科学中的革命-第17部分

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之外，还有陆、海、空三军中的拨款机构，如国家航空和宇宙航行局和原子能委员会等。　　　　
　　科学中的观念革命　　　　
　　到目前为止，对四次科学革命几乎全是从其机构特征方面来描述的。然而，在这四次革命发生的同时，或多或少地总是伴随着一些科学思想方面的变化。科学革命把实验和观察确立为我们认识自然的基础，并且表明，数学的发展是解决科学问题的关键，数学是表述科学的最高形式。随着牛顿《原理》的出版，革命到达了顶点，这本书的全名表达了哥白尼、伽利略、开普勒以及其他学者的目的：展示出“自然哲学的数学原理”。在此以后的一个半世纪中，把自然状态数学化的工作持续进行着，而且在理论力学和天文学领域最为成功；但是，18世纪伟大的化学革命却不是以牛顿的数学模式为终结的。奥古斯坦·菲涅耳在19世纪20年代发展的光的波动理论，成了此种意义上的牛顿物理学的另一个领域。牛顿模式，可谓第一次科学革命的顶峰，但是显然，它并不能简单地挪用到其他的科学分支当中。　　　　
　　在对这一课题透彻的讨论中，T．S．库恩（1977，220）使我们注意到了“许多物理科学部门研究工作特点的一个重要的变化”，这一变化出现在1800年到1850年之间的某个时期，“特别是在一些被当作物理学的那些领域的一系列研究中。”库恩说，“培根式物理科学的数学化”这一变化，是“第二次科学革命的一个方面。”库恩着重指出了这一事实，即“数学化”只是第二次科学革命的“一个方面”：“19世纪上半叶也证明了科学事业在规模上的巨大增长、科学组织形式上的重要变化以及科学教育的全面建设。”库恩非常正确地强调了“这些变化几乎以同一方式影响了所有的科学”这一事实。因此，要“解释19世纪新近数学化的科学有别于同一时期其他科学的特点”，还要考虑一些别的因素。　　　　
　　伊恩·哈金（1983，493）用一种引人注目的方式把库恩暗示的思想革命和机构变化等想法做了推广。哈金认为，这场科学革命和库恩所谓的第二次科学革命都是“大革命”，他提出了一种“初级的以经验为据的规则”，即每一场大革命必定都伴随有“一种集中体现新趋向的新的机构。”按照这种分析来看，第二次科学革命不仅包括库恩所说的培根科学的数学化，而且还包括作为新的生物学的达尔文自然史学说的出现。达尔文生物学在体系和思想方面独辟蹊径。它大量地吸收了那些非科学工作者为非科学目的所收集的信息，亦即动植物的饲养者和培植者的记录和经验，而且，它实质上创立了一门非牛顿式的科学。这是现代第一个重要的科学理论，它的产生虽事出有因，但并无前兆。尽管生物学者和博物学家渴望有他们自己的牛顿，但是事实却是，当他们的“牛顿”查尔斯·罗伯特·达尔文出现时，他的理论并没有《原理》所说的科学的基本特征。达尔文指出，并非所有科学进步的方式一定都具有牛顿模式的数学特点，科学中的伟大进步也有可能是以非数学的培根方式进行的。此外，我认为，1859年《物种起源》出版后的讨论形式，是社会大规模地参与科学的一个方面，这种情况，是英国科学促进会秩序井然的机构的一个特征。　　　　
　　第三、第四次科学革命是否也伴随有科学思想方面的变化呢？这类变化是否也是这两次革命的特征呢？这是一个很难回答的问题。第三次科学革命的涉及面很广，包括三次伟大的物理学革命（麦克斯韦革命，伟大的相对论革命和量子力学革命〕，数次化学革命，以及生命科学中的革命等，生命科学中最有意义的革命大概就是遗传科学的创立了。如果我必须选出一种唯一的特征，它适用于表征麦克斯韦（虽然并非恰好适用于他具有革命性的场论）、爱因斯坦（但不适用于相对论革命）以及量子力学和遗传学等的贡献，那么，这种特征就是概率的引入。从这个意义上讲，正像第一次科学革命完全是受简单的牛顿式—一对应的物理事件的因果关系支配的那样，第三次科学革命处于这样一个时期：许多科学领域（包括社会科学领域）都引入了一组组理论和解释，这些理论是以概率论而不是以简单的因果关系为基础的。　　　　
