这就是约翰·道尔顿从事研究工作的那些年代里的形势，最终导致了他的著名的化学原子理论。但是，直到那些研究的最后阶段，道尔顿并不是一位化学家，对化学也没有兴趣。相反，他是一位气象学家，研究水吸收气体和大气吸收水等物理学问题。部分地因为他是在不同的专业里培养出来的，部分地因为他自己在那个专业里的工作，他用不同于现代化学家的规范探讨了这些问题。特别是，他把气体的混合物或者水中吸收一种气体看成是一种物理过程，一种亲和力在其中不起作用的过程。因而，对他来说，各种溶液被观察到的均匀性是一个问题，但是他认为，只要他能确定他的实验混合物中各种原子粒子的有关大小和重量，他就能解决的一个问题。道尔顿为了要确定这些大小和重量，最终转向了化学，他一开始就假定，在他认为是化学反应的有限范围内，原子只能一对一或者按其他一些简单的整数比化合。②这个自然的假定确实使他能确定基本的粒子的大小和重量，但是它也使定比定律成了同义反复。对于道尔顿来说，在任何反应中，如果成分不按确定的比例进行，根据这个事实，就不是一个纯化学的过程。在道尔顿的工作以前，实验不能确立的一条定律，在那项工作一旦被接受以后，就成了一个基本原理，不是一套化学测量法所能推翻的了。作为一次科学革命的也许是我们的最完备的例子的一个结果，同样的化学操作对化学概括的关系呈现了极其不同于它们以前所具有的形式。
② L.K. 纳什：《道尔顿的化学原子理论的起源》，《Isis》，第XLVII卷，（1956年）；第101～116页。
无需多说，道尔顿的结论在最初宣布时受到了广泛的攻击。特别是伯索利特决不相信。但是，对大多数化学家来说，道尔顿的新规范已被证明是令人信服的，而普罗斯的论点就没有做到这样。因为这个规范所具有的含意，远比区分混合物和化合物的一个新标准要更广泛和更重要。例如，如果原子在化学上只能按简单的整数比化合，那么，重新考查现有的化学资料就应当揭示出倍比和定比的例子。化学家们不再写，比方说这两种碳的氧化物按重量含有百分之五十六和百分之七十二的氧；相反他们写道，一份碳的重量或者同1．3或者同2．6份氧的重量化合。当古老的操作结果以这种方式记录下来，2与1之比就涌现在眼面前了；而且这在分析许多著名的反应以及其他新反应中都出现了。道尔顿的规范还使它有可能吸收李希特的工作并看到它的一般原则。它也提出了新实验，特别是盖吕萨克关于化合容量的那些实验，而这些实验又产生了其他的规律性，那是化学家们以前没有梦想到的。化学家们从道尔顿得到的不是新的实验定律，而是一种研究化学的新方法（他自己把它叫做“化学哲学的新体系”），而且这种新方法已经如此迅速地被证明是富有成效的，只有在法国和英国的少数较老的化学家能反对它。①结果，化学家们达到一个境界，在那儿各种反应是以完全不同于它们以前所具有的方法运转的。
①A·N·梅尔顿腊姆：《原子理论的发展：（6）接受道尔顿鼓吹的理论》，《曼彻斯特论文集》，第LV卷；（1911年），第1～10页。
随着这一切继续下去，发生了另外一个很重要的改变。化学的数据本身到处开始变动。当道尔顿第一次从化学文献中找数据来支持他的物理学理论时，他发现，各种反应的某些记录是适用的，但是，他几个不能避免发现其他一些不适用的记录。普罗斯特自己对铜的两种氧化物的测量产生了，例如，一种氧的重量比是1．47：1，而不是原子论所要求的2：1；而普罗斯特恰好那个是已经期望达到道尔顿比例的人。这就是说，他是一个很好的实验工作者，关于混合物和化合物之间的关系问题，他的观点同道尔顿的观点接近。但是，很难使自然界去适应一种规范。这就是为什么常规科学之谜是如此引起争论的问题，以及为什么没有一种规范所进行的量度，几乎根本不能导致任何结论。因此，化学家们不能凭证据简单地接受道尔顿的理论，因为许多证据仍然是否定的。相反，甚至在接受了这种理论以后，他们仍然必须在自然界中开辟道路，结果这个过程见乎花费了一个世纪。当他完成时，著名化合物的百分比组成是不同的。资料本身已经改变了。那就是最后的意义，我们想要说，在一次革命以后，科学家是在一个不同的世界里工作。
T．S．库恩《科学革命的结构》
XI 革命是无形的
我们还必须问，科学革命怎样结束。可是在这样做以前，自然界似乎要求作最后的尝试以加强关于它们存在的信念。迄今为止我已试图用实例显示革命，例子可以增加得令人生厌。但是，很清楚，大多数例子是因为熟悉而故意选择的，通常已经不看成是革命，而是科学知识的增补，这些可能会是不起作用的。我提出为什么革命已被证明几乎是看不见的，是有十分充分的理由的。科学家和医匠两者都从权威的来源获得了他们对创造性科学活动的许多印象，部分出于重要的功能方面的理由，故意隐蔽科学革命的存在和意义。只有当那个权威的本质已被认识和分析时，人们才能希望做出充分有效的历史事例。而且，这一点尽管要在我的最后一章里才能充分展开，现在所需要的分析将开始简要地说明科学工作的一个方面，并把它同其他创造性的事业，也许除神学以外，最清楚地区别开来。
至于权威的来源，我心目中主要有科学教科书以及模仿它们的普及读物和哲学著作。所有这三类书籍有一件事是共同的，直到最近，除了通过研究工作的实践以外，关于科学的情报还没有其他重要来源可以得到。他们致力于一批已经表达得很清楚有力的问题，资料和理论，大多数常常是一套特殊的规范，在他们写作时就把这套规范交给科学团体。教科书本身的目的是要传达现代科学语言的词汇和句法。普及读物企图用比较接近日常生活的语言来描述同样的应用。而科学的哲学，特别是在说英语的世界里，则分析科学知识的同样完备的主体的逻辑结构。尽管更充分的处理必然会涉及这三类之间的真正区别，但在这里我们最关心的却是它们的相似点。三者全都记录着过去的革命的稳定的结果，并因此表现当前的常现科学传统的基础。为了实现它们的作用，他们并不需要提供关于那些基础首先被这个行业承认然后被信奉的道路的可靠情报。至少，就教科书来说，甚至有很好的理由表明，为什么在这些问题上，他们应当故意使人误解。
我们在第二章中指出了，对教科书或者它们的相当读物的增长着的信赖，是任何科学领域中出现第一个规范的不变的伴随物。这本书的最后一章将证明，一门成熟的科学靠这样一些教科书处于支配地位会从其他领域有效地分化出它的发展形态。目前让我们简单地认为在其他领域中没有先例的范围内，外行和医生两者的科学知识都是以教科书和源自教科书的其他少数文献为基础的。可是，教科书是使常规科学永久存在的教育工具，每当常现科学的语言，问题结构或标准改变时，必须全部或部分重写。总之，它们在每一次科学革命以后必须重写，而且，一旦重写，它们就不可避免地不仅要掩饰革命的作用，而且要隐瞒产生它们的这一次革命的存在本身。除非他在他自己的一生中亲自经验过一次革命，教科书的读者，不论是科学家还是外行的历史感觉只能扩展到这个领域中最近的革命的结果。
因而，教科书开始时除去科学家对学科更为意识，然后开始为他们已经清除的东西提供代替物。科学教科书的特点是只含有一点儿历史，或者是在序言里，或者更常见的是在早期的伟大英雄的零散的参考书里。学生和专业人员从这样一些参考书中感到象一种长期存在的传统的参加者。然而，科学家们从教科书得到的传统中感到他们所参与的传统事实上从来没有存在过。科学教科书（以及许多比较陈旧的科学史）只涉及过去的科学家的部分工作，这些工作可以很容易地被看成是对说明和解决教科书的规范问题的贡献，理由既是明显的也是很起作用的。部分由于选择，部分由于歪曲，早期的科学家们盲目地声称是对同一组确定的问题发生作用，并符合于同一组准则，而且似乎已经使科学理论和方法中的最新革命成为科学的。毫不奇怪，在每一次科学革命以后，教科书和它们提出的历史传统必需重写。而且也用不到奇怪，随着教科书被重写，科学又一次被归结为似乎主要是积累起来的。
