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科学中的革命-第6部分
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发现尚无思想准备，因而忽视了它。从某种意义上讲，孟德尔也许领先了他的时代半个
世纪。
那些受过光的发射、传播和吸收像连续的波动现象这一学说教育的科学家们，显然
在19O5年最难放弃这一已被接受了的光的理论，而转过来去承认爱因斯坦那“具有启发
意义的”不连续的光的量子概念。对于任何一位按照动植物的物种是固定不变的这一信
念培养出来的人来说，当达尔文于1859年提出物种进化观时，让他们接受这一概念肯定
同样也是很困难的。不过，一个激进的理论也可能在某些方面很有意义，这可以使得人
们对它的好感很快超过对旧理论的偏爱。可能，它因能解释一些反常现象或预见一些意
外的新现象而赢得一些信徒；也许，它能把各自独立或互无关联的科学分支统一起来；
或者，它可以使讨论达到更为精确的程度，甚至能简化那种当时所作的假设。有时候，
新的理论会从一个戏剧性的实验或观察中获得支待。例如，1907年爱因斯坦在其广义相
对论中预言，光线在引力场中会发生弯曲，而这一点被实际证明则是在1919年发生日全
食期间。不过，尽管得到了证实，但在那以后40年左右的时间里，广义相对论并没有成
为大多数科学家关注的焦点，仅有相对来说数量不多的一些对宇宙学问题感兴趣的天文
学家和数学家使它有所发展。只是在第二次世界大战后，亦即该理论提出大约40年之后，
广义相对论问题方成了许许多多物理学家和天文学家实际研究中具有头等重要性的问题。
就这样，甚至是在该理论已被确证了的情况下，从论著中的革命到物理学领域中真正的
大规模革命还被延误了很长的时间。
爱因斯坦在1905年就发表了论述狭义相对论的论文这一事例，为论著中的革命与科
学革命之间出现中断的现象提供了明确的证明。爱因斯坦的这篇论文的题目是《论运动
物体的电动力学》，当时，哥廷根大学的物理学家马克斯·玻恩所研究的正是这个问题。
玻思是由大卫·希耳伯特和赫尔曼·闽科夫斯基执教的一个研究班的成员，这个研究班
的研究课题是“运动物体的电动力学和光学”。玻恩（1971）记述说，这个研究班的学
生“研究H．A．洛伦兹、亨利·彭加勒、G．F．菲茨杰拉德、拉莫尔以及其他一些人的
研究论文，但是爱因斯坦的名字却未被提及。”1906年毕业后，玻恩去了剑桥大学，在
那里听了约瑟夫·拉莫尔主持的电磁学理论的演讲和J．J．汤姆森的有关电子理论的演
讲，可是，“仍然没有听说过爱因斯坦的大名。”只是后来，1907—1908年在布勒斯劳
时，玻恩才从两位年轻的物理学家那里得知有关爱因斯坦的论文的情况，这两位物理学
家是弗里茨·赖歇和斯坦尼斯劳斯·洛里亚，他们建议他读一下这篇论文。他读了，
“而且立即获得了深刻的印象。”玻恩回忆说，当时人们对爱因斯坦的了解只不过是，
“他是伯尔尼瑞士专利局的一个文职公务员，”这一切显然说明，他不是这个研究班的
成员。
在发表其有关狭义相对论的著作的同一年，爱因斯坦还在一家重要的科学杂志《物
理学年鉴》上，提出了他对普朗克量子概念的根本性修正。即使如此，直到本世纪20年
代为止，它也未能超出论著革命的阶段。R．A．密立根进行了一系列实验，试图证明爱
因斯坦错了。可是他发现，事实恰恰相反，爱因斯坦对量子理论大胆的重新阐述，确实
预见到了实验所证实的光电效应定律。然而，他却尽其所能断然否认爱因斯坦对量子理
论的修正是正确的。尽管在1913年，对于尼尔斯·玻尔有关新的原子模型的革命性建议
来说，爱因斯坦的新概念有着重要的意义，但是，在这一年推荐爱因斯坦去柏林工作的
