。雖然許多科學家輕鬆而精彩地談論某一具體的現行研究所依據的特定假說,但他們在表徵自己領城的研究基礎、該領城的合理問題和方法等方面,並不比外行人更好一點。即使他們真的從根本上已學會了這些抽象,那也主要表現在他們成功地進行研究工作的能力上。不過,這種能力無需求助於假設性的遊戲規則也能得到理解。
科學教育的這些結果從反面提供了第三個理由以假定:除了抽象規則外,範式還通過直接模仿以指導研究。常規科學沒有規則也能進行,只要相關科學共同體對已獲得的特定問題解答達成共識。每當範式或模型還留下不可靠的地方,規則就因此而變得重要,對這些規則漠不關心的冷漠態度也將消失。再者,事實也確是這樣的。尤其是,前範式時期通常是以對合理的方法、問題和解答的標準的頻繁而深入的爭論為標誌的,儘管這些爭論主要是為了確定學派而不是為了達成一致。前面我們已經討論過光學和電學的一些爭論,這些爭論在17世紀化學和19世紀初期地質學的發展中甚至起了更大的作用。而且,像這樣的爭論並不隨著範式的出現而永遠消失。雖則在常規科學期間幾乎不存在這些爭論,但它們在科學革命開始之前和革命期間又會有規則地再次出現,在此期間範式將首先受攻擊,隨後即發生了改變。在牛頓力學到量子力學的過渡期間曾激起過關於物理學的本質和標準的許多爭論,有些爭論至今仍在繼續著。有些今日健在的人還能記得由麥克斯韋電磁理論和統計力學所引發的類似爭論。更早一些時期,伽利略力學與牛頓力學的同化引發了與亞里斯多德學派、笛卡兒學派和萊布尼茨學派關於科學的合理標準的一系列特別著名的爭論。當科學家對關於他們領城的基本問題是否已經解決發生爭論時,尋求規則便獲得了一種通常所沒有的功能。但只要範式未受損害,那麼即使對合理性沒有一致意見或對合理性根本無任何考慮,範式仍能發揮其指導功能。
承認範式比共有規則和假定具有優先地位的第四個理由可以用來結束本章的討論。這篇論著的導論已經提示了革命的規模可能有大有小,其中有些革命只影響專業中更為專門的成員,對於他們來說,即使是一個新的意外現象的發現也可能是革命性的。下一章將選擇這類革命的例子,但它們究竟怎麼能夠存在,對此我們仍然還遠遠沒有搞清楚。如果常規科學像我們在前面討論中所暗示的那樣是如此的穩固,科學共同體又是組織得如此的嚴密,那麼,範式的改變又何以能只影響一個小小的子團體呢?前面已經說過的似乎暗含著常規科學是一個單一整體性的和統一的事業,它必然與所有的範式共存亡,也與其中的任何一個範式共存亡。但是,科學顯然極少或甚至從未有過這樣的情況。縱觀整個科學領城,情況往往倒是,科學似乎是一個相當鬆散的結構,它的各個部分之間很少有連貫性。這一點與非常熟悉的觀察不應有任何衝突。恰恰相反,範式代替規則將使我們對科學領域和專業的多樣性更容易理解。當有明顯的規則存在時,它們通常能適用於非常廣泛的科學團體,但範式不需要這樣。分隔很遠的學科的從業者,例如天文學和植物分類學的研究者,他們從非常不同的書本中所描述的科學成就中得到教育。甚至在同一領域或密切相關的領域中工作的人,開始學習許多相同的書和科學成就,但他們在專業更專門化的過程中卻可能獲得相當不同的範式。
舉一個例子來說,試考慮由所有物理科學家構成的相當大而多樣的共同體。今日這個團體的每個成員都學過比方質量子力學定律,而他們中的大多數人在研究或教學中都使用這些定律於某個問題。但他們並非全都學過這些定律的同樣應用,因而他們也並不全都以相同的方式受到量子力學應用實踐的影響。在不同專業的專門化道路上,只有少數物理學家接觸到量子力學基本原理。其他人則詳細研究把這些原理應用於化學,另有一些人把這些原理應用於固態物理學,如此等等。對他們中的每一個人來說,量子力學究竟意味著什麼,這要取決於他們所選修的課程,他們所讀過的教材,以及他們所研讀過的雜誌而定。由此,儘管量子力學定律的改變對所有這些團體將是革命性的,但那些只反映於某一種量子力學範式應用中的改變,也只是對一個特定專業的更專門化成員才是革命性的。對於該專業的其他成員和那些實踐於其他物理科學中的人來說,這種改變根本就不必是革命性的。簡言之,雖然量子力學(或牛頓動力學,或電磁理論)是許多科學團體的範式,但對不同團體來說,它的意義並不相同。因此,它能同時確定常規科學的若干傳統,這些傳統有重疊但外延卻不盡相同。在這些傳統之內發生的革命,並非必然將擴展到其他傳統。
專門化後果的一個簡要例證,可能會加強這一系列的論點。一位研究者,他想知道科學家是怎樣看待原子理論的,就去問一位著名的物理學家和一位傑出的化學家,單個氦原子究竟是不是分子。兩位科學家都毫不猶豫地回答了,但答案卻是不同的。化學家說,氦原子是分子,因為從氣體運動論來看,它的行為像分子。另一方面,物理學家則說,氦原子不是分子,因為它沒有顯示出分子光譜。這兩個人大體上說的是同一個粒子,但他們是從他們各自的訓練和研究實踐來看待它的。他們在問題解答中所得的經驗告訴他們分子必須是什麼。毫無疑問,他們的經驗有著許多共同之處,但在這個案例中,經驗告訴兩位專家的卻不是相同的東西。隨著我們討論的深入,我們將會發現這類範式的不同有時可能會產生何等重要的後果。