当然，科学家们并不是倾向于把他们的学科的过去理解为直线式地向它现存的占优势地位发展的唯一团体。回过头来写历史的诱惑既是普遍存在的，也是持续不断的。但是，科学家们更受重写历史这种诱惑的影响，部分是因为，科学研究的结果表明，并不明显地依赖于探究历史的来龙去脉，部分是因为，除了在危机和革命时期以外，科学家现在的立场似乎是如此地牢固。不论是科学的现在还是过去，历史细节愈多，或者对历史细节所负的责任越大，只能把人为的成分给予人类的癖性，错误和混乱。为什么要推崇科学的最好的和最持久的努力已经使科学有可能抛弃的东西呢？藐视历史事实在科学界的意识形态中是根深蒂固的，而且可能还在起作用。这同一个行业却给其他各种事实上的细节以最高的价值。怀德海写道：“对忘掉它的缔造者犹豫不决的科学已不再为人所知了。”这句话抓住了科学团体的非历史精神。然而，他并不是完全正确的，对科学来说，象其他事业一样，确实需要他们的英雄，而且确实铭记着他们的名字。幸而科学家们不再忘记这些英雄，而是已经能忘记或者修正了他们的工作。
结果是一种持久的倾向，使科学史看起来是直线式的或者积累起来的，这种倾向甚至影响到科学家们在回顾他们自己的研究工作。例如，道尔顿关于他的化学原子论的发展的三个不一致的报告使他看来似乎他很早就对那些化学上的化合比例问题感兴趣了，后来他是由于解决了这些问题而著名的。事实上，这些问题看来是有了解他才发现的，因而在他自己的创造性工作以前已经很接近于完成了。①所有道尔顿的报告忽略的是把一整套以前局限于物理学和气象学的问题和概念用于化学的革命影响。这就是道尔顿所做的，结果是这个领域改变方向，这种改变了的方向引导化学家从旧资料提出新问题和引出新结论。
再举一个例子，牛顿写道，伽利略已经发现了引力产生一种运动，与时间的平方成正比。事实上，当伽利略的动力学定理被纳入牛顿自己的动力学概念的公式时确实采取了那种形式。但是。伽利略并没有说过这种事情。他讨论落体很少提到力，更不必说引起物体降落的一种均匀的引力了。②由于对伽利略的信任，回答一个问题不允许问伽利略的规范，牛顿的叙述在科学家们问过的有关运动问题，以及在他们感到能够接受的回答中掩盖了重新阐述的小而革命的作用、但是，恰好是在对问题的阐述和回答方面，这种改变远比新颖的经验上的发现更能说明从亚里士多德的力学到伽利略的力学和从伽利略的力学到牛顿力学的过渡。由于掩盖了这样一些改变，教科书倾向于把科学的发展说成直线式的，并掩盖着一个处在科学发展的最有意义的插曲中心的过程。
① L·K．纳什：《道尔顿的化学原子论的起源》，《Isis》，第XLVII卷；（1956年）；第101～116页。
②关于牛顿的意见，参看弗洛里安卡乔里编：《牛顿爵士的自然哲学的数学原理和他的世界体系》，（贝克莱，加利福尼亚，1946年，英文版），第21页。这一段应当同伽利略在他自己的《关于两门新科学的对话》中的讨论相比较。H．克鲁和A．德·塞尔维欧译，（伊文思顿，伊利诺斯，1946年；英文版）第151～176页。
前面的例子，每一个都在一次革命前后表现出重建历史的开端，这种历史一般都由革命后的科学教科书完成的。但是，在完成时都包含了比上述更多得多的对历史的曲解。那些曲解使革命看不见了，安排教种书中仍然可以看得见的材料暗含着一个过程，只要它存在，就会否定革命的作用。因为他们的目的在于使学生很快地了解现代科学团体认为它所知道的东西，教科书把现代常规科学的各种实验、概念、定律和理论尽可能处理成分离的和几乎是连续的。作为教育，这种描述技巧是无可指责的。但是，当它同一般科学著作的非历史的气氛以及同上面讨论的有时是故意的曲解相结合时。就不可抗拒地多半会产生一种强烈的印象：通过一系列个人的发现和发明，科学达到了它现在的状态，当集中在一起时，就构成现代技术知识的主体。教科书的描述包含着，从科学事业开始时起，科学家们就已经为今天的规范中包含的特殊目的奋斗了。科学家们在一个可以同给建筑物上加砖块相比较的过程中，一个一个地，给现代科学教科书中提供的知识主体上加上另一个事实、概念、定律或理论。
但是，这不是科学发展的道路。现代常规船的许多难题，直到最近的科学革命为止还不存在。它们很少能追溯到科学史的开端，他们现在就是在这个范围内发生的。前几代用他们自己的仪器和他们自己解决问题的准则研究他们自己的问题。也不只是那些问题已经改变了。倒不如说教科书中适合于自然界的规范的整个事实和理论的网络已经变了。例如，化李组成的及培不变仅仅是一个化学家们能用实验在任何一个世界里都能发现的经验事实吗？化学家们就是在这个世界范围内做实验的。或者倒不如说它是事实和理论联系起来的新结构中的一种不容置疑的因素。道尔顿适应过整个早期化学经验，在这个过程中改变着那种经验。或者由于同样的理由，不变的力所产生的不变的加速度仅仅是力学的学生们总归找得到的事实吗？或者倒不如说这是要回答最初仅仅在牛顿力学的范围以内引起的一个问题，那种理论能根据提出这个问题以前有效的知识主体来回答。
这些问题在这里是问教科书描述的一件一件地发现的事实表现为什么。但是，很明显他们也含有教科书所提出的是理论的意思。当然，那些理论确实“适合于这些事实”，但是由于把以前可以接受的资料转化为对在先的规范根本不存在的事实。而这就意味着那些理论也不是一件一件地发展成为适应于始终在那儿的事实的。不如说，他们从革命地重新阐述以前的科学传统开始同他们适应的事实一起出现，在这种传统范围以内，科学家们和自然界之间的以知识为媒介的关系并不是完全相同的。
最后一个例子可以澄清教科书描述对我们的科学发展的印象的冲击。每一本初等化学教科书都必须讨论化学元素概念。当引进这个概念时，几乎总是认为它的起源于十七世纪的化学家罗柏特·波义耳，和他的《怀疑的化学家》，注意的读者会发现“元素”的定义十分接近于今天所用的定义。提到波义耳的贡献，帮助初学者认识到，化学并不是从横胺药物开始的；另外，它告诉初学者，科学家的传统任务之一就是要发明这种概念。作为教育宝库的一部分，它使一个人成为一个科学家，这种归因是很成功的。然而，它又一次表明，历史上错误的方式，给学生和外行两者对科学事业的本质以错误的印象。
按照波义耳，他是完全正确的，他对一个元素的“定义”不过是传统的化学概念的抽象；波义耳提出这个定义只是为了证明，根本不存在化学元素这样的东西，作为历史，教科书对波义耳的贡献的说法是完全错误的。①当然，那种错误虽然同其他任何对资料的歪曲一样是无足轻重的。可是，当这种错误首先混合起来，然后进入教科书的技术结构，并促成了对科学的印象，就不是无足轻重的了。象“时间”、天能量”、“力”或者“粒子”、元素的概念等都是教科书的组成成分，往往根本不是“发明”或“发现”的。尤其是波义耳的定义，至少能追溯到亚里士多德，往前通过拉瓦锡，进入现代教科书。然而，那不是说，科学自古以来已经具有现代的元素概念。象波义耳那种词句上的定义，就它们本身考虑时，科学內容很少。它们并不是对意义（如是有这样的意义）完全合乎逻辑的详细说明，而更近似教育上的辅助物。科学概念在一本教科书或者其他有系统的描述范围内，只有当它们所指的同其他科学概念，同操作程序以及同规范应用相联系时，才获得充分的意义。所以说象元素那样的概念不依赖于上下文几乎是不能被发现的。它们很少需要发现，因为它们已经在手边了。波义耳和拉瓦锡两人都使“元素”的化学意义有了重要改变。但是，他们都没有提出这个观念，甚至没有改变作为它的定义的词句上的公式。正如我们已经看到的，爱因斯坦为了在他的工作范围以内给予“空间”和“时间”以新的意义，也不一定要发明，或者明确地重新给它们下定义。
①T.S.库恩：《罗柏特.波义耳和十六世纪的结构化学》，《Isis》，第XLIII卷，（1952年），第26～29页。
那么波义耳在他的那部分工作中包括这个著名的“定义”在内，其历史作用是什么呢？他是一次科学革命的领袖，通过改变“元素”同化学操作和化学理论的关系，把这种观念改变成为完全不同于它以前的一种工具，同时在这过程中改造了化学和化学家的世界。其他革命，包括以拉瓦锡为中心的那一次革命，需要给予这概念以现代的形式和作用。但是，波义耳对这个过程的每一阶段以及当现有知识被包括在教科书中时这个过程所发生的事情都提供了典型的例子。教育的形式比科学的其他任何一个方面更多地决定着我们对科学本质的形象以及发明和发现在科学发展中的作用。
T．S．库恩《科学革命的结构》
XII 革命的解决
