托馬斯·庫恩與科學範式革命:從零開始的認識論(完結篇)

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托馬斯·庫恩與科學範式革命:從零開始的認識論(完結篇)

前言:這可能是我第一次也是最後一次在這個系列說這句話:請讀者轉發,點贊。這可以幫助到我的工作,並且讓知識傳播出去。十分感謝閱讀到此的讀者們。

(因為在波普爾的部分我已經做過了系列總結,因此本文只對托馬斯·庫恩進行介紹。)

1. 托馬斯·庫恩與科學史

相較於前文,本文會讀起來非常輕松,原因有二。其一,如果讀者自己閱讀《科學革命的結構》一書會發覺盡管庫恩使用了大量的科學案例,但沒有實際給出數學或理論層次上的推理過程。因此本文更像是閱讀歷史或陳述結論。其二,因為作者受到的自然科學訓練有限,我並不認為我能夠將科學範式的轉變詳細描述。因此,本文會假設庫恩的歷史觀是正確的(這一點實際上有著爭議),進而給出他對科學結構的理解。自然,如果有朋友對科學革命的細節感興趣,可以根據庫恩的框架去深入了解特定物理學或化學的範式變換。

首先讓我們了解一下托馬斯·庫恩的生平。從時間上,庫恩也是本系列離我們這個時代最近的哲學家之一。和很多人想像的不一樣,庫恩的本科並非是哲學,而是從物理學轉入科學史與科學哲學。這看來極為驚人的專業轉變發生在1947年,在他參加的一次物理學發展講座之後。這個事件甚至在《科學革命的結構》一書中都有所提及。在講座結束後,庫恩對亞里士多德,伽利略,牛頓等人的力學理論進行了仔細的研究。而他發現,相較於當時科學共同體認可的科學觀(即科學知識是一個積累過程),力學的發展並不像他們所說的那樣。

托馬斯·庫恩與科學範式革命:從零開始的認識論(完結篇)

亞理士多德的物理學在特定的歷史時期起著它的作用,但在經歷了力學理論的根本性革命後(即伽利略與牛頓的改造),相同的問題卻會存在著根本不同的答案。(一個相信亞氏物理學的人在接受了牛頓的理論後會說:「我曾經的理解是完全錯的,原來行星運動的真相是這樣的。」)很明顯,一個「蓋樓」式的科學觀在此出現了斷層。因為現存的科學觀不能解釋歷史,這使得庫恩意識到必須深入到實際科學發展的過程中,才能對已而成型的科學觀進行改造。事實證明,他帶來的是革命性的變化。在1962年,他發表了《科學革命的結構》一書,此書在自然科學領域與社會科學領域都產生了巨大的影響。他所提出的科學「範式」的概念已普遍地被科學領域所接受。

2. 常規科學與解謎

庫恩的範式概念在我們所描述的迪昂-蒯因論點那就已初現端倪(庫恩也的確閱讀過蒯因的哲學理論)。迪昂-蒯因論點認為不存在波普爾所言的科學結構,即單一實驗結果推翻特定理論,並在試錯的過程中形成科學體系。實際上一個簡單的科學假設都包含了一系列該學科領域的實驗方式與先前理論,因此拒絕一個新的假設並非波普爾所言那麼簡單。從某種程度上說,迪昂-蒯因論點在庫恩解釋下,成為了「範式」(僅僅從我們所討論的概念意義上,實際上蒯因與庫恩是完全不同的研究方式)。科學的發展過程,在《科學革命的結構》一書中,簡而言之經歷了以下階段:存在一個致力於解開現有範式(Paradigm)提出的謎題的常規科學,隨著常規科學無法解釋的問題不斷累積,最終引發範式的危機。而這個危機以新的範式取代舊的範式得以平復。(常規——革命)

有趣但卻令人無法苟同的一點是,庫恩的範式概念在提出後,出現了濫用(筆者甚至在某網站上看到做某類產品的銷售,會用「範式革命」來形容其產品的獨特性)。對範式一詞的濫用,實際上也需歸因於庫恩在寫作時並沒有給出清晰的定義。不過對待此類問題最好的方式莫過於將概念放回原本的語境中。

在《科學革命的結構》,(簡稱《結構》),一書中庫恩認為任何科學成就(例如,牛頓力學,托勒密天文學,微粒光學)如果滿足:

  • 空前地吸引一批堅定的擁護者,使他們脫離科學活動的其他競爭模式。
  • 它們必須是開放性的,具有許多的問題,以等待」重新組成的一批實踐者去解決.”
  • 這兩點特徵,那麼他稱之為範式(Paradigm)。庫恩認為常規科學便是依據範式來進行研究。這組範式可能包含了不同的承諾和實踐,符號概括,模型和反例。

