托馬斯·庫恩（Thomas Samuel Kuhn）
簡介
《科學革命的結構》（The Structure of Scientific Revolutions），1962年出版;于1970年再版;英文簡寫為SSR），是美國科學史家與科學哲學家托馬斯·庫恩的著作。
庫恩挑戰當時對“常態科學”歷程的主流觀點。常態科學的歷程被認為是由公認事實和理論“累積而發展”，而他認為：相對于常態科學這樣累積連續概念的期間中，另外有一段被革新科學所中斷的模式。在科學革新歷程中發現的“異常現象”導出了新的范式(paradigms)，然后以此范例質疑舊數據的新問題，超過之前范式單純的“解謎”，改變研究規則并指導新研究的“地圖”。
范式
（Paradigm）
庫恩在書的“序”中給“范式”下的第一個定義是:“我所謂的范式通常是指那些公認的科學成就,它們在一段時間里為實踐共同體提供典型的問題和解答。”另一個比較有代表性和有影響的定義是:“‘范式’,這是一個與‘常規科學’密切有關的術語。我選擇這個術語,意欲提示出某些實際科學實踐的公認范例 —— 它們包括定律、理論、應用和儀器在一起 —— 為特定的連貫的科學研究的傳統提供模型。”
科學的目標之一，是在條理前后一致的框架內找出一些模型，而這些模型盡可能詮釋最多的觀測結果。
科學革命是新范式不斷取代舊范式的過程。但新范式并非生造，而是從舊范式中孕育生成的。
范式轉移，科學發展的結構
（Paradigm shift）
許多科學家和科學史家認為,科學主要是以一種漸進的方式發展的,或者說,科學是通過累積的過程而發展的,作為科學領域中重組活動的科學革命是極為罕見的。科學史的主要奠基者之一喬治·薩頓就是持此觀點的信徒,薩頓堅信科學只不過是實實在在的積累和漸進著的人類活動,累積性才是科學的主要特征。
庫恩強調科學的發展是常規科學與科學革命的交替出現。他的“科學革命的結構”,使他聞名遐邇。他的理論被稱為科學革命的理論。
庫恩認為，科學的發展必然會出現 “科學革命”。當科學發展中出現 “反常現象” 愈來愈多，原有的理論、模式或 “規范” 無法解釋時，就會引起科學的 “危機”，最終導致 “科學革命”，拋棄舊規范，提出新規范，使科學的面貌煥然一新，并引起世界觀的改變。這是庫恩范式理論最核心的思想：“革命是世界觀的改變”。范式的改變，或者說科學革命的首要結果即是世界觀的改變。
科學發展的本質就是“科學革命”的過程,就是“科學范式”的形成、確定、危機、變革和更新的過程。“范式”的產生是一種“突現”,所謂“突現”也就是“非積累性”,它是由“不可通約性”決定的。“范式”的轉換也就是“指科學發展中的非積累性事件,其中舊范式全部或部分地為一個與其完全不并立的新范式所取代。”“范式”的轉換標志著反常和危機的結束。庫恩將“范式”的轉換定性為“突現”的真正目的,恰恰就是為了說明“范式”的轉換就是一種“革命”,就是一種以“突現”的方式實現的“革命”。
科學知識增長模式:前學科(沒有范式)，常規科學(建立范式)，科學革命(范式動搖)，新常規科學(建立新范式)。在前學科時期,科學家之間存在意見分歧,因而沒有一個被共同接受的范式。不同范式之間競爭和選擇的結果是一種范式得到大多數科學家的支持,形成科學共同體公認的范式,從而進入常規科學時期。在常規科學時期,科學共同體的主要任務是在范式的指導下從事釋疑活動,通過釋疑活動推動科學的發展,“常規科學即解難題(puzzle)”。在釋疑活動過程中,一些新問題和新事物逐漸產生,并動搖了原有的范式,建立新范式的科學革命隨之產生。革命的結果是擁有新范式的新的科學共同體取代擁有舊范式的舊的科學共同體。
當某個范式已延展到它的極限，異常現象 —— 以當前范式觀察到卻解釋失誤的現象 —— 則開始累積。它們的重要性是由該學科的實踐人員判斷。有些異常現象可能被認為是觀察錯誤，有些只要求目前的范式小小地調整，在適當時機將會辨明。一些異常現象自動地消除了，加深了在這個研究方向的范式可用度。而無論有些異常現象多重大或有多少，庫恩指出，除非有其它可信的選擇方案提供，實踐的科學家并不會對已確立的范式失去信心；在范式擔保了問題存有解答的情況下，卻失去求解的信心，實際意味著不再是一個科學家。
