手機版本 加入收藏

快速搜索

搜索項:

關鍵字:

本周熱門小說

科學中的革命

TXT 全文
本書來自www.abada.cn免費txt小說下載站 
更多更新免費電子書請關注www.abada.cn 
《科學中的革命》 作者:科恩 
前言    
    謹以此書獻給我近半個世紀的朋友和同事亨利·格拉克    
  獻給我的良師益友恩斯特·邁爾    
  獻給我從事科學革命研究的朋友和研究生魯伯特·霍爾和瑪麗·霍爾以及保羅·羅西    
  這部《科學中的革命》,對四個世紀以來的革命這一概念進行了歷史探討和分析研究。這麼複雜的一個課題,由於所涉及的事件、人物以及思想等等如此之廣,因而似乎需要從不同的角度進行大量的研究。首先要做的就是,分析一下從一種富有革命性的思想的萌動開始到相當多的科學家們接受並運用一門新科學為止這一過程中,科學革命發展的各個階段。對於科學中的某一組特定的事件是否構成一場革命這類問題的判斷,肯定是因人而異的。而我,則為是否發生了科學革命,提出了一組判斷標準——一組以歷史證據為依據的標準。我所說的那些階段和標準(本書的第2章和第3章分別對它們進行了概述),構成了本書的分析框架。    
  本人運用這一框架,批判地考察了現代科學存在以來的四個世紀中所發生的一些重大的科學革命。導論部分所論述的是,這四個世紀各個時期的政治革命或社會革命,以及當時革命留給人們的普遍印象,因為我發現,在科學語境範圍內,「革命」這個詞的出現,總是既反映了一些有關政治革命和社會革命的流行理論,又反映了人們對實際當中業已發生的革命的某些認識。所以,我對這裡所討論的每一場科學革命的思考,都是以社會革命和政治革命作為背景知識的。    
  我們必須把歷史上人們對革命的看法與歷史學家對革命的看法區別開。前一部分所包含的是,人們在革命時期以及隨之而來的各個時期中的觀點,這一部分都是一些客觀的歷史事實和資料;而後一部分所包含的則是,人們目前的一些主觀的看法。當然,對於本書所討論的每一場革命,我也作過一番主觀的、史學家式的評價。不過,我在每一個例子中也都強調了歷史證據的重要性。幾乎在每一個事例中,這兩方面都是融合在一起的;那些通過了歷史證據檢驗的革命,在今天的歷史學家(和科學家們)的眼中,仍會被看成是革命。不過,通過歷史證據與歷史學家所作判斷的比較,也揭示出了一些令人迷惑的異常現象。    
  尤其應當指出的是,對歷史證據的研究表明,科學革命這一概念,像革命這一概念本身一樣,並不是、也沒有成為固定不變的東西。例如,本書所提供的文獻資料就證明了:在科學進步是以漸進增長的方式為主還是一系列革命的結果這一問題上,科學家們和史學家們的觀點是木斷變化的。除了對科學革命總的看法方面有變動外,人們在判斷某些特定的事件是否具有革命性這方面的觀點,也是不斷變化的。哥白尼革命就是一個很恰當的例子。那種認為隨著1543年《天體運行論》的出版天文學出現了一場革命的看法,只不過是18世紀天文學家們幻想的產物而已;這種看法曾流行一時,以致於哥白尼革命一度成了科學革命的範式。然而,史學家們對歷史證據的批判性考察證明,那根本不是什麼哥白尼革命,它充其量可以被稱之為是一場伽利略和開普勒革命。    
  時過境遷,甚至對於一些偉大的政治革命的意義及其重要性,人們的認識也會發生根本性的轉變。在《人權論》(1791)中,托馬斯·潘恩解釋了美國獨立戰爭和法國大革命怎樣把一種新的革命性思考引入了政治科學之中。潘恩之所以聞名於世,主要是因為他在美國獨立戰爭期間所寫的那些小冊子,他最著名的著作有:《常識》以及《危機》等等,他的《人權論》則是作為對埃德蒙伯克的《法國革命感想錄》(1790)的答覆而寫的。從美國和法國的一些事件中,人們對於革命有了新的認識。潘恩對這種新的觀點的解釋就是一個典型的例子,它說明,政治概念的產生不僅與理論有關,而且與現實當中發生的事件有關:以往號稱的革命,只不過是更換幾個人,或稍稍改變一下局部狀況。這些革命的起落是理所當然的,其成敗存亡對革命產生地以外的地區並不能發生什麼影響。可是,由於美國和法國的革命,我們看到現在世界上事物的自然秩序煥然一新,一系列原則就像真理和人類的存在一樣普遍,並將道德同政治上的完美以及國家的繁榮結合在一起。    
  然而,到了1853年,亦即以上論述過了不足半個世紀,朱塞佩·馬志尼就不再把法國大革命看作是進步的政治活動的楷模了。他寫道(19O7,251):「法國的進步是依賴其自身的力量把自己從18世紀和舊的革命中解放出來的。」他論證說,法國大革命「不應當被看作是一個行將實施的計劃,而應當被看作是一個活動的總結:它不應當被看作是一個新時代的開端,而應當被看作是一個即將滅亡的時代必經的垂死階段。」到了19世紀甚至到了對世紀,革命的目的就是去完成法國大革命未竟的事業,關於這一點,可以在馬克思、恩格斯以及許許多多20世紀的革命理論家的著作中十分清楚地看到。    
  英國政治的歷史給人們提供了兩個明確的例子,它們說明,某些事件曾被當成是革命,而隨著時間的推移,這種情況又被改變過來了。換句話說,科學中的革命並非總是一種表現為革命的不斷變革。對於18世紀的歷史學家和政治理論家來說,1688年的光榮革命」是政治革命的典範,然而到了今天,它似乎已經不那麼具有革命性了。美國獨立戰爭,亦即現在通常所謂的革命戰爭或獨立戰爭,也是如此。與此相反的是,17世紀中葉的英國革命一般根本不被看作是一場革命,而且,這種狀況一直延續了200年。不過,在19世紀和20世紀的一些評論家們看來,英國的這場革命不是一場像光榮革命那樣的政治革命,而是一場夭折了的社會革命。從17世紀末以及18世紀有關革命的文獻中,從法國大革命到馬克思時代這半個世紀左右的文獻中,從馬克思時代到列寧時代的文獻中,從1917年俄國革命以後的幾十年中以及本世紀SO年代。60年代、70年代到80年代的有關文獻中,人們也許可以看到,對於革命由什麼構成這一問題的認識,也是因時代不同而相去甚遠的。這些變化,在有關科學革命的討論中也有所反映,這一點並不奇怪。    
  從歷史的角度對(無論是科學的還是政治的)「革命」這個詞的起源及其相繼而來的詞義的討論,看起來也許是抽像的、且毫無黨派偏見的,然而,一個簡單的例子就將表明,情況並非總是如此。在其《穆斯林的革命概念》(1972,37—38)這篇論文中,伯納德·劉易斯討論了古阿拉伯語中「眾多表示造反或起義的詞」的來源,其中也包括「thawra」這個詞。他寫道:「在古阿拉伯語中,th-w-r這個詞根的意思是,站起來(例如一頭駱駝那樣),或者,受到鼓動或激勵從而…奮起反抗。」隨後,劉易斯解釋說,這個詞「常常被人們用於建立一個小的、獨立的主權國家這類語境之中」,而且這個詞的名詞形式,「例如在……『一直到這股興奮的勁頭消失了為止』這句短句中,首先意味著興奮的狀況」——劉易斯說,這是「一個非常恰當的介紹。」愛德華·塞德在回答劉易斯時(197,315)問道:「除非顯然是為了讓現代語名譽掃地,否則,為什麼要給現代阿拉伯語的革命一詞在詞源上找一個表示駱駝站起來這種情景的詞根呢?」塞德斷言,「劉易斯的推論」,其目的顯然是要「貶低當代對革命的評價,把革命貶低成只不過像駱駝自己從地上站起來那樣,沒有什麼偉大(或美妙)可言。」如果我們想像一個相反的情況,即東方學者也許會由於西歐或美國的革命概念本身是從某個(如復歸或潮漲潮落等賄關週而復始的觀念中發展出來的,因而十分輕蔑地批評這個概念,那麼,我們或許就能理解塞德的批評所具有的說服力了。實際上,按照塞德的理解,劉易斯的詞源學觀點帶有他稱之為「東方學」的思想風尚的色彩,這種思潮是「一種對東方進行控制、重組和行使霸權的西方時尚。」塞德認為,劉易斯對詞源的討論,反映了他的政治立場和社會立場,他的這種立場致使他把「thawra這個詞與駱駝的站起,更普遍地,與興奮」聯繫在一起,而不是與「為生活的理想而鬥爭」聯繫在一起。在載有劉易斯此文的那部書的編者前言中,情況顯然也是如此。編者說,「在中東,為獨立而進行的鬥爭和激進的活動,即compd'etat,起義和造反」,與西方人所理解的革命一詞並不相符(瓦裡基沃第斯,1972,11)。編者提出的理由是,「西方人認為有權反抗腐敗政權,而這種觀念是與伊斯蘭教的思想相牴觸的。」    
  我最初開始寫這本書,是為了對(16世紀和17世紀)科學的革命、對作為科學進步模式的科學革命這兩個概念的起源和相繼產生的用法加以探索。我發現,許多歷史學家,甚至包括一些科學史家在內,都以為這兩個概念是在我們這個時代產生的,那些使用這些概念的科學史家們搞錯了年代,試圖把過去的事件強行納入20世紀的模式中。在研究中,我從過去四個世紀的每個世紀中都發掘出了討論科學革命的例子,而且它們涉及的至少是19世紀初以前的科學革命,我在此時的驚訝讀者或許不難想像。由於歷史學家對這方面的資料並不完全瞭解,科學家、哲學家和社會學家亦是如此,所以,在本書中,按年代順序對這些概念用法的記載佔了很大的篇幅。    
  我在《思想史雜誌》(1976,37:257-288)上發表的一篇文章中曾經介紹過我最初的一些發現,我原打算把這篇論文擴展成一部小型專著。不過,正如托馬斯·曼(在為其約瑟夫叢書所寫的序言中)以及其他許多學者所說的那樣,「Fatasuahabentlibelli」(「書有書之命」)。堆積如山的證據資料,促使我完成了這部批當龐大的著作。即使如此,我的發現也並沒有全部用上;我可以把這部書寫得更長些,長到現在的三至四倍。僅有關第一次世界大戰和俄國革命以來的革命問題,就足以成為一部專著的主題。不得已,我只舉出了一些精心篩選過的實例,在我看來,它們有些是現行觀點的典型,有些則具有特殊的意義。    
  本書是一項具有雙重目的的龐大的研究計劃的一部分。在一定程度上,我所關心的是探討和闡明從事某一學科事業的人運用另一學科的觀念(概念、方法、理論、工具等)進行工作的創造性過程。我在另一部著作《牛頓革命》(1980)中,曾對這種研究給予了高度重視。我在那部書中強調指出,「觀念轉變」的學說是革命過程的一個關鍵的組成部分。不過,在本書中,我對轉變這個概念的使用作了限制,以避免使讀者首先對有關科學革命的長篇分析和科學革命的編年史感到興味索然。至於對科學革命中概念轉變的進一步分析,我把它放在後面的研究中。我的研究的第二個目的,就是要解釋並分析自然科學、精密科學與社會科學和行為科學之間的相互作用。本書把歷史研究與分析研究融為一體。我的目的並不僅僅在於,用一些特殊的事例去鑒定和研究某一學科的一種觀念被另一學科採用時所發生的那種一般的轉變過程;除此之外,我還打算分析一下社會科學的「科學」基礎,並且要考察社會科學界是怎樣運用科學來證實科學發現在公共政策問題中的適用性的。儘管人們一般以為,思想的流通往往都是從自然科學和精密科學走向社會科學和行為科學,但是在許多很有意義的事例中,卻也存在著方向相反的流通情況。這本論述革命的書之所以涉及這個論題,是因為「革命(revolution)」這個概念和名詞源於科學(天文學和幾何學)「,轉而又進入了論述政治變化和社會變化的領域,從而經歷了一場很有意義的初始變化。正如本書的文獻資料所表明的那樣,革命這個變化著的概念,反過來又從社會科學及有關政治理論和政治活動的各種文獻中返回到對科學變化的討論之中。正因為如此,本書要對一個有關這兩個研究界之間關係的領域進行探討。    
  本書通篇所論述的,就是政治革命(或社會革命)這一概念與科學革命這一概念之間的相互作用,當然我也充分地意識到,應該對這個課題進行更為全面的探討。早在17世紀,甚至在現代的非循環意義的革命概念得到普及之前,許多作者就尋求用政治類比來解釋科學的進展。當然也存在著相反的論題,即科學和科學革命有可能對政治革命產生影響,這個論題我曾提到過,但未加以探討。眾所周知,馬克思、尤其是恩格斯,把他們的革命運動看作是「科學的」。「科學社會主義」、「科學共產主義」這些術語,經常在馬克思主義的(特別是蘇聯的)文獻中出現,不過,據我所知,對於「科學的」這個詞的此種用法在多大程度上依賴於國內科學界通常理解的「科學」這一概念的用法,尚無嚴格的估價。    
  雖然科學革命概念的變化這一論題貫串本書始終,而且它也的確就是本書的主線,但許多讀者還是會發現,那些各具特色的革命案例史是饒有趣味的。本書的大部分都是由這些案例史組成的,它們描述了一些標誌著現代科學發展的偉大革命,其中的一些具體事例展示了我所發現的革命的幾個不同階段,它們還為一系列獨特的事件是否就是革命提供了證據。此外,這些案例史還說明了,政治革命的想像和流行的革命理論曾經怎樣制約了(並且還在制約著)人們對科學革命的認識。法國大革命前和大革命後世人對革命的看法,就是一個明顯的例子。另一個例子是,那些確認並且記述過一場從板塊構造和大陸漂移等新思想中產生的地球科學革命的科學家們,曾經受到庫恩著作的影響。    
  在大部分案例史中,我喜歡複述那些引起或參與革命的科學家們以及那些沒有參加革命的旁觀者們對革命的表述,但沒有在每一個事件中明確地解釋某個人心裡所想的可能是什麼。這裡的問題有兩個方面。首先,我們並不確切地知道某一特定的科學家心裡所想的可能是什麼;其次,(在本書的大量例子中)許多科學家對某一具體的科學革命或一般意義上的科學革命都有過非常明確的闡述,但卻未必提出過一項有關革命乃至科學變革的大概模式的嚴密而完整的理論。這樣一種作法,例如,把阿爾伯特·愛因斯坦1905年和1906年對科學領域中的革命的評論,與著名的1905年俄國未能成功的革命中的事件以及那些想徹底改革俄國社會的理想主義的希望聯繫起來,是很有吸引力的;同樣具有吸引力的是,他否認相對論理論範圍中的革命的那些論述,也可以用來說明其對1917年俄國革命時的暴力行為、對第二次世界大戰後不久德國流產的革命、包括柏林街頭的戰鬥等一系列暴力行為所持的反對態度。必須應予考慮的是,愛因斯坦反對報紙給他塗上過多的革命色彩;這種作法無疑促使他贊同這樣一種觀點,即他的工作是進化性的而不是革命性的。在評價愛因斯坦的科學革命觀時,有一點要切記在心:愛因斯坦對革命和進化的全部論述,都是在一些孤零零的隻言片語中出現的,而且,它們往往都是對別人論述所作的答覆;我不知道他關於科學發展過程有過什麼完整的論文、信件甚或十分成熟的詳盡的短論,關於科學革命的論述就更不用說了。在過去三個世紀中表述過自己對具體的科學革命或一般意義上的科學革命的看法的其他科學家們,大概也是如此。所以,我在每個實例中為讀者提供的,都是現今對革命的表述。不過,讀者不難認識到,在涉及某一特定的科學理論時,硬要求某個人或某幾個人對革命的每一陳述都與「革命」這個詞的含意相一致是沒有道理的。    
  最後要說的是,我常常以一種也許過於自信的方式談到我的那些發現。我知道,在許多情況下,我都應在敘述中加上「就我所知」或「就目前我的研究所表明的」這類短語。是否還有比我所發現的更早的例子呢?我決不想妄稱,我的研究是詳盡無遺的,這種課題是不會有這樣的結果的。但願那些獲得了進一步信息的讀者們也能通知我,以便我在本書以後的版本中加以更正。    
