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符郁松 2021-11-02 10:54
库恩的“不可通约性”
——读《科学革命的结构》

本文是阅读托马斯·库恩《科学革命的结构》的总结与思考,主要由四部分构成。第一部分是对本书的综合性介绍和评价;第二部分是对主要内容的梳理,简单概括本书所论述的科学革命与日常科学形成的链条;第三部分是从自身阅读兴趣出发,对书中提及的重要概念“不可通约性”的理解;第四部分是对库恩的思想引发的争议和遗留问题的简单思考。

1、 综述
科学是一个快速变迁的领域,那么是否存在着某种确定的变迁方式?当科学工作者从一种理论转向另一种理论时,该如何理解这种变化?新的科学理论与原有的理论交锋中如何做出抉择?与这些问题相关的现代讨论都是起源于已故美国科学史学家和科学哲学家托马斯·库恩的著作《科学革命的结构》,这本书无疑是最有影响的科学哲学著作之一。在此书面世之前,逻辑实证主义的科学哲学在英语世界占据主导地位三十余年。实证主义者推崇科学的客观性,认为科学是通向既存真理的最可靠的道路。
实证主义则者的研究活动有两个方面值得关注:一是“发现的语境”与“”发明的语境“的区分,推崇“证明的语境”下的科学研究,探讨客观的逻辑性问题,但对于逻辑的起点问题却避之不谈;二是理论与观察性事实的区分,认为存在完全客观理性的科学方法将理论与中立的观察性事实直接联系起来。库恩认为,实证主义者对科学史的重视不足使得其得到的是一幅关于科学事业不准确和幼稚的图景,他试图以一种全新的观念取代关于科学领域理论变化的标准哲学观念。
基于反叛的出发点,他沿着科学史的路径,关注”现存科学思想被新思想彻底代替的剧变时期“,即其称之为科学革命的历史事件,而据此创作的《科学革命的结构》一书显得相对激进。诸如范式转换学说、不可通约性学说以及观察数据的理论负荷学说,似乎与实证主义者把科学看做一种理性、客观、累积的事业的观念格格不入。库恩的观点似乎一定程度上站在传统科学哲学观点的对立面,与实在论、传统科学观等存在必然的冲突。
库恩并不认可这样的解读,他在《科学革命的结构》第二版(1970)及其后来的论著中指出部分早期读者误解了他的意图。他并非完全质疑科学的合理性与真实性,而是试图纠正无视科学史、对科学活动的过分简单化甚至理想化的逻辑实证主义的解释,并且提供一种关于科学事实上如何演变的更为实在、更符合历史现实的图景。库恩的思想至今仍然存在较大的争议,也要有了更多样化的解读,但必须承认的是它所具有里程碑的重大意义,极大程度上改变了科学哲学,并持续影响着诸多相关领域。
此外,需要特别指出的是库恩的思想具有极大社会学意涵,他所谓的科学实际上就是社会活动:一个通过遵从一种共有范式联结起来的科学共同体的存在是常规科学实践的先决条件。库恩还对在学校和大学里如何教授科学、年轻科学家们如何被吸纳到科学共同体中、科学成果如何发表等其他类似的“社会学”问题投入了大量关注。他的思想在科学社会学家中间具有深刻影响,尤其是科学社会学领域20世纪70年代始于英国、被称为“强纲领”的运动。
2、 内容概括
库恩在本书中提出了很多具有深远影响性的概念和理论,但要理解本书行文的道理须得紧紧抓住两个关键词:“革命”和“结构”。“革命”时库恩试图理解的在科学史上具有重要地位的历史事件,这些事件中蕴含着变革的力量;“结构”则是库恩力求建构的科学事业演变的图景,无论是常规科学所呈现的相对稳定科学世界的结构,还是范式继替时爆发的富于变化和具有突破性的突生性结构。
说起革命,一般我们想到的都是政治意义上的革命:以现有政治制度本身所不允许的方式,来改变现有制度,用新的制度来取代现有制度。在新制度代替旧制度的过渡阶段,社会面临着制度危机和秩序混乱,人们逐渐偏离常规的政治社会生活。 随着危机深化,许多人会献身于具体的改革行动,以期变换制度、重建社会。这时,社会分化为相互竞争的阵营,新旧制度之间极化。原有制度框架下的各个利益团体难以达成一致的裁决,其关于革命的冲突最终只能诉诸于唤醒民众,即争夺新的阵营力量。
旧范式向新范式的转变即科学革命。科学演化与政治变革的历程具有极大相似性。代表不同范式的群体在彼此竞争、相互辩驳时,不存在超越相关共同体成员间的共识的更高层次的标准,因而问题的解决不能寄望于超越性的征服,而只能依赖各个团体的意见和利益能达成一致。从一个处于危机中的范式,转变为一个常规科学新传统能生产出的新范式,这远不是一个积累的过程,即不是一个可以经由对旧范式的修改或扩展能达到的过程。这个过程更像是在新的基础上对该研究领域进行重建的过程,这种重建改变着该研究领域某些最基本的理论预设,也改变着该领域中的方法论和应用研究。
