读过彼此的著作，但他们的理论都不过是一种家族相似而已。① 第 其中有一批源自17世纪实践的早期理论家把吸引和摩擦 生电看做是基本的电现象。这些人倾向于把排斥看做是由于某 种机械反弹所产生的次级效应，并且竭力拖延对格雷新发现的 通 效应一电导效应的讨论和系统研究。别的“电学家”（他们自 向 常 己这样称呼)把吸引和排斥看做是电的同等基本的表现，并相应 规 地修正了他们的理论和研究工作（实际上这批人人数很少 科 甚至连富兰克林的理论也从未充分说明两个带负电荷的物体何 学 以会相互排斥)。但是他们也与前一批人一样，在同时说明最简 之路 单的电导效应时，遇到许多困难。但这些电导效应提供了第三 批人研究的出发点。他们倾向于把电说成是能穿过导体的“流 体”，而不是从非导体中发射出来的“以太”(effluvium)。这样他 们又碰到了如何把他们的理论与大量的吸收效应和排斥效应相 15 协调的困难。只是通过富兰克林和他的直接后继者的工作，才 出现了一种理论，能够同等简便地说明所有这些极相近的效应， 并且确实为后一代的“电学家们”的研究提供了一个共同的范 式。 像数学和天文学这些领域早在史前时期就有了第一个坚实 的范式，也有像生物化学这样的领域是由已经成熟的专业分化 和重新组合而形成范式的，除此之外，上面所勾画的情况在历史 上具有典型性。虽然这样的说明包含了我不得不继续使用的简 1 Duane Roller and Duane H.D.Roller,The Development of the Concept of Electric Charge:Electricity from the Greeks to Coulomb ("Harvard Case Histories in Experimental Science,"Case 8;Cambridge,Mass,1954;I.B.Cohen,Franklin and Newton:An Inquiry into Speculative Newtonian Experimental Science and Franklin's Work in Electricity as an Example Thereof(Philadelphia,.19s6),chaps..,vi-xi)本文下段中某些分析的细 节我受惠于我的学生海尔布朗(John L.Heilbron)的一篇尚未发表的论文，在该文出 版前，关于富兰克林范式的突现在某种程度上更详细更精确的说明包含在T.S Kuhn,“The Function of Dogma in Scientific Research”,inA.C.Crombie(ed.）,“Sympo- sium on the History of Science,University of Oxford,July 9-15,1961,Heinemann E- ducational Books,Lud.出版。 13●
读过彼此的著作，但他们的理论都不过是一种家族相似而已。① 其中有一批源自 17 世纪实践的早期理论家把吸引和摩擦 生电看做是基本的电现象。这些人倾向于把排斥看做是由于某 种机械反弹所产生的次级效应，并且竭力拖延对格雷新发现的 效应一一电导效应的讨论和系统研究。别的"电学家"(他们自 己这样称呼)把吸引和排斥看做是电的同等基本的表现，并相应 地修正了他们的理论和研究工作(实际上这批人人数很少 甚至连富兰克林的理论也从未充分说明两个带负电荷的物体何 以会相互排斥)。但是他们也与前一批人一样，在同时说明最简 单的电导效应时，遇到许多困难。但这些电导效应提供了第三 批人研究的出发点。他们倾向于把电说成是能穿过导体的"流 体"，而不是从非导体中发射出来的"以太" ( effiuvium) 。这样他 们又碰到了如何把他们的理论与大量的吸收效应和排斥效应相 协调的困难。只是通过富兰克林和他的直接后继者的工作，才 出现了一种理论，能够同等简便地说明所有这些极相近的效应， 并且确实为后一代的"电学家们"的研究提供了一个共同的范 式。 像数学和天文学这些领域早在史前时期就有了第一个坚实 的范式，也有像生物化学这样的领域是由已经成熟的专业分化 和重新组合而形成范式的，除此之外，上面所勾画的情况在历史 上具有典型性。