  讀者們會很自然地希望知道,這本書與T.S.庫恩的《科學革命的結構》以及其他一些著作有著怎樣的關係。許多讀者都會意識到,在使科學家和科學史家的思維發生轉變、使他們轉而相信(或使他們重視)革命是科學變革中的一種規律這一觀點方面,庫恩的著作有著極為重要的影響。所以,在我這本科學革命的概念史中,庫恩的著作可算是一項重要的歷史事件。庫恩分析中的一個主要論點就是,所有種類的科學變革,包括革命在內,並非像恩斯特·馬赫以及其他一些人所設想的那樣是觀點競爭的結果,而是由接受或信仰這些觀點的科學家們造成的。這個論題,是我根據對發展的四個階段的分析提出的;我發現,這四個發展階段是所有科學革命共有的性質。最後,我同意庫恩這一總的看法,即革命就是一組科學信念的轉換——用庫恩原來的術語講,就是「範式」的轉換;庫恩原是在此種語境中使用這個術語的,但我覺得不幸的是,他這個詞用得很模糊,而且是在數種完全不同的意義上使用的,所以,他後來放棄了這個詞。    
  不過,我在本書中並不打算討論庫恩歸之於「科學革命的結構」的一些特定的性質。例如,我不打算探討科學中的革命必然是由危機促成的這一命題,因為我發現,這個命題的例外太多以至難以成立。對於他別的體系的細節亦是如此。我也不打算探究庫恩改變「範式」、「範例」、「專業基質』等詞之間的差別這個問題。有據可查的實際情況是非常有趣的,雖然庫恩的體系已經成了科學史家們討論、批評或贊同的重要話題,但是科學史學家們(包括庫恩本人在內),卻不打算在其現行的著作中利用庫恩的框架。因而,庫恩對哲學家和科學社會學家(以及迥然不同的領域中的學者如政治理論家們)的影響,似乎比對科學家和當今的科學史家的影響更為強烈。不過必須指出,對於史學家來講,近年來地球學中的革命卻是個例外。〔請參閱萊因戈爾德(1980)對庫恩體系、對科學史家們所承認的歷史的一流的分析性介紹,他的介紹雖有不敬之處,但並無惡意。〕庫恩一而再、再而三地談及小型的革命和大型的革命。所謂大型的革命是指那些一般在科學論文中被承認是革命的事件,例如,那些與哥白尼、牛頓、拉瓦錫、達爾文以及愛因斯坦等人聯繫在一起的事件。而庫恩所謂小型的革命,可能也包括諸如二十幾位科學家用一個新的範例取代一個已被接受的範例這類情況。在公開的討論和公開發表的論著中,庫恩強調了這些小型革命的普遍本質。不過在我的著作中,我願把精力集中在那些規模較大或更為顯著的革命上。我這樣做的理由之一是,我所闡述的確定革命何時發生的客觀方法,恰好適用於科學中那些與政治革命極為相似的革命。    
  讀者也許會察覺到,我既非哲學家,也非科學社會學家。作為一個史學家,我的目的是進行一種批判性、分析性的歷史研究,而不是去爭論庫恩體系或其他科學哲學家體系或科學社會學家體系的是非功過。簡而言之,我的目的雖然與庫恩的目的有所不同,但肯定會有交叉。本書決非是另一部討論庫恩之「結構」的著作;相反,本書是從一種新的、嚴格的史學觀點來考察科學革命這一課題的嘗試。    
  我在前面引用了托馬斯·曼和其他人說過的一句拉丁文名言,以表明這一眾所周知的現象:書有書之命,書籍的產生是由研究和寫作內在的邏輯決定的。正值本書付梓之際,我意外地發現了對這種現象來說更為全面、更為確切的這樣一句話,它出自特倫西努斯·莫魯斯的《論賀拉斯作品多變的音節和格律》(第1286行):Procaptulectorishabentsuafatalibelli.」它的意思是說,有誰能否認書的未來取決於讀者對它們的承認呢?我希望,本書能使讀者得到一定的滿足,當然也歡迎大家的批評指正,以便促進進一步的研究和思考。如果這個富有魁力的有關革命的課題能夠引起學者們的注意,那麼本書潛在的目的也就完全達到了。    
  I.伯納德·科恩           
《科學中的革命》 
科恩著        
致謝    
   這些年來,本人受惠於許多同行、朋友和學生,如詹姆斯·阿德勒、彼得·巴克。洛蘭.J.達斯頓、喬伊·哈維、邁克爾·海德爾伯格、約瑟夫·杜本、斯蒂爾曼·德雷克、亨利·格拉克、皮埃爾·雅各布、傑勒德僑蘭德、羅伯特·普羅克特、巴巴拉·裡夫斯、瓊·理查茲、雪莉·羅以及弗蘭克·薩羅韋,他們有的使我注意到了過去四個世紀中一些討論科學革命的事例,有的為我解答了一些疑難問題,承蒙以上學者鼎力相助,特此深表謝意。本書曾經不少好友和學術界同行審閱斧正,其中有:傑德·Z.布赫瓦爾德、彼得·加裡森、歐文·金格裡奇、約翰·海爾布倫、傑拉爾德·霍爾頓、厄體技·馬文、阿瑟·米勒以及諾埃爾·斯韋德羅,他們審閱的部分從一章到數章不等。此外,約瑟夫·杜本、理查德·克雷默和羅伊·波特這三位學者在本書最後定稿前通讀了全文,他們的批評意見使我獲益匪淺。    
  朱莉婭.布登茲和安妮·米勒·惠特曼均為我多年的摯友。在撰寫本書過程中,我不斷得到朱莉慚布登茲的大力支持,她參與了我各個部分的研究工作,直至本書完稿。若無她的幫助,要完成這部綜合性的長篇著作恐怕難以想像。而安妮·米勒·惠特曼則像以前一樣,其才智和洞見再次使我大受神益。本書是在我失去了夫人弗蘭西斯·戴維斯愛的支持和頗具創造性的評論後完成的第一部著作,在此情況下,她們二人的貢獻就更顯得有意義。在研究初期,克裡斯蒂·I.麥克拉奇斯曾做過我的研究助手。我非常感謝黛安·Q.韋布、德博拉·庫恩和克裡斯丁·彼得森這三位學生,他們協助我核對了正文並配齊了參考文獻。著作目錄最後的收集整理和核對工作由伯莎·亞當森和D.L.巴坎完成。薩拉·特蕾西為本書編製了索引。    
  特別需要一提的是哈佛大學出版社的董事阿瑟·羅森塔爾,當我情緒低落需要重振精神之際,他向我伸出了援助之手,他的這份情誼令我永世難忘。蘇珊華萊土是位具有難得的鑒賞力和洞察力的編輯,在本書寫作的各個時期,華萊士的重要意見對完善本書起到了相當的作用。    
  最後,我衷心地感謝斯賓塞基金會在此項研究的初級階段給予我的支持,本書的寫作正是以此支持為基礎的。在過去數年中,對我在科學中的革命這一課題的研究工作以及包括這一課題在內更大的項目的研究工作的主要支持,來自艾爾弗雷德.E.斯隆基金會;很難想像還會有哪個基金會能夠比它更體諒自己所資助的人。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第一部分 科學與革命 第1章 導論    
   今天,我們往往會理所當然地認為,科學及其與之相隨的技術,是通過一系列的革命性飛躍而進步的,這些飛躍亦即巨大的躍進,使得我們對自然界的看法煥然一新了。那麼,就對科學進展的描述而言,革命是否已經成為一種總能夠盛行不衰、並且總能夠令人滿意的描述方式了呢?那些富有創新精神的科學思想家們,例如開普勒、伽利略、哈維等人,是否確信他們本人的工作(從我們今天使用革命這個詞的意義上講)是革命的呢?與達爾文、弗洛伊德、愛因斯坦同時代的人是否認為這些科學家的理論都引起一場革命了呢?也許,他們不喜歡把科學進步看作是那麼富有戲劇性的?社會的和政治的變革,例如法國大革命和馬克思主義的興起等,對於科學家、哲學家以及歷史學家們對科學革命的思考會產生什麼樣的影響呢?由於這些人的著眼點全都放在了過去那些偉大的科學革命上,因而令人驚訝的是,幾乎沒有什麼學者談到過這類問題——而這些問題,作為科學變革的一個特徵,是與革命這一觀念的歷史演變密切相關的。我對這些問題充滿了好奇之心,正是這種好奇心促使我撰寫了本書。    
  本書的主要內容,就是論述17-20世紀科學革命這一概念的編年史和這一概念前後相繼的變化情況;我從這四個時期的每一個當中挑選出了一些主要的革命事例進行說明。我之所以選擇這些革命的事例,或者是因為它們本身固有的歷史重要性(例如哥白尼革命、牛頓革命、達爾文革命以及愛因斯坦革命等事例那樣),或者是因為,它們與闡明或例證我所說的所有科學革命的主要特點有關聯。    
  我並非只是以我自己的個人評價,甚至也不僅僅是憑借與合格的歷史學家保持一致,去斷定哪些歷史時期構成了科學上的革命時期;我是以歷史證據作為依據的,我既要依靠歷史事件的參與者和同時代的目睹者們的判斷,也要對延續下來的傳統加以考慮。例如,以下這些均為歷史事實:在18世紀初,豐特奈爾明確地指出,微積分的發明是數學中的一場革命;1773年拉瓦錫宣佈,他的研究綱領將導致一場革命;1859年,查理·達爾文為賴爾的地質學革命而歡呼,並且預言,如果人們接受他本人的思想,那將引起一場「相當可觀的自然史革命。」同時代的文獻表明,拉瓦錫和達爾文的徹底改革以及相對論和量子論,很快就被公認為是場革命。此外,今天幾乎所有的科學家和科學史家們對過去都有這樣一種一致的看法,即所謂革命就是對科學思想進行一些重大的重新組合。當然,這種意見的一致並未使這些事件成為革命;我們將在第3章看到,那些追加的檢驗可用來幫助我們確定,什麼可以看作是革命,什麼則不行;我們還可以(在第2章中)看到,革命思想發展過程中那些截然不同的階段,就是科學革命是否確實發生了的象徵。除了這些問題之外,人們對於全面的歷史記錄不可能存在什麼爭論:它表明,在現代科學開始進入成年時起至今的大約300年間,科學發展中的那些重大事件在思想上和實踐中都被看作是革命。本書的主要任務,就是對那些事件、對把它們視為革命的那些說明加以描述和分析。    
  科學革命的定義問題    
  給「革命」下定義這個問題,困擾著幾乎每一個有關政治革命和社會革命的討論,在有關科學革命的文獻中也滲透著這個問題。我並不想在本書中展示一種嚴格的「革命」定義或「科學革命」定義,儘管我討論了所有科學革命都具有的一些特徵,例如,它們發展所經歷的幾個階段、可作為證據來驗證它們是否發生過的檢驗標準以及革命性變革產生時思想觀念的轉變等。雖然,對於我在本書中視作革命並加以論述的例子,人們也許不會有什麼不同的意見,至少在所有相信確實存在著科學革命的那些學者們當中是如此,但是,對於如何精確定義所有這些革命共有的特點,大概就沒有一致的看法了。有關革命由什麼構成以及革命如何定義的討論儘管與歷史有關,但它畢竟是哲學問題。我知道我自己不是一個哲學家,而作為一位史學家我總是小心謹慎控制住自己,不去喋喋不休地妄加評論。在彼得·布賴恩·梅達沃和瓊·梅達沃所著的《亞里土多德到動物園:哲學家的生物學詞典》中,有一段關於定義的討論(198,66)很有啟發性:    
  在那些規範的語境中,定義是無比重要的,例如在數理邏輯中,定義就是用一種符號代替另外一種或另外幾種符號的規則,但在日常生活中,在諸如生物學這樣的科學中,強調定義的重要性就是言過其實了。事實決非是:如果全部專門術語未曾作過精確的定義,那就談不上進行論述了;真若如此,也就不會有生物學了。精密科學如數學、理論力學、理論物理學以及天文學和部分化學領域,都有著源遠流長的傳統,而定義在傳統中已經變得至關重要了。在這一點上,生命科學與它們不同。不過,倘若並非所有的科學都需要精確的定義,那麼無疑也就沒有理由去堅持,科學史必須像是科學的一個組成部分而不是別的。    
  有據可查的資料表明,「revolution」這個詞最初是作為一個精密科學的專門術語流行於世的,長期以來,它在這個領域中曾經有過(而且現在仍然有著)一種與「突然的戲劇性變化」截然不同的含義。Revolution這個詞的意思是重複(如一年四季那樣的循環運動),或者漲落(例如潮汐的運動)。因而在科學中,revolution意指所有永恆的變化,無休無止的重複,以及可作為完全重新開始的起點的終點。這就是我們會想到的「行星在它們的軌道上運轉」這類短語的含義。無論如何,「科學的革命」或「科學中的革命」這類措詞,卻不具有這種連續性或持久性的含義;相反,它所指的是,連續性的打破,已經可以承前啟後的新秩序的確立,舊的、為人熟知的事物與新的不同尋常的事物之間的分水嶺等。歷史學家的任務就是查明一個含義為持續性和重複發生的純科學術語,在何時和怎樣轉變成了一個表示政治和社會經濟事物中的劇烈變化的詞語,進而去發現,這個異化了的概念以何種方式反過來又被用於科學自身。這組轉變決非只是一種術語用法上的變更。它表明,在我們對人和社會活動的分析中,在我們心目中的科學家和科學活動的形象之中,已經發生了一種深刻的變化。    
  從18世紀到我們這個時代,許多科學家都在其著述中把他們自己的創造看作是革命,但是哥白尼和牛頓卻沒有這樣做。牛頓及其前輩們之所以沒有承認自己的事業是革命性的,其部分原因在於,他們的工作是在「革命」這個詞普遍應用於科學領域之前完成的。不過,還有更深一層的理由;在現代科學最初100年左右的時間裡,許多偉大的富有創造性的科學家們,更願意把他們自己看作是古代知識的復興者或重新發現者(與他們同時代的人甚至也這樣看),他們甚至認為自己是改善和擴展知識的革新者,但不認為他們自己是我們今天通常所說的那種革命者。    
  18世紀初,在豐特奈爾認識到數學中已經發生了一場革命後不久,牛頓的《原理》就被看作是構成了物理學中的一場革命,又過了沒多久,羅伯特·西默宣佈,他已經發動了一場電學革命。這些事件發生時,政治意義上的革命還有著一種溫和寬厚的內涵。以後,法國大革命走向了極端,進入了恐怖時代,以至於「革命」變成了一個與其說是表述飛速發展的詞,莫如說是一個令人毛骨悚然的詞。曾因參與法國大革命而受到政治迫害並於1794年移居美國的約瑟夫·普裡斯特利,為我們說明了18世紀末人們對革命的態度是怎樣發生變化的。在給與羅伯特·富爾頓共同研製汽船的政治家、發明家R.利文斯頓的一封信中,普裡斯特利對他的這件收信人「在紙的製造方面最有價值的發現「表示祝賀(斯科菲爾德1966,300)。「如果您能成功地把紙漂白,」普裡斯特利寫道,「您將在整個造紙業中引起一場革命。」此信寫於1799年,普裡斯特利沒有忘記當時人們對革命的普遍反感,所以他馬上加了一個註釋表示歉意,他說,利文斯頓的創新決不能「在此時此刻被稱之為革命。雖然它很值得稱讚,但這樣說只能使它名譽掃地。但是不管怎樣,這種說法對我來講還不是不可接受的。」    
  19世紀《共產黨宣言》的發表,1848年的革命,以及第一國際的成立及其世界革命的計劃等,使得那種認為急劇的變革是與暴力活動聯繫在一起的思想又死灰復燃了。由於革命的負作用在生活於19世紀50年代的大部人的心中造成了不良影響,因而,英國和愛爾蘭的科學家如達爾文和漢密爾頓等把他們各自對科學的重視稱之為舊的溫和意義上的革命(彷彿新的政治上的迫切要求對科學變化的形象沒有什麼影響似的),也就不足為怪了。在歐洲大陸,科學家的反應卻截然不同。    
  在20世紀,俄國革命這一充滿了戲劇性的事件,以及可能即將來臨的世界共產主義的幽靈,使有些人,其中有些是科學家,有些不是科學家,被例如愛因斯坦的相對論這樣的所謂激進物理學的「布爾什維主義」驚呆了。毛澤東的學說和中國革命以及後來出現的「文化大革命」與我們這個時代相隔不久。他們又使革命活動的概念和形象發生了變化。    
  政治革命與科學革命的比較    
  自問世紀以來,政治理論和伴隨有急劇的社會結構變革的政治事件,對科學革命的概念有著深刻的影響。因此,瞭解以下問題也許是不無益處的:哪些政治革命(和有關的理論順特有的性質,在今天我們大部分人公認的科學革命概念中得到了體現?哪些被證明是不適用的呢?對這兩種類型的革命的比較將會表明,這二者比我們最初所想像的更為相近。(後面的補充材料1.1為讀者提供了一些資料,它們說明,在歷史上人們是怎樣看待政治革命與科學革命的比較的。)    
