淺析庫恩的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中反常的重要性

王柳親

摘 要：庫恩關(guān)于科學(xué)發(fā)展的范式理論以歷史的形式向我們揭示了科學(xué)的演進過程，在這個過程中，反常作為一種征兆呼喚著科學(xué)革命，科學(xué)通過革命而進步。革命的實質(zhì)是范式更迭，而范式更迭的起點是對于反常的關(guān)注，經(jīng)過新舊范式的較量，最終完成范式的轉(zhuǎn)換。反常在科學(xué)發(fā)展中有著極其重要的作用。

關(guān)鍵詞：庫恩 范式 反常

庫恩的著作《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》在科學(xué)哲學(xué)史上有重要的地位，該書“系統(tǒng)的提出了他關(guān)于科學(xué)發(fā)展的動態(tài)模式”。[1]庫恩認為科學(xué)發(fā)展經(jīng)歷了“常規(guī)科學(xué)-反常-危機-科學(xué)革命-常規(guī)科學(xué)....”這樣一個循環(huán)模式，庫恩提到“每一種科學(xué)發(fā)展都有特殊的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的模型即范式（paradigm）。”[2]范式是庫恩整本書中的核心概念，也是他整個科學(xué)觀的重要思想表述。本書的序言中庫恩用范式來指代“那些公認的科學(xué)成就，它們在一段時間里為實踐共同體提供典型的問題和解答，”[3]4盡管這一概念因其廣泛指代為人所病垢，但仍不能否認這一概念對后人的啟發(fā)意義，隨后人們對范式的討論也延伸到其他領(lǐng)域。今天我要討論的不是范式，而是“反常”。庫恩在書中說“范式為除了反常之外，所有現(xiàn)象提供一個在科學(xué)家視野內(nèi)的確定的理論位置。”[3]89也即本質(zhì)上范式的更迭是為了解決一系列的反常現(xiàn)象，反常是我們關(guān)注庫恩的范式理論不能忽視的一個重要因素。

庫恩把科學(xué)分為常規(guī)科學(xué)和非常規(guī)科學(xué)（科學(xué)革命），他認為科學(xué)的發(fā)展不是累積式的，而是由一系列科學(xué)革命推進的，由常規(guī)科學(xué)向非常規(guī)科學(xué)演進并不是一帆風(fēng)順的，最先突顯的便是庫恩稱之為“反常”的一種現(xiàn)象。

“發(fā)現(xiàn)始于認識到反常，即始于認識到自然界總是以某種方法違反支配常規(guī)科學(xué)的范式所做的預(yù)測，于是人們繼續(xù)對反常領(lǐng)域進行或多或少擴展性的探索。”[3]49這是庫恩在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》中首次提到反常，一方面明確了反常對于科學(xué)革命的重要性，另一方面強調(diào)發(fā)現(xiàn)反常之后需要一個長期探索的過程。

庫恩以氧氣和X射線的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過為例，指出這兩個事件有一個共同的特點，那就是都注意到了反常。拉瓦錫沒有觀測到在燃素范式下預(yù)期的結(jié)果，倫琴注意到屏幕上本不該發(fā)光而發(fā)光了，正是對這些反常的關(guān)注而使他們開始了進一步的探索，可見“感覺到反常對導(dǎo)致新發(fā)現(xiàn)起了關(guān)鍵的作用”[3]53。認識到反常是一種關(guān)鍵性的前奏，是對于常規(guī)思維或者理論的一種重大突破，當(dāng)這種反常開始進入你的視域，意味著一種新的事物在觀察者的眼里埋下了種子，時機一旦成熟，這顆種子便會生根發(fā)芽。

但是，怎樣才能推進這種反常的演進呢？或者庫恩也提出“什么因素使得一種反常似乎值得去考察？”[3]75庫恩最后也無奈地說在科學(xué)中“無劃一的規(guī)定”。反常現(xiàn)象往往深深的違反了根深蒂固的預(yù)期，“除了理論的預(yù)期，還有儀器的預(yù)期而且這些預(yù)期在科學(xué)發(fā)展中往往起著決定性的作用。”[3]55庫恩指出“覺察到某種東西出了毛病僅僅是僅僅是發(fā)現(xiàn)的前奏。無論是X射線還是氧，如果沒有進一步實驗和同化過程，它就不會突現(xiàn)，”[3]53盡管反常在促成范式的轉(zhuǎn)換中存在著巨大阻力，我們?nèi)匀荒軓哪切┙?jīng)典的科學(xué)案例中有所發(fā)現(xiàn)。

