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自孔恩以降，科學哲學家傾向與科學史、科學社會學結合，不再提供「理性方法」的軌範，而是在描述「真實科學」是如何運作的，提供一個描述性的圖像，雖然科學家們本身並不一定知道，或喜歡這個圖像。也就是說孔恩拋棄了維也納學圈（Vienna Circle）和波普（Popper）重視的「邏輯性」，轉而重視「歷史性」的研究。孔恩的結論是建立在探尋革命家當時身處的時代裡，他的觀點與其團體人們的觀點間的互動關係，而非以今天常態科學界對革命家的典範的看法來評斷科學革命家的事業。

The Structure of Scientific Revolutions

對於「典範」（paradigms）這名詞，孔恩定義過兩次，第一次在書中第一章，即典範的原始意義。亞里士多德（Aristotle）的《物理學》（Physica）、托勒密（Ptolemy）的《天文學》（Almagest）、牛頓的《原理》（Principia）及《光學》（Opticks）、富蘭克林（Franklin）的《電學》（Electricity）、拉瓦鍚（Lavoisier）的《化學》（Chemistry）以及萊爾（Lyell）的《地質學》（Geology）等著作擁有兩大特徵──第一、作者的成就實屬空前，並吸收競爭學派中的忠誠歸附者，第二、著作中仍留有許多問題能讓這一群研究者來研究解決發展^[1] 。擁有這兩個特徵的科學成就稱之為「典範」。孔恩後來為了解決「典範」的定義曖昧的問題, 他在第二版的後記中再做了一次更精確的定義──作為一個「群體承諾型態」（the constellation of group commitments）的典範是一組有序的「學科結構」（disciplinary matrix）：一、符號式的通則，如公式、定律等；二、形而上學式的信念與模型圖像，如原子論、機械論式的最高原則；三、共享的價值和美學取向，如「精確預測」、「和諧」、「簡潔」、「太陽中心」、「天上完美的圓形」等；四、共享的具體例子，或「範例」（exemplar），如何從「範例」發展成具有「家族類似性」（family resemblance）的新例子^[2]。

在一門科學中學派林立，方法論辯論激烈，每個學派各有其長處而無法互相取代的時期稱為「前典範時期」（pre-paradigmatic）。「典範」科學後來在一些天才大師的指導之下建立，不同的學科往往有不同的「進入典範門檻」的時期。在前典範時期，涉及了沒有理論指導的「歸納法」，如Pliny的《百科全書》和培根（Bacon）關於熱、色、風、礦等的自然史中的觀察資料往往只是部份的，不合後來的理論的要求，往往是條件沒說清楚，今天我們無法重覆當時的觀察。而且各學派之間存在著極大的方法論的差異，互相難以溝通。例如十七時紀的光學，在牛頓之間學派林立，各說各話難以分辯其中勝敗優劣，當牛頓的《光學》出版後，其他學派開始沒落，不跟隨牛頓的典範者被其他學者遺忘在孤獨的角落中^[3]。進入典範時期後可以明顯觀察到的現像是協立一致的學刊、學會的成立，科學家們努力地探討更具體而內行的問題，他們逐漸地把研究成果用論文形式發表給同行參考，而不再寫給一般知識階層看的書^[4]。

在典範指導下的「常態科學」（Normal Science）所做的收集事實的活動的研究方向有：第一、下工夫把事實定得更精確，以及了解在各種變化下這些事實的變化情形，如各種物理常數等；第二、量化定律的形成，即尋找自然和理論之間的數學關係式；第三、向潛在的新領域做探討，例如接受牛頓典範後，繼續完成牛頓未完成的月球軌道等問題，而另外許多新領域也「應該」可以以類似的方法來探討。還有為了解決問題的新數學之發展、為了美感、清晰量化而進行大量的公式重組與重設（reformulation）之工作。若非典範之支持與承諾，則深入、專注而集中的研究不可能做成。這三類問題──決定重要事實、使理論與事實相吻合和精煉期範──己涵蓋了常態科學中理論與實驗工作所欲解答的所有問題 ^[5]。

