库恩的不革命

17.库恩的不革命

1981年数学家博赫纳(Solomon Bochner)在赖斯大学成立了一个名为博识者的组织。他的目的是促进科学家和工程师一方与人类学家和社会科学家一方这两方之间的对话,这一目的一直主要是通过一年一度的系列学术讨论会来实现。博识者决定将1997~1998学年的这届系列讨论会专用于著名科学史学家和科学哲学家库恩的著作。一些会员们已注意到我曾在《纽约书评》中关于索卡尔的恶作剧的文章中对库恩的著作所做的评论(那篇文章在本文集中也再版了),而且邀请我做一年一度的博赫纳演讲作为这届系列讨论会的一部分内容。演讲后我把草稿编辑成文寄给了西尔弗斯,他同意在《纽约书评》上发表。

这篇文章立即引起了非同寻常的大量的评论。我在此文后面的一篇短文中对发表在《纽约书评》上选出的一封信做了回答。我收到了其他许多来自历史学家和哲学家的信件,他们普遍赞同我的关于库恩的科学革命理论的评说,但却指出他们或者其他人早已做了类似的评论。得知并不孤立我非常高兴,而且我并不真正介意被别人抢了先,因为我并未准备去当一个历史学家或者哲学家。我还乐于看到我对T恤衫和对麦克斯韦方程组的评论能在伦敦的《卫报》(The Guardian)上再次发表。

最令人惊叹的评论来自物理学家约瑟夫森(Brian Josephson),他针对的是在英国杂志《物理世界》(Physics World)上发表的我对库恩的评论的一个表示赞许的编者按。在他的其他的反对意见之中,他不赞同我降低科学家对他们的范式的着迷程度,而且以我曾在《终极理论之梦》一书中所说的我不去研究心灵感应(telepathy)作为对范式着迷的例子。我回答说,在决定不去研究心灵感应的证据之时,我是在做这样的判断,即包括约瑟夫森在内的每个人都必须决定如何去支配自己的工作时间。接着我打赌说,约瑟夫森未曾仔细检查过占星术的证据,而且完全是为所打的赌留有余地,我补充一句,在任何情况下他也不可能仔细检查过巫术的证据,或者圣贾纽埃里厄斯(Saint Januarius)的血液的液化状态。

在这篇文章中,我利用这个机会,针对我在“索卡尔的恶作剧”一文中关于自然规律的实在性的评论来回答哲学家罗蒂的一些异议。我是偶然发现罗蒂的评论的,因为他未曾把发表的那篇文章的复印件寄给过我。我不得不承认,我也没有把我的回答的复印件寄给他,而是假定他可能是《纽约书评》的固定读者。也许我们还会通过把信息装入漂流瓶扔进大海这种方式继续这种交流。

我是在25年前第一次读到库恩的名著《科学革命的结构》[1]这本书的,当时该书第二版刚出版不久。20世纪60年代初我们同在伯克利时我对他只是略有所闻,可是后来他来到麻省理工学院后我开始喜欢他而且崇拜他。我发现他的书令人兴奋。

显然其他人也有同感。《结构》比其他任何科学史的书的影响都更为广泛。1996年库恩去世后不久,社会学家格尔茨(Clifford Geertz)评论说,库恩的书“打开了社会学知识之门,使之喷发”到科学研究之中。在最近的科学与文化的关系的所谓科学大战(science wars)的冲突中,库恩的思想被一次又一次地运用。

《结构》将科学的历史描绘成一个循环的过程,存在以库恩时而称为“范式”时而称为“公共学科基质”为特征的“常规科学”时期。不论你把它称为什么,它描述的是一种共识:在常规科学时期,科学家对什么现象是相关的以及由什么造成这些现象的解释,对什么问题值得去解决以及什么是问题的解倾向于一致。在接近常规科学时期的尾声时危机出现了——实验得出与现有理论不相符的结果,或者在这些理论中发现了内在的矛盾。于是出现了惊慌与混乱。奇怪的想法充斥在科学文献之中。最终是一场革命。科学家开始转向一种新的看待自然的方式,最终导致了常规科学的一个新的时期,从而“范式”发生了改变。

举一个在《结构》中给予了特别注意的例子,18世纪在普遍接受牛顿的物理学理论即牛顿范式之后,开始了一个研究运动和引力的常规科学时期。科学家们应用牛顿理论对行星轨道进行越来越精确的计算,导致了诸如在天文学家发现海王星之前就于1846年预言了它的存在及其轨道这种引人注目的成功。到19世纪末出现了一种危机,即理解光的运动的失败。这个问题通过范式的转变得以解决,这是由爱因斯坦从1905至1915年这10年间完成的在空间和时间认识上的一次革命性的修正,远远超出了引起这场革命的危机本身。运动影响时间的流动,物质和能量可以彼此转化;引力是时空中的弯曲。于是爱因斯坦的相对论变成了新的范式,运动和引力研究进入了常规科学的一个新时期。

