科學革命的結構【50週年紀念版】(3版)

【50週年紀念版】導讀 / 哈金（Ian Hacking）
〈導論〉科學的哲學發展史中的孔恩 / 傅大為

序
1 導言：歷史的角色
2 常態科學之道
3 常態科學的本質
4 「常態科學」是解謎活動
5 典範的優先性
6 異常現象與科學發現的出現
7 危機與科學理論的出現
8 對危機的反應
9 科學革命的本質及其必要性
10 革命即世界觀的改變
11 革命無形
12 解決革命
13 通過革命的進步
後記——1969

譯名索引
 

導讀

【50 週年紀念版】導讀（節錄）
哈金（Ian Hacking）
 
　　巨作很罕見。本書是巨作，讀了就知道。

　　跳過這篇導讀。讀過書之後，如果你想知道這本書在半個世紀以前是怎麼形成的，它的影響，以及針對它的論點而發生的爭論，再來讀本文。如果你想知道一位過來人現在對這本書的評斷，再來讀本文。

　　本文是本書的導言，而不是孔恩其人與其事功。孔恩提到這本書的時候，通常只寫《結構》二字；口語，他會直言「那本書」。我遵從這個用法。《必要的張力》是一本精彩的論文集，收集了孔恩在《結構》出版前後不久發表的哲學論文（而不是歷史論文）。它可以視為對《結構》的一系列評論與擴充，因此當作指南讀物，再適合不過了。

　　由於本文是為了介紹《結構》而作，討論的範圍以《必要的張力》為限。不過，我想提醒大家，孔恩在交談時，往往會說《黑體與量子不連續》正是應用《結構》的實例。這書研究的是十九世紀末普朗克（Max Planck, 1858-1947）發動的第一次量子革命。

　　正因為《結構》是巨作，我們可以用各種方式讀它，運用它。本文表達的只是許多可能看法中的一種。《結構》導致一批關於孔恩其人其事的書。《史丹佛哲學百科》有一篇短文介紹孔恩一生的研究貢獻，非常精彩，不過觀點與本文不同。孔恩對於自己一生與學思的回顧，可參閱一篇1995 年的訪問稿，收在《結構之後》一書。討論孔恩的書，他最欣賞的是《重建科學革命》。孔恩的著作清單可以在《結構之後》找到。

　　關於《結構》，有件事怎麼強調都不為過，那就是：像所有的巨作一樣，它是充滿熱情的作品，亟欲撥亂反正。甚至從它毫不起眼的開篇第一句就可以看出：「要是我們不把歷史看成只是軼事或年表的堆棧，歷史便能對我們所深信不疑的科學形象，造成決定性的變化。」孔恩想改變我們對於科學的理解——科學正是令人成為萬物之靈的那些活動，無論是福是禍。他成功了。

　　本版是《結構》五十週年紀念版。《結構》出版於1962 年，很久以前的事了。科學已經起了根本變化，當年科學的女王是物理，孔恩是受過專業訓練的物理學家。懂物理的人不多，但是每個人都知道物理是行動重地。冷戰正在進行，因此大家都知道核子彈的事。美國的學童必須演習在空襲時蜷縮到課桌底下；每個城鎮一年至少做一次空襲警報演習，每個人都得就地尋求掩蔽。反對核武的人拒絕尋求掩蔽以示抗議，警察會逮捕，有些人真的遭到拘捕下獄。1962 年9 月，民歌手狄倫（Bob Dylan, 1941-）首次表演〈滂沱大雨將落〉；每個人都以為那是指核彈落塵。那一年10 月，古巴飛彈危機爆發，那是1945 年以來世界最接近核子戰爭的一刻。物理與核子威脅在每個人的心頭。

　　俱往矣。冷戰事過境遷，物理不再是行動重地。1962 年的另一件大事是：諾貝爾生醫獎頒給克里克（Francis Crick, 1916-2004）與華生（James Watson, 1928-），表彰他們的DNA 分子生物學研究；諾貝爾化學獎頒給佩魯茲（Max F. Perutz, 1914-2002）與肯德魯（John C. Kendrew, 1917-1997），表彰他們的血紅素分子生物學研究，那是變化的先聲。今天生物技術當道，孔恩以物理科學與物理學史做為科學的模型。讀完本書後，你必須決定他對物理科學的觀察，有多少在現在生機蓬勃的生物技術世界中仍然站得住腳。還有資訊科學，還有計算機對於科學實作的影響。甚至實驗也走樣了，因為計算機模擬已改變了實驗，甚至取代了部分實驗。此外，每個人都知道計算機改變了通訊模式。在1962年，科學研究成果是在科學集會中、研討會中宣布的，或是以論文預印本、正式刊登於專業期刊的論文公諸於世。今天發表研究成果的主要模式，是透過電子檔案庫的管道。

