范式:公认的模型
一个范式就是一个公认的模型或模式。
他们的成就空前的吸引了一批坚定的拥护者,使他们脱离科学活动的其他竞争模式。同时,这些成就又足以无限制的为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种问题。凡是共有这两个特征的成就,我此后便称之为“范式”。
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世界观和范式:指导科学问题的探索与界定
常规科学是基于科学共同体知道世界是什么样的假定之上的。而多数事业的成功得自于自然科学共同体愿意捍卫这个假定;如果有必要,他们会不惜代价为之奋斗。
如果没有范式理论规定问题并担保一个稳定解的存在,就不可能构思出这些精心的实验工作,也不可能做任何一个实验。
像氧或X射线这样的发现,并不单单是在科学家的世界中增添一个新事物而已。这种结果最终是会有的,但这要到专业共同体对传统的实验程序做出重新评价,改变共同体长期熟悉的实体概念,并在此过程中,改变据以论及世界的理论框架之后才有这样的结果。
在笛卡尔影响深远的科学著作问世以后,绝大多数物理学家都假定,宇宙是由微观的微粒组成的,而所有的自然现象都能用微粒的形状、大小、运动和他们的相互作用来解释。这套承诺既是形而上学的又是方法论的。作为形而上学的承诺,他告诉科学家宇宙包含什么类型的实体,不包含什么类型的实体:宇宙只有不断运动着的、有形状的物体。作为方法论的承诺,他告诉科学家最终定律和基本解释必须是这样的:定律必须指定微粒的运动和相互作用。而解释则必须将任何已知的自然现象划归为在这些定律支配下的微粒的作用。更重要的是,这种宇宙的微粒观告诉科学家,他们研究的许多问题应当是什么。
一个范式是发现这类定律(波义尔的气体压力与体积关系定律)的前提条件,也许这一点并不显而易见。波义尔的实验只有等到人们认识到空气是一种弹性流体,所有精致的流体静力学概念都能对之加以应用时才能做到,否则是不可设想的。18世纪前半叶的电学研究史说明,在那个时期,有多少重要的电学实验家,几乎就有多少关于电的本质的观点。所有这些为数众多的电概念有一个共同的东西—-他们都部分导源于机械—-微粒哲学的某一变种,正是这种「机械-微粒」哲学指导那时全部的科学研究。
以共同范式作为基础进行研究的人,都承诺同样的规则和标准从事科学实践。科学实践所产生的这种承诺和明显的一致是常规科学的先决条件,亦即一个特定研究传统的发生与延续的先决条件。
无论在历史上,还是在当代实验室内,这种活动似乎是强把自然界塞进一个由范式提供的已经制成且相当坚实的盒子里。常规科学的目的既不是去发现新类型的现象,也不是发明新理论。相反,常规学科研究在于澄清范式所已经提供的那些现象与理论。
这三类问题「确定重要事实、理论与事实相一致、阐明理论」我认为已经涵盖了常规科学的文献,不论是经验科学的还是理论科学的文献。
虽然“氧被发现了”这句话无疑是正确的,但这会误导我们以为,发现某种东西是一个单一而简单的行动,从而把“发现”的概念与我们通常的看见(seeing)的概念混同起来。如果观察与概念同化,事实与理论同化两者在发现中是不可分离的联结在一起的话,那么发现就是一个过程,必须经历时间。只有当所有有关的概念范畴都预先准备好了,在这种情况下这现象不是一种新的类型,发现那个东西又能发现他是什么,两者才能毫不费力的一起同时发生。
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革命是世界观的改变
科学革命的结构如下:起先,是具有一个范式和致力于解谜的常规科学;随后,是严重的反常,引发危机;最终,由于新范式的诞生,危机得以平息。一个新理论之所以被选择来取代旧理论,与其说是因为其真,还不如说是因为一种世界观的转变。科学革命就是科学家据以观察世界的概念网络的变更。
政治革命通常是由于政治共同体中某一些人逐渐感到现存制度已无法有效应对当时环境中的问题而引发的,这些制度也构成当时环境的一部分。同样,科学革命也源于科学共同体中某一小部分人逐渐感觉到:他们无法利用现有范式有效的探究自然界的某一方面,而以前范式在这方面的研究中是起引导作用的。
发现始于意识到反常,即始于认识到自然界总是以某种方法违反支配常规科学的范式所做的预测。
新理论的同化需要重建先前的理论,重新评价先前的事实,这是一个内在的革命过程,这个过程很少由单独一个人完成。
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范式之间不可通约
每一次革命都迫使科学共同体抛弃一种盛极一时的科学理论,而赞成另一种与之不相容的理论。每一次革命都将产生科学所探讨的问题的转移。而且每一次革命也改变了科学的思维方式,以至于我们最终将需要做这样的描述,即在其中进行科学研究的世界也发生了转变。
参与范式争辩的各方,由于各自出发点和价值观的相似处十分有限,因而无法在共同前提的基础上相互辩驳。在范式选择中就像在政治革命中一样,不存在超越相关共同体成员间的共识的标准,问题的解决依赖于大家意见的一致。
范式之所以获得了他们的地位,是因为他们比他们的竞争对手更能成功的解决一些问题,而这些问题又为实践者团体认识到最为重要的。
科学哲学家们已经一再论证过,对于任何一组已知的资料,总可以构建出一个以上的理论。