虽然人们可以质疑库恩的科学革命的循环理论适合我们对科学史的了解程度,可是这种理论本身既没能令人不安,也没能使库恩的书成名。对许多人来说,是库恩对“范式”一词的发明既最为有用又最令人不悦。当然,在常规英语中,“范式”这个词的意思是供未来工作模式借鉴的一些成就。这就是库恩在他更早的关于哥白尼的科学革命的书[2]中使用这个词的方式,而且也是他偶尔继续使用它时的一种方式。

对库恩在《结构》中对“范式”一词的新用法进行辩论的第一个评论者是哈佛大学的校长科南特(James Bryant Conant)。库恩的历史学家的生涯始于在哈佛本科教学中为科南特作助教,当时科南特让库恩为力学史准备一些研究案例。看过《结构》的草稿之后,科南特向库恩抱怨说,“范式”“似乎是你爱上的一个词!”还说它是“用来解释一切的一个不可思议并带有咬文嚼字味道的词!”几年后马斯特曼(Margaret Masterman)指出,库恩曾以20余种不同的方式使用了“范式”这个词。

可是在我看来对“范式”一词的争吵似乎并不重要。与仅仅一套明确的理论相比,存在着更多的科学共识,这点库恩是正确的。我们需要一个词,用于与传统看法相融合并符合我们常规科学时期的理论,“范式”会与其他任何词一样有效。

在重读库恩的《结构》和他后来的一些作品时,真正使我不安的是他对科学工作[3]中所取得的成就所表现出的彻底怀疑的结论。而且正是这些结论使得他成为那些质疑科学知识的客观本质的哲学家、历史学家、社会学家和文化评论家眼中的英雄,以及那些宁愿把科学理论在这方面说得与民主或者棒球无太大差别的社会建构论者眼中的英雄。

库恩使得范式从一种到另一种的转变似乎不像是运用推理,而更像是一种宗教信仰的转变。他提出,我们的理论在一次范式的改变中的变化是如此之大,以至于在一次科学革命之后科学家几乎不可能用他们在前一种范式下曾经用过的方式去看待事物。库恩把从一种范式到另一种范式的改变与一次完形移动作对比,就像是在黑背景下看起来是白色的兔子放到白背景下会突然看起来像是黑色的山羊这样的由图像产生的光学错觉一样。可是对库恩来说,这种改变更为意义深远;他补充道,“科学家并不保持完形主体在视觉方式之间来回切换的自由。”

库恩进一步提出,在科学革命中所改变的不仅是我们的科学理论,还有用来判断科学理论的真正标准,因此,主宰后续的常规科学时期的范式是不可通约的。他继续推理,由于一种范式的改变意味着对前一种范式的彻底抛弃,而且判断在不同范式下发展的科学理论没有共同的标准,因此认为在一次科学革命之后所发展的理论可以被称为是对革命前所认识的东西的累积的补充,这是没有意义的。只有在一种范式的情形下,我们能够说一种理论是对还是错,库恩在《结构》中勉强地得出结论:“更准确地说,我们可能不得不明确或含蓄地放弃关于范式的改变引导科学家和那些从中吸取教训的人越来越接近真理这种观念。”更近些时候,1992年他在哈佛大学的罗思柴尔德演讲中,库恩评论说,很难想像一种科学理论引导我们“更接近真理”这个短语能意味着什么。

库恩并没否认科学中存在进步,可是他否认是朝着任何东西在进步。他常运用生物进化的隐喻;对他来说科学进步就像达尔文描述的进化,是从后面驱动的一个过程,而不是被拉动着朝一个比以往都更靠近某个固定目标的方向发展。对他来说,科学理论的自然选择是由问题的解决来驱动的。在常规科学时期,一旦出现一些不能用现有理论来解决的问题,那时新思想就会激增,而且能存留下来的是那些能最好地解决这些问题的思想。可是按照库恩所说的,就像在白垩纪时期出现哺乳动物以及当彗星撞击地球时恐龙灭绝一样,没有什么是必然发生的,因此也没有什么东西能构成自然界而使得我们的科学会在麦克斯韦方程组或者广义相对论的方向上进化。库恩承认,麦克斯韦和爱因斯坦的理论比那些在它们之前的理论更好,同样,在经历彗星撞击地球之后,证明哺乳动物比恐龙适应力更强,可是一旦出现新问题,它们就将被能更好地解决那些问题的新理论所代替,并且如此进行下去,并没有彻底的改进。