常態科學的活動在孔恩看來是一種「解謎的活動」（puzzle-solving），就像拼圖、詰棋、猜字和謎語等遊戲一般。當科學社群接受了一個典範之後，它也同時接受了一個判準，并以之來選擇研究的問題，那就是：在典範的保證下，它們必然有答案。大致而言，只有這種問題社學社群才會承認是科學的問題，才會鼓勵其成員來研究。這使得科學家能夠專心致志，這也就是為何常態科學能夠進展神速^[6]。

不過，確定了共有的典範後，並不等於確定了大家都接受的的「規則」（任何人都可以按照一條一條條例，按部就班去做就可做出來的）。因為，典範具有最大的「優先性」（priority）。許多偉大的科學家如牛頓、拉瓦鍚、馬克斯威爾、愛因斯坦等，雖然解決了重大而困難的問題，但究竟是透過何種「抽像的特性、規則」去解決那些難題，連他們自己也搞不清楚。也就是說科學家們可以同意典範是那一個，但不一定能完整地詮釋之，或使這個典範合理化的方式有相同看法。典範沒有標準詮釋，或不能從中找出大家都同意的研究規則，但這并不使典範不能演指引研究工作的角色^[7]。

如果，「解謎活動」並不想解決「沒有預期」的問題、並不想大肆創新，為什麼科學家仍然不斷地有新的「未預期」的重要發現？今人驚訝的「科學新發現」如何可能？「常態科學」是保守的科學思想，還是對「促進」改變典範的創新也特別有功能？孔恩本身在書中解答了「常態科學」是保守還是「促進」改變的問題。常態科學愈發展，對自然的「預期」就愈清楚和全面、對現象的「預測」也就愈精密，如也就愈容易發覺「異例」、或理論與自然的「不合」之處。「創新」，通常是被那些很「精準」的知道自己「預期」的是什麼的人所發現──但要能「精準預期」，卻預設了常態科學的存在。反之，沒有典範的預期下，對自己要什麼並不清楚，何謂正常、何謂異例的區別也不明，故很難發現什麼「新事物」。「異例」只有在「典範背景」前才會顯現^[8]。

發現新現象的過程中，察覺到異常之存在是重要的環節，那麼所有可被接受的理論上的變動，就更是以一相似、但更深沉的對於異常現象的察覺為先決條件。不過在許許多多的異例不斷地湧現，而典範中大部分的科學家并沒有辦法解決那些早就「應該」解決的異常現象，導致其中許多人一一逐漸地對該典範的指導能力產生某種信心危機，但卻沒有一定的規律說「此時應該怎樣」。孔恩對於巴普的「否證論」的懷疑在於他認為只有在其他競爭理論出現時，科學家才會拋棄陷在危機中的舊典範。導致舊典範危機的「長期異常現象」，其真正的功能，不在「否證」舊典範，而在「促發/誘發」可以很容易解答那些長期異常現象的另類新典範。如果單純因為危機就可以「否證」典範，那就等於拋棄了科學本身，沒有「沒有典範導引」的科學研究。反而言之，所有的理論在所有的時間內都需面對反例。如果沒有新典範出現，遭遇困難的科學家可以「拖」，或先忙著去解決其他可以解決的異常現象。如傳統天文學中的「水星軌道」問題，從托勒密、哥白尼天文典範以來，就是先機會主義式的嘗試來解看看，不行時再放進抽屜中，先忙其他更有希望的問題。但若其他問題都已解決，無可逃避的「飽和現象」旳產生，互相矛盾的特設小理論層出不窮，科學家逐漸開始懷疑原典範的「指導能力」。例如牛頓行星天文學的高峰和谷底，從天王星軌道的「異常現象」（不考慮是否萬有引力會遭否證），物理學家逆推出理論上「海天星」的存在，然後指導天文學家的望遠鏡該朝向何方──這是牛頓天文學的高峰 ^[9] 。但是，後來進行同樣的「範例」策略時，從「水星軌道」的異常現象，逆算推出理論上各種新的「內行星」的可能到Volcan、小行星群、星際灰塵、太陽質量不平均分佈等假設。不斷失敗後的「水星問題」的危機使牛頓天文學從高峰降到谷底 ^[10]。