虽然这样的说明包含了我不得不继续使用的简 15 13 • ① 队皿ne Roller Du皿 H. D. Roller, The Develop.阳刑。{the Concep.t of Electric Clwrge: Electricity from 即命田ks Coulomb (" Harvan:l ca居Histori in Ex阳irnental Science," 8; Cambri峙， 酶， 1954; 1. B.ω1 Fr lin and N.刷刷: An lnquiry into Sp.eculative Newtonian Exp.eriT1lOltal Science ul Fr田地lin' s Work in Electricity anExa le Ther，时(Philadel 1956) , ch申. , vii - xii) 本文下段中某些分析的细 节我受惠于我的学生海尔布朗(].阳 L. Heilbron) 的一篇尚未发表的论文，在该文出 ，关于富兰克林范式的突现在某种程度上更详细更精确的说明包含在 T. S. 脑血 ，"四 Function of 战事na in Scientific 回咄咄"， in A. C. cr nbie (00.) , "s归1JlO 说.Uffi on the History of Science , lÙ vers of Oxf 时， July9-15 , 1961 ，"将由 Heinen mE 也回tional Books, lJd. 出版
科 单化做法，把一段漫长的历史事件硬套上一个单一的又多少是 学 随意选取的名字（例如牛顿或富兰克林），但我认为，这些类似的 对基本观点的不一致表征着例如，亚里士多德以前的运动研究， 革 阿基米德以前的静力学研究，布莱克以前的热研究，波义耳和波 命 尔哈夫以前的化学研究，赫顿(Hutton)以前的历史地质学研究。 在生物学各分支一例如遗传学研究中一第一次普遍被接受 的 的范式还是更近的事；而在社会科学各部分中要完全取得这些 结 范式，至今还是一个悬而未决的问题。历史向我们提示出，通向 一种坚实的研究共识(research consensus)的路程是极其艰难的。 构 不过，历史也向我们提示出，在这条路上行进所遇困难的某 些理由。没有范式或范式的某种候补者，所有与某一门科学发 展可能有关的事实，似乎都同样地重要。其结果，早先搜集事实 的活动比起后来科学发展所习惯的这种活动来，是一种远为随 机的活动。此外，由于缺乏寻求某种特殊形式的更不显眼的信 息之理由，所以早期搜集事实通常都局限于那些信手可得的资 料。这样得到的事实堆中，除了偶然的观察和实验结果，还包含 了某些更神秘莫测的资料，这些资料是从像医学、历法制定和冶 金术这些已确定的技艺中得来的。因为这些技艺易于提供不能 按因果关系发现的事实，所以，技术经常在新科学的突现中起着 16 重要的作用。 这类收集事实的活动尽管对许多重要科学的起源是必要 的，但是凡考察过例如普林尼(Pliy)百科全书式的著作，或17 世纪培根的自然史的任何人都会发现，这类收集事实的活动会 产生困境。人们多少会犹豫是否能把这样搜集到的文献称做是 科学的。培根派关于热、颜色、风和采矿等等的“历史”充满了信 息，其中有些还很深奥。但是这些历史把后来证明是有启发性 的事实（例如，通过混合而生热）与那些有时过于复杂以致根本 ● 14
• 14 单化做法，把一段漫长的历史事件硬套上一个单一的又多少是 随意选取的名字(例如牛顿或富兰克林) ，但我认为，这些类似的 对基本观点的不一致表征着例如，亚里士多德以前的运动研究， 阿基米德以前的静力学研究，布莱克以前的热研究，波义耳和波 尔哈夫以前的化学研究，赫顿(Hutton) 以前的历史地质学研究。 在生物学各分支一一例如遗传学研究中一-第一次普遍被接受 的范式还是更近的事;而在社会科学各部分中要完全取得这些 范式，至今还是一个悬而未决的问题。历史向我们提示出，通向 一种坚实的研究共识(research consensus) 的路程是极其艰难的 不过，历史也向我们提示出，在这条路上行进所遇困难的某 些理由 没有范式或范式的某种候补者，所有与某一门科学发 展可能有关的事实，似乎都同样地重要。