库恩的所有这些观念使得像我自己这样的认为科学的任务是引导我们越来越接近客观真理的科学家们感到苦恼。可库恩的结论在那些对科学抱负持有更加怀疑的态度的人那里是合乎口味的。如果科学理论只在一种特定范式的情形下能加以判断,那么在这个意义上任何一种范式的科学理论并不比诸如萨满教、占星术或者特创论这些看待世界的其他方式占优势。如果从一种范式向另一种范式的转变不能由任何外部标准来判断,那么支配科学理论内容的也许是文化而不是自然。

库恩本人对那些援引他的著作的人并不总是感到愉快。1965年他抱怨道,哲学家费耶阿本德(Paul Feyerabend)把他的论点描述为对科学中不合理想法的一种防御,在他看来“不仅荒唐可笑,而且糊涂讨厌”。库恩在1991年与霍根(John Horgan)的一次会晤中,他悲伤地回忆起20世纪60年代一名学生对他的恭维:“噢,库恩先生,谢谢您为我们讲述有关范式的知识。既然我了解了这些知识,我们就能够抛弃这些知识。”库恩对科学社会学中所谓的强纲领也没有好感,在它的坚定不移的怀疑论者的目标中,这种“强”显示出政治的和社会的功能和兴趣是如何主宰着科学理论的成功或者失败。这个纲领与一度曾在爱丁堡大学工作的一群哲学家和科学社会学家特别有关。关于这一点,库恩在1991年评论道:“我是那些发现这个强纲领的声明荒唐可笑的人之一,此乃解构主义狂热的一例。”

可是,即使在我们将库恩的崇拜者的过度行为置之一旁之时,库恩科学革命理论的过激部分仍然足够过激。而且我认为它是相当错误的。

首先,科学家们不能“在看待事物的方式之间来回切换”,而且在一次科学革命之后他们变得不能理解以前所了解的科学,这是不正确的。正如我所说的,库恩在《结构》中给予了极大注意的一种范式的改变是在20世纪初爱因斯坦的相对论力学代替牛顿力学。可是实际上,在培养新物理学家的过程中我们教给他们的仍然是真正古老的牛顿力学,而且他们永远都不会忘记如何用牛顿的方式去思考,即使是在他们学习了爱因斯坦的相对论之后也是如此。库恩本人作为哈佛大学的教师必定为本科生教过牛顿力学。

在为他的观点的辩护中,库恩说过我们使用的词语和在我们的方程中所用的符号在一次科学革命之前和之后意味着不同的东西;比如,在相对论出现之前和之后,物理学家用质量表示不同的东西。的确,在爱因斯坦革命期间,关于质量的概念存在许多不确定性。有一段时间谈论“纵向”质量和“横向”质量,人们猜测它们取决于粒子的速度,取决于是沿运动方向阻止加速还是在与之垂直的方向阻止加速。可是这已经完全解决了。今天已没有人谈论纵向质量或者横向质量了,而且实际上今天“质量”这个词最频繁地指的是“静止质量”,即不因运动而改变的物体的内在性质,这与爱因斯坦之前理解质量的方式大致相同。含义虽然能够改变,但通常它们是在增加完备性和限定精确性的方向上做改变,因此我们不会丧失对过去的常规科学时期的理论的理解能力。

由于库恩在教学和科学史写作中的经历,也许他开始认为科学家在常规科学的一个时期通常不理解更早期的科学。实际上有这样一些科学家和大学生,他们未曾读过原始资料并相信通过假设过去的科学家是用我们的科学教科书中描述理论的方式来思考他们的理论的,从而能够理解革命时期的科学家的工作。因此,库恩不得不与他们的无视历史的看法作斗争。库恩1978年的关于量子论诞生的书[4]使我相信我恰恰犯了这个错误,即力图去理解当普朗克引入量子思想时他在做什么。

事实上,在一个常规科学时期成年的科学家觉得,去理解在以前的科学革命中的科学家的工作相当困难,以至于在这方面我们常常几乎不能再现由革命引起的“完形变化”。比如,对当今的物理学家来说阅读牛顿的《原理》不容易,即使是读牛顿拉丁文的现代译文也一样。伟大的天体物理学家钱德拉塞卡花了几年的时间把《原理》的论证翻译成现代科学家能理解的形式。可是那些参与科学革命的人在某种意义上讲是生活在两个世界之中:一个是正在垮掉的常规科学的前期,一个是他们还没有完全理解的常规科学的新时期。一个常规科学时期的科学家去理解在常规科学的较早时期已经达到成熟形式的理论远没有那么困难。