时候，他的保证人们（其中也有普朗克）都感到，有必要为这位被推荐者在量子领域中
的想入非非表示歉意。从这个事实中可以看出，爱因斯坦的新概念并未得到普遍承认。
有时候，由于革命的科学家缺乏正统的凭证，论著中的革命也许就不能转变成一场
科学中的革命了。对于已被确立的科学专业而言，出自该专业队伍之外而对它所做的那
些根本性修正，科学家们对之总是不屑一顾。毫无疑问，维利科夫斯基及其思想最初遭
到敌视，在很大程度上是由于这个事实：他本人并非是某个公认的科研部门的成员，他
并不是某所大学、某个研究所或某个工业实验室的工作人员；他是一位非专业人员，一
位业余爱好者。此外，他最初是在《哈珀斯杂志》一篇通俗性文章中而不是在一家严肃
的科学杂志上提出他的思想的，这违反了正统的程序。当然，维利科夫斯基思想最终被
拒绝的主要原因是：它们不正确，或者说，它们不精确，不是定量性的，以致于无法用
观察或实验对它们真正地进行检验。
在100多年前的19世纪70年代，J．H．范托夫遇到了几乎与此完全相同的情况。当
时，他提出了不对称的碳原子概念；这种带有革命色彩的思想修正了正统的化学理论，
对此，大部分化学家持敌视态度，甚至未给予认真的考虑。德国伟大的有机化学家赫尔
曼·科尔比也是批评者之一。他之所以不重视范托夫的思想，部分是因为，范托夫只不
过是“乌得勒支兽医学校的”一个成员。科尔比写道，他不是去追求合乎逻辑的和“精
确的化学研究”，对此他“毫无体验”，相反，范托夫“曾认为，骑上珀伽索斯相当方
便（显然，兽医学校给他贷了款），而且可以相当方便地表明……在他飞往化学的帕尔
纳索斯山顶峰的大胆飞行期间，原子是以什么方式在整个宇宙空间中自己聚集起来的”
（科尔比1874，477；参见斯内尔德斯1974，3）。范托夫思想遭到反对的另一部分原因
是由于这样一个事实：他曾把原子和分子描写成仿佛是具有物质实在性的，而这与大部
分有机化学家的思想是大相径庭的，化学家们愿意使用原子和分子概念，但对它们是否
真实存在却持怀疑态度。今天，范托夫有关不对称碳原子的革命性思想，业已被公认为
是立体化学的基础了。
假如在通往科学革命的道路上有这么多的障碍，那么，任何新的理论或发现取得成
功，或多或少都会令人感到惊讶。事实上，许多革命思想并非是以或许能被它们最初的
提倡者们承认或接受的形式幸存下来的；相反，在以后的革命者的手中，它们均已发生
了变化。举例来说，在lop年开普勒发表经过他本人彻底重建了的哥白尼天文学学说以前，
哥白尼于1543年在其著作《天体运行论》中详尽阐述了宇宙学体系，并未对天文学产生
十分重要的影响。我们可以觉察出，从开普勒那时起，天文学开始了一场革命，这场革
命以牛顿的工作而告结束。然而，这场革命并非仅仅是一场被延误了半个世纪的哥白尼
革命。确切地说，这门新的天文学根本不是真正意义上的哥白尼天文学（尽管人们仍然
常常把它称作是“哥白尼革命”）。在重建中，开普勒基本上拒绝了哥白尼几乎所有的
假定和方法；所保留下来的，只是其原来的中心思想，即太阳是固定的，而地球每年则
在环绕太阳的轨道上运行一周，同时，它每天还自转一周。不过，这种观念也并不是哥
白尼最早提出来的，这一点哥白尼很清楚；它来源于他的一位古代老前辈萨摩斯岛的阿
利斯塔克。
在大陆漂移理论的历史中，显然也有与上述相同的变化现象。在魏格纳于第一次世
界大战前发表他的革命性学说到这场革命于20世纪60年代最终被承认之间，我们又可以
看到有着一段明显的历史间隔。不过，魏格纳所想象的是，各大陆曾经在海中像巨大的
平底船似的分散地航行着或被推动着，它们就是这样在地壳上运动；而最终革命的发生
则是基于海底扩张这一概念，即海底扩张使地壳的巨大断面（板块）以在一边增大、在
另一边裂开的方式运动着。由于这些板块可能环绕着大陆的陆地块体，因此，它们的运