当新旧范式继替完成后,某种范式在特定的历史时期在某一科学共同体中建立起来。这意味着科学进入常规阶段,相关领域内的科学研究将具有新的视野、新的方法和新的目标。笔者理解的范式有两部分组成:一是科学共同体在特定时期所公认的一系列基本预设和信念;二是在既定预设下形成的各类”范例“和特定的科学问题。范式是公认的模式或者模型,但它并不是完备的全面的,它的应用范围和精确性是有限的,它是在新的条件下有待进一步阐释和明确的对象。范式的价值在于它比竞争者更能成功地解决问题,同时又更能预示某些更前瞻的问题。
无论一个范式的范畴多么广阔,结构多么稳固,总存在着它无法涵盖的现象、理论预见和实验事实。常规科学就在这系列问题中展开,并通过解决这些问题达到拓展科学知识的广度与精度的目标。范式建立后,常规科学的作用就在于通过拓展和细化范式所展现出来的特别有启发性的事实,增进这些事实与范式之间的吻合程度,使得范式所描绘的突现更加明晰,最终实现范式指向的预示。
范式的存在既限制着常规科学研究的范畴和视野,也有利于研究者将精力集中,使得研究更加深入更加细致。这就好比将用一个由范式提供并且已经制成的坚实的大盒子将研究领域装起来,常规科学的工作只能在这个盒子里展开。这说明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,而在于澄清范式所预示的那些现象和理论。最重要的是,库恩强调常规科学家并不试图检验范式。相反,他们不加质疑地接受范式,并在范式所设定的范围内开展研究。如果一位常规科学家得到一个有悖于范式的实验结果,他通常会假定实验方法有误,而不认为是范式有错。范式本身是不可商榷的,具有绝对的优先性。
在范式的统筹下,科学工作者逐渐地阐释范式,适当地调整范式,扩大范式的适用范围等。随着时间的推移,出现了那些不论常规科学家们如何努力都无法与范式的理论假设相一致的现象,即反常。反常大概有两种类型,一是发现层面的反常,即事实的新颖性;二是发明层面的反常,即理论的新颖性。为什么会发生这类反常发生?库恩认为,这是事实和理论的新颖性所导致的结果。科学研究中的反常既是范式变化的原因,又是范式变化的产物。常规科学不直接追求新事物,还倾向于压制新事物,但却有效地促成了新事物的出现。
这种现象开始出现时,可能会被忽视,但当反常累积得越来越多时,一种逐渐增强的危机感就笼罩着科学共同体。这标志着库恩所说的“革命的科学”时期的开始。在此时期,主要的科学观念都处于相互竞争的地位,概念和理论的范畴在竞争中不断调整改变。当新的科学事实被接纳并形成新的科学体系时,科学共同体的所有成员都转而信奉新范式——这标志着科学革命的完成。可以说,科学革命的本质就是从旧的范式转向一种新的范式。
3、 不可通约性
自库恩和费耶阿本德于1962年提出范式之间的不可通约性后,这一观点受到了科学哲学界的广泛关注,其涉及到科学进步的本质、理论的选择和实在论与反实在论之间的冲突等重要问题。库恩在《科学革命的结构》一书中,虽然在描述新旧范式继替时充分展现了不可通约性在其学术思想中重要地位,但并没有明确界定不可通约性的适用程度和范围。
单从《科学革命的结构》的文本来看,库恩坚持在新旧理论的斗争中“非黑即白”。他认为,逻辑上或许可以认为新旧理论之间是相容的,但历史证明在反常同化的过程中,新理论势必取代旧理论,并由此改变原有范式,形成新的范式。如关于爱因斯坦和牛顿新旧力学方程式之间的关系的讨论,库恩认为只有在确定牛顿的理论错了之后,才能接受爱因斯坦的理论。他如此鲜明的态度实际上是在强调:若科学家不对某种范式做出承诺,则不会有常规科学,相对应的也难以从意外发现、反常和危机中找到通向非常规科学的道路。库恩认为,为了成就更加精深宽广的科学进展,我们必须付出的代价是:承诺一个可能出错的范式。正是库恩对不可通约性内涵的模糊化处理和他略显激进的行文态度,使得反对者激昂而起,引发论战。
反对者的批判主要集中在两个方面:一是范式的不可通约性与范式转换之间的逻辑冲突。传统的科学哲学在两个竞争的理论中进行选择时相对简单,仅需借助有效理由就可以对两种理论作出比较,进而决定哪种更好。如果库恩是正确的,即新旧范式的支持者们只是在相当字面的意义上缺乏交集,对于范式选择的这种简单化解释就不可能正确。对于传统的“线性”科学史图景来说,不可通约性也同样成问题。如果新旧范式之间不可通约,把科学革命看做是“正确”思想取代“错误”思想也就不对。声称一种思想是正确的而另一种是错误的,就暗示着存在一种评价它们的共同框架,而这一点正是库恩所否定的。