在前面我谨慎地谈到牛顿学说的力学不是牛顿力学。在某种意义上,特别是在他的几何形式中,牛顿是先于牛顿学说的。回想起凯恩斯(John Maynard Keynes)的名言,牛顿不仅是第一位近代科学家,更是最后一位法术师。牛顿学说是在19世纪初期通过拉普拉斯(Pierre Simon de Laplace)、拉格朗日(Joseph Louis Lagrange)和其他人的工作达到其成熟形式的,它还把狭义相对论的日期提早了一个世纪,现在我们给学生讲授的正是这种成熟的牛顿学说。他们理解起来并不费劲,而且在学习了爱因斯坦的相对论之后,他们仍然理解并在适当的地方使用它。

我们对麦克斯韦的电动力学的认识大致也可以这么说。对现代物理学家来说,阅读麦克斯韦1873年的《电学和磁学专论》(Treatise on Electricity and Magnetism)很困难,因为它是基于这样的思想,即电场和磁场表示的是在一种物理介质即以太中的张量,我们已不再相信以太的存在了。从这个意义上讲,麦克斯韦是先于麦克斯韦学说的。[帮助精炼了麦克斯韦的理论的亥维赛谈到麦克斯韦时说他只是半个麦克斯韦学说。]麦克斯韦学说是以麦克斯韦的工作为基础的电学、磁学和光的理论,至1900年达到它的成熟形式(这种形式不需要用以太作参考),我们教给学生的正是这种成熟的麦克斯韦学说。后来他们学到量子力学课程,知道光是由称为光子的粒子组成的,而且麦克斯韦方程组只是一种近似;可是这不会妨碍他们继续理解麦克斯韦的电动力学,并在适当的地方使用它。

在判断科学进步的本质时,我们必须看成熟的科学理论,而不是在它们刚形成时的理论。如果问诺曼底公爵威廉征服英国的结果是否被证明是件好事这个问题有意义的话,我们可以试图通过比较盎格鲁-撒克逊人的社会和诺曼人的社会的成熟体制,也就是说比较在圣徒爱德华(Edward)的统治之下和在亨利一世(Henry Ⅰ)统治之下的社会来回答这个问题。我们不会试图通过研究在黑斯廷斯战争中发生的事来回答这个问题。

科学革命也无需改变我们评价理论的方式,以免形成不可通约的不同范式。在过去的40多年中,我通过物理学家对构成物质的基本成分——基本粒子的认识这种方式专注于革命性的变化。量子力学和相对论这种20世纪较大的革命发生在我生活的时代之前,可它们是我这一代物理学研究的基础。在任何地方我都不曾看到过库恩所说的在不同范式之间无从比较的迹象。我们的观点变化了,可是我们仍然用极其相同的方式来评估我们的理论,即如果一种理论是建立在简单普遍的原理之上并且能以一种自然的方式在解释实验数据时做得很好,那它就会被看做是成功的。我并不是说我们有本法则的手册能告诉我们如何去评价理论,或是说我们有种清楚明确的思想表明“简单普遍的原理”或者“自然的”的意思是什么。我只是说不论我的意思是什么,在我们评价理论的方式上不存在突兀的改变,会使得在革命的前后不可能去比较理论的真实性。

比如,在20世纪初期物理学家面临着如何理解原子光谱的问题,即当光通过分光镜传播出去分解为不同的颜色时,来自像太阳表面那样的炎热气体的光中出现大量的亮线和暗线。当玻尔1913年指出如何用量子理论去解释氢原子的光谱时,物理学家们便普遍清楚地认识到量子理论很有前途,而且在1925年之后当结果证明量子力学可以用来解释任何原子的光谱时,量子力学变成了年轻物理学家必修的热门课。同样,当今的物理学家面临着电子及其类似粒子以及各种类型夸克的十余种测得的质量,而且测得的这些不同质量的数值与理论解释的差别相当大。任何能成功地解释这些质量的新理论将立刻就会被看做是向前迈进的重要一步。题材改变了,而我们的目标没有变。