其结果，早先搜集事实 的活动比起后来科学发展所习惯的这种活动来，是一种远为随 机的活动。此外，由于缺乏寻求某种特殊形式的更不显眼的信 息之理由，所以早期搜集事实通常都局限于那些信手可得的资 料。这样得到的事实堆中，除了偶然的观察和实验结果，还包含 了某些更神秘莫测的资料，这些资料是从像医学、历法制定和冶 金术这些已确定的技艺中得来的。因为这些技艺易于提供不能 按因果关系发现的事实，所以，技术经常在新科学的突现中起着 的作用。 这类收集事实的活动尽管对许多重要科学的起源是必要 的，但是凡考察过例如普林尼 (Pliny) 百科全书式的著作，或 17 世纪培根的自然史的任何人都会发现，这类收集事实的活动会 产生困境。人们多少会犹豫是否能把这样搜集到的文献称做是 科学的。培根派关于热、颜色、风和采矿等等的"历史"充满了信 息，其中有些还很深奥。但是这些历史把后来证明是有启发性 实(例如，通过混合而生热)与那些有时过于复杂以致根本 16
不能被理论整合的事实（例如，粪堆的温热）都混杂在一起。①还 第 有，由于任何描述都必然是部分的，所以，一部典型的自然史常 章 在它十分详尽的叙述中，遗漏掉那些对后来的科学家们有重要 启发的细节。例如，在早期关于电的各种历史著作中，几乎没有 通 一部提到过，草屑被摩擦过的玻璃棒吸引后又会反跳出去。这 向 种效应似乎是机械效应，而非电效应。②再还有，由于偶然的事 必 规 实搜集很少有时间或工具进行批判性的考虑，所以，自然史常常 科 把各种描述，如我们上面所举的描述与其他描述，例如，逆向生 学 热（或冷却生热）这些我们目前还难以得到检证的描述并列起 之 路 来。③只有在非常偶然的情况下，像古代静力学、动力学和几何 光学那样，在没有受先已建立的理论指导而搜集到的事实，才足 可以明确地宣告容许第一个范式的突现。 正是这种情形，导致了科学发展早期阶段学派林立的特征。 17 如果没有至少是暗含的一套相互关联的理论与方法论的信念， 以容许作选择、评价与批评，那么，自然史就不可能获得诠释 如果这套信念还未暗含在事实的搜集中一一旦已经暗含，则 搜集到的事实就不再是“纯粹的事实”了一那么，它必定将由 外界提供，也许通过流行的形而上学，通过另一门科学，或通过 个人的和历史的偶然事件。因此，毫不奇怪，在任何科学发展的 早期阶段，不同的人面临着同样范围的现象，尽管通常不都是完 全相同的现象，但却以不同的方式描述和诠释它们。值得惊奇， 而且也许是我们称做科学的领域内独一无二的是，这些最初的 ①请比较培根的《热的自然史纲要》，见F.Bacon,Novum Organum,载于J. Spedding,R.L.Ellis and D.D.Heath (ed.)The Works of Francis Bacon,vol.VIII,pp. 179-203. ②Roller和Roller,.前引书，第14、22、28、43各页。只是在这些引文中的工作最 后被记录下之后，排斥效应才作为一种确定的电效应而得到普遍的承认。 ③Bacon,前引书，第235、337页，那里说：“微温的水比很冷的水更容易结冰。” 对这种惊奇观察早期历史的部分说明，请见Marshall Claget,Giovanni Marliani and Late Medieval Physics (N.Y.,1941),Chap.iv. 15●
不能被理论整合的事实(例如，粪堆的温热)都混杂在一起。①还 有，由于任何描述都必然是部分的，所以，一部典型的自然史常 在它十分详尽的叙述中，遗漏掉那些对后来的科学家们有重要 启发的细节。例如，在早期关于电的各种历史著作中，几乎没有 一部提到过，草屑被摩擦过的玻璃棒吸引后又会反跳出去。这 种效应似乎是机械效应，而非电效应。②再还有，由于偶然的事 时间或工具进行批判性的考虑，所以，自然史常常 把各种描述，如我们上面所举的描述与其他描述，例如，逆向生 热(或冷却生热)这些我们目前还难以得到检证的描述并列起 来。③只有在非常偶然的情况下，像古代静力学、动力学和几何 光学那样，在没有受先已建立的理论指导而搜集到的事实，才足 可以明确地宣告容许第一个范式的突现。 正是这种情形，导致了科学发展早期阶段学派林立的特征。 