我们刚才已经讨论过的这种教科书是在科学革命以后产生的。它们是常规科学的新传统的基础。我们在提出它们的结构问题时，清楚地遗漏了一个步骤。一种新的候补规范代替它的先驱者这种过程是什么？是不是首先在一个人或者少数几个人心目中出现的对自然界的任何新解释，一种发现或者一种理论。他们首先学会以不同的方式看待科学和这个世界，而且由于两种情况促进了他们造成这种转化的能力，那可不是科学家中大多数成员所共有的。他们的注意力一定是强有力地集中在引起危机的问题上；此外，他们通常是如此年青的人物，或者对这种经受危机的领域是如此没有经验，实践已经使他们比他们的大多数同时代人更少受由老规范决定的世界观和各种规则的约束。要使全部同行或者有关的专业小组转变他们看待科学和世界的方式，他们能怎样做？他们必须做什么？什么是使这个团体放弃正常研究的一种传统，支持另一种传统的原因？
要看到那些问题的迫切性，就请记住，他们是历史学家为哲学家对确立了的科学理论进行检验，证实和证明为错误等调查所能提供的唯一的重新构成的东西。在他从事常规科学的范围内，研究工作者是解难题的，不是检验规范的。虽然他可以在寻找特定的难题的解时，试验许多可供选择的途径，拒绝那些不能产生理想结果的途径，当他这样做时，他并不检验这种规范。他倒反象下棋的，在他面前有从物质上和精神上规定的问题和这个棋盘，在求解中检验各种各样可供选择的一着棋。这些试验的企图，不论是下棋的，还是科学家，只是试验他们自己，而不是试验比赛规则。只有这种规范本身被认为是不成问题的，他们才有可能。因此，检验规范只有在解一个值得注意的难题总是失败已经引起危机以后才产生。而且即使那时也只有在这种危机的感觉已经引起了一种可以代替的候补规范时它才产生。在科学中，检验的形势决不在于把个别规范同自然界作比较，就象解难题所做的那样。相反检验是作为两种对抗的规范为忠于这个科学团体而竞争的一部分产生的。
仔细考查以后，这种阐述显示出关于证明两种最著名的现代哲学理论的没有预料到的也许是重要的类似的东西。少数科学哲学家仍然在为证明科学理论寻找绝对的标准。请注意，没有一种理论能由一切可能有关的试验揭示出来，他们不同一种理论是否已被证实，而是问根据实际存在的论据，这种理论的可能性。并回答驱使一个重要学派在比较不同理论说明手头资料的能力等问题。坚持比较各种理论也表征出接受一种新理论的历史形势。很可能它指出了将来讨论证明中应当遵循的方向。
可是，概率证明的理论在它们的最普通的形式中全都求助于第十章中讨论过的一种或另一种纯粹的或中性的观察语言。一种概率理论要求我们把特定的科学理论同所有其他可以想象为适应于同样收集到的观察资料相比较。另一种概率理论要求特定的科学理论被想象为需要通过一切可以想到的试验这种解释。①显然，为了估计特定的可能性，相对的或绝对的，这样一些解释是必要的，而且很难看出这样一种解释怎样才有可能达到。正如我已经强调过的，如果不可能有科学上或经验上中性的语言体系或概念体系，那么，提出交替的试验和理论的解释就必须从一种或另一种以规范为基础的传统着手。因而，限制它将不易接近一切可能的经验或一切可能的理论。结果，概率理论掩盖了这种证明情况，就象他们说明这种证明情况一样。虽然，那种情况，正如他们坚持的，并不依赖于把各种理论和广泛流传的证据作比较，在争论中的各种理论和观察始终同已经存在的理论和观察密切有关。证明就象自然选择；它在一种特定的历史情况下在实际上可供选择的对象中间选出最可行的。如果还有其他可供选择的对象是有效的，或者还有另一种资料，这种选择是不是已经作出了最好的选择并不是一个可以有效地提出的问题。在对这个问题寻求回答时没有可用的工具。
①关于概率证明理论的主要路线的简要梗概，清参阅恩斯特·奈格尔：《概率理论的原理》，《统一的科学国际百科全书》第一卷，第六册，第6O～75页。
卡尔·R·鲍勃对整个问题作出了一种很不相同的探索，他完全否定任何证明程序的存在。①相反，他强调证明这试验是错误的重要性，因为其结果是否定的，就需要抛弃一种已经确立的理论。很清楚，这样赋予证明为错误的作用很象这本书指定给反常经验，即引起范例的经验的作用，并为一种新理论准备了道路。然而，反常的经验不可以同错误的经验等同起来。确实，我怀疑后者的存在。正如前面已经反复地强调了的，没有一种理论曾解决它在特定时期面临的一切难题；已经得到的解也不常是完备的。相反，正是现有资料和理论的这种不完备和不完善，在任何时候都适合于解释许多表示常规科学特点的难题。每一次不适应都是抛弃理论的理由，所有理论总是应当被抛弃。另一方面，如果只有严重不适应才证明理论应当被抛弃，那么鲍勃主义者就需要某些“不可能性”或者“证明为错误的程度”的标准。他们在提出一个标准时，几乎肯定会遇到同样的困难，这些困难时常索绕着各种概率证明理论的拥护者。
①K．R．鲍勃：《科学发现的逻辑》（纽约；1959年，英文版），尤其是第1～4章。
认识到关于科学探索的根本逻辑的两种盛行的和对立的观点已经试图把两种基本上分开的过程压缩成为一个过程，就能避免前述许多困难。鲍勃的反常经验对科学是重要的，因为它为现存的一种规范引起竞争者。但是，证明为错误，即使确实产生了，却并没有发生或者只不过是因为出现了反常现象或错误例子。这是以后分开的过程，同样可以称为证明，因为它是新规范对旧规范的胜利。而且，在那种证明和证明为错误的共同过程中，概率论者对各种理论的比较起着核心的作用。我认为，这样一种分两阶段的阐述具有很逼真的优点，也可以使我们开始详细地阐明在证明过程中事实和理论之间的一致（或者不一致）的作用。至少，对于历史学家来说，证明确立了的事实同理论相一致的意义不大。所有历史上有意义的理论都同事实一致，只不过或多或少而已。一种理论是否适合于这事实，或行适合得多么好，对于这个问题并没有确切的回答。但是，这些问题很象是把各种理论集体地或者成对地提出时所能问的问题。问两种事实上在竞争着的理论中哪一种适应这事实更好是有重要意义的。例如，尽管同已有观察恰好一致，既不是普里斯特利的理论，也不是拉瓦锡的理论，少数同时代人犹豫了十年才作出结论说，拉瓦锡的理论是两种理论中适应得更好的一种。
可是，这种阐述使得在各种规范之间作出选择这个任务显得更加容易也更加随便了。如果只有一套科学问题，在一个世界范围内对这些问题做工作，而已只有一套解这些问题的标准，规范竞争就可以或多或少地按常规用数每一种规范解决了的问题的数目之类的过程来解决。但是，事实上，这些条件从来没有完全具备。竞争着的规范的支持者至少总是有点矛盾。为了证明自己有理由，双方都不会同意别人需要的一切非经验的假设。象普罗斯特利偖索里将关于化学化合物组成的争论，部分是由于他们决心要讨论。虽然每一方都希望别人转变他了解科学及其问题的方法，但双方都不会想要检验他的问题。各种规范之间的竞争不是那种可以山实验解决的战斗。
我们已经了解到为什么竞争着的规范的支持者要使彼此的观点完全联系起来的总是失败的一些理由。这些理由集中起来已描述为革命前后常规科学的传统是不能比较的，在这里我们只需要扼要地加以重述。首先，竞争着的规范的支持者对于任何候补规范必须解决的问题清单往往会不一致。他们关于科学的标准和定义是不同的。运动理论是否必须说明物质粒子之间的引力的原因，或者它可以只注意到这种力的存在呢？牛顿力学被普遍抛弃是因为不象亚里士多德和笛卡儿的理论，它暗示了后者对这问题的回答。当牛顿的理论已被接受时，一个问题因此就从科学中排除了。可是，那个问题是广义相对论可以骄傲地声称已经解决了的一个问题。再举一个例子，在十几世纪传播过的拉瓦锡的化学理论，禁止化学家们问为计么金属是这样现象，这是燃素论化学已经问过和回答过的一个问题。过渡到拉瓦锡的规范，就象过渡到牛顿的规范一样，意味着不仅损失了一个可以允许的问题，而且损失了一个已经得到的解。可是，那种损失都不是永久性的。在二十世纪，关于化学物质的性质问题，同对他们的某些回答一样，重新进入了科学。
