《科學革命的結構》導讀

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》【註一】 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。

 《必要的張力》，圖片源於此

                 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》【註二】 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。【註三】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。【註四】 討論孔恩的書，他最欣賞的是《重建科學革命》。【註五】 孔恩的著作清單可以在《結構之後》找到。【註六】

              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。」【註七】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。

1962

                  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。

1962年版的《結構》，圖片源於此

         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。」【註八】 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。【註九】 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。筆者便是以這一觀點撰寫這篇導言的。

結構

本書將結構與革命放在書名中，一副理所當然的模樣。孔恩不但認為科學革命是事實，還認為它們有一結構。他仔細描繪了這一結構，並為結構中的每一節點取了好用的名字。他有發明箴言的天賦；他的命名已經掙得非比尋常的地位，因為一開始那些詞雖然顯得晦澀，有一些現在已成了日常用語。以下便是孔恩為科學革命勾畫出的過程：一、常態科學（第二～四節—孔恩認為《結構》只是一本書的綱要，而不是書，因此《結構》裡只有「節」而無所謂「章」）；二、解謎（第四節）；三、典範（paradigm；第五節）（paradigm這個英文字當年是罕用字，但是《結構》問世之後，這個字逐漸流行，至今已覺不新鮮）；四、異常（現象／事例）（第六節）；五、危機（第七～八節）；六、革命（第九節），建立新典範。

那就是科學革命的結構：常態科學擁有典範，致力於解謎；接著出現了嚴重的異常事例，導致危機；最後以一新典範解決危機。另一個著名的詞並沒有出現在各節的題名上：不可共量（incommensurability）。它的意思是，在革命與典範轉移的過程中，新概念、新主張與舊的無法進行嚴密的比較。即使使用同樣的字詞，意義也不一樣。從這個概念衍生出另一個概念：新理論取代舊理論，不是因為它真實，而是因為世界觀變了（第十節）。本書以一個教人不安的想法作結：科學的進展並不是一條通往真理的直線，而是脫離不妥當的世界觀，脫離與世界不妥當的互動（第十三節）。

讓我們一一檢視這些點子。用不著說，這一結構乾淨利落得不像話。科學史家抗議道，歷史不是那個樣子的。但是，孔恩能洞見這一簡潔的通用結構，正因為他不是科學史家，得歸功於他身為物理學家的本能。孔恩對科學的刻畫，一般讀者都能懂。那幅科學圖像有個優點，就是大致是可以測驗的。科學史家可以仔細觀察他們熟悉的重大變化，判斷是否符合孔恩的結構。不幸的是，《結構》出版後，質疑「真理」概念的懷疑學派興起，那些學人也濫用了孔恩的想法。孔恩並沒有這種意圖，他熱愛事實，追求真理。

革命

革命一詞讓我們首先想到的都是政治事件：美國革命、法國大革命、俄國革命。每件事都推翻了，新的世界秩序開始了。首先將這個概念擴展到科學的也許是康德。康德認為史上有兩次重大的思想革命，可是在他最偉大的傑作《純粹理性批判》第一版（1781）中，隻字未提（這也是一本罕見的巨作，但不像《結構》一般引人入勝！）。第二版的序（1787），他以算得上絢麗的文字提到了那兩個革命事件。【註十】 一個是數學實作的變化，從巴比倫、埃及習用的技術轉變成希臘式的—以從公理推出的定理證明幾何命題。第二個是實驗方法與實驗室的興起，那一系列變化的起點，康德追溯到伽利略（Galileo）。僅僅兩大段中，革命一詞便重複了好幾次。

請留意，雖然我們將康德視為純學者，他可是生活在一個動盪的時代。人人知道整個歐洲即將發生巨變，更別說兩年後就爆發了法國大革命。康德發明了科學革命這個概念【註十一】，但是他在一個腳註中承認，他並沒有尋繹歷史細節【註十二】， 我身為哲學學者，覺得他的坦誠十分有趣，也無可厚非。

孔恩第一本討論科學與科學史的書並不是《結構》，而是《哥白尼革命》【註十三】。科學革命這個概念已經十分流行，第二次世界大戰後，有許多著作討論十七世紀的那一場科學革命。培根（Francis Bacon）是革命的先知，伽利略是燈塔，牛頓（Isaac Newton）是太陽。

《哥白尼革命》，圖片源於此

               第一點值得注意的是（第一次瀏覽《結構》的讀者不大可能注意到），孔恩討論的不是獨一無二的、特定的一場科學革命。那是與孔恩假定蘊涵一結構的科學革命不同種類的事件。【註十四】 甚至在《結構》出版前不久，他就提出「發生過第二次科學革命」。【註十五】 那是在十九世紀初期；整個新的研究領域都數學化了。熱、光、電、磁學都有了典範，突然間，一大堆尚未分類過的現象開始有了意義。這與工業革命同時發生、攜手並進。這可以當作現代科技世界的起點。但是，這個第二次革命與第一次科學革命一樣，都沒有展現多少《結構》的「結構」。

第二點值得注意的是，孔恩的前一世代—廣泛討論過十七世紀科學革命的那個世代，是在物理學發生根本革命的世界中成長的。愛因斯坦的狹義相對論（1905）與廣義相對論（1916）產生了我們難以想像的震撼力。一開始，相對論在人文、藝術領域中產生的反響，比真正的物理實驗結果大多了。沒錯，1919年英國天文學家艾丁頓（Arthur Eddington, 1882-1944）率隊到西非觀測日蝕，驗證愛因斯坦的預測，轟動一時，但是相對論整合到物理學許多分支裡是後來的事。