  所有政治革命共同具有這樣一個特點,即含有「新」的因素,正如漢納·阿倫特(1965)堅持認為的那樣。「現代的革命概念,」她寫道,與「歷史過程會突然再現這一看法有著密不可分的聯繫。」因此,革命意味著「一種全新的局面、一種鮮為人知或聞所未聞的情況即將呈現出來。」然而我們將看到,在科學革命中,新與舊之間的轉變存在著某些中間環節。在政治革命中也存在著這種聯繫,儘管這種聯繫也許不那麼密切。不過,看來與常識相矛盾的是,這種特點並不會使科學革命或政治革命的作用的強弱和影響的大小受到損害。    
  很明顯,在確定某一系列的事件是否「真的」構成了一場革命時,必須對新事物的深度和廣度作出判斷。也許,正如佩蒂(1938,ii)所指出的那樣,從法國大革命和俄國革命這樣的「偉大革命」到「麥克佩斯謀殺鄧肯一世這樣的宮廷政變」,都有著一個連續的階段。然而在其他人眼中,coups d'etat或宮廷政變也許會被看作是「反叛行為」,它們不包括任何根本性的政治的(即政治制度的)或社會的變化。因此,從某種程度上講,指明某一特定的事件為革命,不僅依賴於判斷變化種類(是否有政治制度的變化)的客觀標準,而且還依賴於個人對變化程度的判斷。這後一個因素有礙於任何對革命作出普遍適用的定義的嘗試。    
  凡是研究科學革命的人很快都會發現,這些事件也像社會革命、政治革命以及經濟革命一樣,有著不同等級,按其重要性可以分為重大的革命和小型的革命。有些大規模的變動,使得某一門學說全都受到影響,不僅如此,有的影響甚至波及到其他學科的解釋模式和思維模式,例如像達爾文革命或相對論和量子力學革命所表現出來的那樣。另外還有一些較小的革命,它們也許只對某一門學科的一部分有著非常深刻的影響,但並不影響這一門學科的整體思想或其他學科的思想;主要由威廉·馮特促成的新實驗心理學基礎中的革命,就是一個例子。喬治·蓋洛德·辛普森(1978,273),在評論大陸漂移理論初期所面臨的反對意見時,試圖確切地劃分革命的等級,在評論中,他把「物理地質學」中的這一變化稱之為「較大的次等革命。」讀者們會發現,這種說法令人費解,因為辛普森並未解釋那些可能造成「較大」革命或「次等」革命之分的細微差別,他也沒有指明在較小的革命與較大的次等革命之間或許存在的那些差別。這種把革命分成不同等級的傾向,早在18世紀就開始出現了,當時,天文史學家J.-S.巴伊討論了一些大規模的革命,如他所認識到的由哥白尼、牛頓導致的革命;他還討論了伴隨著新的觀察儀器被採用而出現的較小的革命,這種情況有可能導致一種新的思維方式或一種新的知識基礎。    
  新的儀器也有可能引起大規模的革命性影響,望遠鏡的發明所帶來的影響就是如此。在其筆記和其著作《星際信使》(1610)中,伽利略記錄了月球上的山脈,從而確證了——用他的話來說——「月球像是另一個地球這一古老的畢達哥拉斯派的觀點。」作為一個堅定的哥白尼學說的信徒,伽利略不知不覺地從他所觀察到的月球陰影區內的光亮點和黑斑中,得出了有關月球表面情況的結論,他設想,月球的表面與地球的表面是相似的。當他通過新發明的望遠鏡注視月球時,他「看到了」與地球上類似的情況(參見科恩1980,211一215)。伽利略發現,木星有四個衛星,這一發現對天文學來說是一項重大的成果。地球怎麼能以驚人的速度(大約每秒20英里)圍繞太陽運動而又不失去其月球呢?在伽利略時代,這個疑難問題成了反對地球有可能沿軌道運行的一項有力的證據。伽利略也許永遠解決不了那個難題,但是他發現,木星在運動時並未失去四個衛星,這就使那種認為如果地球運動就不可能不失去其衛星的反對意見不再有什麼說服力了。隨後伽利略發現,太陽上有黑子而且太陽也在自轉。他觀察到,金星也像月球一樣有不同的相位,他從金星的相位與其外觀大小之間的對應關係中推出這樣一個結論:金星在圍繞太陽運行,而不是圍繞地球運行。他還發現,許多「星雲狀物質」只不過是一些很模糊的星星的集合物。這些星星,人的肉眼是覺察不出的,而天空中還有無數顆星星,它們在望遠鏡發明以前從未被任何人看到過。    
  天文學從來就不是一成不變的。不過,天文學中的這些革命性轉變(包括對托勒密體系的錯誤所作的直觀說明在內),並非是由望遠鏡「導致」的,而是由伽利略精神導致的。伽利略吸收了哥白尼學說,並且通過望遠鏡進行了觀察,在此基礎上他得出了一些非正統性的結論,而伽利略精神正是這種結論的產物。望遠鏡使天文學的數據庫在種類、規模和範圍方面發生了巨大的變化;然而這些數據內部和它們自身並沒有構成一場科學革命。    
  對計算機來講,情況就不同了,計算機像概率和統計學一樣,已經對科學的思維和理論的形成產生了根本性的影響,為世界氣象學提供的那些新的計算機模型就是一例。這就是說,伽利略通過望遠鏡使數據發生的變化,是需要放棄傳統的理論並接受新的理論的,可是,它們對理論與實驗數據的相關方式並沒有產生根本性的影響。與此形成對照的是,概率的引入導致了一種新的理論——事實上這是一門新的科學,在這種理論中,因果—一對應的傳統基礎被一種統計的基礎取代了。計算機的使用也是如此,因為邏輯上相關的命題和形式數學陳述已被綜合的計算機模型取代了。    
  除了新以外,科學中的革命與社會政治革命都具有的另一個特點是改宗現象(有關改宗問題的討論見本書第30章)。有一個例子足以說明科學改宗者的革命熱情。1596年,在《宇宙的奧秘》(1981,63)一書初版的前言中,開普勒描述了他改信哥白尼天文學所經歷的幾個階段,對這個問題,他在該書的頭兩章又進行了詳述。他相信,上帝已經給他指明:哥白尼體系為什麼會創造出來,它是怎樣創造出來的,為什麼只有6顆行星而「不是20顆或100顆」行星,以及為什麼這些行星位於它們各自的軌道上,為什麼它們有著它們所顯示出的那樣的速度,等等。以後,他用我們今天所說的開普勒第三(或和諧)定律進行了解釋。可是在1596年,他正在著手證明的是,創造了世界並且管理著宇宙的秩序的上帝,早已考慮到了「自畢達哥拉斯和柏拉圖時代以來為人們所知的5種規則的幾何體。」後來他寫道,他對哥白尼的日心說體系懷有「這樣一種敬意:既然我已經在我的內心深處證實它,而且,既然我注意到它具有無可置疑和令人欣喜若狂的完美特點,我就應該當著我的讀者們的面竭盡全力為它辯護。」    
  政治革命與科學革命的比較並不限於熱情這類內在因素的範圍。例如,每一場政治革命都有一系列的與接管權力機構有關的武力活動,這是它們的主要特點。查默斯·約翰遜(1964,6)則明確地指出,「那些並非由改變體制的暴力行為而引起的」劇烈變革,「就是其他形式的社會變革的例子。」雖然人們通常也許不會認為科學革命中包含著暴力活動,但是,科學中許多偉大的革命業已顯示出了一種與實際推翻一個政府相類似的活動模式。在一場科學革命中,往往會有一系列這樣的活動,通過這些活動,可以獲取對科學界和教育部門等的控制,並控制住科學院、科學實驗室以及那些負責政策制定、財力分配的重要的科學委員會中的權力寶座。這一點在蘇聯非常富有戲劇性的李森科革命中可以看到,在這一革命過程中,正統的(西方的)遺傳學的勢力被擊潰了。李森科及其追隨者控制了蘇聯科學院的遺傳學部門和農業實驗站系統。他們重寫了教科書以適用他們那些新的非正統的觀點,而且,他們還對整個遺傳學的教育和實驗系統作了重新安排。這些革命者把所有拒絕恪守這條新的革命路線的遺傳學家甚至科學院院士從其崗位上趕走了。蘇聯很有影響的遺傳學家N.I.瓦維洛夫雖是蘇聯科學院院長的兄弟,但也銷聲匿跡了;事實上,1943年他去世的時候,並沒有發表官方的訃告來說明他在集中營的最後歲月和最終死在集中營裡的詳細情況和具體的日期。    
  在2O世紀30年代的納粹德國,納粹黨人不僅把猶太人免了職,而且還批准進行一場革命運動,去清除德國科學界中的「非雅利安人」或過多的理論思維的污痕。這場運動的兩個領導者就是,諾貝爾物理學獎獲得者菲利普·勒納德和約翰尼斯·斯塔克。在希特勒的統治下,斯塔克試圖整頓並擴展德國的物理學界,但是他受到了以麥克斯·馮·勞厄為首的一些勇敢而正派的人的反對,其中有麥克斯嘈朗克,阿諾德·索末菲,以及維納爾·海森伯等,斯塔克把他們稱作是「科學中的白種猶太人,」「愛因斯坦精神的總督」(參見赫爾曼1975,615)。勒納德是斯塔克的老師,也是他的朋友和同事,勒納德還是一位極端狂熱的愛國者,他堅信,一個「被繳了械的民族」就是一個「恥辱的民族」(赫爾曼1973,182)。在德國科學家和醫生1920年的年會上,勒納德與愛因斯坦進行了公開的辯論,勒納德「猛烈的惡意攻擊」和他「毫不掩飾的反猶偏見」使得這場辯論格外引人注目。早在1924年,勒納德在結束他關於物理學的一次學術講演時,把阿道夫·希特勒吹捧成「一個具有清醒頭腦的真正哲學家。」他成了希特勒的首席物理學權威,並且出版了一部四卷本的關於實驗物理學的著作,題為《德國物理學》(1936-1937),他把這部書定義為「雅利安物理學」或「雅利安人的物理學。」他說:「科學……是由種族決定的,是由血統決定的。」「德意志物理學」組織,有官方的納粹黨人做其後盾,但除此之外它從來沒有像李森科及其追隨者在蘇聯的遺傳學領域所做到的那樣,獲得對德國物理學的全面控制。只有少數幾個同行加入了斯塔克和勒納德的行列,而他們的「努力,除了對第三帝國的支持以外,沒有留下什麼成果」(赫爾曼1973,182;拜爾琛1972)。    
  當然,由於政治勢力而導致的科學變革,並不僅僅限於20世紀的蘇聯和納粹德國的集權主義。我們會發現,笛卡爾主義的勢力在不同階段對法國科學界從思想到機構的控制,也許就是一個早期的例子(薩頓1982)。富有革命精神的笛卡爾主義者,為了擴大勢力,在可以想像得到的每一個階層,與代表傳統力量的耶穌會會員和他們的學校、與教會及其巴黎大學、並且與亞里士多德主義者進行了鬥爭。他們獲准參加了一些有影響的沙龍的活動,並且最終,從知識分子中吸引了一批追隨者。不久之後,笛卡爾主義者控制了學校(中等學校和耶穌會會員的私立高等學院)以及大學。笛卡爾主義者在巴黎科學院中有一個強有力的代言人,這就是科學院的「常務秘書」豐特奈爾,他不僅是一位堅定的笛卡爾主義者,而且還撰寫了一部論述笛卡爾的宇宙渦旋(「旋風渦」)體系的重要著作。雅克·羅奧是一位著名的笛卡爾的追隨者,17世紀後半葉,他的綜合教科書取代了傳統的著作,並且成了標準的科學知識的來源;這部教科書被印刷了一次又一次,並且被譯成數種不同的語言。    
  1687年,伊薩克·牛頓提出了新的富有革命性的科學理論,很明顯,該理論所要打敗的真正敵人並不是亞里士多德主義者和經院哲學家,而是笛卡爾主義者及其以渦旋說為基礎的物理宇宙學。牛頓在其《原理》第二篇的結論中指出,笛卡爾的假說「是完全與天文現象相牴觸的」,它所導致的是一場「混亂而非對天體運動的理解。」不過,這還不足以駁倒笛卡爾主義者以及其他一些人;一場主動的遊說不得不在許多戰線上同時進行。首先是明確地尋求政府的支持,這場運動是在牛頓向是家學會及其支持者詹姆斯二世國王呈送他的《原理》(第一版)時發起的。埃德蒙·哈雷知道國王對海軍事務感興趣,他就為國王寫了一個專門的說明來介紹《原理》中討論潮汐運動部分的內容(參見科恩和斯科費爾德1978,&5)。由於教會在涉及思想的各個領域有著如此強大的勢力,所以,牛頓主義者想要控制新的玻意耳講座(這是根據化學家和自然哲學家羅伯特·玻意耳的意願設立的),當時,該講座由倫敦教會組織的八場證明基督精神的布道組成(參見格拉克和雅各布1969)。這些講座立即就成了解釋牛頓科學的重要媒介。    
  牛頓主義者遵循了羅奧所選擇的路線,他們推廣通俗的介紹新科學的講座,並且廣泛地進行示範以便使這門學科的內容更合乎人們的口味,更易於人們理解。威廉·惠斯頓和J.T.德扎古利埃都是牛頓理論的倡導者。牛頓則利用他個人的影響,在一些重要的大學裡用信奉牛頓學說的教師取代了信奉經院哲學的教師和信奉笛卡爾學說的教師。不久就出現了一個強大的牛頓學說網,其中包括愛丁堡的科林·麥克勞林,劍橋的羅傑·科茨,牛津的戴維·格雷戈裡,另外還有其他一些人。為獲得對教科書的控制,牛頓的信徒塞綴爾·克拉克給他所翻譯的羅奧論自然哲學的著作加了一個批評性說明。正是這位克拉克,在與萊布尼茲的著名論戰中,為牛頓進行了辯護。最終,羅奧的論著變成了假借已被修正了的笛卡爾主義的名義傳播牛頓的自然哲學的重要著作。牛頓的其他信徒們則撰寫了新穎的教科書。最後,在牛頓夫倫敦擔任造幣廠督辦的時候,他被選為皇家學會的會長,他利用這個職務可以確保這家機構去參與為確立牛頓哲學地位所做的鬥爭,並且在與萊布尼茲關於誰先發明了微積分的爭論中捍衛牛頓的領先權。    
  這些例子,絕大部分是從成功的或部分成功的革命中選出來的。當然,除此之外還有一類情況,即革命失敗的情況。在政治領域中,失敗的突出例子有1848年的革命和俄國1905年流產的革命。科學家和科學史家一般都不談失敗的革命。也就是說,他們傾向於只用「革命」這個名稱去命名那些實際已取得成功的運動(參見第2章)。還不曾有人寫過一部科學失敗史。這也是革命問題的一個方面,在這方面,科學活動顯然不同於政治活動和社會活動。    
  政治革命或社會革命與科學革命不同的最後一點,就是目的。從某一種意義上講,這兩種類型的革命都有一個特定的狹義的目的。例如,牛頓革命的目的,就是建立一個新的合理的力學系統,在此基礎上,人們就可以追溯和預見地球和空中所觀察到的現象。這個目的的實現是以質量、空間、時間、力和慣性等概念為出發點的,而已它還包含著萬有引力概念。這看起來與創建某一種社會這類目的有些相似,例如,在創建一種社會的目的中,可能就包含著經濟上機會均等、政治自由、建立議會體制或代議制政府等等要求。真正的區別在於,在大部分政治革命和社會革命中,目的被說成是即刻便可以達到的。比如,毫無疑問,俄國革命的目的就是建立一個共產主義國家和無階級的社會。這個目的的實現,從未被看作是一系列無止境的政治革命和社會革命的前奏;一旦這個理想的國家建成了,以後也就沒有革命的必要了。然而科學的發展,尤其是問世紀和18世紀革命時期過後的發展,使我們預料到,科學將要進行一系列連續的沒有終點的革命。在這裡,不存在這樣一個最終的特定的目標:一旦它實現就意味著不再會有革命發生了。舉例來說,牛頓的信徒就充分意識到,還有些領域,比如化學。光學、熱學以及生理學領域,十分需要進行一次科學革命。甚至在地球動力學和天體力學領域內,太陽和地球的同時運動過程中月球的運動,仍然是一個尚未解決的疑難問題。在科學中,一次成功的革命也就為進一步的革命制定了一個革命的綱領,而一場政治革命和社會革命(至少在理想上)則有一個最終的革命希望實現的綱領。    
  革命性科學與社會    
  科學革命在社會中所起的作用與政治革命或社會革命的作用是完全不同的。通過策劃或宣傳推翻業已建立的社會秩序或政治制度、提出一種可以付諸實踐以至有可能導致一場社會革命或政治革命的理論、進而參與一場革命運動,社會上的或政治中的激進分子對現行的社會秩序或政治制度構成了威脅。因此看起來,社會中的或政治上的激進分子,對於我們的生活方式、我們政府的體制、我們的價值系統是一種直接的潛在的危險,甚至似乎會給我們的家族系統、我們的家庭、我們的財產和我們的職業帶來危險。對於「富人」和「窮人」來說,顯然,這方面的討論的確與富人更有關係,不過,即使窮人也可能希望在現行的制度中(哪怕是在很小的範圍內)取得成功並成為富人,因而避開革命運動。另一方面,科學中的激進分子對科學中現行的知識結構或狀態構成了直接的威脅,但並沒有在整個社會範圍內構成威脅。當然,科學的確會對一般的男男女女的生活產生影響,不過,這種影響往往只限於一定的程度,並且,這種影響不是直接的而是間接的,是一些實際應用帶來的結果。以聚合物化學這門基礎科學為例,這門科學本身對社會並沒有什麼影響,但是,把它用於生產人造纖維,這門科學便對我們的生活方式、我們的經濟體系、以及可能的就業情況的重新安排產生了巨大的影響。對於雷達、超音速飛行、核動力、戰勝疾病以及探索空間等等來說也是如此。科學革命實際附帶的成果,就是技術革新,隨之而來的是舊的職業消失和新的職業可能出現。    