可是，还包含了比标准不可比较更多的东西。因为，新规范是从旧规范产生的，他们通常混合着传统规范以前用过的许多概念上和操作上的语汇和注解。但是，他们很少以完全是传统的方式用这些借来的因素。在新规范的范围以内，老的术语、概念和实验同其他东西开始了新的关系。虽然术语并不完全正确，不可避免的结果是我们必须称之为两个竞争着的学派之间的误解。外行嘲笑爱因斯坦的广义相对论，因为空间不可能是“弯曲的”，它不是那种东西，这不只是不适当或错误。数学家们、物理学家们和哲学家们试图提出爱因斯坦理论的欧几里德说法也不适当也是错误的。①以前所说的空间必须是平直的，均匀的，各向同性的，而且不受物质存在的影响。如果不曾这样，牛顿的物理学就不会起过作用。要完成向爱因斯坦的宇宙过渡，整个概念网必须转变并重新落实到整个自然界。概念网的要素是空间、时间、物质和力等等。只有一起经历或者不能经历那种转变的人们，才有可能发现，他们恰好在什么问题上是一致的或者不一致的。越过分界线的交通不可避免地是局部的。另外还有一个例子，请考虑那些称哥白尼为疯子的人，因为哥白尼宣传地球是运动的。他们不是正好错了，就是完全错了。他们所说的“地球”这个字有一部分意思就是固定的位置。至少，他们的地球不可能是运动的。相应地，哥白尼的发明不只地球是运动的。不如说，它是关于物理学和天文学问题的一种完全新的方法，这种方法必需改变“地球”和“运动”两者的意义。②没有那些改变，一个运动着的地球的概念就是发疯。另一方面，一旦它们已经完成和被理解了，笛卡儿和惠根思两人就能认识到，地球的运动对科学来说是一个没有内容的问题。③
①关于改行对弯曲空间概念的反应，请参看菲列音·弗兰克：《爱因斯坦，他的生平和时代》， G．罗申和S．库萨加编译（纽约，1947年，英文版），第 142～146页，关于少数人企图在欧几里得空间范围内保持广义相对论的收获；请参看C．诺得曼：《爱因斯坦和宇宙》，J.马卡勃译（纽约，1922年，英文版），第九章。
② T．S．库恩：《哥白尼的革命》（剑桥，麻省，1957年，英文版），第三、四和七章，同心说不只是一个严格的天文学问题，就这个范围说，它是全书的主题。
③马克思·詹默：《空间概念》（剑桥，麻省，1954年，英文版），第118～124页。
这些例子指出了竞争着的规范不可比较的第三个最基本的方面。在某种意义上说，我不能进一步阐述了，竞争着的规范的支持者通常是在不同的世界里从事他们的事业的。一方面有慢慢地降落的受约束的物体，其他方面一次又一次重复地运动的摆。在一方面看来，溶液是化合物，在其他方面看来，是混合物。一方是嵌在平直空间模型里的东西，他方是嵌在弯曲空间模型里的东西。两组科学家在不同的世界里实践着，当他们从相同的问题出发按相同的方向看时看到的是不同的东西。而且，那不是说他们能看到他们喜欢的任何东西。两者都在看这个世界，而且他们所看的东西并没有改变。但是，在某些领域里，他们看到了不同的东西，而且他们是在不同的相互关系中去看这些东西的。那就是为什么一条定律对一组科学家甚至不能说明，而对另一组科学家有时好象直观那样显而易见。同样，这就是为什么在他们能希望充分地传播以前，这一组成其他组科学家必须经验到我们已经称之为规范转移的惯例。正因为它是一种不可比较的东西之间的转化，竞争着的规范之间的转化，由于逻辑的和中性的经验逼迫，不可能一次完成一个步骤。象形态转变那样，它必须立刻产生（尽管不必要在一个瞬间）或者根本不产生。
那么，科学家们怎样导致完成这种变换呢？部分回答是，他们常常不能完成这种变换。哥白尼主义在哥白尼死后几乎一个世纪只作出了少数转换。牛顿的工作在《原理》出版以后的半个世纪里，特别是在大陆上，并没有被普遍接受。①普里斯特利从来没有接受过氧的理论，开尔文勋爵也没有接受电磁理论，等等。科学家本身往往已经注意到转变的困难。达尔文在他的《物种起源》的末尾在特别富有洞察力的一段中写道：“虽然我完全相信在这一卷中提出的观点的真理性……，我决没有期望使有经验的博物学家们信服，他们的心目中备有许多事实，多年以来，这一切都是从直接与我对立的观点去观察的。……但是，我满怀信心地展望着未来，对于年青的正在上升的博学家们来说，他们将有可能毫无偏见地看到这个问题的两个方面。”②而马克思·普朗克在他的《科学自传》中检查他自己的生涯时，悲伤地表示：“一种新的科学真理并不是靠使他的反对者信服，并且使他们同情而胜利的，不如说是因为他的反对者终于死了，而在成长的新的一代是熟悉它的。”③
①I.B.柯享：《弗兰克林和牛顿：思辨的牛顿主义实验科学初探以及它的一个例子弗兰克林在电学方面的工作》（费城，1956年，英文版）；第93～94页。
②查理·达尔文；《物种起源》（审定版；英文第六版，纽约，1889年），第二卷；第295～296页。
③马克思·普朗克：《科学自传和其他论文》，F．给纳泽（纽约，1949年，英文版）第33～34页。
这些事实和其他类似的事实是众所周知的，不需要进一步强调了。但是，他们确实需要重新评价。在过去，他们曾经经常指出，科学家也是人，即使面临严格的考验，也不能总是承认他们的错误。我宁愿争辩说，在这些问题上意见不一致的既不是证明，也不是错误。从忠于一种规范转到忠于另一种规范是一种不能强迫的转变经历。特别是来自那些人的终生抗拒，并不违背科学的标准，而是科学研究本身的本质的一种标志。他们的多产经历已经使他们信守常现科学的一种比较古老的传统。抗拒的根源在于确信老规范最终将解决它的～切问题，自然界可以挤进这规范提供的盒子。在革命时期，那种信念不可避免地显得很顽固，很愚蠢，正如它有时确实变成的那样。但是，它也是更重要的东西。同样的信念使常规科学或者解难题的科学成为可能。而且科学家们的专业团体只有通过常规科学，首先成功地利用老规范的可能的范围和正确性，然后把困难孤立起来，通过研究这种困难，就可以出现一种新规范。
可是，说那种抗拒是不可避免的和合法的，规范改变不可能由证明来判断的，并不是说没有适当的论据，或者不能劝科学家们改变他们的思想。尽管有时需要一代人来引起这种改变，科学团体还是再三转向新规范。而且，这些转变并不轻视科学家们是人这个事实，而正因为他们是人才产生的。虽然有些科学家，特别是那些比较老的和有经验的科学家会含糊地拒绝，他们中间大多数可以通过这种或那种道路达到。每次只有几个会转变，直到最后一个坚持不让步的人死了，整个行业就会重新在一个单一的但现在已是一个不同的规范下做实验了。因此，我们必须问转变是怎样引起的和怎样被拒绝的。
对这个问题，我们可以期望怎样一种回答呢？正因为问的是说服的技巧，或者是在不可能有证明的情况下的论据和反论据，我们的回答是一个新问题，要求一种以前没有做过的研究。我们必须安排一个很局部的和印象主义的调查。此外，我们已经说过的和那种调查的结果相结合表明，当问的是说服而不是证明时，科学论据的本质问题就没有单一的或始终如一的回答。个别科学家由于各种理由而信奉一种新规范，而通常只是由于几种理由，有些理由完全是在显而易见的科学领域以外的，例如，太阳崇拜帮助刻卜勒成为一个哥白尼主义者。①其他人必须取决于自传和人物的特性。甚至发明家的国籍或者以前的荣誉以及他的导师有时也能起重要作用。②因此，最后我们必须学会以不同的方式来问这个问题。于是，我们关心的不是事实上使这个或那个个人转变的论据，而不如说是使这种团体转变的论据，它们或早或迟总会重新形成一个单一的集体。可是，我们把这个问题推迟到最后一章。同时考查某些在改变规范的斗争中已被证明特别有效的论据。
①关于太阳崇拜在刻卜勒思想中的作用，请参看E.A.勃特：《现代物理科学的形而上学基础》（修订版，纽约，1932年，英文版），第 44～49页。
②关于荣誉的作用，请想一想下面这件事：瑞利勋爵在他的荣誉已经建立以后，有一次向英国协会提交了一篇关于电动力学的某些佯谬的论文。当这篇论文最初送出时，他的名字由于疏忽而遗漏了，这篇论文本身最初被当作某些“反论家”的工作而被拒绝了。不久以后，这篇文章署了作者的名字，就以过分的辩解被接受了（R．J．斯特鲁特，瑞利男爵第四：约翰·威廉·斯特鲁特，瑞利男爵第三［纽约，1924年」；第228页）。
由于新规范的支持者提出的唯一最流行的要求，也许是他们能解决使老规范导致危机的各种问题。当这种要求能合法地提出时，往往可能是最有效的一个。在提出这种规范的领域中已经知道有困难。人们已经反复地探讨过那种困难，并且企图排除它，而一再被证明是徒劳的。那些能特别鲜明地区别两种规范的“决定性实验”，甚至在新规范发现以前就已经被认识和证明了。因此，哥白尼声称，他已经解决了日历年的长度这个长期令人烦恼的问题。牛顿声称他已经使大地的力学和天上的力学一致起来了，拉瓦锡声称，他已经解决了气体识别和重量比例的问题，而爱因斯坦则声称，他已经使电动力学和一种修正了的运动科学一致起来了。