这并不是说我们评价理论的方式没有任何变化。比如,现在把一种物理学理论建立在一些“不变性”原理(这种原理是说,自然规律从某些不同的观察点来看都是相同的)基础上被认为比在20世纪初时是更可接受的,当时爱因斯坦开始担心在观察者的运动中自然规律的不变性是处于变化之中的。可是这些变化是一种演化而不是一种变革。看来自然就像一台教学机器那样作用于我们。一旦科学家对自然达到一种新的理解,他或者她就会体会到一种莫大的乐趣。经过很长一个时期后这些经验就已教会我们如何去判断哪种类型的科学理论会带来理解自然的乐趣。

比库恩的关于不同范式不可通约的观点甚至更加极端的是他的结论,即那种从一种范式向另一种范式革命性的改变之中,我们没有变得离真理更近一些的论断。为了替这种论断辩解,他提出过去所有对自然的信念已被证明是错误的,而且没有理由去假设我们现在会做得更好。当然库恩清楚地知道,现在物理学家继续把牛顿的引力及运动学理论和麦克斯韦的电学和磁学理论看做是从更精确的理论推导出来的很好的近似,我们当然不会像看待亚里士多德的运动学理论或者火是一种元素(“燃素”)的理论那样把牛顿学说和麦克斯韦学说的理论看做是完全错误的。库恩本人在他早期的论哥白尼革命的书中讲述了部分科学理论怎样在取代它们的更成功的理论中存留下来,而且看起来与这种思想并没有什么不相容之处。面对这种矛盾,库恩在《结构》中提出了对他来说显然是无力的辩解,即我们今天所用的牛顿的力学和麦克斯韦的电动力学是与相对论和量子力学出现之前时不同的理论,因为那时它们是近似的这一点并不为人们所了解,而现在我们已认识到这一点。这就像是说你吃的牛排并不是你所买的那个,因为现在你知道它是带筋的而原来并不知道。

对在科学革命中所发生变化的和并未发生变化的始终保持诚实这一点很是重要,在《结构》一书中并没对此加以区分。[5]现代物理学理论中有种“硬的”部分(“硬的”意味着并不难但却耐久,就像古生物学中的骨头或者考古学中陶器的碎片),一般由方程组本身再加上一些关于在运算中符号表示什么以及它们适用于何种现象的这些理解一起组成的。然后还有种“软的”部分;它是我们用来自我解释这些方程为什么会有效的现实形式。软的部分确实改变了;我们不再相信麦克斯韦的以太,而且我们知道自然存在着比牛顿的粒子和力更多的东西。

科学理论中软的部分中的改变也引起我们对在何种条件下硬的部分是种很好的近似的认识发生变化。可是当我们的理论达到成熟形式之后,它们的硬的部分代表的就是永恒的成就。如果你买了一件胸前印有麦克斯韦方程组的T恤衫,你可能担心它的款式会过时,而不是担心方程组会变得不正确。只要存在科学家,我们就会讲授麦克斯韦的电动力学。在任何意义上我都不能理解我们的理论的硬的部分在视界上和准确性上的提高不是在向真理逐渐靠近。[6]

库恩的一些关于范式变化的说法确实适用于我们理论的软的部分,可是即使如此我也认为库恩过高地估计了常规科学时期科学家受他们的范式束缚的程度。有许多有关科学家对他们自己的理论的软的部分持怀疑态度的例子。在我看来似乎是,牛顿的名言不作虚假的假设(我不制定前提)必定意味着至少他的信奉部分地并不是超距作用的引力的真实性,而只是从他的一些方程导出的预言的有效性。

无论有怎样的可能,我可以声明,尽管我们现有的基本粒子理论即标准模型在解释已知粒子所测出的性质方面取得了惊人的成功,而当今的物理学家并不坚定地信服它所依据的自然观。标准模型是一种场论,这意味着它把自然的基本组分确定为场——考虑了除了其中可能有的任何物质之外的、类似条形磁铁的磁极吸引小铁屑的磁场,而不是粒子。在过去20年中已经认识到,任何以量子力学和相对论为基础的理论在足够低的能量做实验时看起来都会像是一种场论。当今标准模型被普遍看做是一种“有效的场论”,可能是某种根本不涉及场的某种未知基本理论的低能近似。

即使标准模型为当今基础物理学的常规科学时期提供了一种范式,它也有几个特别之处,包含诸如电子的质量和电荷这样的必须任意调整、使该理论与实验符合的至少18个数值常量。而且,标准模型不能容纳引力。理论家知道他们需要找到一种更满意的新理论,标准模型将只是它的一个很好的近似,而且实验家正在非常努力地工作,想找到一些与标准模型的一些预言不相符的新数据。最近来自日本的一个地下实验宣布被称为中微子的粒子具有质量,这在最初形式的标准模型中是被禁止的,这就提供了一个很好的例子。在很多年来对这种质量的寻找中,这个实验仅仅是最近的一步,这种探索被证明是超越标准模型的下一步,无论提出什么更令人满意的理论,这种理论都很可能需要中微子微小质量的存在来引导。