　　過去半個世紀還發生了另一個根本變化，它影響了《結構》的核心——基礎物理學。在1962 年，有兩套宇宙觀互相競爭：穩態宇宙與大霹靂。它們對於宇宙的圖像與起源，構想完全不同。1965 年之後，以及幾乎是幸運地發現了宇宙背景輻射之後，只剩下大霹靂充滿待解的問題，成為常態科學研究。1962 年，高能物理似乎繼續不斷地發現新粒子。現在稱為標準模型的理論從混沌中理出了秩序，我們還不清楚如何將重力整合到標準模型中，不過它的預測極為精確，教人驚豔。基礎物理學也許不會再發生革命了，然而出人意料的事必不可免，也不會少。

　　如此說來，《科學革命的結構》這本書也許——我說的是也許——與科學史上過去的時代比較相干，與今日的科學實踐關係不大。

　　但是這本書到底是歷史還是哲學？ 1968 年3 月，孔恩發表一場演講，一開頭他便堅決地說：「我在各位面前是以職業科學史家的身分發言，……我是美國歷史學會的會員，而不是哲學學會。」但是當他重新組織自己的過去，他越來越強調自己一直對哲學情有獨鍾。雖然《結構》對科學史社群產生了立即而重大的衝擊，它對科學哲學、甚至大眾文化的影響可能更為深遠。

推薦序

科學的哲學發展史中的孔恩 （節錄）
傅大為
 
　　孔恩的心路歷程

　　孔恩是哈佛大學的物理學博士。他在當研究生的時候，偶然得到了一個機會，要講授十七世紀力學的起源。年輕的孔恩於是讀了一些亞里斯多德與中世紀的物理學。但是孔恩很快就發現十七世紀以前的物理學絕大部分都是錯誤的。他的結論是：十七世紀以前的物理學對十七世紀的力學毫無幫助；十七世紀的科學革命幾乎純粹是無中生有的創造。

　　雖然這是個極為通俗的結論，孔恩卻根據這個結論提出了一些極重要的問題。為了回答這些問題，孔恩由物理學轉向科學史、科學的哲學，並在科學的哲學界投下一顆強力炸彈，其震波至今仍是方興未艾。這顆炸彈的化身——《結構》一書，依筆者的估計，可能是二十世紀下半葉在美國人文、社會學界流傳最廣的一本科哲論著。孔恩當年所提出的問題是：在物理現象之外，亞里斯多德對自然、社會的觀察非常敏銳，這在他生物學、政治學的著作中表現得十分清楚；為什麼他的才智一碰到物體運動問題就發揮不出來了呢？他怎麼可能對物體的運動現象說了那麼多明明是荒謬的話呢？最後，為什麼他的觀點可以支配人心兩千年？

　　對於最後一個問題，啟蒙時代的答案是：因為迷信與權威崇拜；維也納集團的答案是：因為形上學語意的混亂、沒有驗證標準等等；科學史外在論派的答案是：因為特殊的經濟、社會條件以及利益結構。但是，孔恩能在這些流行的答案之外另求出路。結果他能上接侉黑以來科學史內在論的一些傳統，以及二十世紀上半葉歐洲新康德主義的另一些傳統，自成一家之言。

　　孔恩解答這些問題的線索，得自於一次戲劇性的經驗：1947年的一個極熱的夏天，孔恩在反覆翻閱那本他認為幾乎是全錯的亞里斯多德物理學，突然他似乎開始能夠讀懂這本物理學了。許多過去認為是大錯特錯的陳述，突然間幾乎都消失了。他能夠了解亞里斯多德為什麼這樣寫，他甚至還能預測下幾頁他要說的會是什麼。他仍然能看到這本書中的一些困難，但那已不是當初孔恩所感到的對或錯的問題了。孔恩學會從亞里斯多德典範來看物體運動現象之後，許多荒謬、全錯的語句立刻變成合理的了。