如果新规范在表现量的精确性方面比它的老的竞争者好得多，这种要求就特别有希望成功，刻卜勒的鲁道尔芬表比所有根据托勒密理论计算出来的那些表在定量上的优越性是天文学家们转向哥白尼主义的主要因素。牛顿在预言定量的天文观测上的成功，也许是他的理论战胜更合理但一律是定性的竞争者的一个最重要的理由。而在本世纪，普朗克的辐射定律和玻尔的原子这两项惊人的定量的成就，很快就说服了许多物理学家去采纳他们。虽然从整个物理科学来看，这两项贡献所造成的问题比它们解决的问题要多得多。①
①关于量子理论造成的问题；请参看F．雷喜：《量子理论》（伦敦，1922年，英文版），第二、四至九章。关于这一段里的其他例子，请参看这一章前面的参考文献。
可是，已经解决了引起危机的问题这种要求本身很少是充分的。它也不能始终合法地提出。事实上，哥白尼的理论并不比托勒密的理论更准确，而且也没有直接导致日历上的任何改进。还有光的波动理论，在它首先被宣布以后有好几年，在分辨偏振效应方面，甚至不如它的对手光的粒子理论那样成功，而这就是光学危机的主要原因。有时标志非常研究特点的不严谨的实验会产生规范的候补者，最初对已经引起危机的问题根本没有帮助。当这种情况发生时，证据必须从这个领域的其他部分提出，它往往是随随便便的。只要这种新规范允许预言老规范流行时完全没有意料到的现象，就能在那些领城里提出特别有说服力的论据。
例如，哥白尼的理论使人联想到行星应当象地球一样，金星应当显示出相，而且宇宙应当比以前曾经设想的要巨大得多。结果，在他死后六十年，望远镜突然显示了月亮上的山脉，金星的相，以及大量的以前没有料想到的恒星，那些观察特别是在非天文学家中间为新理论带来了大量改变信仰的人。①至于波动理论，专业人员改变信仰的一个主要根源更富有戏剧性。当弗雷内尔能说明圆盘的阴影中心上有一个白点存在时，法国的抵抗相对地说突然完全瓦解了。甚至他也没有预料到这种效应，而他的反对者之一泊松一开始就已经证明，只要弗雷内尔的理论是荒谬的，这种效应就是必然的。②因为它们的冲击价值，以及因为它们从一开始就如此明显地没有“纳入”新理论，象这些论据证明是特别有说服力的。有时即使有问题的现象在说明它的理论第一次被引进以前很久就已经观察到了也能利用额外的力量。例如，爱因斯坦看来没有预料到广义相对论会精确地说明水星近日点的运动中这种著名的反常现象，当这样做时，爱固斯坦体会到了相应的胜利。③
①T.S.库恩，前引书第219～225页。
②且T．惠特克：《以太和电的理论的历史》，第一卷（第二版，伦敦；1951年，英文版），第108页。
③请参看同上，第二卷（1953年，英文版），第151～18O页，关于广义相对论的发展。关于爱因斯坦对这种理论同观察到的水星近日点的运动精确一致的反应，请参看在P．A．希耳泼编的：《阿尔伯特·爱因斯坦，哲学家-科学家》（伊凡斯顿，伊利诺斯；1949年，英文版），第101页。
迄今讨论过的关于一种新规范的一切论据，是以竞争者有较好的解决问题的能力为基础的。对于科学家来说，那些论据通常是最有意义和最有说服力的。前面的例子对于它们的巨大号召力的根源应当没有怀疑。但是，我仍将有理由短暂地回到那些论据，这些论据不论是个别地还是集体地都不是使人非相信不可的。幸而，也还有另一种考虑，能导致科学家们拒绝一种老规范和支持一种新规范。这些论据很少弄得非常明确，要求个人有适当的或者美的感觉，新理论被说成比旧理论‘更美”，“更适当”，或者“更简单”。很可能这样一些论据在科学中不如在数学中有效。大多数新规范的早期说法是不成熟的。随着时间的推移，才能提出充分的美的要求，大多数团体已经用其他方法被说服了。然而，美的考虑的重要性有时可以是决定性的。虽然，美的考虑往往只能把少数科学家吸引到一种新理论方面来，它的最后胜利也许就依赖于那些科学家。如果他们没有因为和个人的理由很快接受它，规范的新的候补者也许决不会得到充分发展，以吸引整个科学团体的忠诚。
为了看到这些比较主观的和美的考虑的重要性，请记住规范争论的是什么？当规范的候补者首先提出来的时候，它很少解决得了它所面临的几个问题，那些解大多数是不完备的。直到刻卜勒、哥白尼的理论几乎没有改进由托勒密做出的行星位置的预言。当拉瓦锡把氧看成“完全是空气本身”的时候，他的新理论完全不能应用于新气体激增所提出的各种问题，普里斯特利在他的反攻中以巨大的成功提出了这一点。象弗雷内尔的日点那样的情况是很少的。通常，只有在新规范已经提出，接受和利用以后很久才提出显然是决定性的论据——佛科摆以解释地球的自转或者斐索实验以证明光在空气中比在水中运动得更快。产生这些论据是常规科学的一部分，而且它们的作用不是在规范争论中而是在革命以后的教科书中。
在那些教科书写成以前，当争论在继续时，情况是很不相同的。通常新规范的反对者能合法地要求，甚至在有危机的领域里，比它的传统的对手更优越一点。显然，它处理某些问题比较好，已经揭示了某些新的规律性。但是老规范大概能象它以前应付其他挑战一样去应付这些挑战。弟卡·布拉埃的地心天文学体系和燃素理论的后来的说法，是对规范的新的候补者提出的挑战的回答。而且两者都是相当成功的。①此外，传统理海和程序的捍卫者几乎总是指向它的新对手还没有解决的问题。。但是就他们的观点来看根本不是问题。直到发现水的组成为止，氢的燃烧是支持燃素理论，反对拉瓦锡的理论的一个强有力的论据。而且在氧气理论已经胜利以后，它仍然不能解释由碳制备一种可燃气体，燃素论者曾指出这个现象作为他们的观点的强有力的支持者。②甚至在这种危机领域里，有时确实可以很接近于论据和反论据的平衡。而且在这个领域以外，这种平衡往往会明确地有利于这种传统。哥白尼摧毁了地球运动的一种历史悠久的解释，而没有代替它，牛顿对引力的一种比较古老的解释做了同样的事情，拉瓦锡对金属的共同性质做了同样的事情；等等。总之，如果规范的新的候补者必须从一开始就由精确而讲实际的人们来作出判断，他们只检查了有关的解决问题的能力，科学所经历的主要的革命是很少的。加以我们以前的叫做规范的不可比较性所产生的反论据，科学也许完全没有经历革命。
①关于布拉埃的体系，它同哥白尼的体系在几何学上完全是等效的；请参看J．L．E．德莱叶：《从泰勒斯到刻卜勒的天文学史》 第二版；纽约，1953年，英文版）第359～371页。关于燃素理论的最后的说法和它们的成就，请参看J．R．派丁顿和D.马基：《燃素理论的历史研究》，《科学记事》，第IV卷，（1939年），第113～149页。
②关于由氢提出的问题，请参看J．R．派丁顿：《化学简史》（第二版：伦敦，1951年，英文版），第134页。关于一氧化碳；请参看H.柯泼：《化学史》，第三卷，（布朗斯威克，1845年，德文版）第294～296页。
但是，规范争论并不真正是关于相对的解决问题的能力的，虽然他们通常用那些术语来表达是有充分理由的。问题是哪一种规范在将来应当指导对各种问题的研究，其中有许多问题竞争者都还不能声称完全解决了。需要在交替的检验科学方面之间作出抉择，而且在这种情况下，抉择必须以未来的希望为基础，而更少以过去的成就为基础。信奉新规范的人在早期阶段往往必须不管由解决问题提出的证据而这样做。那就是说，他必须相信新规范在它所面临的许多大问题上会成功，只知道老规范在几个问题上已经失败了。只能根据信念作出那种决定。
这就是为什么危机以前果然是如此重要的理由之一，科学家们并没有经历危机以前，很少会否认解决问题的过硬的证据，而去信奉很容易证明，并被广泛地认为是一种捉摸不定的东西。但是单有危机还是不够的。也必须有基础，虽然为了相信选中的特殊候补者它所需要的既不是合理的，也不是最终正确的。有些东西至少必须使一些科学家感到新建议是在正确的轨道上，有时只有个人的说不出的美学上的考虑不能做到那样。当大多数可以说得出的技术上的论据指向其他方向时，人们有时就会由于它们而改变信念。当最初提出时，哥白尼的天文学理论和德布洛意的物质理论两者都没有其他许多有吸引力的主要理由。爱因斯坦的广义相对论甚至今天主要是由于美学上的理由吸引着人们，在数学范围以外只有少数人能感受到的一种吸引力。