二是新旧范式之间的不相容性。这一主张看起来很有道理,因为如果新旧范式并非不相容,就没有必要在两者之间选择。例如托勒密的行星围绕着地球运转的主张显然与哥白尼的行星围绕太阳运转的主张不相容。但是,正如库恩的批评者们所指出的:如果两种事物不可通约,它们就不可能是不相容的。为了理解原因,我们来看一个命题:物体的质量取决于速度。爱因斯坦的理论认为这一命题正确,而牛顿学说认为这一命题错误。但如果不可通约性学说正确,牛顿和爱因斯坦在此就不存在真正的分歧,因为这一命题在两种理论中意思不同。仅当这一命题在两种理论中具有同样的意义,也即仅当不存在不可通约性时,两者之间才有真正的冲突。既然每一个人(包括库恩)都承认爱因斯坦和牛顿的理论的确有冲突,我们就有充分的理由质疑不可通约性命题。
面对读者的质疑与反驳,库恩反驳了部分学者对其不可通约性概念内涵的误解,认为他们将不可通约性等同于理论或者范式间的不可比较性,而他所指的两个相继范式之间不可通约性并不意味着两者必然不可比较的,只是缺乏共同的语言使两者能够得到充分完全的表达,即两者之间的比较是困难的。库恩在《对批评的答复》中,将“不可通约性”与“不可翻译性”联系起来,甚至一度强调“不可通约性就是不可翻译性”,认为不同范式间的部分转化仍是可能的,新旧范式的支持者们在某种程度上可以相互交流的。
“不可通约性”这一概念,在库恩写给日本学者梅林诚尔的信中谈到:“当我谈到两个理论或两个范式不可通约时,我绝不是说,它们之间是不可比较的。这个术语是从数学中借用的,指的是没有公度。例如,一个等边直角三角形的直角边与斜边是不可通约的,以往没有一个单位使得斜边长度是直角边的整数倍,但两者是可以比较的......不可通约应用于科学理论......是指使用一种理论的语言不可能以确定真值所需要的精确性翻译为另一种语言,但两者仍然是可以比较的。”。
库恩的解释并不是退让,即使他承认不同理论或者范式之间是可以相互翻译的,将科学共同体理解为语言共同体,处于不同世界拥有不同语言体系的人,可以通过“翻译”来进行理论的沟通与劝说。但他始终坚持当理论之间的交锋发生时,一个理论中的所有术语不可能用另一个理论的概念系统来定义。两种范式间完全客观的选择是不可能的,翻译过程中必然存在损失。此外,库恩还提出了“标准的不可通约性”。这一概念是指,不同范式的支持者们在关于评价范式的标准,关于一个好的范式应该解决什么问题,关于那些问题可接受的解决办法如何等方面意见可能不一致。用库恩的话说,就是“每一种范式都能满足它为自己所设定的标准,却达不到它的反对者们所设定的一些标准。”
4、 争议
库恩反对那种认为科学的发展越来越接近客观真理的实在论,但这并不意味着他的思想与实在论是必然冲突与对立的。库恩批判的是科学是一种不断朝向某个由自然设定好的目标逼近的事业,即“趋同实在论”。他认为科学知识是历史的产物,是一个群体性的过程,本质上取决于群体成员共有的特征,也取决于不同成员间的其他特征。这样的科学发展过程是没有既定目标的,就如同生物演化一样没有确定的目标,科学理论的选择和人类社会的演化都是适者生存。
有学者认为库恩在反对形而上学实在论的同时,又是内在实在论的拥趸。在《科学革命的结构》一书中,他曾多次强调理论要与自然界做比较,与事实相符合。这里的自然有种康德自在之物的主张,是超验存在的,可以通过人们的探索不断被发现,但这个发现是没有既定方向的。这样的思想主张引发一些颇有趣味的议题,比如科学变迁的总体方向问题、客观真理质疑论和相对主义的悖论等问题。
库恩还留下了一个著名的观点:科学领域的理论选择“没有算法”。算法就是指一系列使我们能计算出关于特定问题的答案的一套规则。多数实证主义科学活动都依赖于这样一套算法,用一套数据来测算最优选择,用所谓逻辑来证明所谓客观真理。库恩坚持认为科学领域的理论选择不存在算法,并非寓意科学是非理性的活动,而是拒绝承认一种特定的合理性概念,以此表明:我们应该要理解范式转换,我们需要一种更为宽松的、非算法的合理性概念。
参考文献
[1]  金吾伦:《试谈库恩的“不可通约性”论点》,《自然辩证法通讯》,1992年第2期,第11-18页。
[2]  林学俊:《试论库恩的范式及其在科学认识中的作用》,《科学技术与辩证法》,1997年第1期,第37-40页。
[3]  周超、朱志方:《不可通约性与科学合理性——库恩科学合理性理论研究》,《武汉大学学报(哲学社会科学版)》,2004年第4期,第488-493页。
[4]  金吾伦:《托马斯·库恩的理论转向》,《自然辩证法通讯》,1991年第1期,第33-38页。
[5]  [美]托马斯·库恩著,金吾伦、胡新和译:《科学革命的结构》,北京大学出版社,2003年第一版。
[6]  [英]萨米尔·奥卡沙著,韩广忠译:《牛津通识读本:科学哲学》,译林出版社,2013年电子版。


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