　　這個戲劇性的啟蒙經驗，使得二十世紀物理學家孔恩進入了兩千三百年前的一個極不同的物理世界中。這個經驗可能使孔恩感到：即使在最嚴密、客觀的物理學中，仍然可以有彼此衝突的物理世界。這應當也是使他後來一直堅持「不可共量性」這一概念，以及反對一些科學實在論的主要原因。這段經歷使孔恩從物理學者變成科學史家。在科學史的研究中，孔恩的主要著眼點在於：「在科學史上的原典中，尋出一個使這部原典像是出自一個理智清明的人的手筆的讀法。」另一方面，孔恩的啟蒙經驗也不斷地促使他對哲學一直保持高度的興趣。從1947 年至1960 年，孔恩十三年的思慮，具體地凝聚為《結構》一書。
 
　　《結構》引發的批評

　　批評《結構》的人當然很多，一方面是因為這本書的許多思想源頭是歐洲的許多學術傳統，它們必然與英美的許多學術傳統有針鋒相對之處，所以遭到攻擊也是必然的。另一方面，我想孔恩在這本書中把英美的科學的哲學與許多宣傳、推廣科學知識的通俗作品相提並論，也是激起憤怒的反擊的主因。在以下的討論中，我僅介紹在英美科學的哲學傳統中已經持之有故的學術對於《結構》的批評。那就是：（1）以普南（H. Putnam）為首的一些意義分析、實在論方面的論點；（2）以拉卡托什（I. Lakatos, 1922-1974）為首的倫敦政經學院（LSE）集團的論點；以及（3）費耶阿本德的論點。

自序

　　這本論文始於十五年前的一個計畫，這是第一份正式出版品。當年我還是理論物理學的研究生，幾乎快完成博士論文了。那時我有幸參與了一個實驗性的大學部課程，為不主修科學的學生介紹科學，讓我有機會接觸到科學史。我對科學的本質及科學之所以特別成功的理由早有成見，令我始料未及的是，研讀了那些過時的科學理論及實作之後，我的一些基本想法徹底動搖了。

　　那些想法有一部分來自我受過的科學訓練，另一部分來自我對科學的哲學的長期業餘興趣。不論它們在教學上多麼有用，也不論它們在理論上多麼可信，那些想法不知怎的與科學史呈現的科學這一行完全不符。然而無論過去還是現在，它們卻是許多關於科學的討論所不可或缺的，因此它們不符實況似乎值得研究。結果我的生涯規劃發生了巨幅改變，從物理轉到科學史，然後逐漸從相當明確的歷史問題，回歸比較具有哲學意義的問題，畢竟我對歷史發生興趣，一開始是受那些問題的刺激。這本論文便以那些早先的興趣為主題，在我已發表的作品中，除了幾篇論文外，這還是第一本。在某個方面，我也是在向自己與朋友解釋，當初我為什麼會從科學轉向科學史。

　　第一個讓我能深入探索本書某些論點的機會，得自哈佛大學學人學社提供的三年「年輕學者」獎助金。若沒有那一段自由的時間，改行進入新的研究領域會更困難，甚至可能失敗。那些年中，我把部分時間花在科學史上。特別是繼續研讀侉黑（Alexandre Koyre, 1982-1964），並首度接觸麥爾生（Emile Meyerson）、麥子克（Helene Metzger）及麥耶（Anneliese Maier）的著作。他們比大部分現代學者更清楚地描繪出，在一個科學思想的正典與今日的大不相同的時代，所謂「科學思考」到底是怎麼回事。雖然他們有些特定的歷史解釋我並不信服，他們的著作與拉夫喬伊（A. O. Lovejoy, 1873-1962）的《生物大鏈》（Great Chain of Being, 1936）塑造了我對科學思想史的想法，影響力僅次於科學史的原始資料。

　　不過，那幾年我大部分時間都在其他領域探索，那些領域與科學史沒有明顯關聯，但是它們的研究揭露的問題，與科學史引起我注意的問題非常類似。一個偶然注意到的註腳把我指引到皮亞傑（Jean Piaget）的實驗，那些實驗揭露了成長中的兒童所經歷的諸世界，以及從一個世界進入另一個世界的轉換過程。一位同事讓我去閱讀知覺心理學的論文，特別是完形心理學家的實驗報告。另一位同事向我介紹了霍夫（B. L. Whorf, 1897-1941）對語言影響世界觀的推想。蒯因（W. V. O. Quine, 1908-2000）使我理解「分析－綜合」二分法這個哲學難題。這種不相連屬的探究正是學人學社所允許的，而且也只有這樣，我才會碰上弗萊克（Ludwik Fleck, 1896-1961）鮮有人知的專論：《一個科學事實的起源與發展》。他的論文預見了許多我的想法。弗萊克的研究，加上另一位年輕學者蘇頓（Francis X. Sutton, 1917-2012；社會學家）的評論，使我覺悟那些點子也許必須置於「科學社群的社會學」之中，才有意義。雖然下面我很少引用這些著作及對話，但它們對我的啟發，比我現在所能重建或評估出來的要大得多。