动就引起了大陆的分离。与上述哥白尼革命的那个例子相同，在这场革命中，魏格纳理
论中所保留下来的主要是这一思想：今天各大陆彼此相互所处的位置，与它们在地球形
成时的情况并不相同。
失败的科学革命通常也就销声匿迹了。但一场政治革命或社会革命（1848年的那些
革命和1905年流产的俄国革命）失败了，它仍然可能是一个很有意义的事件，它可以用
来作为社会政治条件或问题的一个标志，值得历史学家们去重视（兰格1969；斯特恩19
74；乌拉姆1981）。有些失败了的政治革命，其目的也许仍旧能在以后的革命时期在一
定的程度上得以实现。然而，科学史家一般则不考虑革命的失败，除非它们是些“反常”
科学的例子。其所以如此，也许是因为大多数科学史都是由科学家自己写的，他们对历
史上真理的成功和发展阶段，比对历史中真理和谬误混杂时的兴衰沉浮阶段更感兴趣。
第三章 鉴别科学革命发生与否的证据
对科学革命的讨论，不可能完全避免这样一组相关的问题：（1）什么是革命？（2）
我们怎样才能说一场革命是否业已发生了？乍看上去，它们似乎可能并非是迥然不同的，
尤其在相信所有完美的定义一定要具有“操作”成分时更是如此。结果表明，对科学中
的革命是否发生，即使没有清晰的定义，也是有可能进行有效的检验的。
库恩（1962）把科学中的革命表征为：当一系列的“反常”已经导致了一场“危机”
时所发生的（用他的原话来说）“范式”的转换，这样的表征有助于我们系统地阐述一
个定义并进行检验。然而，在试图使反常、危机和范式这三个概念精确化时，我们却又
面临着一个三重问题。此外，还有（业已提及过的）这个问题，即库恩的图式并非丝毫
不差地适用于所有的科学革命。
对于革命由什么构成的定义问题，我也无法轻而易举地给出一个答案。我重申一下，
具有历史意义的是，在现代科学存在以来的四个世纪左右的时间里，科学家和科学的观
察者们已经倾向于把某些事件称之为革命了。这些事件包括概念的根本性变化，标准的
或已经被接受的解释规范中的彻底更迭，出现新的假设、公理，可接受性知识的新的形
式，以及包括部分或全部这些性质同时还具有其他性质的新的理论。牛顿革命导致了具
有根本性的万有引力概念，而且实现了用数学语言来表述和发展自然哲学的目的；笛卡
尔革命被断定是以“机械论哲学”为基础的，它用物质和运动来解释所有现象；气体的
分子运动理论、放射性概念等的引入，都是以概率论为基础的，而量子理论甚至对简单
的非概率的因果理论予以否认；进化论否定物种是固定不变的，而且，它还引入了一种
不允许对个别事件进行预测的科学；相对论不仅敲响了绝对时空的丧钟，而且从根本上
改变了显然过于简单的同时性概念；哈维革命提出了这样一种思想：血液通过动脉从心
脏流出，又通过静脉流回心脏，它就这样不断地循环着，而且，哈维革命还拒绝了这样
一种源远流长并且得到了完全确认的学说：血液只不过是静脉中的涨潮和落潮，它是不
断地从肝脏中产生出来的。在所有这些事例中，都出现过通常曾被（而且现在仍被）称作
革命的事件。无论我们是否喜欢“革命”这个词，无论我们是否有能力提出一个适用于
所有这些例子以及其他一些例子的定义，这都是一个历史事实。
在这里，我的主要目的是弄清楚被人们承认已经发生过的那些革命，而不是抽象地
去分析某一个概念，因而，我的研究方法始终都是，考察人们是怎样来理解科学中的革
命的。而这就需要同时进行一种四项一组的系列检验，这组检验也许普遍适用于过去四
个世纪中所发生的所有重要的科学事件。这些检验纯粹是以历史和事实为基础的。构成
它的第一部分是目击者的证明，即当时的科学家和非科学家们的判断。我想，在这些目
击者中，有哲学家，政治学家，从事政治事务的人，社会科学家，新闻工作者，文学界
人士，甚至还有很有修养的外行人。当丰特奈尔记录下他对所处的时代的印象时，牛顿