库恩夸张了我们对我们的范式的痴迷程度,而且特别是他夸大了在常规科学时期不注意意外发现的程度。库恩说常规科学工作没有发现新现象的份,在这一点上他完全错了。

要接受库恩科学进步的观点就会留给我们一个神秘的问题:为什么人会自寻烦恼呢?如果一种理论只是在解决偶尔出现在今天我们头脑中的问题上比另一种理论好,那为什么不通过把这些问题抛到我们的脑后来减少麻烦呢?我们研究基本粒子并不是因为它们本身像人一样有趣。它们不像人,你看到一个电子,就等于看到了它们全体。准确地说,在科学工作中驱使我们前行的是这样一种观念,即认为存在有待于发现的真理,这些真理一旦发现就会形成人类知识的一个永恒部分。

1972年初次读《结构》时给我印象非常深的并不是库恩对科学革命的描述,而是他对常规科学的态度。库恩指出常规科学时期并不是一段停滞不前的时期,而是科学进步的一个至关重要的阶段。在20世纪70年代初期这对我个人变得很重要,因为当时在宇宙学和基本粒子物理学这两个领域都有新发展。

直到20世纪60年代后期宇宙学还处于一种相当混乱的状态。我记得当时大多数天文学家和天体物理学家是某些中意的宇宙学的坚决支持者,而认为其他人的宇宙学只不过是武断之见。1970年前后在纽约的一次晚宴上我和著名的瑞典物理学家阿尔文(Hannes Alfven)坐在一起,我借机问他是否有某些物理效应会在早期的宇宙里发生过,他是这些效应方面的专家。而他反问我:“你提的问题是否限定在大爆炸理论的内容里?”当时我说是这样,他说要是那样的话,他就不想谈论它。1965年发现宇宙微波背景辐射之后,宇宙学论述的支离破碎的状况开始改善。所发现的这种辐射是在宇宙年龄大约为100万年时留下来的。这个发现迫使每个人(或者至少是绝大多数人)开始认真地思考早期的宇宙。

最后,能证实或者驳斥我们的宇宙学推测的一些测量在进行着,而且不久,在不到10年的时间里,大爆炸理论发展成了它的现代形式而且被广为接受。在1971年完成的一篇关于引力宇宙学的论文中,我为现代大爆炸宇宙学引入了“标准模型”这个词组,以强调我并不是把它看做每个人都应发誓真诚地信奉它这样的定论,而是看做所有物理学家和天文学家集会讨论宇宙学计算和观测时的一个共同基础。仍然存在像阿尔文和霍伊尔这样的可敬的物理学家和天文学家,他们不喜欢已渐成的共识的方向。他们中的一些人攻击的正是这种共识的想法,坚持将一种“光辉的道路”的科学思想取代继续的革命。在革命中所有人都会追随他们自己的思想而且在他们自己的方向上行进。可在科学家之间通信的破坏比碰巧有错的不成熟的共识更危险得多。只有当科学家能分享共识之时他们才能专注于实验和计算,这些事情能告诉他们:他们的理论究竟正确与否,而且,如果错了,也能指出通向新的共识的路径。库恩引用培根的名言:“从错误中比从混乱中更容易出现真理。”这倒是起好的作用。

20世纪70年代初基本粒子物理学也进入了一个常规科学的新时期。更早些时候它处于一种混乱状态,不是由于缺少数据——实际上有足够多的数据——而是由于缺少能解释这些数据的令人信服的理论主体。到了20世纪70年代初期,理论的发展和一些重要的新实验使得在基本粒子物理学家之间达成了一种共识,它被具体化为现在所称的一种标准模型。在一段时间里一些物理学家仍然持怀疑态度,因为他们感到还没有做足够多的实验去证明标准模型的正确性,或者是这些实验数据可以用其他方式去解释。当我提出解释这些数据的任何其他方式都是丑陋的和不自然的的时候,一些物理学家回答说,科学与美学的标准没有关系,这是一种会使库恩高兴的回答。如库恩所言:“使科学家拒绝以前曾接受的理论的判断法则总是建立在超出那种理论与这个世界的比较之外的。”任何一组数据都能符合许多不同的理论。对这些理论做取舍时我们必须判断哪一种是优美、合谐和普适的,从而才值得去认真对待。库恩决不是第一个提出这种观点的人,在其他人中迪昂(Pierre Duhem)就比他更早,可库恩使这种观点非常令人信服。