　　在我身為「年輕學者」的最後一年，波士頓羅爾學社（Lowell Institute）邀我演講，為我提供了第一個機會說明我對科學的想法，雖然還不成熟。結果在1951 年3 月我一連做了八場公開講演，題目是：「對物理理論的追尋」。第二年我開始在大學教科學史，以後將近十年，我因為在從未系統學習過的領域教書，沒有時間將吸引我進入科學史的那些想法發展成清楚的理論。不過，幸運的是，那些想法對大部分我教的進階課，提供了內在的規劃方向，也是一部分問題結構的來源。因此我要感謝我的學生，他們給了我寶貴的教訓，使我的想法更經得起考驗，我也找到更適合表達它們的技巧。我在「年輕學者」期滿後發表的論文大多以科學史為題材，而且主題駁雜，上述的問題與方向使它們成為一體。其中有幾篇討論的是：在富有創意的科學研究中，形上學元素扮演的不可或缺的角色。其他幾篇探討獻身不相容的舊理論的人如何累積與吸收新理論的實驗證據。在這個過程中，這幾篇論文描述的發展類型就是我在本論文中所說的新理論或新發現的「出現」。此外，諸論文間還有其他的連繫。

　　發展這本論文的最後階段，始於我受邀赴史丹佛大學行為科學高等研究中心做研究的那一年——1958 ∼1959 年。我再度專注於以下討論的問題。更重要的是，在主要由社會科學家組成的社群中度過一年使我面對了以前從未想到的問題，那就是：社會科學家的社群與我出身的自然科學家社群之間的差異。特別是社會科學家對什麼才是正規的科學問題與方法，公開爭論的數量與幅度教我驚訝。歷史與我所熟識的科學家，都使我不太相信自然科學家比社會科學家對這些問題有更站得住腳或更經得起時間考驗的答案。可是不知怎的，在天文學、物理學、化學或生物學裡，通常不會發生針對本科基本信念的爭論，現在這種爭論往往像是普遍存在於社會科學界，例如心理學或社會學。為了找出這一差異的來源，使我認識了我稱為「典範」（paradigms）的東西在科學研究中的角色。典範即公認的科學成就，在某一段期間內對某一個科學社群而言，它們是問題與解答的模型。那是解答我的疑難的最後一條線索，因此這本論文的初稿很快就成形了。

　　這份稿子接下來的遭遇在此不必贅述，不過它幾經修訂仍保留了原有的形式，關於那一形式有幾句話非要交代不可。直到這一論文的第一稿全面大幅修訂完畢，我都預期它只是《統一科學國際百科全書》中的一冊，那是具有開創性的一套書。編輯先是跟我邀稿，然後是使我非完成不可，最後又以無比的通達與耐心等待我交稿。我非常感激他們，尤其是莫理士（Charles Morris, 1901-1979）博士，他不止鞭策我，還對稿子提出意見。不過，這套書的篇幅限制使我只能以提綱挈領的形式鋪陳觀點。雖然後來發生的事使那些限制多少鬆懈了一些，而且允許這本論文同時單獨出版，但是它還是保持論文（essay）形式——討論我的題材，一本書的篇幅才能盡意。

　　因為我最基本的目標是敦促學界改變對熟悉事物的知覺與評價，第一次發表這一看法採取綱要形式不必然是缺點。正相反。有些讀者因自己的研究而同情我所倡導的改變，也許會發現這本論文發人深省，易於吸收。但是，它也有不利之處，因此一開始我便舉例說明在廣度與深度上我希望能有篇幅擴充之處，應不為過。歷史證據遠比篇幅允許的多得多，而且包括生物科學史與物理科學史。我決定只討論物理科學史，部分原因是為了提升這本論文的一貫性，部分基於筆者目前的能力。此外，這本論文所鋪陳的科學觀，為歷史學與社會學許多新的研究類型指出了潛在的用途。例如異常現象（anomalies）——即違反預測的現象——在科學社群中吸引越來越多注意的方式，就值得深入深究。化解異常現象的努力一再失敗、導致的危機也一樣。要是每一次科學革命都會使經歷革命的社群改變歷史觀點，那麼這一變遷應該會影響教科書與研究報告的結構。後果之一是研究報告註腳裡的技術文獻分布會發生變化，這個變化也許可以當作發生革命的指標，值得研究。

