为什么科学界会有一场革命?
说到“革命”,我想人们往往会想到运筹帷幄、奋起直追、刀光剑影。事实上,社会历史上的革命往往表明政权和王朝的交替。那么科学界会有一场革命吗?答案是肯定的。革命不是政治家的专利,探索自然奥秘的科学家有时会在自己的研究领域扮演“革命潮流引领者”的角色。
美国科学哲学家托马斯·库恩在1962年发表了《科学革命的结构》,分析了科学革命的起源、过程和结果,提出了著名的“范式”理论。
什么是“范式”?简单来说,范式就是基于某一发展阶段公认的、传统的重大科学成就的模型或信念。这一时期的科学家虽然各有所长,各有创造,但绝不会脱离这一模式而工作。
比如牛顿的经典物理学,长期以来一直是物理学研究的“范式”,因为这一理论是对物理世界最准确的解释和预言,得到了物理学家的信赖,并在一定时期内成为这门学科的方法论信条。
即使实践中出现小的“异常”,人们也不会为此担心,因为这些小问题不会触及他们所信仰的理论的核心,不会动摇整个“范式”的地位。只要努力,这些“异常”都是可以轻松解决的。在库恩看来,科学是在一定时期内,在某种“范式”的作用下,不断“解谜”的活动。
然而,当“异常”频繁出现,而“范式”的反复调整无法解决时,“范式”就会面临“危机”。比如,根据经典物理,光是沿着直线传播的,所以当观察到光在接近强引力场时会发生偏转,经典物理无法解释。
当原有的“范式”无法解决“危机”时,“科学革命”便应运而生。通过努力,科学家们终于发现一种新理论可以成功解决困扰旧“范式”的“危机”,于是这一领域的研究进入了一个新时代——新“范式”时代。
科学活动从非常态时期进入新常态时期,完成了“范式”的转换。或者以光的偏转为例说明经典物理学无法解释的现象在爱因斯坦的广义相对论中得到了准确的解释,于是相对论物理学成为20世纪继经典物理学之后物理学的新“范式”。
总结:危机的加深引发了新旧范式更替的科学革命,科学因为革命而进步。库恩的理论为我们勾勒了科学革命的进程,他选择的历史视角也为我们理解科学活动提供了新的思路。