和莱布尼兹仍然在世，并且还在为微积分的发展而工作，丰特奈尔的印象是，他们的创
造已经在数学中引起了一场革命。在牛顿去世后的十年中，克雷洛为牛顿的《原理》而
欢呼，称它是力学科学革命的“新纪元”。拉瓦锡对化学革命的根本性改革，被他同时
代的许多科学家看作是化学中的一场革命。而很多与达尔文同时代的人，则把进化论描
写成一场生物学中的革命。在本世纪20年代和30年代，即大陆漂移说的地位从论著中的
革命转变成科学中的革命很久以前，对于地球科学家而言，显而易见，魏格纳有关大陆
运动的思想将会引起一场革命。所有这些革命都通过了第一个检验——当时的目击者的
证明。
上述例子中有三个是这样：对革命的发生起着主要作用的科学家（拉瓦锡、达尔文、
魏格纳）都明确地指出，他们本人的工作大概会引起一场革命。这种与其他目击者一致
的意见，会增加这些目击者们证明的力量。不过，这种特殊的证据不多，对此，显然不
应看得过重，因为大多数科学家由于科学事业常规的束缚，常常过于谦虚或过于拘谨，
以致于无法对他们自己的创造作出这样的评价。另一方面，假如没有目击者证实事件的
发生（例如19世纪的孟德尔或巴贝奇的科学革命），对于一场科学革命实际上已经发生
这类事后的历史评价，我是不会过分相信的。
一个科学家也许会以为，他正在引起或者已经引起了一场革命，尽管以后的事件表
明，这样一场革命从未发生过。西默的电学理论和马拉的光学理论就是两个例子。此外，
正如我们在第2章中所看到的那样，在许多事例中，科学革命运动根本就未发展成为全面
的革命——我们只举几个例子，如催眠术、N射线以及聚合水等就是如此。因而，我们需
要进一步的检验以补充目击者的证明。
第二项检验就是，对据说曾经发生过革命的那个学科以后的一些文献进行考察。对
写于1543年与1609年之间的天文学论文和教科书的研究表明，哥白尼的思想和方法并未
被采用。由此可以说，这一检验暗示着在那些年月里并不存在哥白尼革命。与此形成对
照的是，18世纪的大部分数学著作——无论是专业论文。报刊上的文章还是教科书——
都是按照新的微积分思想（不是莱布尼兹的规则系统，就是牛顿的规则系统）撰写的，
从而为丰特奈尔有关微积分的发明是数学革命的新纪元这一论述，提供了具有确证作用
的证据。类似地，假如我们把1687年以后（含有强有力的万有引力天体力学成分的）数
学天文学与《原理》发表以前的天文学加以对照和比较，我们就有了证明牛顿革命的证
据。显然，这项检验本身至多能在重组的程度上得出这么一种主观的判断：它是否足以
构成一场科学革命。不过对于在某一科学的重要著作中没有发现此种影响这样的否定性
判断而言，这种检验却是确定性的。在许多情况中，证据的确是不容置疑的（例如，在
微积分那个例子中），至少是得到了有力的确证。前两项检验结果合起来，向我们强烈
地暗示着某一场革命发生过。
第三项检验是，有相当水平的历史学家、尤其是科学史学家和哲学史学家们的判断。
这里大概不仅要包括现在的和近代的历史学家的判断，而且还要包括很久以前的历史学
家的判断。18世纪的历史学家J．－S．巴伊就是一个例子，这位历史学家曾著述过与哥
白尼有关的16世纪的一些事件。历史学家或具有历史学家头脑的学者们（如哲学家、社
会学家以及其他社会科学家）并不要求去验证牛顿革命、化学革命或达尔文革命。把对
所有这三项检验的肯定回答结合在一起，就能十分有力地令人确信：这些事件就是革命。
历史学家们可能普遍地把某一时期看作是革命时期，但从当时占统治地位的观点来看，
这些时期并非如此。一个主要的例子，我们不妨再提一下，就是哥白尼革命。我们会看
到，那种认为在16世纪就已经发生过了一场哥白尼的天文学革命的观点，其实是由后来
的历史学家们，首先是18世纪的蒙塔克勒和巴伊，发明出来并使之保留下来的虚构之物。