　　因為力求簡潔，我也被迫放棄討論許多重要的問題。例如，我認為一門科學的發展可分為「前典範」時期與「後典範」時期，可是我只勾畫了兩者的差異。前典範時期的特徵是百家爭鳴，每個學派都受非常類似典範的東西指引。在後典範時期也有兩套典範和平共存的情況，不過我認為這種例子很少見。光是擁有典範不足以促成第二節討論的發展性轉變。更重要的是，除了在偶而出現的簡短旁白中，我完全沒有提到「技術進展」的角色，或是外在條件——社會、經濟與思想——對科學發展的影響。然而只消回顧哥白尼與曆法改革這一個案，我們就知道外在條件可能有助於把異常現象轉變成重大危機的導火線。這個例子也說明了：對於企圖提出革命方案以結束危機的人而言，科學以外的條件可能會影響到他可能的選擇範圍。4 我認為即使我認真地將科學以外的因素的作用考慮進去，也不致改變本書的主旨，但這麼做的確會在我們對科學進步的了解上增加一個十分重要的分析向度。

　　最後，也許是最重要的一點，篇幅上的限制嚴重影響我處理本篇主旨的哲學含意。這本論文鋪陳的是歷史取向的科學觀，當然有哲學含意，我指出也引證過其犖犖大者。但是當代哲學家對相關議題所採取的各種立場，我通常不做詳細討論。在我表示懷疑的地方，我針對的是哲學態度而不是任何一個明達的陳述。因之一些知道及採納那個立場的人，可能會認為我誤解了他們的原意。我認為他們錯了，但這本論文本來就不打算說服他們。若想說服他們，得寫一本很長又很不一樣的書才行。

　　本序文開篇的自傳片段表達我對一些學術著作與機構的謝意，它們協助塑造了我的思想。其他使我受益的學者及其作品，將在以下各頁的註腳中注明，以表示我的感謝。然而我對許多人的負欠，不論是數量還是性質，我的謝詞與腳註都不足以表達萬一，他們的建議與批評在我的思想發展過程中發揮了扶持與引導的功能。這本論文裡的想法從成形之初到現在歷有年所，若要我列出所有對本編有影響的人，我的朋友與認識的人全都可能上榜。因此，這裡只列舉幾位給我重大影響的人，再壞的記憶都不至於想不起他們。

　　首先引我進入科學史的是康南特（James B. Conant, 1893-1978），那時他是哈佛大學校長，於是我對科學進展的性質，看法發生了轉變。此後他不吝給我意見、批評與時間——包括閱讀我的文稿，提出重要的修改建議。那許（Leonard K. Nash, 1918-2013）與我一齊教了五年課，我們的科學史課原來是康南特開發的。在我的想法開始成形的那些年，那許是我更為積極的合作夥伴，因此在發展那些想法的後期，我非常懷念他。好在我離開麻州劍橋到加州大學柏克萊校區以後，那許扮演的知音與其他角色由我的同事卡佛（Stanley Cavell, 1926-）取代了。卡佛是研究倫理學與美學的哲學家，他的結論居然與我的非常契合，一直是我靈感與鼓勵的來源。此外，和他在一起我能夠用不完整的句子探索自己的想法，他是唯一能讓我這麼做的人。那種溝通模式證明他對我的想法很了解，因此在我起草初稿時，他能指點我處理幾個主要難題的訣竅。

　　初稿完成後，許多其他的朋友幫助我修改它。我想如果我只拈出其中貢獻最深遠、最關鍵的四位，他們會諒解我的。那四位是柏克萊的費耶阿本德、哥倫比亞的奈格爾（Ernest Nagel, 1901-1985）、勞倫斯放射實驗室的諾意斯（H. Pierre Noyes, 1923-2016），以及我的學生海布隆（John L. Heilbron, 1934-）。海布隆在我準備最後的定稿時，經常在我身邊工作。我發現他們的異議與建議都極為有用，但我沒有理由相信前面提到的人會滿意最後問世的整份定稿。

　　最後我要感謝我的父母、妻子及子女，當然這是另一種形式的感謝。他們每一個人也對我的工作貢獻了知性要素，只不過我可能說不上來，但是他們也以不同程度做了更重要的事。他們讓我繼續做研究，甚至鼓勵我把全副精神放進去。任何與像我一樣的研究計畫奮鬥過的人都知道，這工作難免讓親人付出代價。我不知道要怎樣感謝他們。