  然而,有一些革命思想卻遭到普遍反對,因為從某種程度上講,它們似乎威脅著一些對於社會秩序十分重要的信念。達爾文的《物種起源》(1859),在外行的讀者中,甚至在一些科學家中,引起了很大的敵意,我們應當看到,這種敵意從本質上講是沒有科學根據的。並非整個世界真的關心這些技術性的問題,例如:物種的變化、由來和穩定性,自然選擇、生存鬥爭、或適者生存等等,至少人們並不關心這些表述適用於野生的動植物還是家庭培育的動植物。不過,對宗教界而言,達爾文進化論的內在含義的確令人煩惱,因為它對《創世紀》頭幾頁中有關創造物的說明提出了懷疑。人與猿有著共同的祖先,人在自然界中並不具備自有歷史記載以來所有的哲學和宗教給予他的那種獨一無二的地位,這些戲劇性的論斷使許多人有了一種名副其實的苦悶感。科學革命的這一方面——亦即它們對嚴密的科學領域之外的男人和女人們的思維活動的影響,被稱作是意識形態的組成部分。    
  哥白尼學說的內在含義,即人類及其所居住的地球在宇宙中的中心位置被別的星球取代了,也是一個革命性科學思想中含有意識形態成分的有趣的例子。看起來,當人們被告之:他所居住的行星已經被從一個固定的中心位置上移走了,它只不過成了(用哥白尼的話說)「另一個行星,」而且從物理上講,成了一個相當不起眼的行星,此時此刻,對他的自尊心肯定是一個實實在在的打擊。約翰·多恩(他大概還沒有信奉那些支持或反對那種新體系的最為簡潔的、專門的天文學論證)寫道,沒有一個固定的位置,地球就會丟失,而且人甚至不知道到何處去找它:「所有的內在聯繫都不復存在了。」馬丁·路德對專業天文學(即使有所瞭解的話)瞭解的並不多,然而,甚至在沒有閱讀哥白尼所寫的任何東西時,他就對哥白尼思想產生了強烈的反感。    
  哲學家、神學家、政治學家和社會學家,以及受過教育的男人和女人們,在考慮整個物理宇宙和自然界,考慮「自然規律」、宗教或宗教信仰的基礎、以及上帝的本質甚至政府的形式時,他們的思想方式也會受到牛頓革命的影響。不過,哥白尼思想也許最終超越出了嚴格的科學範圍之外,其影響比牛頓思想更大,這是因為,那種以為人在宇宙中有著獨特的地位、而且唯人獨尊的觀點,亦即傳統的人類中心說,被哥白尼學說動搖了。從這方面講,哥白尼的影響大概與達爾文的影響而不是牛頓的影響更為相似。    
  西格蒙德·弗洛伊德把人們對他的革新的敵意與類似的人們對哥白尼思想和達爾文思想帶有敵意的反應進行了比較,他就是根據他個人的痛苦經歷和他對歷史的長期考察進行著述的。也許,愛因斯坦革命所引起的,是20世紀世界範圍內知識界最大的轟動。當然,大部分人並不理解愛因斯坦的理論,儘管如此,他們還是認為,新的相對論物理學為意味著「任何事物都是相對的」這樣一種廣義的相對主義提供了依據,對於宗教、倫理和道德方面的「絕對」信仰而言,不再有什麼可以站得住腳的標準了。    
  1973年,在牛津的一次赫伯特·斯賓塞講座上,卡爾·波普爾對科學革命和意識形態革命作了區分,這種區分還是很有用的。在他看來,一個是「一種新的理論合理地推翻一種已被確立的科學理論,」另一個則包含著「對於思想意識(甚至那些把某些科學結果摻入其中的思想意識)『社會給予保護』或『社會予以承認』的所有過程。」「哥白尼革命和達爾文革命」說明了究竟是怎樣「一場科學革命引起一場意識形態革命」的,從而也就例釋了科學革命在什麼情況下可能有著不同的「科學的」和「意識形態的組成部分」(1975,88)。革命這兩個方面最令人感興趣的大概是,一場革命也許在科學中有著深刻的影響,但其構成中卻沒有意識形態的組成部分。一個突出的例子就是場論物理學的引入,這項工作大部分是由法拉第和麥克斯韋完成的,它使物理學基礎發生了全面的革命,而且從根本上取代了物理學的牛頓基礎,它牢固地根植於有心力這一概念之中,並且為相對論物理學開闢了道路。儘管從那時起每一位物理學家都意識到,這一學科已經發生了極為根本性的轉變,但是,在對經典物理學的這種大膽的改造中,卻不含任何意識形態方面的成分。量子力學,「物質理論的歷史中一次最為根本性的科學革命」(波普爾,1975,90),也是如此。量子力學革命沒有任何意識形態方面的成分,海森伯的測不准原理並沒有像幾年以前的相對論那樣抓住公眾的想像力,這些事實使物理學家們長期感到困惑不解。值得注意的是,至少到目前為止,在我們這個時代偉大的分子生物學革命中,也並未含有任何驚人的意識形態方面的成分。    
  社會上對科學革命的第二種敵意,也許可以說是對科學的成果和應用的一種反應,而不是對科學本身的一種反應。由於許多民用技術和軍用技術的迅速進步都是由新的科學或科學革命導致的,現在已經有了這樣一種傾向,即把科學和技術看作是同一回事,甚至有人認為科學應對技術負責。這並非是一種全新的現象。在大蕭條期間,以科學為基礎的技術革新速度過快的增長,被認為應對所謂的因技術發展而導致的失業負責,以致於一度出現了一種「暫停科學」的要求。我們已經看到,對我們時代耗資巨大的空間計劃,有些人提出了反對意見,其中這樣一些人的反對尤為強烈:他們寧願看到公眾的錢花在改善我們的城市條件或從事其他的社會慈善事業上,而不願把這些錢花在更新我們對太陽系和宇宙其他部分的知識上。而且,對於那些以最新的生物學發現和物理學發現作為其技術基礎的武器,許多人已經表露出了一種顯而易見的強烈關注。我們周圍那些善良的女士和先生們,將會譴責污染和其他的環境惡化方面的現象,而且——也許對,也許不對——把這些惡果歸咎於作為技術革新之主要動力的科學。還有如此之多的人認為,科學發展所經過的革命並非是樂善好施之舉,而且對於「人類的條件」來說並不意味著真正的進步。    
  除了這類考慮之外,在科學共同體自身之中,有這樣一種普遍的信念,即認為科學中的每一場革命都是一種進步。當然,總會有些頑固分子出來反對任何會摧毀現有的概念、理論和普遍信念的重要的革新。科學中的每一場偉大的革命都會在一些科學家中引起反對意見;其反對的程度和範圍,甚至會被看作是反映革命性變化的深度的一種尺度。此外,每一位科學家都不會願意他花了很多的時間和很大的精力學來的技能和專業知識變成過時的東西,從這種意義上講,每位科學家在保持現狀中都可得到一種即得利益。儘管對於變革會有這樣一種出於本能的反對,但是,與在社會政冶系統中所看到的情況不同,科學系統中並不存在試圖為保持事物的現狀和壓制科學中的革命運動而組織起來的保守黨派。在科學中,你常常會看到激進分子和保守分子(甚至個別反對革命的人),而且,總會有這麼一些人,他們更喜歡舊的方法和方式,而不喜歡新的。然而我認為,所有科學家都會同意已故的保羅·西爾斯記錄下的對人文學科的一位同事的一段回答,這位同事說:「我想,你會把我看作是一個守舊的人,但我認為,細菌與疾病沒有什麼聯繫。」他回答說:「不!我並不認為你是一個守舊的人;我認為,你只不過是無知而已。」    
  由於科學革命會在科學領域中產生一種革新,而受其影響的主要是不同的科學家,因而非科學家並非一定要理解全新的科學。許多不同的科學家、甚至大部分科學家,尤其是其專業範圍與革新無關的那些科學家,也許對新的科學理論難以理解。愛因斯坦的相對論理論就是這樣的一個例子。曾經有過這麼一種流行的說法,即只有8個人(或12個人)懂得相對論,這反映出該理論的所謂難理解性給人留下的深刻印象。可是,它對於公眾而言的那種難理解性,既沒有影響科學共同體對相對論的承認,也沒有影響大眾們提出這樣一種看法,即愛因斯坦是一個天才,他那難以理解的、革命性的理論,是20世紀最偉大的思想成就之一。    
  總的來講,科學著作只是為了寫給不同的科學家看的,與此不同,藝術、音樂或文學作品往往並非(當然也不排除)只是為了讓藝術家、音樂家或作家欣賞或閱讀而創作的。文學作品生來就是讓大家讀的,藝術作品生來就是讓大家看的,而音樂作品生來就是讓大家聽的。此外,藝術家、音樂家和作家的生活,在相當大的程度上取決於有欣賞力的觀眾、聽眾或讀者所付的酬金和版稅。這是一種對創作領域中真正富有革命精神的那些人不利的情況,每當大眾的口味可以決定創作領域中的可接受性準則時,這種情況幾乎就會不知不覺地出現。當然,也有一些例外,例如斯特拉文斯基和畢加索的情況就是如此。一種總體上「全新的獨創風格」,尤其是在藝術界,似乎已經使畢加索取得了普遍的成功,而且其成功的範圍遠遠超出了公眾對他的作品所能理解的範圍。毫無疑問,在本世紀20年代,能夠閱讀、理解和充分欣賞詹姆斯·喬伊斯作品的作家和批評家的人數,與當時能真正理解愛因斯坦廣義相對論的科學家的人數相差無幾。不過,儘管許多科學家還不能把愛因斯坦的這一理論全部吃透,或者,儘管他們在閱讀愛因斯坦的著作時尚不能輕鬆自如或完全理解,但愛因斯坦的結論卻被他們接受並應用了。再看著喬伊斯的情況,他的作品只獲得了評論界的稱譽;而讀者大眾和大部分以寫作為生的人並沒有接受和應用喬伊斯的全新的改革,因為他們很難讀懂他的《菲內根的覺醒》(這部作品在《變遷》週刊上連載發表時,曾被稱作是「進步的作品」),而且,如果採用新的風格就會使作者脫離讀者,這樣就會妨害而不是改善他們的職業狀況。    
  一些保守的社會(所有高度組織化和制度化的社會,從要自我保護這個意義上講,本質上都是保守的),對科學中的革命活動的容忍程度已經並不單單限於容許其他形式的精神或藝術的創造性成就的存在,它們甚至還對其予以鼓勵,這真是一種自相矛盾而且令人費解的現象。然而,一個有著極為激進的政治、社會或經濟觀點的男人或女人,就有可能遇到障礙(特別在涉及到就業問題上時更是如此),這些障礙會對正常的前途的發展產生妨礙作用,而且,這種人,作為一個持不同政見者,甚至有可能會遇到法律或國家的壓制,不過,對於科學家來講,一旦他或她最激進的觀點取得成功,那就會獲得特別的榮譽。科學是一種特殊的事業,在這種事業中,革命活動已經制度化了;這種系統不僅承認獨創性並賦予它很大的價值(正如R.K.默頓告訴我們的那樣),而且還給予成功的革命者大筆獎金並在社會方面給予報答。在文學、藝術或音樂領域中,極端的激進分子會被當作是先鋒派的成員,而且他或她的觀眾、聽眾或讀者有可能寥寥無幾;與科學相比,這些創造性領域對於革命者既沒有報答、獎金,也沒有榮譽。此外,值得注意的是,儘管諾貝爾獎金定期地獎給那些做出過業已變得十分重要且確實具有革命性的貢獻的科學家,但在文學界還不曾有過這樣的獎勵來獎賞那些有著類似的重要性和革命性且具有創新精神的作家,如奧古斯特·斯特林堡,亨裡克·易卜生,馬塞爾·普魯斯特,詹姆斯·喬伊斯,或弗吉尼亞·沃爾夫等。    
  社會之所以願意支持和獎勵革命性的科學,甚至支持和獎勵某種極端的通常難以理解的科學,其主要原因就在於,社會對於實際利益的期望是經常不斷的,例如,希望生活得更健康更長壽,希望有更好的交通運輸和通訊條件,有新的得到了改進的人造纖維,希望有效率更高的農業和加工業,希望日常生活中有更多的方便,國防事業中有更為完善的設備,如此等等。過去半個世紀的經驗一次又一次生動地證明,越是富有創新性和革命性的科學,其實際應用的意義也就越為深遠,影響也就越為廣泛。    
  對科學革命的預見    
  儘管每一位科學家都會對即將來臨的革命有所意識,但是,並沒有什麼明顯的普編的跡象可以告訴科學領域中甚至最為敏銳的觀察家,下一場革命將在那裡發生、將採取什麼樣的形式。即使最有才華的科學家也無法精確地預見他們自己將會引起什麼樣的革命。(這正好與政治革命者或社會革命者形成了對照:政治革命者或社會革命者都有一個事先制定好的綱領,因而能把其革命活動對準精心確定下來的目標。)    
  在科學中之所以無法準確地預見革命將在哪裡發生或它將由什麼構成,一個主要的原因就是,不同的科學彼此都可謂是「藝術」。在一個領域中某項不可預見的革命性革新,也許會為某個別的領域提供手段,從而導致該領域取得驚人的進展。這是因為,某一科學領域中的革命性進展,往往依賴於其他科學領域中的革命,這種不可預見性是快速地按指數增加的。分子生物學的興趣就是一個例子,尤其是DNA結構的闡釋,它需要利用物理學中發展起來的一門技術——X射線晶體學。由於技術中最為迅速的變革往往來自基礎科學中那些無法預見的革命,因而在技術的預測方面,尤其是對於技術領域中即將來臨的革命的預測,也就有了一種按指數增長的不確定性。計算機科學家中流傳著這樣一種說法:在本世紀40年代末50年代初,計算機這門新興專業的一位大專家曾預見說,只要有六、七台計算機就能滿足美國未來的需要了,再多幾台就能滿足整個歐洲的需要了。儘管當時的計算機十分龐大,但最終表明,這個數字還是太小了。這位不知名的預見者難以預測到,在未來,一系列的革命(如固體物理學中的革命那樣)竟然能完全改變計算機的大小、性質和功能。    
  科學中的革命是不可避免的,從這個意義上講,它們也是不可抗拒的,至少,只要科學繼續存在,情況就會是如此。當然,它們也許不得不等待,直到有一個特殊的富有革命精神的天才來點燃導火索。而科學家們,正如我們所說的那樣,是不希望革命受到阻礙的。不過,這些革命的進度,或者,它們發生的頻率,既可能減慢也可能加快。也就是說,有些因素,例如大規模的財政支持,能夠加快科學進步的速度,能夠使更多的領域向具有革命性的科學活動開放,因為這種支持能為研究提供更多的人力,能夠製造或購買昂貴的儀器設備。開展野外調查,或考察、探險,進行觀測,在科學共同體中建立起更完善的通訊系統,以及給那些富有創造精神的女士和先生們更多的時間進行思考(亦即,讓他們從過去繁重的教學和管理崗位上解脫出來),所有這些都需要大筆的資金。有可能獲得職業基金和用於培訓研究生的獎學金,這種希望吸引著具有創造潛力的青年男女步入科學界。相反,資金匱乏不僅限制著購置和製造研究用的儀器設備、限制著考察的進行,而且還限制著人們外出和進行無拘無束的交流,以及對於進步來說必不可少的科學情報機構的中樞系統的活動。更為重要的是,缺少資金會使專業人數和獎學金的數額減少,並且會縮小用來招募下一代科學家的通信網。這種人力的減少,就會使富有革命精神的天才人物在恰當的時間位於恰當的位置上的可能性減小,從而直接減緩科學革命的速度。    
  科學革命概念的轉變    
  今天,談論科學革命、哥白尼革命、達爾文革命、計算機革命、信息革命等等已經不足為奇了。近年來,幾乎科學技術中的每一個進步,都在每天的新聞報道中被描述成是一場革命。從某種程度上可以認為,這是因為在語言的使用中有些詞使用得太濫了,但另一方面,這也是這樣一個簡單的事實的反應,即科學中已經發生了許多革命,而且還在繼續發生著革命。在我撰寫本章時,只要我向書房中的一個書架上瞥一眼就會看到十幾本有關計算機的書,這些書的書名都有「革命」的字樣。誰會否認已經有了一場計算機革命呢?    