典範轉移的過程像是視覺上的「Gestalt shift」。雖然仍然在處理同一堆數據資料，但是在一個新的架構裡，把它們的相關位置重新安排。在危機之下的科學家進行的是「非常態的研究」（Extraordinary research）以尋找究竟問題出在那裡，把過去常態科學的規則推到極端，刻意地放大危機問題的所在。這個時候，科學家的行為倒很像一般流行的「科學家」形象：在進行「否證」的傾向，（「範例」的指導性消失後）開始對各種科學「方法論」有興趣，對科學哲學等充滿好奇，全面心胸開闊等。并且科學家會進行玄想式的「思想實驗」（thought experiments） ──用純思想來建構一些不太可能做到的「思想實驗」，以製造舊有典範的矛盾、或說明新典範的可能性。如伽利略的「一大一小自由落體連在一起」，或海森堡對測不準原理所說的「用光子碰撞電子來看電子在那裡」等的思想實驗。科學家開始接觸哲學，新典範的出現往往伴隨著科學哲學分析的活躍。對舊典範的「潛在預設」進行哲學分析，有助於對該典範「產生距離」與懷疑，進而進行典範轉移。伴隨著牛頓與愛因斯坦、量子力學等科學革命，17世紀與20世紀都是科學哲學分析活躍的時代^[11]。

Gestalt shift: 是少婦？還是老婦人？

孔恩試圖用政治革命與科學革命的類比來說明科學革命的本質。當政治磋商失敗時，就訴諸大眾遊說，也包括了強制力。在科學革命時，各互相競爭的學派都為自己的典範辯護，典範之間的辯論必然是循環和丐題的。彼此競爭的典範間的「選擇」，無法整個被邏輯與實驗來證明。而一般人所認為的科學發展的理想的累積式模式是有問題的。累積性的大創新不太可能發生，因為意想不到的大創新必然與舊典範相衡突，只有常態科學才會有「累積」。新典範的出現，「必然」蘊含了對舊典範的否定，就像愛因斯坦相對論與牛頓力學的關係^[12]。

「不可共量性」（Incommensurability）是孔恩提出的另一具「革命性」的重要概念。如何在競爭中的典範間作選擇，必然會引發不能由常態科學判準來解決的問題。而兩個典範之間，沒有一個共同的「標準」可以來共同度量，而造成撰擇典範的辯論在邏輯上雙方各說各話。就如古希臘關於數學的「不可共量性」之發現──等邊直三角形的弦與邊彼此不可共量，導致了無理數的發現與畢達哥拉斯「數字」學派的危機。除了彼此溝通困難之外，舊典範無法「化約」成新典範的「特例」（special case），新典範也常拋棄舊典範的問題與「成果」，如燃素說很強調金屬彼此的類似性，並企圖解釋之，拉瓦鍚的新化學就放棄了讓企圖。科學革命還包含了「標準」，「允許的問題領域、觀念、解釋方法」等等的改變 ^[13]。

科學革命之後，科學家研究的世界在各處看來都將與他們以前居住的世界彼此不可共量（incommensurable），所以說革命是世界觀（world view）的改變。科學革命涉及了視覺、知覺，及至「世界」的改變，革命之後，科學家是在不同的世界中工作！就實在論的觀點而言，「獨立於人的世界」並不會因為科學革命而改變，但是「人所生活」和「人所工作」的世界──包括「人與世界」的互融與互相建構的確改變了。一方面，這不是一個極端的主觀唯心論，但另一方面，這也不只是單純地說「革命後，人對世界的認識改變了」而已。科學家在革命之後，是對一個「不同的世界」在做反應，做深入的分析探討。不只是被動而主觀的「認識」改變了，而是「做科學」（doing science）的對象世界改變了 ^[14]。 

引自: http://www.sciscape.org/articles/genius/
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一直看到有人引用這本書