这并不是暗示，新规范的最终胜利是由于某种神秘的美学。相反，很少有人单为这些理由而抛弃一种传统。那些人往往被证明是误入歧途了。但是，只要一种规范曾经取得胜利，它就必须得到一些最初的支持者，这些人会把它推进到能产生和增加精确而实际的论据的地步。即使那些论据，当它们出现时，也不是各自具有决定意义的。因为科学家们是有理性的人，这样那样的理由最终会说服他们中间的许多人。但是没有一个理由能够或应当说服他们全体。与其说一个集体的转变，不如说发生的是专业人员的忠诚分布状态中有日益增长的转变。
规范的新的候补者一开始可以有少数支持者，有时这种支持者的动机也许是可以怀疑的。可是，只要他们是有能力的，他们就会改进它，探索它的可能性，并证明它将属于由它引导的团体。照这样继续下去，只要这种规范是一种注定要获胜的，对它有利的有说服力的论据的数量和力量就会增加。于是更多的科学家们就会转变，对新规范的探索就会继续。以这种规范为基础的实验、仪器、论文和书籍的数量就会逐渐增加。还有更多的人们相信这种新观点不会有成果，就会采取新的方式去检验常规科学，直到最后只有几个比较老的坚持者留下来。即使是他们，我们也不能说，是错误的。虽然历史学家们总能发现几个人，例如，普里斯特利，象他们所做的那样长期抗拒是不合理的，也不愿发现在某一点上抗拒是不合乎逻辑的和不科学的。他最多也许希望说，在他的整个专业已经转变以后继续抗拒的人，就根据这一事实已经不再是一个科学家了。
T．S．库恩《科学革命的结构》
XIII 由于革命而进步
前面几页就这本书本身而言已经提出了我对科学发展的纲要式的描述。然而，这种描述完全不能提供一个结论。只要这种描述已经完全抓住了科学继续进化的主要结构，它同时就会提出一个特殊的问题：为什么上面概述的这种事业应当稳定地向前进步，而艺术、政治理论、或者哲学就不是这样呢，为什么进步几乎是专门留给我们叫做科学这种活动的一种特权享有的东西呢？对这个问题的最普通的回答在这本书的主体中已经被否定了。我们必须问是不是能找到代替的东西来结束它。
我们马上注意到，这个问题有一部分完全是语言学的。“科学”这个名词在很大范围内是留给确实明显地进步的那些领域的。这一点什么地方都没有关于这一门或者另一门现代社会科学是不是真正的一门科学这种经常发生的争论表现得更加清楚的了。这些争论在今天毫不犹豫地贴上了科学标签的各个领域的前规范时期中都有类似的情况。它们表面上的问题始终是那个使人烦恼的术语的定义。例如，人们争辩说，心理学是一门科学，因为它具有这种那种特征。其他人反对说，要使一个领域成为一门科学，那些特征或者是不必要的，或者是不充分的。往往是投入了巨大的精力，引起了巨大的热情，而局外人简直不知道是为什么？能在很大程度上取决于“科学”的定义吗？一个定义能告诉人们他是不是一个科学家吗？如果是这样，为什么自然科学家或者艺术家并不对这个术语的定义发愁呢？任何人不可避免地要怀疑，这个问题是更为基本的问题。可能真的已经提出过如下一些问题：为什么我的领域不能象比方说物理学所做的那样向前进展呢，在技术上或者方法上或者意识形态上有什么变化会使它这样做呢？可是，这些都不能答复定义上一致的问题。而且，只要来自自然科学的先例是适用的，这些先例就不再是忧虑的来源，不是在找到一个定义的时候，而是当这个集体怀疑它们自己的状况，对它们过去和现在的成就达到。效的时候。例如，经济学家们对他们的领域是不是一门科学出社会科学其他一些领域的工作者争论得比较少，这也许是重要的。是不是因为经济学家们懂得什么是科学？或者倒不如说他们对经济学的看法是一致的呢？
那个问题有一个反题，虽然不再只是语言学的，却可能有助于显示我们的科学观和进步观之间的无法摆脱的关系。许多世纪以来，在古代和在近代欧洲的初期，绘画被认为是一种积累的学科。在那些年代里，艺术家的目的被设想为描写。象普里尼和范萨里那样的批评家和历史学家，那时以崇敬的心情记录了一系列发明，从按照透视法缩短起，通过明暗对照法，已经有可能比较完备地描述自然界了。①但是，那些年代特别是在文艺复兴时期，也是科学和艺术之间感到了一点分裂的时期。列奥纳多是许多人中唯一的一个能在各领域之间自由地来往的人，这些领域只是在后来才明确地加以区分的。②而且，即使在这种稳定的交换已经停止以后，“艺术”这个术语继续同样地用于技术和工艺，它们象绘画和雕刻一样，也被看成是向前进步的。只有当后者明确地抛弃了以艺术作品作为它们的目的，并开始重新学习原始模型时，这种分裂才呈现象它现在这样的深度，我们现在已经认为这是当然的事了。即使在今天，要再一次变换领域，我们的部分困难就在于要看出科学和技术之间的深刻的差别，必然与进步是这两个领域的明显属性有关。
① E·H．戈姆勃列希：《艺术和幻想：绘画艺术作品的心理学研究》（纽约，196O年，英文版），第 11～ 12页。
②同上，第97页；以及乔治·桑蒂兰纳：《艺术在科学的文艺复兴时期中的作用》；见《科学史的重要问题》；M．克拉克将编（麦迪逊，威斯康辛，1959年，英文版）；第33～65页。
可是，认识到我们倾向于看出进步是科学的任何领域的标志。只能澄清，而不能解决我们的困难。为什么进步竟会是这本书已经描述的用这种技术和目标处理的一种事业的如此值得注意的一种特征呢，这个问题仍然有待理解。这个问题证明是几合一的，而且我们必须分别考察它们中间的每一个问题。可是，归根到底，它们的解决将部分地依赖于改变我们对科学活动和从事科学的团体之间的关系有正常的观点。我们必须学会认清通常被看成是效果的原因。只要我们能做到这一点，“科学进步”，甚至“科学的客观性”这类空话也许看来好象在某种程度上是多余的。事实上，这种多余的一个方面刚才已经说明过了。是不是一个领域获得进步就因为它是一门科学，或者它是一门科学就因为它获得进步？
现在，请问为什么象常规科学那样一种事业竟会进步，并从回想它的一些最明显的特征开始。按正规，一个成熟的科学团体的成员，都按一个单一的规范或者按一套密切有关的规范工作。不同的科学团体研究同样的问题是很少的。这种团体同时持有几种主要规范是例外。可是，从任何一个团体内部来看，无论是科学家也好，不是科学家也好，成功的创造性工作的结果是进步的。它怎么可能是别的什么东西呢？例如，我们刚才已经注意到，当艺术家的目的在于他们的艺术作品时，评论家和历史学家两者都记述了这种明显地统一了的团体的进步。其他创造性的领域显示出同类的进步。神学家明确地讲教条，哲学家推敲康德主义者献给进步的规则。只要这个团体共同利用他的前提。有创造性的学派不承认一种工作一方面是一个创造性的成就，但另一方面又没有增加这个集体的成就。如果我们象许多人所做的那样，怀疑和科学的领域获得进步，那就不可能是因为个别学派没有获得任何东西。倒不如说，这必然是因为总是有一些竞争着的学派，每一个学派都经常不断地分析其他学派的真实的基础。例如，有人争辩说，哲学就没有获得进步，这种人强调，还是有亚里士多德主义者，而不是强调，亚里士多德主义已经不能进步了。
可是，对进步的这些怀疑，在科学中也出现了。整个前规范时期有大量竞争着的学派，除了在学派范围以内，进步的证据是很难找到的。这是在第二章中描述过的时期，在这种时期里，个人从事科学，但是，正如我们知道的，他们从事的事业的结果并不就意味着科学。还有，在革命时期，当一个领域的基本原则再一次成为问题时，只要采纳了这种或者那种相反的规范，对继续进步的可能性本身就会反复地表示怀疑。那些抛弃牛顿主义的人们声称，牛顿主义依靠固有的人会使科学回到黑暗时代。那些反对拉瓦锡的化学的人们主张，抛弃化学“原理”，以支持实验室元素，就是抛弃那些人已经获得的化学解释，他们宁愿仅仅用名字来退避问题，反对爱因斯坦，波姆和其他人反对量子力学的占统治地位的几率解释，似乎都是以类似的感情为基础的，只是表达得比较温和而已。总之，只有在常规科学期间，进步才好象既是明显的，又是有保证的。可是，在那些时期，科学团体没有其他方法能观察它的工作成果。