到目前为止,关于标准模型的争论已完全结束了,而且几乎普遍公认它能对所观察现象给予正确的解释。我们正处于常规科学的一个新时期,在这个时期,标准模型的蕴涵正在由理论家进行计算并由实验家进行检验。正如库恩所承认的,准确地讲正是常规科学时期所做的这种工作能够导致不寻常的发现,而这种发现又会使我们有必要迈出超越我们现有范式的下一步。

库恩的常规科学的观点虽然仍然是有益的和有见地的,但并不是这一点使他有声望。他工作的有名部分是他对科学革命的描述和他的科学进步观。而且正是因为这点他的著作才如此厉害地令人迷惑。

是什么方面出了问题?库恩生活中的什么事情使得他持极端的怀疑态度,从而导致了他的关于科学进步的奇怪的观点?当然不是出于无知,他显然与其他人一样了解物理科学史的许多情节。1992年在帕多瓦举行的庆祝伽利略在帕多瓦大学第一次演讲400周年的典礼上最后一次见到库恩时,我找到了他思维的一些线索。他讲述了1947年在哈佛大学作为一名年轻的物理学讲师时如何研究亚里士多德的物理学著作,他曾为之困惑:

[亚里上多德]特有的天赋怎么会在他转向运动和力学的研究时这样故意地弃他而去呢?同样,如果他的天赋弃他而去,为什么在他去世这么多个世纪之后他的物理学著作还会被如此认真地看待呢?……突然之间我头脑中的一些零碎想法以一种新的方式理出了头绪,而且归为一体,我惊异地张大嘴巴,马上亚里士多德看上去是一位真正的非常好的物理学家,但却是我做梦都不敢想的那种。

我问库恩他突然间对亚里士多德有了什么了解。他没有回答我的问题,而是写信再次告诉我这次经历对他是多么重要:

我本人第一次读[亚里士多德的物理学著作]时使我改变的是我对它们的成就的认识而不是评价。使那种转变成为对真义的顿悟的是它直接影响了我对于科学成就,更直接地说是伽利略和牛顿的成就的本质的认识(再说一次,不是我的评价)的这种变化。

后来我在1977年的一篇文章中读到了库恩的解释。不用成为一个亚里士多德学说的物理学家,一瞬间他已学到了以像那种方式去思考,去把运动看做是一个物体在特性上的变化,就像许多其他特性上的变化,而不是只能孤立研究的状态的变化那样。这显然向库恩表明了只要通过足够的努力就可能采纳任何一个科学家所研究的观点。我推测这一瞬间在库恩的生活中对他是如此的重要,他从由亚里士多德学说到牛顿物理学的转变中汲取了范式转变这种思想,这种转变(实际上这种转变经历了很多个世纪)是从亚里士多德对自然界的每件事情进行系统定性描述的尝试开始的,一直到牛顿对诸如行星绕太阳运动这种精心选择的现象的定量解释。

可见,那确实是一种范式转变。对库恩来说这似乎已成为范式转变的范式,这确定了他力图把其他每一次科学革命硬塞进去的一种方式。实际上它确实适合库恩对范式转变的描述:对现代科学家来说要进入亚里士多德物理学思维的框架确实非同寻常地困难,而且库恩叙述的所有以前关于实在的描述已被证明是错误的,这种叙述虽然对牛顿力学或者麦克斯韦电动力学不正确,可这当然确实适用于亚里士多德的物理学。

只有在科学中的革命标志着从前期科学到现代科学在认识自然的某些方面的转变程度,科学革命才似乎符合库恩的描述。牛顿力学的诞生是一个大的范式转变,从那以后我们对运动的认识就没有发生过符合库恩描述的范式的改变,这种改变不是指从牛顿力学到爱因斯坦力学、或者从经典物理学到量子物理学的改变。

在库恩最后几十年的生涯中,他作为职业哲学家思考了真理和实在的意义,几十年前在《结构》中他已简要地触及到这个问题。库恩去世后罗蒂说,库恩是“自第二次世界大战以来用英语写作的最有影响的哲学家。”库恩关于哲学的结论表现出与在他的历史著作中具有同样破坏性的怀疑态度。库恩1992年在哈佛大学的罗思柴尔德演讲中评论说:“让我强调一下,我不是暗示存在一个科学不能达到的实在。我的观点其实是,实在这个概念不会像通常在科学哲学中起作用的概念那样有什么意义。”