  不過,即使到了20世紀,科學家和科學史家也並沒有普遍認為,科學是通過一系列的革命而進步的。在本世紀上半葉,人們一般認為,科學中發生革命是極為罕見的事。相反,科學被看作主要是以一種漸進的方式發展的,也就是說,科學是通過一個累積的過程而發展的,在這個過程中,一個小的發展或增長,多少有點規律地隨著另一個進步或增長的發生而出現。按照這種模型,比通常增長量大很多的發展,例如與牛頓、拉瓦錫、達爾文、盧瑟福或愛因斯坦等人的活動相當的進步,也許可以說是構成了一場革命;革命的發生,也有可能是一個又一個本身很小的進步累積而成的。然而,如此重要的科學領域中的重組活動,即使有人認為它們的確發生過,其發生也會被認為是極為罕見的。    
  喬治·薩頓,科學史這一學術研究領域的主要奠基者之一,並不是一位科學革命的偉大信徒。他甚至這樣認為,其實只是我們膚淺的「對科學進步的第一印象」告訴我們,科學是通過不連續的巨大發展而前進的。這些巨大的發展像一組「巨大的樓梯,每一級巨型台階都代表一個必不可少的重要發現,即那些幾乎是驟然之間就使我們到達了一個更高的水準之上的發現。」他說,當我們「作出我們的分析時」,我們發現,這些大的進步……可以劃分成較小的進步,而那些小的進步還可以劃分成另外一些更小的進步,直到最後,這些進步似乎完全消失了為止(1937,21-22人許多科學家和史學家們都同意這一點;盧瑟福(1938,73)說,「並非任何一個人都會理所當然地做出一項驚人的發現,」這段話實際上充分地再現了R.A.密立根的這一粗暴的論斷——科學中發生革命是極為罕見的事。薩頓的分析使他確信,科學所具有的積累性是它的一個主要部分;事實上,他(1936,5)斷言,科學只不過是「實實在在地積累和漸進著的」人類活動——J.B.科南特(1947,2O)和其他一些人也都贊同這一看法。在許多分析家看來,科學中的革命,倘若確實發生的話,那麼一定像社會政治領域中那些偉大的革命一樣,是一些並不常見的事,『包們只是偶而地打斷一下在其他方面均為「常態的」有規律的或漸進式的發展。    
  1962年,T.S.庫恩的《科學革命的結構》一書,從根本上改變了我們對科學變化的看法。沒有幾本科學史方面的著作曾經引起人們如此巨大的興趣和持續這麼長久的討論。甚至那些並非在所有細節上都同意庫恩的分析的人,也不得不承認,科學的發展並非必然就是一個積累的過程,科學中存在著一些大的革命,在這些大的革命之間還有一些較小的革命,革命的過程是科學知識增長模型的一個組成部分。    
  在其具有創新性的研究中,庫恩並沒有闡述一般的歷史,而是根據與庫恩所說的「常態科學」交替出現的一系列革命,闡述了科學變革的社會動力學。庫恩圖式業已適用於多種不同的領域,如歷史政治學理論,科學和公共政策(生物醫學知識的應用除外),除了適用於歷史、哲學和科學社會學以外,它甚至還可以用來說明現代大學的性質問題。人們對庫恩大膽描述的一個主要反應,就是對他分析的某些部分提出了懷疑,並指出,他的圖式並不是普遍適用的,它只適用於某些科學、或某些特殊的時期或特定的事件。人們對他的專門術語(即著名的「範式」這個詞)的確切含義,也不得不提出疑問(或者說,不得不對這個術語含義的模糊性和多重性加以探究)。在涉及到科學變革時使用革命這一概念是否合宜,對此已經有人提出了疑問。這些問題以及庫恩的貢獻將在本書第2章和第26章中進行討論;這裡只需認識到,在有關科學的過去、現在和未來的討論中,庫恩對對於革命這個概念的推廣使用有著引人注目的影響。    
  翻一翻任何有關當代科學史的著作或文章,看一看世界各地的雜誌中賦予科學革命無處不在的名聲,就可以瞭解到,本世紀扣年代以來事態是如何變化的。自1962年以來,大批專門論述17世紀科學革命的著作問世了。其中有5本〔作者分別是巴薩拉,裡格希尼-博內利和謝伊,布洛,卡尼,以及羅西〕涉及到編年史,而且所有這些書,其大部分內容都是不同領域中嘗試定義、解釋或分析科學革命原因的那些學者所作論述的摘錄。在這幾本書中,喬治·巴薩拉編的那本書討論了現代科學興起的「外在因素和內在因素」;在這裡,編者「有意地避開了『科學革命』這個術語,而使用了一個不那麼講究但更為精確的短語『16世紀和問世紀科學的興起。』」在第15屆國際科學史大會上(愛丁堡,1977),討論哲學、方法論和歷史的第11小組中,每6篇文章中就有1篇涉及到革命問題。    
  在大量的而且還在不斷增長的有關科學革命的文獻中,在對這一課題幾乎每一個可以想像得到的方面的研究和分析中,幾乎無人提及這個概念的歷史。劉易斯·福伊爾的著作《愛因斯坦和科學時代》(1974,241—252)則是個例外,這本書例舉了把革命這個概念用於科學之上的一些例子,這些例子主要是19世紀末和20世紀的。倘若事實上科學史家並非大都以忽視他們自己的學科和專業的歷史而著稱的話,那麼,科學史家對這一論題的忽略或許更會令人驚訝(參見薩克雷和默頓1972;薩克雷1980)。    
  本書的目的就是要填補文獻中的這個空白——在科學家、哲學家和史學家構想出的科學變等的道路上,探索四個世紀以來諸多變革的由來。在許多情況下,那些使用「革命」這一術語的學者們,心中所想的恐怕不是別的,只是用一個歷史的比喻來表示某一偉大的轉變,或某一項確實很有意義的發明。這也是一種印象主義的並且帶有個性色彩的用法;我懷疑,學者們在論及科學中的革命時,心中所想的是否總是它與某個特定的社會革命或政治革命相類似。不過,我們將考察許多實例,它們表明社會革命和政治革命的理論對科學革命概念的改變產生了強烈的影響。我們還將看到,這些概念是怎樣受到學者們所生活的時代中實際發生的社會革命和政治革命的進一步影響的。    
  例如,在世界許多地方,那些具有革命性的科學,其形象都受到人們對1917年俄國革命中產生的布爾什維主義的厭惡的影響。在18世紀,拉瓦錫尚且可以把他的化學革命與法國正在進行的政治革命相比較,當時,法國革命正處在波旁王朝的君主專制制度的更迭這樣一個較為溫和的階段;然而不久,當革命的過火行為進入了恐怖時期時,這種比較就失去了它的那種意義,而拉瓦錫本人也在斷頭台上一命嗚呼了。生活在18世紀後半葉的英國史學家,在考慮光榮革命甚至在考慮美國的獨立戰爭時,大概非常有理由把革命看作是溫和的,是對恢復英國人的某些自然權力起到了一定影響的。不過,這樣的史學家也必須合情合理地承認,法國大革命是有害的一大災禍,因為伴隨著它的是更為狂熱的社會暴力活動,它對業已建立起來的秩序的破壞也更為徹底。這不像是一個理論上的例子,因為它把愛德蒙·伯克的觀點準確地描述了出來。    
  當前的一種觀點為革命概念隨著時間的推移而變化提供了一個關鍵性的例子,這種觀點認為,科學革命也許已經延續了一個世紀,甚至延續了三個世紀,即從1500年到1800年(霍爾,1954)。這不僅使得這場科學革命成了有歷史記載以來持續時間最長的革命,而且,它也許還暗示著一種與光榮革命、美國獨立戰爭以及法國大革命等模式完全不同的革命概念。也就是說,現在流行的有關科學革命的觀點,在有意或無意地使用著這樣一種革命概念:這種概念顯然不是通過從一組假定的政治革命和社會革命的原則和實踐中進行抽像、並把它們原封不動地用於對科學增長的思考之上得來的。    
  無論一種給定的有關科學變革的觀念是受社會政治理論或社會政治事件的影響,還是受其他外部原因的影響,我們都可以胸有成竹地說,它總要受到科學發展本身的影響——即總要受到使科學家們對其領域的認識、或者使其專業中的實踐一天天發生戲劇性變化的那些理論、發明或系統闡述的影響。從對科學變革的本質毫無認識的時代到親眼目睹科學變革的時代,史學家、哲學家或科學家對科學變革究竟有什麼看法,我們尚無法充分瞭解。只有在將來的某個時候,我們才能夠正確地評價:更大的社會範圍內的那些看法和事件是以什麼樣的方式影響了對這些事件的解釋的。出於這個原因,本書把相當大的篇幅集中在具體的科學發展的各個階段上——亦即對一個理論被構想、被討論、被反對、被改造、直到最後被承認有可能導致有關自然界的一種革命性的新觀點為止這一過程的各個階段,進行探索。簡而言之,本書不僅要討論科學革命的概念,而且還要展示一些實際發生的科學革命事件的主要特點,對於這些事件來講,革命這一思想是完全適用的,並且,這些事件還倒示了不同世紀中科學革命的典型。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第2章 科學革命的幾個階段    
   過去的十年中,科學史家和科學哲學家掀起了一場對科學革命或科學進步的方式進行各種各樣分析的熱潮。在這些科學史家和科學哲學家中,有費耶阿本德,庫恩,拉卡托斯,勞丹,波普爾,夏皮爾,圖爾明,以及我本人。在此期間出版的大量文獻中,很多都對這些分析中的這種或那種分析內在的一致性、廣泛的適用性或普遍的應用等問題進行了一系列的論證,爭論的主要部分集中在T.S、庫恩的思想上。要正確地評價庫恩的那些論述的真正價值,並無必要在每一個細節上都與他一致。庫恩的論述很獨特,它們都是以「範式」這個概念為基礎的(1962;1970;1974;1977)。所謂範式,就是一組共有的方法、標準、解釋方式或理論,或者說是一種共有的知識體。在庫恩看來,所謂科學中的革命,就是這樣的一種範式向另外一種範式的轉換,他認為,科學形勢中出現的危機使新的範式的產生成為必然,從而導致了這種範式的轉換。在一個公認的範式中,科學家們的活動被稱之為「常態科學」,這種活動通常是由「解難題」構成的,這,也就是增加業已得到承認的知識的儲備。這種常態科學會一直延續下去,直到反常出現時為止。反常最終會導致一場危機,隨之而來的就是一場將要產生新的範式的革命。    
  在應用這一模式的過程中已經出現了一系列的問題。其中之一就是,庫恩是在數種不同的意義上使用「範式」這個詞的(馬斯特曼1970;庫恩1970);另一個問題是,並非所有的革命都是從危機中產生的;還有一個問題,即這一整套模式在物理科學中的應用的效果似乎要比它在生物科學中應用的效果好(邁爾1976;格林1971)。不過,庫恩的分析有個實實在在的成就,那就是提醒我們注意到:革命的發生乃是科學變革中的一種具有規律性的特徵,而且,科學中的革命還有一個重要的社會組成部分——新的範式被科學共同體接受。庫恩業已做出了重大貢獻,他使得人們的討論從科學思想之間的衝突轉移到持有這些思想的科學家或科學家集團之間的衝突上了。此外,他還著重強調了革命的某些特徵,例如:反常的出現(它會導致危機狀況的生成,從而促使革命的發生),新、舊範式之間存在的不相容性(它成了跨越範式的那種有意義的對話的障礙),以及在大革命之間有小型的革命存在,如此等等,不一而足。    
  現代科學已經存在四百年了,我本人的研究與庫恩研究的主要不同之處就在於,我一直在探討:對這四百年間科學中所發生的那些革命性變革,參與其中的目睹者和同時代的分析家們各持什麼態度。這種探索方法把革命這~概念看作是一個複雜的、從歷史上講是不斷變化的整體——它必然也要受到政治領域中的革命理論和革命事件的影響——而並非單單只是有關科學變革如何發生的一種觀念。我也做了嘗試,只要有可能,就把同時代人對待革命的看法與以後的歷史學家和科學家的說明,包括我們當今時代的歷史學家和科學家的說明在內,並列而論。我對科學中的革命的辨別。主要是以對歷史證據的檢驗為依據,而不是看它們是否符合某一固定的分類(參見第3章)。其首要的一步是考察科學中引起革命的那些思想的起源和發展的模式,在我撰寫的《牛頓革命》(1980)這部書中,我就曾以這種方法探討過牛頓的那些具有革命性的創新之舉。下一步就是對科學革命的細微結構加以考察,正如這裡所做的那樣,我把新思想或新理論的起源或者新體系(或新範式)的起源當作出發點,然後追溯它們公佈於世和普及傳播的過程,最後,明確劃定那幾個為科學共同體所接受的階段,亦即導致人們所公認的革命的那幾個階段。    
  我們怎麼才能知道一場革命已經發生了呢?對此存在著兩類標準。一類來源於根據嚴格的定義所作的邏輯分析,另一類則來源於歷史方面的分析。科學中有許多重要的革命,例如牛頓革命、達爾文革命、愛因斯坦革命、化學革命以及近年來的分子生物學革命和地球科學中的革命等等,都是從這兩方面的標準被證明是革命的。它們都通過了我在第3章中給出的那些對革命的檢驗。在本章中,我的目的就是考察:我所發現的構成了科學革命之特有順序的那些前後相繼的階段,以及參與其中的目睹者和同時代的分析家們在為這類革命提供文獻證明方面所扮演的角色。科學中確實有革命發生,我認為這是已知的事實,儘管我意識到:有些人不相信這一點,即使在那些相信者當中,對於科學發展的哪些事件構成了革命也還沒有一致的意見。    
  從思想革命到論著中的革命    