庫恩通過分析科學革命的結構發現:每一次革命都迫使科學共同體拋棄一種盛極一時的科學理論,而贊成另一種與之不相容的理論;...而且每一次革命也改變了科學的思維方式,以至于我們最終需要做這樣的描述,即在其中進行科學研究的世界也發生了轉變。庫恩用“范式”轉換來表征這些改變。科學革命是指“科學發展中的非累積性事件,其中舊范式全部或部分地為一個與其完全不能并立的嶄新范式所取代”。
在庫恩看來,“范式”是否改變就是衡量科學革命是否發生的判據。
范式的改變前后，科學家眼中的世界將發生完全改變，用庫恩的話講“接受一個新范式的科學家會以與以前不一樣的方式來看這個世界”，“每一次革命都迫使科學共同體拋棄一種盛極一時的科學理論，而贊成另一種與之不相容的理論。……每一次革命也改變了科學的思維方式，以至于我們最終將需要做這樣的描述，即在其中進行科學研究的世界也發生了轉變。” “范式一改變，這世界本身也隨之改變了。科學家由一個新范式指引，去采用新工具，注意新領域。甚至更為重要的是，在革命過程中科學家用熟悉的工具去注意以前注意過的地方時，他們會看到新的不同的東西。……范式改變的確使科學家對他們研究所及的世界的看法變了。……在革命之后，科學家們所面對的是一個不同的世界。……革命之前科學家世界中的鴨子到革命之后就變成了兔子。”范式轉換的結果是新的理論范式將完全代替原來舊的理論范式，使之退出學科發展的舞臺。
在庫恩的范式理論下，新范式想要被科學家接受，必須具有兩個方面的特征：“新范式必須能保留大部分科學通過舊范式所獲取的具體解題能力”，同時，“能解決一些用其他方式難以解決的著名的和廣為人知的問題”，即在解釋力方面“必須優于它的競爭對手”。
一旦范式轉移已經發生，教科書會被重寫。通常科學史也會被重寫，而被表示成一個必然過程，主導現行潮流并確立思想框架。在這個確立框架中的普遍信念是，若有迄今尚未詮釋的異常現象，會在恰當的時機被清楚地詮釋。庫恩指出，解謎過程在科學家職涯中占據了大部分（如果不是全部）時間。他們很有韌勁的追求謎題的解答，因為既定范式之前的成功往往令人產生極大的信心，擔保了謎題的解答是存在的，盡管解答可能非常難以得到。而庫恩將這個過程稱為常規科學。
危機，科學革命的發端
在庫恩看來,科學發展表現為“常規科學———反常科學———危機———革命———新常規科學”的進化模式,其中,危機是科學革命的發端。庫恩認為,革命雖然也可由其他途徑引發,但是這種例子極少。危機作為前奏,“提供一種自我矯正的機制,以保證常規科學的嚴密性不會永遠不受挑戰”,新理論就是對危機的直接回答。哥白尼天文學的革命性成就主要源于托勒密范式解決自己的傳統問題失敗的危機;拉瓦錫的燃燒氧化理論的突現是氣體化學的燃素理論含糊性的增加和有用性的降低之危機的典型結果;19世紀后期物理學的危機為相對論的突現鋪設了道路。庫恩用科學史中這三個非常典型的案例,旨在說明一個新理論只有在常規的問題解決活動宣告失敗之后才凸現出來。
其實,阿利斯塔克早在公元3世紀就提出了類似哥白尼的日心說,盡管這種日心說體系更能滿足需要但不能引起人們的興趣,根本原因在于地心說體系在誕生之時以及后來很長一段時間表現得極為合理,而哥白尼的理論雖然并不比托勒密體系更簡單更準確,但卻被天文學界接受,其重要因素之一就是此時已存在公認的危機,“正是這種危機首先要求創新”。同樣,17世紀由雷(Rey)、胡克(Hooke)、梅猷(Mayow)等人提出的肯定地從大氣中吸收的燃燒理論,之所以未能得到充分重視也就是因為這些理論“沒有與常規科學實踐中被公認的難點連接起來”,18- 19世紀的科學家之所以忽視從相對論觀點去批評牛頓理論,也必然主要是基于類似的理由。庫恩由此得出結論:“科學中像制造業中一樣,更換工具是一種浪費,只有在不得已時才會這么做。危機的意義就在于:它指出更換工具的時機已經到來了。”
范式轉換的層次性
范式轉換可以發生在不同的層次上，范式轉換的兩個層次：
- 首先，發生在整個科學界的范式轉換。