　　对于第四次科学革命而言，很难想象得出也有这么一个唯一的可以成为其思想标志的特征。不过，有一个事实具有重要意义，那就是，生物学中有相当一部分（尽管不是全部）可以被看作简直就是应用物理学和化学的一个分支。同时，在物理学领域中，最具有革命性的总的思想特征，大概就是抛弃了这样一种幻想：有一个纯基本粒子的世界，在这些粒子之间只存在电的相互作用。　　　　
　　过分强调科学中四次机构革命和四次观念革命的同时性是很危险的，尽管如此，希望有朝一日能辨明思想内容的变化与科学作风的变化之间以及科学研究机构的变化与从事科学事业的方式的变化之间的某种因果关系，这种想法依然是很有吸引力的。　　　　
　　历史学家对其他伟大的科学革命的看法　　　　
　　据我所知，“第二次科学革命”这个术语，是由T．S．库恩引入科学史文献中的。1961年，库恩在《爱希斯》杂志上发表了一篇论述测量在物理学中的作用的论文，在文中他使用了这个术语。库恩的这篇文章（1977，178ff）原是递交给美国学会联合会测量问题学术报告会的一篇论文。其他作者也许已经在库恩之前在不同的意义上提到过第二次科学革命；但我可以断定，正是经过库恩的讨论，这个术语才正式地进入了有关科学史、科学哲学和科学社会学的论述之中。　　　　
　　罗杰·哈恩关于第二次革命的思想提出得较早，但它与库恩的思想截然不同。哈恩的观点见于他那部著名的研究巴黎科学院的著作（1971，275ff．），在他看来，第二次科学革命，是“一场关键性的社会变革，它使科学进入了更为成熟的阶段，而且，像17世纪的第一次革命一样，它超出了国界。”在描述中，哈恩并没有讨论第二次科学革命期间科学的实际发展，他把注意力集中在作为这种革命特征的机构的变化上即：“一般性的学术社团的衰亡和更为专业化的机构的兴起”以及“各不相关的科学学科的专业标准的同时建立。”伴随着第二次科学革命的是各种大学和研究机构的出现，尤其是“高等学府中”“专业科学”研究的出现。这个时代就是这样，“专业化的实验室”逐渐取代了“问世纪以来在这一舞台上占统治地位的各种学会。”　　　　
　　哈恩特别让我们注意这一点，即科学共同体规模极大地扩充，这一规模因素本身，“迫使机构发生了分化。”他发现，专业化的生产和发展，是各门科学中“学术问题日益专门化”的必然结果，同时，也是”每一科目特有的实验要求的产物。”最后，哈恩还要把专门化的兴起与“科学和科学的直接应用之间差距的不断缩小”连在一起，这种缩小因素，使得“（相对于专门科学而言的）一般性科学的作用，在要求专门技术的情况下，趋于减小。”哈恩看到教育方面出现了一个严重的问题；为了有效地发挥其作用，一个“受过全面教育的工程师或医生”就需要尽可能使知识的专业化达到最高程度，这样一来，“也就不可能同时期望对老的综合性科学亦即自然哲学有深刻的了解。”　　　　
　　另一位对其他的科学革命进行过探索的是史学家休·卡尼（1964，151…155）。他暗示说，古代中国和由希腊的“科学活动”“也许可以不无公正地被看作是场革命”，而且，自牛顿时代以来，“还发生过别的科学革命。”他发现，在19世纪末20世纪初曾经发生过一次与哥白尼革命、伽利略革命以及牛顿革命等相类似的伟大革命：“这场科学革命的伽利略，是苏格兰人克拉克·麦克斯韦，它的帕多瓦（Padua）“是剑桥大学的卡文迪什实验室，它的开普勒则是爱因斯坦。提到这场革命，人们还会联想到另外一些人，如瑞利勋爵，）卢瑟福，玻尔，薛定谔以及海森伯等、”在这段论述中，卡尼的以下陈述非常有意思：“无论你对第一次科学革命中大学的重要性持什么观点，第二次革命中大学的杰出作用看起来是毋庸置疑的。”他还指出，“政府对科学的赞助与第二次科学革命的关系也值得我们注意。”最后，在书的“跋”中他提出了这样一种见解，“在19世纪中还发生过第三次科学革命，其特点与法拉第和克拉克·麦克斯韦的领域中所发生的革命毫无共同之处。”对此他作了如下的解释：“19世纪还经历了一场同样彻底的时间探讨方面的革命……首先是地球的年龄，其次是人类的年龄，再次是宇宙的年龄，这些最终都被看作是历史探讨的新的范畴。在对宇宙探讨方面的这场方式独特的革命，像17世纪的数学革命一样，有着深远的意义。”但是，与卡尼的第二次革命不同，这第三次科学革命并不包括专业机构的革新。而且，在他的介绍中也不包含伟大的达尔文革命，他的介绍只限于物理学领域。不过，他确实提出了一个非常重要的论题，亦即，到了“2O世纪中叶”，史学家不再认为，“哥白尼、伽利略和牛顿等人的成果”“能构成一场独特的人类历史上前所未有的科学革命。”　　　　