  在對大量的革命進行研究的過程中,我發現,在所有的科學革命中都有四個主要的階段,這四個階段清晰可辨、前後相繼。第一個階段我把它稱之為「思想革命」,或曰「自身中的革命」。當一個科學家(或一個科學家小組)發明了解決某一個或某一些重要問題的根本辦法時,或者發現了一種新的使用信息的方法時(有時候是使信息的有效範圍大大超出現有的界限),當他(或他們)提出了一種新的知識框架、而現有的信息在此之中可以以一種全新的方式得到表述時(從而導致一種誰都未曾料想到的預見),或者引入了一組改變現有知識特性的概念或提出一種革命性的新理論時,第一階段的革命就會發生。簡而言之,這革命的第一階段,乃是在所有科學革命的萌生之時總能發現的、由一個或數個科學家去完成的過程。它是由某一個人的或某一個小組的創造性活動構成的,這種活動通常與其他的科學家共同體沒有相互作用。它完全是在自身中進行的。當然,這種創新也是從現有科學的母體中產生的,而且常常總是現行科學思想的一種根本性轉變。此外,它表現出與為人們一般所接受的哲學的某些準則、與當時的科學模式和科學標準有著密切的關係。不過,在新的科學中表現出其自身具有革命潛力的那種創造性活動,往往都是私下或單獨進行的。    
  新的規律或發現,總是作為日記本或筆記本中所記載的事項。或者以一封信、一組短文、一篇報告或一份詳盡的報告書的概要等形式被記錄或記述下來的,它們最終也許會作為一篇文章或一部著作發表、出版。這就是革命的第二個階段——對一種新的方法。概念或理論的信仰。通常,這一階段的構成是:寫出研究綱領,也許,還要像拉瓦錫那樣,指明其結果將「注定」(參見格拉克1975,用戶給物理學和化學帶來一場革命)。不過,這種信仰的革命依然是私下進行的。    
  科學中的每一場革命,全然是作為一個科學家或科學家小組的思想活動而開始的,然而,一場成功的革命——一場能夠感染其他科學家講能影響科學未來的進程的革命——不可避免地要通過口頭或文字告知同行們。對於科學中所發生的革命而言,最初的思想革命階段和信仰革命階段,都是私下進行的,不過它們必然要導致公開的階段:把思想傳播給朋友、同事、同行,以至隨後在整個科學界範圍內傳播。今天,這第三個階段的開始,可以採用以下這幾種形式:如打電話,通信,與朋友或最親近的同行們座談,或者,在某人所在的研究室或實驗室內舉行小組討論會,隨後,更為正式的介紹將會在研究室傳統的學術討論會或某次科學大會上進行。如果沒有引起同行們強烈的反對意見,或者,批評者或學術報告的作者本人沒有發現根本性的缺陷,那麼,這初步的交流也許會導致這樣的情況:它不是公開地而是作為非正式的出版物流傳於世,也許,有人會建議把它作為一篇科學論文或一部專著正式出版。「論著中的革命」這個術語,確切地描述出這第三個階段;在這個階段,一種思想或一組思想已經開始在科學共同體的成員中廣泛地流傳了起來。    
  思想革命,往往要等到科學家把其思想完全付諸於文字時才算結束。牛頓在天體力學方面的重要貢獻,就是一個著名的例子。1679年,在與羅伯特·胡克的通信中,牛頓獲悉了一種新的分析行星運動的方法,隨後,他便把這種方法用於解決當時用面積定律尚不能解釋的行星沿橢圓形軌道運動的原因問題。接著,他又把他的初步發現付諸文字,不過,(據我們所知)他並沒有把他的思想及其推論完全寫出來。在哈雷(168年8月)來訪詢問有關力和行星軌道的事宜之前,牛頓甚至未曾公開承認過他業已取得了這樣驚人的進展。後來,牛頓把他的成果整理成了一份豐富而詳實的報告,並且,在哈雷的建議下,牛頓於1684年11月把他的成果送交皇家學會註冊,從而使他的發明領先權可以得到保護。哈雷十分清楚,在牛頓之前,還不曾有人對導致行星運動的力提出過全新的、具有革命特性的分析。不過,在牛頓剛剛為哈雷和皇家學會準備好那篇論文之後,亦即,在他於1685年的頭幾個月將其私下的思想中的革命轉變成公開的論著中的革命之後不久,牛頓就在他那卓越成就的基礎上更上一層樓,進而發現,太陽和每一顆行星彼此之間總是要以引力形式相互作用,因此,每顆行星既要作用於其他行星,也要受到其他行星的作用——這是通往發明萬有引力概念之路最為重要的步驟,而萬有引力這一概念,則是牛頓的科學革命的基礎(參見科恩1981;1982)。    
  科學中的革命在這最初三個階段的任何一個階段中,都有可能會失敗。也許,一個發明者或發現者私人的文獻材料被放在檔案中,在相當長的時間裡無人問津,以致落滿了灰塵,而這時再想用這些思想引發一場革命,已經為時過晚了。倘若作者及早決定把其發現送去付印,或者以其他的形式進行廣泛的傳播,那麼,一場革命也許業已發生了。在托馬斯·哈里奧特(1560-1621)未發表的有關天文學、數學和物理學的論文中,在伊薩克·牛頓(1642-1727)的數學手稿中,就有兩個這樣的例子,它們本來都可能成為巨大的科學迸步,然而由於這些材料未能付印出版,所以直到三個多世紀以後,這進步才發生。我並不想暗示,如果哈里奧特在天文學和物理學中的發現(雪利1981)或者牛頓在數學中的新發明(牛頓1967)付梓問世了,那麼,它們必然會引起一場革命。我只是想說,這兩個例子都表明:巨大的科學進展,很有可能僅僅由於未能被人們問津,因而直到三個多世紀以後在我們這個時代高深的研究計劃實施之前,它們都未能發揮出它們所具有的革命潛力。    
  在某些情況下,革命的失敗也許並不像哈里奧特的情況和牛頓的情況那樣,是因為科學家未能把其著作送去公開出版而造成的。從埃瓦裡斯特·伽羅瓦在代數方面所做的基礎性工作(群論)中,就可以找出這樣的例子。伽羅瓦(181-1832)確實是將其成就付諸文字了,並且把它們送交給法國科學院準備發表,但是,這些成就卻未能被承認。伽羅瓦還沒來得及把其所有的數學發現和研究計劃整理好以便全部撰寫出來,他就在一次決鬥中被殺死了。他的生命賦予他的時間,只夠他完成一份短文來說明他所創立的群論的思想;而那些在當時可能會使其同時代人信服並有可能引起數學革命的論著,卻始終未能完成。    
  勒內·笛卡爾(1596-1650)的經歷,則是對在公開論文階段革命進展又一次被延誤的說明。1633年,他拋開了《宇宙論》的激進的手稿,這部手稿的主要論題是宇宙起源學,其中包含了對慣性的一般定律首次完整的闡述。他剛剛聽說枷利略和哥白尼的天文學學說被判有罪,而他想像不出怎麼能在此時出版他那部含有哥白尼天文學理論的《宇宙論》呢?他甚至把《人論》這部著作中有關生理學的部分隱匿了起來,因為他難以想像把對生命科學的論述與作為其基礎的哥白尼學說分割開來。即使這樣,笛卡爾革命也沒有被完全徹底地、永久地埋沒起來,因為在笛卡爾去世木久,《宇宙論》這部書中有關宇宙學以及生理學的部分就發表了。除此之外,笛卡爾還不停地撰寫他的另一部著作《哲學原理》,並且出版了這部著作;在這部書中,他闡述了慣性定律和他在宇宙學方面的部分觀點;不過,實現這場革命的強有力的工具,卻在一段時間內被剝奪了。    
  從論著中的革命到  即使某位科學家的著作公諸於世了,但在有足夠數量的其他科學家開始相信論著中的理論或發現、並且開始以新的革命的方式從事他們自己的科學事業之前,科學革命仍不會發生。在此時此刻,能夠導致科學革命的手段,只不過就是把某位科學家或某一科學家小組成員思想上的成就進行公開的交流。這就是每一場科學革命的第四個或者說最後一個階段。    
  據科學史記載,許多革命性思想從來都沒有超出過公開發表的階段。催眠術就是一個很好的例子。梅斯梅爾曾提出過一個具有革命精神的醫學「科學」系統,這是一個與他的醫療實踐相關的系統。儘管他在外行人中(達恩頓1974)和某些改宗了的醫生中贏得了一大批追隨者,但是,梅斯梅爾的概念和方法最終還是被醫學和科學的研究機構拒絕了,因為這些機構發現,這些概念和方法沒有科學價值。它們無法證實動物磁性說的催眠「流」的存在。    
  在本世紀,很多具有革命性的「現象」領域,也都類似地因為科學評論家們無法找到它們存在的真實依據而被拒絕了。1903年在法國發現的N-射線就是其中之一。這些射線曾在科學共同體中引起了極大的注意,而它們的發現者勒內一普羅斯佩·布隆德洛也曾名噪一時,不過後來卻又聲名狼藉。因為最終表明,N射線只存在於它們的發現者的內心之中,而其他一些願意相信它們的科學家們,顯然只是在內心中暫時中止了他們正常的科學懷疑(羅斯莫達克1972;奈1980)。本世紀20年代在蘇聯發現的生育輻射也是如此。根據假定,這種輻射含有一些由生長中的植物或其他生物釋放出的射線,它們能夠穿透石英,但卻不能穿透玻璃。對於植物生理學與輻射物理學交界之處這個令人興奮而且具有革命性的新問題,發表的論文數以百計。然而最後,精確的實驗證明,這些射線並不存在。在另外一場這類失敗的革命中,保羅·卡默勒在維也納宣佈,他已經證實了獲得性特徵的遺傳。1926年,那個也許會成為他證明獲得性特徵能夠被遺傳的蟾蜍交配的標本,其實是攙了假的;他在蟾蜍皮下注射了墨汁。    
  這些例子(卡默勒及其攙了假的標本也許應該除外;參見凱斯特勒1971)的說明,自欺欺人的行為和大批追隨者的激動心情,幾乎都有可能把論著中的革命變成科學中的革命。從一定的程度上講,這些應屬於「邊緣」科學甚或「病態」科學的範疇(蘭米爾1968;羅斯坦德1960),但是,一場失敗的科學革命未必就是這樣——儘管通常很難區分什麼是過分激進的東西,什麼是病態的東西。蘭米爾解釋說,總的看來,「不誠實的行為寥寥無幾。」科學家們也會「因主觀印象、不切實際的妄想或知覺閾的相互影響而誤入迷途,他們對人類自己究竟能做到什麼的這種無知,使他們自己上了錯誤結果的當。」    
  兩次流產的革命,一次是維利科夫斯基的輻射宇宙物理學,另一次是聚合水,都說明了這個問題的困難。伊曼紐爾·維利科夫斯基試圖用一組有關太陽系是如何進入其目前狀態的激進觀點,使物理學發生一場革命。他的革命理論的一部分是:根據《聖經》與其他早期記錄,僅在幾千年前,金星曾重複地與地球和火星發生過碰撞;當時,金星是顆彗星。無庸贅述,維利科夫斯基的觀點與有關動力學和引力的基本定律是矛盾的。他認為在行星相逢時,電力和磁力超過引力的作用。儘管他的思想激進,尤其在一些公開出版物上,得到了廣泛的傳播,但卻沒有被科學共同體承認。事實上,他們已有了一些嚴肅認真的看法,甚至還出現了一大批反對勢力。1973年,在美國科學發展聯合會的一次會議上曾發生過一場爭論。五位科學家(其中有卡爾·薩根)對行星碰撞理論進行了抨擊;只有維利科夫斯基本人為它作了辯護(參見戈德史密斯1977;薩根1979)。在1979年12月2日(亦即維利科夫斯基逝世兩周之後)《紐約時報》(New York Times)有關這一事件的評論中,羅伯特·費斯特羅列舉了維利科夫斯基三個業已得到證實的預言,另外還有七個重要的預言卻受到了直截了當的反駁。他不無遺憾地說,「問題」不是「別的」,因為「在我們的一生當中,再也沒有什麼能比目睹一場科學思想的革命更令人激動的了。」然而「不幸的是」,他得出結論說,「證據並不支持這種可能性。」    
  聚合水,最初被稱之為「異常水」,是1961年由一位在一小型的省級科技研究所工作的俄國化學家發現的;俄國一位著名的物理化學家鮑裡斯·V.傑裡亞京,蘇聯科學院一個很有威望的研究所中一個龐大班子的領導者,幾乎立即接手了這項研究(參見弗蘭克斯1981)。這種液體是從普通水中產生的,但它與我們所知道的水的性質幾乎沒有一點是相同的:它的沸點與水的沸點不同,冰點也不同。在1969年6月27日出版的美國最主要的科學雜誌《科學》的一篇文章中,作者提出了光譜學上的證據來支持下述的看法:這些物質的屬性「再也算不上是什麼異常的情況了,確切地說,它們是一種新發現的物質即聚合之水或聚合水的屬性。」這種聚合需要「一種以前未被認識到的粘合工藝,以便來構造一個只含有氫原子和氧原子的系統。」起初,西方的科學家們對這項發現並不怎麼重視。但是不久,關於聚合水的研究就在英國展開了;隨後,美國也開始了大規模的研究,與此同時還召開了許多討論會,美國國防部提供了數以百萬計的資金作為支持。因為審定研究投標的一位人士寫信給美國空軍科研局說:「這種類型的工作將會導致全部化學(包括與空軍有很大關係的那部分在內)的一場革命。」(弗蘭克斯1981,186)英國著名的結晶學家J.D.貝爾納曾歡呼說,聚合水是「本世紀最重要的物理-化學發現」(同上,49)。    
  沒過多久,有關聚合水的研究論文,就宛如潮湧一般發表在一些較有名氣的科學雜誌上了;1970年11月傑裡亞京在名望頗高的《科學美國人》雜誌上,發表了一篇關於這種「超密度水」的說明。這種新發現的內在意義也引起了人們的一些思考。在讀者面很廣而且很有權威性的英國雜誌《自然》上(1969,224:198),賓夕法尼亞州的一位教授發出了警告,他說,如果「以犧牲外界在任何條件下都能找到的普通水為代價使(水的)聚合體狀態出現,」那麼,地球上的生命也許就會全部滅絕。「地球上水的聚合化也許會使地球變成金星的一個毫無二致的複製品。」他總結說,必須極為小心謹慎,因為「一旦聚合核在土壤中散播開,再做什麼都無濟於事了。」    
  當然,持懷疑態度者也不乏其人,其中有些相當坦率。他們勸告海軍科研局、空軍以及國家科學基金會不要用財政贊助來支持聚合水的研究,以免最後給人一種荒唐可笑之感。在寫給《科學》雜誌(1970,168:1397)的一封題為《「聚合水」令人難以置信》的信中,喬爾·R.希爾德布蘭德,美國物理化學界的老前輩,表達了科學共同體的許多成員對聚合水是否存在的懷疑。最終表明,聚合水的那些屬性,純係(弗蘭克斯1981,136)「不同類型和不同層次的拼湊的產物。」《自然》雜誌的一篇社論沮喪地說:「有好幾位實驗者全力以赴地進行工作以尋求這樣一種可能性,即那樣的拼湊也許可以用來說明他們的大部分觀察,但是實驗失敗了,而且是沒什麼可值得誇耀的失敗。」    