縱觀科學發展史，在整個科學界的層次上大約經歷了三次范式轉換，每次范式轉換都經歷了范式六個方面內容的轉變：科學共同體、語詞系統、形而上學假設、共有價值、核心理論和方法論體系、范例。一是古代科學的形成階段，各個學科開始涌現，出現了“科學”這樣一個新的范式，這個范式是與宗教等范式相對應存在的。這個時期的科學共同體還不能說完全形成，理論和方法都非常初級，還沒有貫穿整個科學界統一的范式標準，或者說當時存在著諸多具有不可通約性的次級范式；二是從古代科學到近現代科學階段，這種范式轉換具有明顯的革命性特征，范式的六個方面內容都出現了革命性的變革。整個科學界形成了一個大的范式，這種范式是與當時的宗教、迷信、文化等相對應的，基本上具有了范式應該具有的特征。雖然不同的科學家從事不同學科的研究，但是他們都相互承認其科學研究的地位，及整個科學界的科學共同體已經形成。同時，在整個科學界已經形成了共有的價值理念和形而上學假設，比如可重復性就已經成為了科學的重要特征。整個科學界也形成了一套部分可通約、可以進行交流的體現范式的語詞系統。一些重要的理論和方法論體系也已完善。這個時期的科學經常被稱為傳統科學或經典科學時期，廣義上這個范式時期也包括 19 世紀末 20 世紀由相對論和量子力學等理論引起的科學革命，當然此時也正在孕育著整個科學界新的范式；三是從傳統科學或經典科學到系統科學范式的轉換，此乃當今正在經歷的范式轉換。
- 其次，發生在某一學科內部的范式轉換。
在各個學科發展史上都經歷了多次范式轉換。一是學科內部的范式轉換。在各個成熟學科發展過程中幾乎都經歷過范式轉換，比如物理學史上從托勒密地心說到哥白尼日心說就屬于典型的范式轉換，新范式完全取代舊范式。從牛頓力學到愛因斯坦相對論力學的轉換也屬于范式轉換，使牛頓力學范式作為宏觀低速領域的近似被使用。化學方面，從斯塔爾為首支持的燃素說向由拉瓦錫完成的氧化學說的范式轉換是屬于學科內部的范式轉換。醫學領域，從蓋倫醫學向維薩里、塞爾維特，尤其是哈維等人完成的近代醫學的轉換也是屬于范式轉換。
不可通約性/不可工量性
（Incommensurability）
范式轉換具有革命性的作用。標志著這種革命變化的,則是新舊范式之間的不可通約性。“不可通約性”是“范式”的一個基本屬性。
范式轉換前后的差異具體可以總結為兩個方面：第一，“不可通約性”程度的差別：范式轉換中新舊范式之間具有完全的不可通約性，當然并不否認部分的“可比較”和 “可交流”。第二，理論的“替換性”：范式轉換，替代范式與被替代范式具有完全的替換性，即后一范式完全取代前一范式，或核心內容被完全取代，使被替代范式退出科學的舞臺。范式存在明顯的理論轉換。范式轉換舉例說明：哥白尼革命引起的天文學范式的轉換：從托勒密到哥白尼是屬于范式轉換，二者理論基礎不同，完全不可通約（此處并不否認其繼承性）。其次，一旦接受了哥白尼范式即日心說，就必然導致拋棄托勒密地心說，實現完全替換。再比如拉瓦錫的氧化學說取代斯塔爾為首堅持的燃素說也屬于范式轉換。
“不可通約性”產生的關鍵是不同“范式”持有者具有不同的世界觀、特別是不同的眼光和視野。庫恩認為,“科學革命中出現的新的常規科學傳統,與以前的傳統不僅在邏輯上不相容.而且實際上是不可通約的。”他特別強調不同范式的倡導者之間總有誤解存在,沒有一方會認可另一方在論證中所需要的所有非經驗假設。雖然每一方都可能希望使對方接受自己觀察本專業及其問題的方式,他們又都不希望去證明它,范式之間的競爭不是那種可以由證明來解決的戰斗。競爭著的不同范式的支持者之間,在觀點上總難有完全的溝通。總起來說,這些理由被庫恩描述為革命前與革命后的常規科學傳統之間的不可通約性,而且明確地指出其要旨是:競爭著的“范式”的支持者對于候補“范式”所應解決問題的清單看法不同,他們的標準或科學的定義也不一樣。然而,這種不可通約性還不僅僅表現在標準上。因為新“范式”由老“范式”產生出來,所以它們通常都收編了許多傳統“范式”以前使用過的語匯和儀器。但是新“范式”很少以傳統的方式去應用這些借過來的要素。在新的“范式”中,老的語匯、概念和實驗彼此之間有一種新的關系。這種轉變導致的不可避免的結果就是兩個互相競爭的學派之間存有誤解。只有那些完全轉變過來(或根本沒有轉變)的人才能準確地發現他們之間有哪些一致或不一致。
按庫恩的意見,革命前后持有不同范式的科學共同體,仿佛處在不同的世界里,所以他們具有不同的語言。因此,庫恩說:“只要把科學共同體看作語言共同體,這就可以解釋我和費耶阿本德提出的那個問題。”他說的“那個問題”就是不可通約性問題。他還說,“我們應將持有不可通約性觀點的人,看作不同語言共同體的成員,他們之間的溝通問題,在分析上應視為翻譯問題。”所以,我們說,不可通約性也即不可翻譯性。或者可以說,理解了不可翻譯性更有助于理解不可通約性。
參考資料
系統科學理論體系的重建及其哲學思考_葉立國
關于庫恩的“范式”：一種科學哲學與社會學交叉的視角_鄭杭生
科學革命的本質：科恩與庫恩的比較_艾戰勝
試談庫恩的‘不可通約性’論點_金吾倫
論庫恩的范式概念及其借用_朱愛軍