    庫恩認為根據他對範式的定義,任何人都需要消解一個對科學的誤解:常規科學的研究並非從零開始發現世界的過程,而是對原有的範式承諾內的問題進行回答。在回應範式提出的問題的過程中,該範式所能觸及的范圍和精準性逐漸顯露。但有人會問,「科學家不可能每日都在做著如此重復的任務,其中必然包含了創新的部分。」對於這個問題,庫恩的解釋是,盡管研究結果很容易被預測,但研究問題的方式卻需要解決儀器,數學,概念等方面的問題,常規科學家的創新也存在於這個范疇內。

    托馬斯·庫恩與科學範式革命:從零開始的認識論(完結篇)

    如果說的簡單一點,庫恩認為科學家在範式內的解謎活動必須有一套範式所承諾的概念,理論,工具,方法論形成的網絡存在科學家才能進行解謎,這就像我們在玩拼圖遊戲一樣,我們是在一套已經存在的規則內進行解謎活動。讓我們看庫恩在文中提到的例子:

    3. 範式危機與革命

    現在讓我們回到波普爾與迪昂-蒯因論點之間的張力,波普爾認為一個反例便可以拒絕一個理論,而迪昂-蒯因論點認為並不存在這種情況。庫恩同時拒絕了兩方的看法而指出在對現有範式的批判累積到一定程度前,科學家通常不會去理會或是用各種解釋拒絕對範式的直接攻擊。而只有來到了極端情況下,通常是對理論的批判讓科學實踐受到波及的時候,科學家才會真正開始面對危機。

    讓我們看一個實際的範式轉化的例子(非常簡略的說明):從牛頓體繫到相對論。在牛頓體系中,空間與時間都是絕對的概念(這甚至影響了康德的《純粹理性批判》)。我們似乎本能上就能接受這麼一組概念:物體在如同「背景」的空間中移動,而移動的快慢則可以用精確的時間計算。絕對時空的概念早在17世紀晚期萊布尼茨就曾批判過,但因為這個觀點無法影響到牛頓體系對於自然界中物質運動的解釋,所以並沒有多少人接受這個純粹邏輯性的論證。

    科學家們到19世紀晚期以前,科學家依舊嘗試觀察天體與地球上的以太漂移以此證明牛頓體系中以太的存在(麥可遜-莫雷實,光的干涉實驗)。 直到19世紀最後20年,麥克斯韋的電磁理論被常規科學接受(麥克斯韋相信光和電磁波一般都是通過一種機械性以太粒子可變動的位移來傳播的。但這些性質在他最後的理論中都放棄了 。),牛頓體系面臨的闡述困難開始以危機的形式展現。盡管麥克斯韋仍然相信自己的理論與牛頓體系可以相容,但洛倫茲與菲茨傑拉德的工作又揭示出了其他的疑難。愛因斯坦的狹義相對論便是在這個歷史背景下引發了物理學界的範式轉移。

    相較於我們已經討論的笛卡爾式真理觀,庫恩給出了一個更為「進化論」的科學觀:範式的轉化對於一個特定的科學領域來說,可以帶來新的發展和全新看待問題的視角。但就如同生物進化是為了適應當時它所生存的環境,科學範式的革命也是為了應對學科內部的「迷」所帶來的危機。因此,並不存在所謂科學朝向一個理想的方向前進。雖然科學並非我們想像的朝著「真理」前進,但範式的轉化會保證科學理論的豐富性。因為新的科學範式依舊存在對舊範式內部問題無法解釋的情況,舊的範式可能會以不同的方式繼續在該學科中延續。

    本系列的實際內容到此結束

    4. 哲學領域梳理(僅供參考)

    至此,認識論的篇章算是告一段落,我沒有什麼特別多感想。最後還有一項重要的工作——如果這個系列開啟了你對於哲學這門學科的興趣,那麼我有責任給讀者進行指引。我會以時間順序列舉出本系列已經介紹過的哲學流派。如果對該流派完全沒有儲備知識,可以嘗試先去閱讀牛津通識讀本,維基百科,與斯坦福哲學百科上對於該哲學家的介紹,然後嘗試閱讀原著。

    理性主義

  • 勒內·笛卡爾:《第一哲學沉思集》, 《哲學原理》
  • 巴魯赫·斯賓諾莎: 《倫理學》
  • 戈特弗里德·威廉·萊布尼茨: 《單子論》 ,《Discourse on Metaphysics》
  • 經驗主義

  • 約翰·洛克: 《論宗教寬容》 , 《人類理解論》
  • 喬治·貝克萊: 《人類知識原理》,《海拉斯和斐洛諾斯的對話三篇》
  • 大衛休謨:《人類理解研究》,《宗教的自然史》
  • 邏輯實證主義

  • 伯特蘭·羅素: 《數學原理》 ,《哲學問題》,《心的分析》
  • 魯道夫·卡爾納普: 《世界的邏輯構造》
  • 路德維希·維根斯坦: 《邏輯哲學論》 , 《哲學研究》
  • 可證偽主義與科學史

  • 卡爾·波普爾: 《歷史決定論的貧困》,《科學發現的邏輯》,《猜想與反駁》
  • 托馬斯·庫恩:《科學革命的結構》
  • 托馬斯·庫恩與科學範式革命:從零開始的認識論(完結篇)

    來源:機核