在我看来,在一个多世纪之前实用主义哲学家皮尔斯(Charles Sanders Peirce)就对实在的概念赋予了相当好的意义,不过,我的爱好或者所受的教育并没有训练我去判断哲学家之间的冲突。幸运的是我们并不需要哲学家指令如何将哲学论证应用于科学史或者应用于科学研究本身,就像我们不再由科学家自己去确定科学发现如何运用在技术上或者医学上那样。

最近我在《纽约书评》中发表的一篇文章中提出,作为一名物理学家,自然规律在我看来与地上的石头在相同的意义(不论它是什么意义)上是真实的。[7]我的文章发表几个月后我的这个评论受到了罗蒂的攻击。[8]他指责我身为物理学家我竟能那么轻而易举地解释哲学家已从事了几千年的关于实在和真理的问题。可是那并不是我的看法。我知道当我们使用诸如“实在的”和“真实的”这种词时要准确地说出我们的意思是什么这相当困难。这就是为什么在我说自然规律与地上的石头在相同的意义上是真实的之时,我加入了括号内的插入语“不论它是什么意义”。我尊重哲学家为澄清这些概念而做的努力,可是我可以肯定即使是库恩和罗蒂在日常生活中也会用过像“真理”和“实在”这些词,而且并没有什么麻烦。我不明白究竟为什么我不能在谈论科学史时也使用它们。的确有一些哲学家在他们试图澄清我们说的“真理”和“实在”的意义方面能为我们做很大贡献。可是对于作为哲学家的库恩来说,他对真理或者实在的认识有麻烦,证明不了除了他对真理或者实在的认识有麻烦这个事实之外的任何东西。

最后,我想谈谈我自己对科学进步的想法。正如我所说的,库恩用达尔文的进化的暗喻:这是没有方向的改进,而不是向着任何目标的改进。如果我们对库恩的隐喻做一个变化,库恩的隐喻并不错:物理科学的进步看起来像反向进化。就像人和其他哺乳动物物种的起源可以追溯到从白垩纪时期的恐龙再到各种毛皮动物,而且,毛皮动物、恐龙和地球上的所有生物可能都可以追溯到自命不凡的人(Pooh-Bah)在轻歌剧《日本天皇》(The Mikado)中所谓的“原生物最初的原子小球”,因此相应地我们已看到光学这门科学和电磁学这门科学在麦克斯韦时代融合为一体,我们现在称为电动力学,而且近年我们看到电动力学和自然界中的其他几种力的理论又融合为基本粒子的现代标准模型。我们希望在物理学下一步重大进展中我们将会看到引力理论和基本粒子物理学的所有不同分支能融合到一起形成唯一的统一理论。这就是我们为之工作并花费纳税人的钱的目的。而且一旦我们发现这种理论,它必将成为对实在做真实描述的一个部分。

[1]Thomas S.Kuhn,The Structure of Scientific Revolutions(University of Chicago Press,1962;2nd ed.,1970).文中简称《结构》。

[2]Thomas S.Kuhn,The Copernican Revolution(Harvard University Press,1957).

[3]库恩最初受的是做物理学家的教育,尽管在题目中用的是涉及很广的“科学的”一词,可是《科学革命的结构》涉及的几乎全是物理学和像天文学和化学这样的与物理科学密切相关的科学。我要批评的是库恩对它们的历史的看法。我对生物或行为科学历史的了解还不足以判断我在这里所要说的任何事情是否对它们也适用。

[4]Thomas S.Kuhn,Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity1894-1912(Oxford University Press,1978).

[5]我非常感谢希契科克(Christopher Hitchcock)教授在我在赖斯的演讲后的评论,这使得本文包含了下面的评论。

[6]另一种复杂情况:正如亨特(Bruce Hunt)教授在谈话中向我指出的,也可能发生这样的情况,有明显不同的硬的部分相互对抗的两种理论都能做出同样成功的预言。比如,在19世纪中期,英国物理学家普遍用一种始于法拉第的包括电场和磁场的方程组来描述电磁现象,而欧洲大陆物理学家的方程组是直接归之于超距作用力。通常在这种情况下会发现这两套方程组在数学上是等价的,虽然一种或另一种可能被证明在一种更综合的理论中具有广泛的普遍性,就像在麦克斯韦理论出现后电场和磁场的结果那样。

[7]“Sokal's Hoax,”Essay 9 above.(实为第12章——译者)

[8]Richard Rorty,“Thomas Kuhn,Rocks,and the Laws of Physics,”Common Knowledge,6,no.1(1997),6.