因此，关于常规科学，对进步问题的部分回答仅仅在于注视者的观察力。科学的进步同其他领域里的进步在种类上并不是不同的，也是在多数时间里没有竞争着的学派互相询问各自的目的和标准，使得要观察常规科学团体的进步要容易得多。可是，那只是部分回答，而且决不是最重要的部分。例如，我们已经注意到，一旦接受了一个共同的规范，就已经从经常要重新考查它的最初原理这种需要中解放了这个科学团体，这个科学团体才能专一地集中注意与它有关的最微妙和最奥秘的现象。那就不可避免地确实会增加整个团体解决新问题的有效性和效率。科学生活的其他方面进一步丰富着这种很特殊的效率。
其中有些是成熟的科学团体同外行和日常生活的要求空前未有的绝缘的结果。那种绝缘从来不是完备的，我们现在讨论的是程度问题。然而，其他专业团体中个人的创造性的工作没有一个是这样专一地向这个专业的其他成员提出，并由这个专业的其他成员评价的。最奥妙的诗人和最抽象的神学家比科学家更关心他的创造性的工作是否受欢迎，尽管一般说来，他对是否受欢迎也许并不那么关心。那种差别证明是很重要的。正因为他的听众都是同事，这是一种分享他自已的价值和信念的听众，他仅仅是为这种听众在工作。因此，科学家能认为单一的一套标准是当然的。他不需要担心其他某些团体或学派会想到，因而能解决一个问题，并且比那些为比较不合于公认标准的团体立作人们更快地识破下一个问题。甚至更为重要的是，科学团体同社会绝缘允许个别科学家把他的注意力集中于他有充分理由相信他会有可能去解决的那些问题。科学家不象工程师和许多医生，以及大多数神学家，他们不需要选择问题，因为他们迫切需要解答而且不注意对解决问题有效的工具。在这方面，自然科学家和社会科学家之间的对照也是有教益的。社会科学家常常倾向于主要用获得一个解答的社会重要往来为他们选择一个研究课题辩护。例如，种族歧视的结果或者商业循环的原因，等等，而自然科学家几乎从来不这样做。那么人们将期望哪一个团体以较快的速度解决问题呢？
同较大的社会绝缘的结果是大大强化了专业科学团体的另一个特征，即它在教育上传授的性质。在音乐，绘画艺术和文学中，从专者靠接受其他艺术家的作品，主要是较早的艺术家的作品的影响获得他的教育。除了原始创作简编或手册以外，教科书是有第二位的作用。在历史、哲学和社会科学中，教科书有较大的意义。但是，即使在这些领域里，学院的基础课程也用类似原始资料方面的读物，其中有些是这个领域的“经典著作”，其他是科学工作者写的现代研究报告。结果是在这些学科的任何一门中，学生经常认识到有一大堆各种各样的问题，是他未来的集体成员企图经过一定时间要解决的。甚至更为重要的是，他经常面临着这些问题的许多竞争着的和不能比较的解答，他最终必须为自己评价这些解答。
把这种形势同现代自然科学中的形势相对照。在这些领域里，学生主要依靠教科书，直到他第三或第四年做毕业论文时，他才开始他自己的研究工作。许多科学课程甚至并不要求毕业生去读不是专门为学生写的著作。少数课程确实在研究论文和专题著作中指定了补充读物，这样指定的作业局限于最先进的课程和通用的教科书不再采用的材料。直到科学家教育的最后阶段，教科书才有可能系统地由创造性的科学文献来代替。相信他们的规范，才使这种教育方法成为可能，少数科学家会希望要改变它。总之，例如，为什么学物理学的学生竟会要读牛顿、法拉弟。爱因斯坦和薛定谔的著作呢？关于这些著作，他所需要知道的一切，在许多现代的教科书中已经以简单得多的，而且以更加准确、更加系统的形式扼要地说明了。
我并不想要为这种类型的教育偶然带来的过多的时间辩护，但是，人们不得不注意到，一般说它是很有效的。当然，这是一种狭隘而且僵化的教育，也许除正教神学以外，可能比其他任何教育都更狭隘而僵化。但是，在教科书明确表示的传统范围内，科学家对常规科学工作和解难题几乎是完全训练有素的。而且，他对另一种任务通过常规科学产生重大危机，也有充分准备。当危机出现时，科学家当然不是同样有充分准备的。虽然在不那么僵化的教育实践中也有可能反映出延长了的危机，科学的训练却没有事先计划好要产生这种人，他很容易发现一条新的途径。但是，只要有人同规范的新的候补者一起出现——通常是一位年青人或者对这个领域来说是一位新手——只会给个人带来由于僵化而造成的损失。在特定的一代人中产生这种改变，个人的僵化同一个情况需要时能从一种规范转移到另一种规范的团体是不相容的。当极端僵化给这个团体提供了一个敏感的指示器，表明什么事出了毛病时，就特别不相容了。
因此，在正常情况下，一个科学团体是解它的规范规定的问题或难题的一个很有效的工具。而解那些问题的结果，不可避免地必须是进步的。这里没有问题。可是，只要集中注意力于科学中的进步问题的第二个主要部分，就可以看到那些问题。因此，让我们转向这个部分，并了解通过非常科学所取得的进步。为什么进步也会是科学革命的显而易见很普遍的伴随物呢？再问一问一次革命的结果能是什么，还可以学到许多东西。革命是以两个对立的阵营之一的完全胜利而告终的。这种团体可曾说过，它的胜利的结果不那么进步吗？那倒不如说就象承认他们已经错了，而他们的反对者是对的。对于他们来说，至少，革命的结果必须是进步的，而且他们处于一种优越的地位，可以确实科学团体的未来成员将以同样的方式看待过去的历史。第十一章详细地描述了完成这件事的技巧，而且我们刚才已经回到了与专业科学生涯密切有关的一个方面。当一个科学团体否认过去的一种规范时，他同时抛弃大多数书籍和论文，其中曾包含这种规范，这是专业检查的一个恰当的题目。科学教育所用的不是艺术博物馆或考古典著作图书馆的等价物，结果是科学家对他的学科过去的观念有时有严重的歪曲。他比其他创造性领域的实践者更多地把科学看成是按一条直线通向这学科的现在的优越地位的。总之，他把它看成是进步。当他留在这个领域时，对他来说没有合用的替换物。
这些议论将不可避免地暗示，一个成熟的科学团体的成员，象奥威尔的1984年的典型特征一样，是由当局重写的历史的牺牲品。而且，那种暗示并不是完全不适当的。在科学革命中既有损失也有收获，科学家们对前者特别盲目。①另一方面，对通过革命取得进步的说明不可以停留在这一点上。要这样做就意味着在这种科学中也许有权作出一种阐述，只要它不隐瞒在规范之间作出选择的过程和权威的性质，就不会是完全错的。如果只有权威，特别是如果只有非专业的权威是规范争论的仲裁人，这些争论的结果仍然可以是革命，但它不会是科学的革命。科学的存在本身依赖于在一种专门的团体成员中授予在各种规范之间作出选择的能力。如果科学要生存和成长，这种团体必须多么专门可以由人类抓住科学事业的微妙性本身来表示。我们已有记录的每一种文明已经具有技术、艺术、宗教、政治体系、法律，等等。在许多情况下，文明的那些方面就象我们自己那样去发展。但是，只有从古希腊传下来的文明拥有不止是最初步的科学。大量科学知识是最近四个世纪以来欧洲的产物。没有其他地方和时代支持过这种非常专门的团体，科学的生产率就来自这种非常专门的团体。
①科学史往往以一种特别惊人的形式遇到这种盲目性。这组从科学到盲目性的学生往往是他们所教的最值得奖赏的一组学生。但是；在开始时，通常也是最受挫折的。因为，学科学的学生“知道正确的回答”；要他们用自己的术语去分析一种比较古老的学科是特别困难的。
这些团体的本质特征是什么？显然，它们需要非常多的研究。在这个领域里，只有最富有试探性的概括才是可能的。然而，一个专业科学团体中的成员有许多必要条件是非常清楚的。例如，科学家必须关心去解决自然界的行为问题。此外，虽然他对自然界的关系也许在地球范围以内，可是他所研究的问题，必须是详细的问题。更重要的是，使他满意的解也许不仅是个人的，而必须是许多人都接受的解。可是，接受这种解的团体，可不是从整个社会中随便地得到的，倒不如说是科学家的专业相同的人们的有明确界限的团体。科学生活的最坚定的虽然还没有写出来的规则之一是一般科学问题禁止向国家首脑或者平民大众提出呼吁。承认有独一无二的有能力的专业团体存在，并接受它作为专业成就的唯一的仲裁者的角色，还有更深刻的含意。这种团体的成员，作为个人，依靠他们所具有的训练和经验，必须被看成是这种游戏规则或者明确判断某些等价基础的唯一拥有者。怀疑他们有这样一些评价的基础就要承认科学成就有不一致的标准存在。承认这些就不可避免地会引起在科学中真理是否能一致的问题。