如果没有至少是暗含的一套相互关联的理论与方法论的信念， 以容许作选择、评价与批评，那么，自然史就不可能获得诠怦叫 如果这套信念还未暗含在事实的搜集中-一一一旦已经暗含，则 搜集到的事实就不再是"纯粹的事实"了一一那么，它必定将由 外界提供，也许通过流行的形而上学，通过另一门科学，或通过 个人的和历史的偶然事件。因此，毫不奇怪，在任何科学发展的 早期阶段，不同的人面临着同样范围的现象，尽管通常不 全相同的现象，但却以不同的方式描述和诠释它们。 而且也许是我们称做科学的领域内独一无二的是，这些 17 15 • ① 请比较培根的《热的自然史纲要)，见 F. Bacon, Nuuum Orga ，载于 J. 吨， R. L. Elli D. D. 田血 (ed.) The Works 01 Francis ， vol. VlII, pp. 179-203. ② Roller Roller ，前引书，第 14 22 28 43 各页。只是在这些引文中的工作最 后被记录下之后，排斥效应才作为一种确定的电效应 ③ Bacon ，前引书，第 235 337 页，那里说:"微温的水比很冷的水更容易结冰。" 对这种惊奇观察早期历史的部分说明，请见 自由aIl Claget!, Giovanni Marlùmi and Late Medïeval PhysicJ (N. Y. , 1941)， .iv
科 分歧大部分总是会消失的。 学 这些分歧确实在相当大的程度上消失了，而且显然是一劳 永逸地消失了。它们的消失总是由前范式学派之一的胜利造成 革 的，获胜的这一学派因为它的自身特征性的信念与成见(precon- 命 ception),总是只强调那个庞大而又不发达的信息库中的某一特 定部分。这为把电想像成是流体，并因此特别强调传导作用的 的 那些电学家提供了一个极好的案例。这种信念很难处理大量已 结 知的吸收和排斥效应，在这种信念引导下，其中有些人设想出把 电流体用瓶子装起来。他们努力的直接成果就是莱顿瓶(Ley- 构 den jar),一个偶尔或随意探索自然的人也许是永不可能发现这 样的装置的，但事实上，就在18世纪40年代初期，①至少有两 位研究者独立地发展出了这种装置。富兰克林几乎是从他开始 电学研究起，就特别关心解释这种新奇而又特别具有启发意义 的专门仪器。他成功地做到了这一点，这为他的理论成为一种 范式提供了最有效的论证，虽然这一范式仍然还不能充分说明 所有已知的电排斥现象。②理论要作为一种范式被接受，它必 须优于它的竞争对手，但它不需要，而且事实上也决不可能解释 18 它所面临的所有事实。 电的流体理论为相信它的小团体所提供的东西，富兰克林 的范式后来为电学家的整个团体提供了。它提示出哪些实验将 值得去做，哪些实验只与次要现象有关或涉及太复杂的电现象， 因而不值得去做。只有范式才能非常有效地起到这种作用，部 分是因为学派内部的争论停止了，也就终止了对基本问题的无 休无止的重述，部分是因为他们相信他们所走的路子是对的，这 ①Roller和Roller,.前引书，第51-54页。 ②麻烦的情况是带有负电荷物体的相互排斥，对此请见Cohen,前引书，第 491-494页，第531-543页。 16
~ • 16 分歧大部分总是会消失的。 这些分歧确实在相当大的程度上消失了，而且显然是一劳 消失了。它们的消失总是由前范式学派之一的胜利造成 的，获胜的这一学派因为它的自身特征性的信念与成见 (p conception) ，总是只强调那个庞大而又不发达的信息库中的某一特 定部分。这为把电想像成是流体，并因此特别强调传导作用的 那些电学家提供了一个极好的案例。这种信念很难处理大量已 知的吸收和排斥效应，在这种信念引导下，其中有些人设想出把 电流体用瓶子装起来。他们努力的直接成果就是莱顿瓶(Leyden 时，一个偶尔或随意探索自然的人也许是永不可能发现这 的，但事实上，就在 18 世纪 40 年代初期，①至少有两 位研究者独立地发展出了这种装置。富兰克林几乎是从他开始 电学研究起，就特别关心解释这种新奇而又特别具有启发意义 的专门仪器。他成功地做到了这一点，这为他的理论成为一种 范式提供了最有效的论证，虽然这一范式仍然还不能充分说明 所有已知的电排斥现象。