  聚合水這件事對分析科學革命有著特殊的意義,其所以如此,不僅在於它是一場失敗的革命,而且還在於它最初成功的方式。大部分失敗的科學革命,都是一些從未超出過我所說的論著中的革命階段的革命。也就是說,他們在科學共同體中未能引起人們足夠的支持來重建能夠構成一場革命的科學理論。其他一些革命的失敗,則是因為實驗發現反駁了它們。它們當中的許多革命根本就沒有通過最初那很有價值的檢驗。不過,在聚合水這個事例中的那場革命(至少在一段時間內),即使算不上是場確確實實的革命,那也可以這麼說:它幾乎構成了一場嚴格意義上的科學革命。許多信徒對這個課題進行了大量的研究,並發表了很多研究論文,其中有不少都是由一些很重要、很有名氣的財政資助者倡導的;有關這種新物質屬性的論述,在一些重要的雜誌上擴散開來。為了解釋這種異常的聚合是怎樣在水中產生的,那就需要一場革命。從這種意義上講,也許,把聚合水的發現描述為一種需要一場革命的發現(或一種具有革命性的發現),比把它說成是一場嚴格意義上的革命更為恰當。倘若聚合水意味著一場革命而不僅僅是什麼別的革命的產物,那麼,也許有人就想說,儘管科學共同體中持有強烈懷疑態度者佔有相當數量的比例,這場革命也幾乎成功好幾年了。然而,這種懷疑態度甚或明顯的敵視,是任何科學革命初期階段都有的一種常規的特徵。    
  直到最後也沒有發生什麼聚合水革命,因為嚴格的實驗檢驗最終要求人們放棄對這種聚合水的信念。可以理解,為什麼許多科學家一定要克服他們原來所持的那種懷疑態度,而且還要加入那些從事聚合水研究的人們的行列之中。這是因為,人們總有一種強烈的慾望要投身於科學的前沿,要成為為新的有爭議的事業而工作的隊伍中的一員。這些研究人員們不大可能搞什麼陰謀來哄騙他們的科學家同行,但是相反,他們卻很可能由於想獲得具有建設性成果的慾望過於強烈而自己欺騙自己(參見齊曼1970)。這種被迷惑的情況為數甚多,其歷史是一個很值得那些研究科學社會學、科學心理學以及科學革命本質的人去探索的問題。聚合水事件的興衰,展示出在今天激烈競爭的科學系統的壓力之下人們在實驗室中是怎樣實際工作的:他們的所做所為,並不總是與對抽像真理的理想追求這~長期以來業已形成的傳統形象相一致的。    
  任何一位科學家對放棄業已接受並據之推進其專業工作的那組觀念,都會有一種自然的牴觸情緒,而這常常與積極參與一場革命運動的那種慾望相衝突。通常,新的和具有革命性的科學系統所遇到的是牴觸而不是熱情的歡迎。這是因為,維持現狀對每一位取得了成功的科學家來說,在思想方面、社會方面甚至財務方面都有好處(參見巴伯1961)。當然,如果每一種革命的新觀念都受到熱情的歡迎,那麼,其結果也許將是一片混亂。    
  既頑固又蠻不講理地堅持某項論證,是對科學變革進行抵制的一個方面,而這種堅持,實際上也就是實力和穩定性的一個根源。許多已經嘗試過或已經計劃過的革命根本就沒有通過檢驗。也許它們的預言未被證實,也許其實驗基礎被證明是錯誤的或不恰當的,或者可能,其理論本身被揭示出是有缺陷的。假如一種新提出的理論或方法沒有什麼實際利益的話,為什麼要採納它而斷送一門科學的生命呢?正是由於這種嚴厲的檢驗,使得許多具有革命性的科學發展遭到拒絕。科學事業不同於政治領域和社會領域,對於不同的科學家給革命以合法地位的各個步驟,科學事業均已承認了;這樣,儘管會受到科學中保守勢力的抵制,但革命運動並不是非法的,並不會超出已被人們接受的科學變革的規範之外。而且,在科學中對革命的拒絕也是一個有序的過程,它並不依賴什麼不可抵抗的壓力。    
  當然,這種系統並不總能充分發揮作用。在遺傳學的基礎定律的發現中就可以看到這樣一個觸目驚心的實例:科學革命的發展出現了中斷。在19世紀m年代,格雷戈爾·孟德爾發現了遺傳學的基礎定律。孟德爾在一家公開出版但鮮為人知的雜誌上發表了他的著作,而他的論文也確確實實被編入了有關這個問題的文獻目錄指南之中。然而,它卻被忽視了半個世紀,直到1900年,它又幾乎同時分別被卡爾·科倫斯、埃裡克·切爾馬克、雨果·德·弗裡厄斯重新發現(奧爾拜1966)。德·弗裡厄斯是偶然看到他的傑出前輩的這一著作的,他使這一著作引起了科學界的注意。在孟德爾發表其獨出。已裁的論文的時代,科學界人土所探討的是遺傳的變異和融合,而不是固定性;科學界對他的發現尚無思想準備,因而忽視了它。從某種意義上講,孟德爾也許領先了他的時代半個世紀。    
  那些受過光的發射、傳播和吸收像連續的波動現象這一學說教育的科學家們,顯然在19O5年最難放棄這一已被接受了的光的理論,而轉過來去承認愛因斯坦那「具有啟發意義的」不連續的光的量子概念。對於任何一位按照動植物的物種是固定不變的這一信念培養出來的人來說,當達爾文於1859年提出物種進化觀時,讓他們接受這一概念肯定同樣也是很困難的。不過,一個激進的理論也可能在某些方面很有意義,這可以使得人們對它的好感很快超過對舊理論的偏愛。可能,它因能解釋一些反常現象或預見一些意外的新現象而贏得一些信徒;也許,它能把各自獨立或互無關聯的科學分支統一起來;或者,它可以使討論達到更為精確的程度,甚至能簡化那種當時所作的假設。有時候,新的理論會從一個戲劇性的實驗或觀察中獲得支待。例如,1907年愛因斯坦在其廣義相對論中預言,光線在引力場中會發生彎曲,而這一點被實際證明則是在1919年發生日全食期間。不過,儘管得到了證實,但在那以後40年左右的時間裡,廣義相對論並沒有成為大多數科學家關注的焦點,僅有相對來說數量不多的一些對宇宙學問題感興趣的天文學家和數學家使它有所發展。只是在第二次世界大戰後,亦即該理論提出大約40年之後,廣義相對論問題方成了許許多多物理學家和天文學家實際研究中具有頭等重要性的問題。就這樣,甚至是在該理論已被確證了的情況下,從論著中的革命到物理學領域中真正的大規模革命還被延誤了很長的時間。    
  愛因斯坦在1905年就發表了論述狹義相對論的論文這一事例,為論著中的革命與科學革命之間出現中斷的現象提供了明確的證明。愛因斯坦的這篇論文的題目是《論運動物體的電動力學》,當時,哥廷根大學的物理學家馬克斯·玻恩所研究的正是這個問題。玻思是由大衛·希耳伯特和赫爾曼·閩科夫斯基執教的一個研究班的成員,這個研究班的研究課題是「運動物體的電動力學和光學」。玻恩(1971)記述說,這個研究班的學生「研究H.A.洛倫茲、亨利·彭加勒、G.F.菲茨傑拉德、拉莫爾以及其他一些人的研究論文,但是愛因斯坦的名字卻未被提及。」1906年畢業後,玻恩去了劍橋大學,在那裡聽了約瑟夫·拉莫爾主持的電磁學理論的演講和J.J.湯姆森的有關電子理論的演講,可是,「仍然沒有聽說過愛因斯坦的大名。」只是後來,1907—1908年在布勒斯勞時,玻恩才從兩位年輕的物理學家那裡得知有關愛因斯坦的論文的情況,這兩位物理學家是弗裡茨·賴歇和斯坦尼斯勞斯·洛裡亞,他們建議他讀一下這篇論文。他讀了,「而且立即獲得了深刻的印象。」玻恩回憶說,當時人們對愛因斯坦的瞭解只不過是,「他是伯爾尼瑞士專利局的一個文職公務員,」這一切顯然說明,他不是這個研究班的成員。    
  在發表其有關狹義相對論的著作的同一年,愛因斯坦還在一家重要的科學雜誌《物理學年鑒》上,提出了他對普朗克量子概念的根本性修正。即使如此,直到本世紀20年代為止,它也未能超出論著革命的階段。R.A.密立根進行了一系列實驗,試圖證明愛因斯坦錯了。可是他發現,事實恰恰相反,愛因斯坦對量子理論大膽的重新闡述,確實預見到了實驗所證實的光電效應定律。然而,他卻盡其所能斷然否認愛因斯坦對量子理論的修正是正確的。儘管在1913年,對於尼爾斯·玻爾有關新的原子模型的革命性建議來說,愛因斯坦的新概念有著重要的意義,但是,在這一年推薦愛因斯坦去柏林工作的時候,他的保證人們(其中也有普朗克)都感到,有必要為這位被推薦者在量子領域中的想入非非表示歉意。從這個事實中可以看出,愛因斯坦的新概念並未得到普遍承認。    
  有時候,由於革命的科學家缺乏正統的憑證,論著中的革命也許就不能轉變成一場科學中的革命了。對於已被確立的科學專業而言,出自該專業隊伍之外而對它所做的那些根本性修正,科學家們對之總是不屑一顧。毫無疑問,維利科夫斯基及其思想最初遭到敵視,在很大程度上是由於這個事實:他本人並非是某個公認的科研部門的成員,他並不是某所大學、某個研究所或某個工業實驗室的工作人員;他是一位非專業人員,一位業餘愛好者。此外,他最初是在《哈珀斯雜誌》一篇通俗性文章中而不是在一家嚴肅的科學雜誌上提出他的思想的,這違反了正統的程序。當然,維利科夫斯基思想最終被拒絕的主要原因是:它們不正確,或者說,它們不精確,不是定量性的,以致於無法用觀察或實驗對它們真正地進行檢驗。    
  在100多年前的19世紀70年代,J.H.范托夫遇到了幾乎與此完全相同的情況。當時,他提出了不對稱的碳原子概念;這種帶有革命色彩的思想修正了正統的化學理論,對此,大部分化學家持敵視態度,甚至未給予認真的考慮。德國偉大的有機化學家赫爾曼·科爾比也是批評者之一。他之所以不重視范托夫的思想,部分是因為,范托夫只不過是「烏得勒支獸醫學校的」一個成員。科爾比寫道,他不是去追求合乎邏輯的和「精確的化學研究」,對此他「毫無體驗」,相反,范托夫「曾認為,騎上珀伽索斯相當方便(顯然,獸醫學校給他貸了款),而且可以相當方便地表明……在他飛往化學的帕爾納索斯山頂峰的大膽飛行期間,原子是以什麼方式在整個宇宙空間中自己聚集起來的」(科爾比1874,477;參見斯內爾德斯1974,3)。范托夫思想遭到反對的另一部分原因是由於這樣一個事實:他曾把原子和分子描寫成彷彿是具有物質實在性的,而這與大部分有機化學家的思想是大相逕庭的,化學家們願意使用原子和分子概念,但對它們是否真實存在卻持懷疑態度。今天,范托夫有關不對稱碳原子的革命性思想,業已被公認為是立體化學的基礎了。    
  假如在通往科學革命的道路上有這麼多的障礙,那麼,任何新的理論或發現取得成功,或多或少都會令人感到驚訝。事實上,許多革命思想並非是以或許能被它們最初的提倡者們承認或接受的形式倖存下來的;相反,在以後的革命者的手中,它們均已發生了變化。舉例來說,在lop年開普勒發表經過他本人徹底重建了的哥白尼天文學學說以前,哥白尼於1543年在其著作《天體運行論》中詳盡闡述了宇宙學體系,並未對天文學產生十分重要的影響。我們可以覺察出,從開普勒那時起,天文學開始了一場革命,這場革命以牛頓的工作而告結束。然而,這場革命並非僅僅是一場被延誤了半個世紀的哥白尼革命。確切地說,這門新的天文學根本不是真正意義上的哥白尼天文學(儘管人們仍然常常把它稱作是「哥白尼革命」)。在重建中,開普勒基本上拒絕了哥白尼幾乎所有的假定和方法;所保留下來的,只是其原來的中心思想,即太陽是固定的,而地球每年則在環繞太陽的軌道上運行一周,同時,它每天還自轉一周。不過,這種觀念也並不是哥白尼最早提出來的,這一點哥白尼很清楚;它來源於他的一位古代老前輩薩摩斯島的阿利斯塔克。    
  在大陸漂移理論的歷史中,顯然也有與上述相同的變化現象。在魏格納於第一次世界大戰前發表他的革命性學說到這場革命於20世紀60年代最終被承認之間,我們又可以看到有著一段明顯的歷史間隔。不過,魏格納所想像的是,各大陸曾經在海中像巨大的平底船似的分散地航行著或被推動著,它們就是這樣在地殼上運動;而最終革命的發生則是基於海底擴張這一概念,即海底擴張使地殼的巨大斷面(板塊)以在一邊增大、在另一邊裂開的方式運動著。由於這些板塊可能環繞著大陸的陸地塊體,因此,它們的運動就引起了大陸的分離。與上述哥白尼革命的那個例子相同,在這場革命中,魏格納理論中所保留下來的主要是這一思想:今天各大陸彼此相互所處的位置,與它們在地球形成時的情況並不相同。    
  失敗的科學革命通常也就銷聲匿跡了。但一場政治革命或社會革命(1848年的那些革命和1905年流產的俄國革命)失敗了,它仍然可能是一個很有意義的事件,它可以用來作為社會政治條件或問題的一個標誌,值得歷史學家們去重視(蘭格1969;斯特恩1974;烏拉姆1981)。有些失敗了的政治革命,其目的也許仍舊能在以後的革命時期在一定的程度上得以實現。然而,科學史家一般則不考慮革命的失敗,除非它們是些「反常」科學的例子。其所以如此,也許是因為大多數科學史都是由科學家自己寫的,他們對歷史上真理的成功和發展階段,比對歷史中真理和謬誤混雜時的興衰沉浮階段更感興趣。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第3章 鑒別科學革命發生與否的證據    
   對科學革命的討論,不可能完全避免這樣一組相關的問題:(1)什麼是革命?(2)我們怎樣才能說一場革命是否業已發生了?乍看上去,它們似乎可能並非是迥然不同的,尤其在相信所有完美的定義一定要具有「操作」成分時更是如此。結果表明,對科學中的革命是否發生,即使沒有清晰的定義,也是有可能進行有效的檢驗的。    
  庫恩(1962)把科學中的革命表徵為:當一系列的「反常」已經導致了一場「危機」時所發生的(用他的原話來說)「範式」的轉換,這樣的表徵有助於我們系統地闡述一個定義並進行檢驗。然而,在試圖使反常、危機和範式這三個概念精確化時,我們卻又面臨著一個三重問題。此外,還有(業已提及過的)這個問題,即庫恩的圖式並非絲毫不差地適用於所有的科學革命。    