那時還有量子革命，也是分兩個階段完成。先是普朗克在1900年提出量子概念；1926～1927年完整的量子理論問世，因海森堡（Werner Heisenberg, 1901-1976）的測不準原理而大功告成。相對論加上量子論，不僅推翻了舊科學，也顛覆了基本形上學。康德認為牛頓的絕對空間與一貫的因果原理是思想的先驗原理，是我們人類理解這個世界的必要條件。物理學證明他完全錯了。因與果只是表象，不確定性潛伏於實在界的基礎。革命成了科學世界的常態。

孔恩之前，巴柏（Karl Popper, 1902-1994）是最有影響力的科學哲學家—我是說他擁有最多科學家讀者，而且相信他的科學家相當多。【註十六】 第二次量子革命時巴柏正進入成年，他因而認為科學是透過臆測與否證進步的（他有一本書書名就是《臆測與否證》）。那是一個道德主義的方法論，巴柏宣稱科學史上有許多實例。首先，我們建構大膽的臆測，儘可能付諸檢驗，結果它們都經不起考驗。臆測一旦遭到否證，就必須建構合乎事實的新臆測。只有經得起否證的假說才算得上「科學」。這種黑白分明的科學觀在二十世紀初的科學革命之前，是不可思議的。

孔恩對於革命的強調可以視為巴柏否證論的下一階段。他以「發現的邏輯或研究的心理學」說明否證與革命的關係。兩人都以物理學為科學的典型，都在相對論、量子論問世之後形成自己的想法。今天的科學看來並不一樣。2009年，《物種原始論》出版一百五十年，各地都有盛大的慶祝活動。經過書、展覽、紀念活動日的洗禮，我相信許多旁觀者都會認為《物種原始論》是史上最具革命性的科學著作。然而，《結構》根本沒有提過達爾文革命。本書第十三節（頁210-211）的確使用了「天擇」概念，而且舉足輕重，但是只當作科學演化的類比。現在生命科學當道，取物理學的地位而代之，我們必須追究達爾文革命與孔恩的結構吻合的程度......(詳細全文請參該書)

【註一】、Thomas S. Kuhn, The Essential Tension: Selected Studies in Scientific Tradition and Change, ed. Lorenz Krüger (Chicago, IL: University of Chicago Press, 1977). 

【註二】、Kuhn, Black-Body and the Quantum Discontinuity, 1894-1912 (New York: Oxford University Press, 1978).

【註三】、Alexander Bird, “Thomas Kuhn,” in The Stanford Encyclopedia of Philosophy, ed. Edward N. Zalta, http://plato.stanford.edu/archives/fall2009/entries/thomas-kuhn/.

【註四】、Kuhn, “A Discussion with Thomas S. Kuhn” (1995), interview by Aristides Baltas, Kostas Gavroglu, and Vassiliki Kindi, in The Road since Structure: Philosophical Essays, 1970-1993, with an Autobiographical Interview, ed. James Conant and John Haugeland (Chicago, IL: University of Chicago Press, 2000), pp. 253-324.

【註五】、Paul Hoyningen-Huene, Reconstructing Scientific Revolutions:Thomas S. Kuhn’s Philosophy of Science (Chicago, IL: University of Chicago Press, 1993).

【註六】、見註4，頁325-335。

【註七】、見本書，頁11。

【註八】 、Kuhn, “The Relations between the History and the Philosophy of Science,” in The Essential Tension, p. 3.

【註九】、見註4。

【註十】、Immanuel Kant, The Critique of Pure Reason, tran. & ed. Paul Guyer and Allen W. Wood (Cambridge: Cambridge University Press, 1999), pp. 107-109.

【註十一】、康德超越了他的時代，即使以思想革命而論，他也超前。知名的科學史家柯恩（I. B. Cohen, 1914-2003）對於科學革命這個概念做過詳盡的研究。他引用了十八世紀日耳曼科學家李希騰伯格（G. C. Lichtenberg, 1742-1799）的評論如下：「比較1789年前後revolution（革命）這個字在歐洲出版物上出現的次數，例如前八年（1781-1789）與後八年（1789-1797），猜猜比例是多少？」他的粗略猜測是一比一百萬。見I. B. Cohen, Revolution in Science (Cambridge, MA: Belknap Press of Harvard University Press, 1985), p. 585n4。要是比較paradigm（典範）這個字在1962年與本書出版五十週年的出現比例，我也會不揣冒昧的引用這個比例：一比一百萬。對的，2012年每一百萬次對應1962年的一次。巧的是，當年李希騰伯格評論科學，廣泛地使用了paradigm這個字。

【註十二】 、The Critique of Pure Reason, p. 109.

【註十三】、Kuhn, The Copernican Revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1957).

【註十四】、現在有些懷疑論者質疑十七世紀這場科學革命究竟算不算一個「事件」。孔恩對這場科學革命有自己的看法，頗有推倒一世之智勇的氣魄，見“Mathematical versus Experimental Traditions in the Development of Physical Science” (1975), in The Essential Tension, pp. 31-65.

【註十五】、Kuhn, “The Function of Measurement in the Physical Sciences” (1961), in The Essential Tension, 178-224.

【註十六】、巴柏出生於維也納，落戶於倫敦。德語世界中的其他哲學家，為了逃避納粹而前往美國，對美國哲學產生了深遠的影響。許多科學哲學家對巴柏過分簡單的觀點極為鄙視，但是職業科學家認為他說的有理。後來，正如瑪斯特曼（Margaret Masterman, 1910-1986）在1966年的觀察：「科學家現在越來越多人讀的是孔恩，不是巴柏」（p. 60）。見“The Nature of a Paradigm,” in Criticism and the Growth of Knowledge, ed. Imre Lakatos and Alan Musgrave (Cambridge: Cambridge University Press, 1970), pp. 59-90.