②理论要作为一种范式被接受，它必 须优于它的竞争对手，但它不需要，而且事实上也决不 它所面临的所有事实。 电的流体理论为相信它的小团体所提供的东西，富兰克林 的范式后来为电学家的整个团体提供了。它提示出 值得去做，哪些实验只与次要现象有关或涉及太复杂的电怕那， 因而不值得去做。只有范式才能非常有效地起到这种作用，部 分是因为学派内部的争论停止了，也就终止了对基本问题的无 休无止的重述，部分是因为他们相信他们所走的路子是对的，这 ① Roller Roller ，前引书，第 51-54 页。 ② 麻烦的情况是带有负电荷物体的相互排斥，对此请见 ω1ert |书，第 491-494页，第 531- 543 页。 18
就激励科学家们去从事更精确、更深奥、更费心力的那类工 第 作。①由于不必再去关注所有的电现象，因而这个已统一的电 二 章 学家团体就更加详细地对专门挑选出来的现象进行探索，设计 出研究需要的更专门的仪器，并且比以往电学家更顽强更系统 通 地运用这些仪器。搜集事实和阐明理论都成为具有高度指导性 向 常 的活动。电学研究的有效性和效率也大大提高了，它从社会学 规 角度证明了弗兰西斯·培根的这样一句深刻的方法论格言：“真 科 理从错误中比从混乱中更容易出现。”② 学 下一章我们将考察这种具有高度指导性的或以范式为基础 路 的研究活动的本质，但必须首先简要地指出范式的突现怎样影 响在这个领域内实践的团体之结构。在自然科学的发展中，当 一个个人或一个团体第一次产生出一种综合，它能吸引大多数 下一代的实践者时，较旧的学派就逐渐消失了。这种消失部分 19 是由于这些学派的成员改信新范式造成的。但总还有一些人， 他们固守这种或那种旧观点，并且干脆被逐出这个行业，此后也 不再理睬他们的工作了。新范式暗含着这个领域有了一个新 的、更严格的定义。那些不愿意或不能把他们的工作与该范式 ①值得注意的是，富兰克林理论的接受并没有完全结束一切争论。1759年， 罗伯特·西默(Robert Symmer)提出了该理论的两种流体说，此后许多年，电学家分成 了两派，一派主张电是单一流体，另一派主张电是两种流体。但由于这一问题的争 论，只能证实已经使专业统一起来的东西。电学家虽然在这一点上还继续存在分 歧，但很快就得出：任何实验检验都不能区分这一理论的两种说法，因此它们是等价 的。此后，这两个学派都能够而且确实发掘出了富兰克林理论所提供的一切裨益 (同上书，第543-546页，第548-554页)。 ②Bacon,前引书，第120页。 17●
就激励科学家们去从事更精确、更深奥、更费心力的那类工 作。①由于不必再去关注所有的电现象，因而这个己统一的电 学家团体就更加详细地对专门挑选出来的现象进行探索，设计 出研究需要的更专门的仪器，并且比以往电学家更顽强更系 地运用这些仪器。搜集事实和阐明理论都成为具有高度指导性 的活动。电学研究的有效性和效率也大大提高了，它从社会学 角度证明了弗兰西斯·培根的这样一句深刻的方法论格言:"真 理从错误中比从混乱中更容易出现。"② 下一章我们将考察这种具有高度指导性的或以范式为基础 的研究活动的本质，但必须首先简要地指出范式的突现怎样影 在这个领域内实践的团体之结构。在自然科学的发展中，当 一个个人或一个团体第一次产生出一种综合，它能吸引大多数 下一代的实践者时，较旧的学派就逐渐消失了 这种消失部分 是由于这些学派的成员改信新范式造成的。但总还有一些人， 他们固守这种或那种旧观点，并且干脆被逐出这个行业，此后也 睬他们的工作了。新范式暗含着这个领域有了一个新 的、更严格的定义。那些不愿意或不能把他们的工作与该范式 19 17 • ① 值得注意的是，富兰克林理论的接受并没有完全结束一切争论。 1759 年， 罗伯特·西默 (R ertS归田田)提出了该理论的两种流体说，此后许多年，电学家分成 了两派，一派主张电是单一流体，另一派主张电是两种流体。但由于这一问题的争 论，只能证实已经使专业统一起来的东西。电学家虽然在这一点上还继续存在分 歧，但很快就得出:任何实验检验都不能区分这一理论的两种说法， 的。此后，这两个学派都能够而且确实发掘出了富兰克林理论所提供的一切禅益 (同上书，第 543-546 页，第 548- 554 页)。 ② Bacon.前引书，第 120 页