科学团体其所有的这种特征的一小张清单完全是从常规科学的实践中提出来的，而且它应当有这些特征。科学家通常受过这种活动的训练。可是，请注意，虽然这张清单很小，已经是以把这样的团体同所有其他专业团体分开。此外，还要注意，尽管这张清单来自常规科学，它却说明了这个团体在革命期间、特别是在规范争论期间的回答的许多特征。我们已经观察到这种团体必须把规范改变看成是进步的。现在我们也许认识到，这种观念的重要方面是自动实现的。科学团体是通过规范改变使解决了的问题的数量和精确性达到最高的最有效的工具。
因为，科学成就的单位是解决了的问题，而且因为这种团体很好地知道，哪些问题已经解决了，少数科学家将很容易被说服去采取一种观点，并且重新开始探索以前已经解决了的许多问题。自然界本身必须首先使以前的成就看来好象是成问题的，以削弱专业可靠性的基础。甚至当这一点已经出现，而且已经引起了规范的新的候补者时，除非相信已经遇到了两种全都很重要的条件，科学家们将不愿意信奉它。首先，新的候补者必须似乎要解决某些不能以其他方式遇到的著名的和普遍承认的问题。第二，新规范必须允许保持比较大的一部分具体解决问题的能力，这种能力对于科学来说由于它的先驱者已经增长了。在科学中就象在其他许多创造领域中一样，为了他们自已，新事物并不是一种感到需要的东西。结果，尽管新规范很少或者从来不拥有他们的先驱者的全部能力，他们通常保持着过去的成就的许多最具体的部分，而且他们总是允许具体问题的附加的解。
这个问题说了许多并不是暗示解决问题的能力对规范选择来说是唯一的或者明确的基础。我们已经注意到许多理由，为什么不能有那种标准。但是它确实使人想起，一个科学专家的团体会做它所能做的一切，以保证调集起来的资料的继续增长，而且它能精确而细致地处理它。在这种过程中，这个团体会蒙受损失。有些老问题往往必须排除。此外，革命常常使这种团体在专业上关心的范围变得狭隘，使它专门化的范围增加，并且使它同其他科学团体和外行的交往都减少。虽然科学在深度上一定增加，它在广度上也许并不增加。如果它确实是这样，那么这种广度主要表现在科学专业的激增上，而不只是表现在任何一个专业的范围上。然而，对个别团体来说，尽管有这样那样的损失，这些团体的性质对于已由科学解决了的问题的清单和个别问题的解的精确性将日益增长两者都提供了事实上的保证。至少，无论如何只要它能提供，这种团体的性质是会提供这样一种保证的。还有什么是比料学团体的决定更好的标准呢？
最后几节指出了方向，我相信一定会在科学中找到进步问题的一个更精确的解。也许他们表明，科学的进步完全不是我们对它理解的那样。但是，他们同时表明，一种进步不可避免地会表示科学事业的特征，只要这样一种事业存在的话。在科学中不需要另一种进步。为了更加精确，我们也许必须放弃这种明确的或含蓄的观念。规范的改变使科学家和向他们学习自那些人越来越接近真理。
直到这最后很少几页，“真理”这个名词仅仅在弗兰西斯·倍根的一处引文中才进入了这本小册子，现在是注意这一点的时候了。甚至在那几页里，它也只是作为科学家的信念的一种来源进入的，当这种专业的主要任务是要淘汰一切而只留一套规则时，除了革命时期以外，对于做科学工作来说，不相容的规则是不能共存的。在这本小册子里描述过的发展过程，是一个从原始开端的进化过程，这个过程的相继阶段是由对自然界的日益详尽细致的理解来表示的。但是，对无论什么来说，使它成为一个进化过程，并没有也不会说出什么。那种空隙不可避免会打扰许多读者。我们全都深深地习惯于把科学看成是一种不断地接近于自然界预先安排的某些目的的事业。
但是，需要有这样的目的吗，我们能不能根据这种团体在任何时期的知识状况用进化来说明科学的存在及其成就呢？它是否确实有助于设想：有一种对自然界的完备，客观而又真实的说明呢？以及科学成就的特有标准是它把我们引向那最终目的的程度吗？如果我们能学会用根据我们确实知道的进化来代替我们想要知道的进化，许多令人烦恼的问题也许会在这种过程中消失。例如，在这种迷宫的某个地方必然会有归纳的问题。
我还不能详细说明这种候补的科学进步观的结果。但是，它有助于认识这里介绍过的概念变换，非常接近于西方人在一个世纪以前采取的那种概念变换。当达尔文在1859年第一次发表了他的由于自然选择的进化理论时，使许多专业人员最伤脑筋的既不是物种变化的观念，也不是人可能有来自猿的血统。指明进化的论据，包括人的进化在内，已经积累了几十年了，进化思想在以前就已经提出并广泛地传播了。虽然进化本身确实遇到了特别是来自某些宗教团体的抵抗，但它决不是达尔文主义面临的最大的困难。那种困难堵住了一种更加接近达尔文自已的思想。达尔文主义以前的所有著名的进化理论——拉马克，钱伯斯，斯宾塞和德国的自然哲学——已经认为进化是一个有目的的过程。人和动植物群的“思想”被斯为是从生命最初创造时起也许在上帝的心里就已经有了。那种思想或计划为整个进化过程提供了方向和指导力量。进化发展的每一个新阶段是一开始就已经有了的一种计划的比较完善的实现。①
对于许多人来说，废除这种神学的进化是最重要的，至少是合乎达尔文的建议的趣味的。②《物种起源》不承认有上帝或者自然界安排的目的。而是在既定环境中并且有现在近在手边的有机体在起作用的自然选择对逐渐地但是稳定地出现更为复杂的、进一步明确表达了的、非常专门化的有机体负责。甚至象人的眼睛和手这样惊人适应的器官——设计这些器官以前已经为有最高级的设计家和一个先进计划的存在提供了强有力的论据——也是一种过程的产物，它从原始的开端向无目的稳定地前进。仅仅由有机体之间的生存竞争发生的自然选择，能产生人以及高等动物和植物这种信念，是达尔文理论的最困难和恼人的方面。在没有一个特殊“目的”时，“进化”、“发展”和“进步”能意味着什么呢？对于许多人来说，这样一些名词似乎是自相矛盾的。
①洛伦·艾斯利：《达尔文的世纪：进化和发现了它的人》（纽约，1968年，英文版），第二、四、五章。
②关于达尔文主义同这个问题的一次著名的斗争的特别敏锐的说明，请参看A．亨特杜泼利；阿萨·格雷， 1810～1888年（剑桥，麻省；1959年，英文版），第295～306．355～383页。
把有机体的进化同科学思想的进化联系起来类比很容易推进得太远。但是，对于结尾这一章的问题来说，它是非常近乎完善的。这种过程在第十二章中被描述为革命的解决，它是由科学团体内部冲突所选择的实现未来科学的最适的方式。一连串这样的革命选择的最后结果，由正常研究的各个时期分开；是一套我们称之谓现代科学知识的适应得很好的工具。这种发展过程的相继阶段，是以连接方式和专门化的增加为标志的。而且整个过程也许已经发生了，就象我们现在设想生物进化现在所做的那样，但没有受益于一种预先准备好的目的，一种永恒不变的科学真理，它在科学知识的每一个发展阶段上只是一个比较好的典型。然而，迄今为止，注意这场争论的任何人都会感到需要问，为什么进化过程竟然会起作用。为了使科学成为可能，自然界，包括人在内必须是怎么样的，为什么科学团体竟然会达到在其他领域中不能达到的牢固的一致？为什么一致竟然能忍受一个接一个的规范改变？以及为什么规范改变竟会总是产生比以前已知的那些在任何意义上都更加完善的工具？按照一种观点，这些问题，除了第一个，已经回答了。但是，按照另一种观点，这些问题就象这本小册子开始时那样还没有解决。不仅这种科学团体必须是专门的。那种团体也是这个世界的一部分，这个世界也具有非常专门的特征，这些特征是什么，我们并不比开始时知道得更准确。可是，为了使人可以了解这个世界，这世界必须是怎么样的这个问题并不是由这本小册子创造的。相反，它象科学本身一样古老，而且它仍然没有得到回答。但是，在这里不需要回答它。关于自然界的任何概念已经证明同科学的成长相一致，是同这里提出的科学的进化观点相一致的。因为这种观点同仔细观察科学生活也是一致的，在企图解决许许多多仍然存在的问题时运用这种观点是强有力的论据。