古代目睹者的证明与以后的历史学家的观点之间的这种不一致，也许已经结历史学家们
提出了警告，劝他们对这种尚未证实的革命应持怀疑态度。通过对这种情况中的那些事
件加以严密的分析就会使人们明白：错误是怎样产生的，它是怎样取决于与开普勒和伽
利略相关的那些事件的，而这些事件却是在哥白尼的论文发表（1543）半个或半个多世
纪以后发生的。然而，这毕竟是一个历史事实：在大约两个世纪中，历史学家和科学家
都曾相信有过一场哥白尼革命。对这种在事件发生很久之后做出的判断，一定要进行批
判性考察，尤其当人们面对当代的历史证据标准而作出这样的判断时更应如此。
我认为，“19世纪的统计学和统计思维领域中曾经有过一场伟大的科学革命”这一
判断，是一个正确的历史判断。从阿道夫·凯特尔、J．克拉克·麦克斯韦、路德维格·
玻尔兹曼以及约翰·赫歇尔等人的著作中，也许可以发现这场革命的一些模糊迹象。可
是我不知道，对于这场革命，同时代的人有过多少明确的阐述（尽管赫歇耳紧接着就进
行了评论），就像化学革命期间和达尔文革命期间同时代的人所做的那样。这所意味的
也许不是别的，而是我们的无知，它反映出我们对这个问题的历史相当原始的知识状态。
既然很少有严肃的历史学家关心或曾经关心过概率和统计学的发展，因而，革命的第三
项标准在这里就不十分适用了。不过还有第四项标准亦即最后一项检验标准，它也许适
用于统计革命，这就是今天这个领域从事研究的科学家们的总的看法。在这里，20世纪
的物理学家、生物学家和社会科学家大都认识到，在他们自己的时代，以统计学为基础
的物理学（放射物理学和量子物理学）、生物学（遗传学）和社会科学的建立，已经对
过去构成了一种明显的突破，而且，已经有过一场统计学革命了。
在这第四项检验中，我对现存的科学传统，对构成了正在从事自己事业的科学家所
接受的作为文化遗产一部分的神话，给予了相当的重视。神话在科学中起着有一定意义
但却又不恰当的评价作用，我敢肯定，这种作用类似于神话在一般社会中所起的作用。
当然，有关科学英雄和据信是由他们导致的革命的神话，并不能成为过去事件的历史证
据，但是，它们却给我们提供了证明某些重要时期确实存在过的线索，这些重要时期是
指科学发展的形成时期。科学家们对于自己过去的总的看法，加强了另外三项检验所提
供的那些证据。
无论如何，第四项检验并不是独立于前三项检验的。显而易见，科学家们有可能受
历史学家们的影响，而历史学家们也有可能受科学家们的影响。也许，科学家和历史学
家都迷恋某一种悠久的传统，就像在化学革命中那样。甚至一种在错误基础上建立起来
的传统，也会对以后的历史学家和科学家产生强烈的影响，就像前面提及的哥白尼革命
明显地表现出来的那样。
一个颇具启发性的例子，就是我们这个时代中的地球科学的革命，在这个例子中，
所有四项检验的结果都是同样的。这场革命的基本概念是，地球表面的陆地曾经有过而
且现在依然有着一种相对的运动，亦即大陆漂移。当艾尔弗雷德·魏格纳在1914年的战
争前首次提出大陆漂移理论时，它便被地球科学家普遍地认为是具有革命性的，而且，
它在本世纪20年代和30年代得到了广泛的讨论（尽管它尚未真正地被地质学家和地质物
理学家共同体接受）——从而通过了第一项检验：同时代的科学家的看法。此外，魏格
纳本人充分地意识到了他的思想的革命性。在本世纪60年代和70年代，建立在板块构造
思想基础上的新型的大陆漂移理论成为地球科学家信念的一部分时，他们都愿意把这种
变化说成是一场革命。地球科学的文献证明，一场戏剧性变化已经在这一学科中发生了，
它与一场革命没有什么不同。这样，大陆漂移理论就通过了第二项和第四�
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