　　在埃弗雷特·门德尔松论述“19世纪科学的来龙去脉”的一篇文章中（琼斯1966），也有对第二次科学革命的陈述。在这部分陈述中，门德尔松强调了“19世纪科学的社会结构中”的变化，他把注意力集中在新的杂志、新的科学协会和这样两种组织的发展上：一种是基础广泛的科学组织如不列颠协会，另一种是新兴的致力于对科学特定的分支学科进行专门研究的组织。谈到“在其中进行科学实践的社会机构中的那些变化”时，他认为，也许可以把它们称之为“第二次科学革命”。对他来讲，这场革命可称作是典型的科学工作者所具特征方面的根本性改变。门德尔松指出，在17－18世纪，科学家们大都是业余爱好者。也就是说，他们并非依靠科学实践来谋生，他们或者是一些富有的无需为生计操劳的人，或者是在一些完全不同的行业（如医疗、商业贸易、船舶建造等等）中谋生的人。到了19世纪，科学家们逐渐开始从中层甚至中下层的社会中产生，因而，“在科学本身的实践过程中，19世纪的科学家们不得不为他们所从事的科学活动寻求支持。”这种变化中的一个明显的特征就是，科学共同体要“考虑其成员的职业需要”，结果，“在寻找对科学家的认可和支持上花费了大量的时间。”　　　　
　　历史学家斯蒂芬·布拉什（1982）也对两次科学革命提出了他自己的看法。他认为，第一次科学革命“发生在1500…1800年之间，它是哥白尼、伽利略、牛顿和拉瓦锡等人研究工作的产物；”第二次革命发生在1800…1950年之间，它是“由道尔顿、达尔文、爱因斯坦、玻尔、弗洛伊德以及其他许多人引起的。”他断言，“我们的文明世界只遇到过两次全面的具有如此重大意义的革命。”我认为，布拉什所说的第二次科学革命，是人们业已指出的有史以来所发生的各种革命中持续时间的长度居第二位的革命；它恰好是历时最长的此类革命的一半，最长的革命，即鲁帕特·霍尔首先指出的那场从1500年到1800年绵延了300年的事件。就像他能洞察到哥白尼赞同地压体系和爱因斯坦赞同狭义相对论有着相似的理由一样，布拉什把达尔文和达尔文主义与20世纪的“物理学革命”相比较也给人带来了烦恼。不过，考虑这些问题以及布拉什对未来可能的第三次科学革命的总结性评论，也许会使我们离题太远了。无论如何，在我看来，把1500到1800年间的事情不加区分地混在一起，说它们构成了具有重要意义的单一的科学革命，似乎太过分了。　　　　
　　恩里克·贝龙写过一部有关“第二次科学革命的研究”的书，该书的总标题为《论著中的世界》（意大利文版1976；英译版1980）。很难用几句话说清楚贝龙所构想的第二次科学革命到底是什么。在他看来，这场革命起源于18世纪末到19世纪初的几十年间的某一时期。“逐渐认识到彻底改变机械论式的世界观的必要性，”是这场革命的一个组成部分。他发现，“要推翻科学上的这种世界观，其前提”就是要对“各种自然现象”进行一系列的调查研究，这使得人们对“那种把宇宙理解为无始无终的宇宙钟的信念”产生了怀疑。从“这场革命”中产生了一种“新的世界观，依据这种世界观来看，事物不再是按照循环的模式重复出现的，而且也不再受一成不变的规则支配了。”相比之下，这种新的世界是“受一种进化的过程制约的，这种进化过程对有机的和无机的物质形式都会产生影响。”为阐述这种新思想所揭示出的“机械论传统中的”那些问题和矛盾，人们做出了“不懈的努力”，这些努力“以及它们引起的对科学解释的思考”，就是“这第二次科学革命”的基础。　　　　
　　这场革命始于“热力学、辐射理论、电磁场理论以及统计力学等新的理论的出现。”贝龙发现，所有这些理论有一个共同之处，这就是，它们都“提出了物质结构和物理学定律的真正意义的问题，”并且通过这种方式改变了伽利略…牛顿传统。尽管这基本上是一场物理学革命，包括“对力学基础的全面反思，”但19世纪的历史表明，这种“物理学领域中的新的世界观”已经“对其他科学，如生物学、化学和几何学’产生了深远的影响。　　　　
　　贝龙说，他的“意图”就是“要证明19世纪经典物理学的革命性，”尽管他坚持认为，这“并非必然会贬低人们通常所说的相对论和量子力学所具有的创新性。”他甚至认为，“我们这个世纪的物理学”应当被看作是“始于18世纪末和19世纪最初十年