拉瓦錫能看到普利斯特終其一生都看不到的氣體，與倫琴同時有另一位研究者也見過這樣的光，究竟是什么原因使他們較其他研究者首先完成范式的轉(zhuǎn)換呢？無論是拉瓦錫還是倫琴，在發(fā)現(xiàn)反常前就做出了對舊有范式的預(yù)判。“拉瓦錫還未從事這種與發(fā)現(xiàn)新氣體有關(guān)的研究工作很久以前，他就確信這樣兩點：燃素論有錯誤和燃燒物體吸收大氣中的某種成分”[3]52；倫琴在宣布他的發(fā)現(xiàn)之前，“倫琴深信，這種效應(yīng)不是由于陰極射線，而是某種至少與光類似的東西引起的”[3]53。正是這樣一種預(yù)判鼓勵他們更堅定地去挑戰(zhàn)固有的范式，突破眾多阻力，為范式的轉(zhuǎn)換邁出關(guān)鍵性的一步。

庫恩以心理學(xué)研究中的撲克牌實驗為例，形象地展示了人們對于反常現(xiàn)象的接收和反映過程。實驗表明，受試者對于正常撲克牌的辨認是沒有難度的，當(dāng)反常撲克牌出現(xiàn)時，受試者也會誤以為是正常的牌，只有將反常撲克牌出現(xiàn)的時間延長，受試者才會有所猶豫，繼續(xù)延長這個時間，受試者會更加猶豫，直到某一刻，一些受試者突然做出正確的辨認。這個心理學(xué)實驗為“科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程提供了一個極其簡單又極富有說服力的圖式。在科學(xué)中，也像玩撲克牌一樣，新事物總是隨著困難一起突現(xiàn)出來，它違反期望所提供的背景，并以抗拒來表現(xiàn)自己。”[3]59

當(dāng)反常現(xiàn)象累積起來，就會形成一種危機。在哥白尼的日心說提出之前，托勒密的天文學(xué)早已不能解釋現(xiàn)有一些現(xiàn)象；熱力學(xué)和量子力學(xué)的誕生也是在重重物理學(xué)危機中出現(xiàn)的。“科學(xué)家們所意識到的反常是如此長久和深刻，以致人們可以把它影響所及的領(lǐng)域恰如其分地說成是處于日益增長的危機狀態(tài)中，”[3]62反常累積到一定程度，眾多反常無法用舊有的理論去解決，那反常現(xiàn)象所在領(lǐng)域的危機便來臨了，而“危機的意義在于：它指出更換工具的時機已經(jīng)到來了。”[3]70反常和危機有著這樣的關(guān)系，“在常規(guī)研究中，不斷出現(xiàn)新現(xiàn)象，即反常，反常雖然不一定出現(xiàn)危機，但危機一定是由反常引起的”，“繼危機之后，發(fā)生科學(xué)革命，新范式代替舊范式結(jié)束危機”，“常規(guī)研究中的反常、危機，是通向科學(xué)革命的路標(biāo)。”[1]接下來便是為了迎接科學(xué)革命完成范式轉(zhuǎn)換而進行的一系列努力。

庫恩在書中這樣認識反常，“這種對反常的意識開辟了一個新時期，在此時期內(nèi)概念范疇被調(diào)整，直到使得最初的反常現(xiàn)象變?yōu)轭A(yù)期現(xiàn)象時為止。至此，科學(xué)發(fā)現(xiàn)就完成了。我已強調(diào)過，所有重要的科學(xué)新事物的突現(xiàn)都包含這一過程或與此極類似的過程。”[3]59可見，反常在庫恩的科學(xué)理論中有重要的作用。縱觀科學(xué)發(fā)展史，科學(xué)上新舊范式更迭的起點始于對反常現(xiàn)象的關(guān)注，只有發(fā)現(xiàn)反常并對這一現(xiàn)象做出合理預(yù)判，然后經(jīng)過堅持不懈的探索，才能對隨后出現(xiàn)的科學(xué)危機做出合理應(yīng)對，也即最終完成科學(xué)革命實現(xiàn)范式轉(zhuǎn)換。毫不夸張的說，庫恩的整本書如果失去對反常的關(guān)注，他的范式理論將是缺失的，這種缺失將直接導(dǎo)致科學(xué)進程的延緩乃至停滯。因此，強調(diào)反常在庫恩這本書中的作用是很有必要的。