  對於革命由什麼構成的定義問題,我也無法輕而易舉地給出一個答案。我重申一下,具有歷史意義的是,在現代科學存在以來的四個世紀左右的時間裡,科學家和科學的觀察者們已經傾向於把某些事件稱之為革命了。這些事件包括概念的根本性變化,標準的或已經被接受的解釋規範中的徹底更迭,出現新的假設、公理,可接受性知識的新的形式,以及包括部分或全部這些性質同時還具有其他性質的新的理論。牛頓革命導致了具有根本性的萬有引力概念,而且實現了用數學語言來表述和發展自然哲學的目的;笛卡爾革命被斷定是以「機械論哲學」為基礎的,它用物質和運動來解釋所有現象;氣體的分子運動理論、放射性概念等的引入,都是以概率論為基礎的,而量子理論甚至對簡單的非概率的因果理論予以否認;進化論否定物種是固定不變的,而且,它還引入了一種不允許對個別事件進行預測的科學;相對論不僅敲響了絕對時空的喪鐘,而且從根本上改變了顯然過於簡單的同時性概念;哈維革命提出了這樣一種思想:血液通過動脈從心臟流出,又通過靜脈流回心臟,它就這樣不斷地循環著,而且,哈維革命還拒絕了這樣一種源遠流長並且得到了完全確認的學說:血液只不過是靜脈中的漲潮和落潮,它是不斷地從肝臟中產生出來的。在所有這些事例中,都出現過通常曾被(而且現在仍被)稱作革命的事件。無論我們是否喜歡「革命」這個詞,無論我們是否有能力提出一個適用於所有這些例子以及其他一些例子的定義,這都是一個歷史事實。    
  在這裡,我的主要目的是弄清楚被人們承認已經發生過的那些革命,而不是抽像地去分析某一個概念,因而,我的研究方法始終都是,考察人們是怎樣來理解科學中的革命的。而這就需要同時進行一種四項一組的系列檢驗,這組檢驗也許普遍適用於過去四個世紀中所發生的所有重要的科學事件。這些檢驗純粹是以歷史和事實為基礎的。構成它的第一部分是目擊者的證明,即當時的科學家和非科學家們的判斷。我想,在這些目擊者中,有哲學家,政治學家,從事政治事務的人,社會科學家,新聞工作者,文學界人士,甚至還有很有修養的外行人。當豐特奈爾記錄下他對所處的時代的印象時,牛頓和萊布尼茲仍然在世,並且還在為微積分的發展而工作,豐特奈爾的印象是,他們的創造已經在數學中引起了一場革命。在牛頓去世後的十年中,克雷洛為牛頓的《原理》而歡呼,稱它是力學科學革命的「新紀元」。拉瓦錫對化學革命的根本性改革,被他同時代的許多科學家看作是化學中的一場革命。而很多與達爾文同時代的人,則把進化論描寫成一場生物學中的革命。在本世紀20年代和30年代,即大陸漂移說的地位從論著中的革命轉變成科學中的革命很久以前,對於地球科學家而言,顯而易見,魏格納有關大陸運動的思想將會引起一場革命。所有這些革命都通過了第一個檢驗——當時的目擊者的證明。    
  上述例子中有三個是這樣:對革命的發生起著主要作用的科學家(拉瓦錫、達爾文、魏格納)都明確地指出,他們本人的工作大概會引起一場革命。這種與其他目擊者一致的意見,會增加這些目擊者們證明的力量。不過,這種特殊的證據不多,對此,顯然不應看得過重,因為大多數科學家由於科學事業常規的束縛,常常過於謙虛或過於拘謹,以致於無法對他們自己的創造作出這樣的評價。另一方面,假如沒有目擊者證實事件的發生(例如19世紀的孟德爾或巴貝奇的科學革命),對於一場科學革命實際上已經發生這類事後的歷史評價,我是不會過分相信的。    
  一個科學家也許會以為,他正在引起或者已經引起了一場革命,儘管以後的事件表明,這樣一場革命從未發生過。西默的電學理論和馬拉的光學理論就是兩個例子。此外,正如我們在第2章中所看到的那樣,在許多事例中,科學革命運動根本就未發展成為全面的革命——我們只舉幾個例子,如催眠術、N射線以及聚合水等就是如此。因而,我們需要進一步的檢驗以補充目擊者的證明。    
  第二項檢驗就是,對據說曾經發生過革命的那個學科以後的一些文獻進行考察。對寫於1543年與1609年之間的天文學論文和教科書的研究表明,哥白尼的思想和方法並未被採用。由此可以說,這一檢驗暗示著在那些年月裡並不存在哥白尼革命。與此形成對照的是,18世紀的大部分數學著作——無論是專業論文。報刊上的文章還是教科書——都是按照新的微積分思想(不是萊布尼茲的規則系統,就是牛頓的規則系統)撰寫的,從而為豐特奈爾有關微積分的發明是數學革命的新紀元這一論述,提供了具有確證作用的證據。類似地,假如我們把1687年以後(含有強有力的萬有引力天體力學成分的)數學天文學與《原理》發表以前的天文學加以對照和比較,我們就有了證明牛頓革命的證據。顯然,這項檢驗本身至多能在重組的程度上得出這麼一種主觀的判斷:它是否足以構成一場科學革命。不過對於在某一科學的重要著作中沒有發現此種影響這樣的否定性判斷而言,這種檢驗卻是確定性的。在許多情況中,證據的確是不容置疑的(例如,在微積分那個例子中),至少是得到了有力的確證。前兩項檢驗結果合起來,向我們強烈地暗示著某一場革命發生過。    
  第三項檢驗是,有相當水平的歷史學家、尤其是科學史學家和哲學史學家們的判斷。這裡大概不僅要包括現在的和近代的歷史學家的判斷,而且還要包括很久以前的歷史學家的判斷。18世紀的歷史學家J.-S.巴伊就是一個例子,這位歷史學家曾著述過與哥白尼有關的16世紀的一些事件。歷史學家或具有歷史學家頭腦的學者們(如哲學家、社會學家以及其他社會科學家)並不要求去驗證牛頓革命、化學革命或達爾文革命。把對所有這三項檢驗的肯定回答結合在一起,就能十分有力地令人確信:這些事件就是革命。歷史學家們可能普遍地把某一時期看作是革命時期,但從當時占統治地位的觀點來看,這些時期並非如此。一個主要的例子,我們不妨再提一下,就是哥白尼革命。我們會看到,那種認為在16世紀就已經發生過了一場哥白尼的天文學革命的觀點,其實是由後來的歷史學家們,首先是18世紀的蒙塔克勒和巴伊,發明出來並使之保留下來的虛構之物。古代目睹者的證明與以後的歷史學家的觀點之間的這種不一致,也許已經結歷史學家們提出了警告,勸他們對這種尚未證實的革命應持懷疑態度。通過對這種情況中的那些事件加以嚴密的分析就會使人們明白:錯誤是怎樣產生的,它是怎樣取決於與開普勒和伽利略相關的那些事件的,而這些事件卻是在哥白尼的論文發表(1543)半個或半個多世紀以後發生的。然而,這畢竟是一個歷史事實:在大約兩個世紀中,歷史學家和科學家都曾相信有過一場哥白尼革命。對這種在事件發生很久之後做出的判斷,一定要進行批判性考察,尤其當人們面對當代的歷史證據標準而作出這樣的判斷時更應如此。    
  我認為,「19世紀的統計學和統計思維領域中曾經有過一場偉大的科學革命」這一判斷,是一個正確的歷史判斷。從阿道夫·凱特爾、J.克拉克·麥克斯韋、路德維格·玻爾茲曼以及約翰·赫歇爾等人的著作中,也許可以發現這場革命的一些模糊跡象。可是我不知道,對於這場革命,同時代的人有過多少明確的闡述(儘管赫歇耳緊接著就進行了評論),就像化學革命期間和達爾文革命期間同時代的人所做的那樣。這所意味的也許不是別的,而是我們的無知,它反映出我們對這個問題的歷史相當原始的知識狀態。既然很少有嚴肅的歷史學家關心或曾經關心過概率和統計學的發展,因而,革命的第三項標準在這裡就不十分適用了。不過還有第四項標準亦即最後一項檢驗標準,它也許適用於統計革命,這就是今天這個領域從事研究的科學家們的總的看法。在這裡,20世紀的物理學家、生物學家和社會科學家大都認識到,在他們自己的時代,以統計學為基礎的物理學(放射物理學和量子物理學)、生物學(遺傳學)和社會科學的建立,已經對過去構成了一種明顯的突破,而且,已經有過一場統計學革命了。    
  在這第四項檢驗中,我對現存的科學傳統,對構成了正在從事自己事業的科學家所接受的作為文化遺產一部分的神話,給予了相當的重視。神話在科學中起著有一定意義但卻又不恰當的評價作用,我敢肯定,這種作用類似於神話在一般社會中所起的作用。當然,有關科學英雄和據信是由他們導致的革命的神話,並不能成為過去事件的歷史證據,但是,它們卻給我們提供了證明某些重要時期確實存在過的線索,這些重要時期是指科學發展的形成時期。科學家們對於自己過去的總的看法,加強了另外三項檢驗所提供的那些證據。    
  無論如何,第四項檢驗並不是獨立於前三項檢驗的。顯而易見,科學家們有可能受歷史學家們的影響,而歷史學家們也有可能受科學家們的影響。也許,科學家和歷史學家都迷戀某一種悠久的傳統,就像在化學革命中那樣。甚至一種在錯誤基礎上建立起來的傳統,也會對以後的歷史學家和科學家產生強烈的影響,就像前面提及的哥白尼革命明顯地表現出來的那樣。    
  一個頗具啟發性的例子,就是我們這個時代中的地球科學的革命,在這個例子中,所有四項檢驗的結果都是同樣的。這場革命的基本概念是,地球表面的陸地曾經有過而且現在依然有著一種相對的運動,亦即大陸漂移。當艾爾弗雷德·魏格納在1914年的戰爭前首次提出大陸漂移理論時,它便被地球科學家普遍地認為是具有革命性的,而且,它在本世紀20年代和30年代得到了廣泛的討論(儘管它尚未真正地被地質學家和地質物理學家共同體接受)——從而通過了第一項檢驗:同時代的科學家的看法。此外,魏格納本人充分地意識到了他的思想的革命性。在本世紀60年代和70年代,建立在板塊構造思想基礎上的新型的大陸漂移理論成為地球科學家信念的一部分時,他們都願意把這種變化說成是一場革命。地球科學的文獻證明,一場戲劇性變化已經在這一學科中發生了,它與一場革命沒有什麼不同。這樣,大陸漂移理論就通過了第二項和第四項檢驗。最後,在進行第三項檢驗時我們也許會注意到,歷史學家已經寫出了一些著作,在這些著作中,大陸漂移思想的出現及其對它的承認,被描述為一場科學中的革命。許多歷史學家和科學家在討論大陸漂移理論時,甚至援引庫恩的思想,用範式和範式的轉換來描述這個問題。在這個例子中,既然我們所有的檢驗都被考慮到了,那麼,對於已經發生了一場革命還能有什麼懷疑嗎?大陸漂移理論通過了鑒定革命的所有檢驗。    
  對於我來說,同時代人的證明具有十分重要的意義。在後人的判斷中,對革命事業的考慮,比對革命的長期影響或對革命以後科學史的考慮要少,與此不同,同時代見證人所提供的,則是對正在進行之中的事業的直接洞察。舉例來說,這個事實就很有現實意義:達爾文不僅相信他的新思想將會導致一場革命,而且在1859年出版的《物種起源》的結論中也確確實實是這麼說的。他對「自然史中的重大革命」作了預見,像他這樣在已經出版的著作中如此大膽地發表這麼一個聲明(在這個例子中,就是在主要的出版物中宣佈這項發現)的科學家實屬罕見。達爾文的判斷得到了大批與他意見相同的人的附和。拉瓦錫和達爾文對各自思想中所蘊藏的革命的闡述,不僅分別得到了與他們同時代人的確定性判斷的支持,而且還得到了後來的歷史學家和科學家們所作的評價的支持。不過,自我評價也許是不可靠的。沒有幾位科學家和歷史學家知道羅伯特·西默爾,而知道他的那些人也很難同意他的這種觀點:他對電學的貢獻是「富有革命性的。」我們甚至會得出更為令人信服的判斷:讓-保羅·馬拉,不管他自己怎麼評價,從未在科學中引起過一場革命。    
  把自己的工作描述成革命的科學家似乎為數不多。我對這個問題進行了大約15年的研究,在此期間得到了許多學生和朋友們的鼎力相助,有些研究助手們的研究成果也使我獲益匪淺,而這些年的研究表明,那種科學家直言不諱地稱自己的貢獻富有革命性(或者認為自己的貢獻將會導致一場革命、自己的貢獻是革命的一個組成部分)的事例,充其量不過十幾個,按年代順序,這些科學家分別是:羅伯特·西默,J.P.馬拉,A.L.拉瓦錫,賈斯特斯·馮·李比希,威廉·羅恩·漢密爾頓,查爾斯·達爾文,魯道夫·菲爾紹,喬治·康托爾,阿爾貝特·愛因斯坦,赫爾曼·閩科夫斯基,馬克斯·馮·勞厄,艾爾弗雷德·魏格納,阿瑟·H.康普頓,歐內斯特·埃弗雷特·賈斯特,詹姆斯D.沃森,以及伯努瓦·曼德布羅特。    
  當然還有一些人,他們也曾引人注目地說過,他們已經創立了一門新的科學(塔爾塔利亞,伽利略)或一門新的天文學(開普勒),或者,發明了一種「新的哲學化的方法」(吉伯)。我們並不指望能發現很多17世紀末以前的有關科學革命的參考材料。在18世紀聲稱正在引起一場革命的那三位科學家中,唯有拉瓦錫一個人的工作成功地得到了他同時代的人以及後來的歷史學家和科學家們同樣的評價。    
  來自同時代的觀察者或參與者的有關科學革命的證據,顯然在一定程度上並不是十分可靠的。較早時期遺留下來的證據可能是偶然的;即使它以某種有形的形式(出版了的記錄、日記、註釋、通信以及諸如此類的東西)而存在,它也許仍然不為今天的歷史學家所知。缺乏這種明確指出一場革命已經發生(或即將發生)的文獻,並非總能用來作為沒有發生革命的一種確證。換句話說,這種同時代人的證據,是我們作出一場革命已經發生這一判斷的一個充分條件,但並非總是必要條件。    
  從某一正在進行的討論中獲得的信息也許是非常有價值的。1858年倫敦林奈學會會長的年度報告,就是一個很恰當的例子,這一年,達爾文和華萊士發表了他們兩人對物種通過自然選擇而進化這一問題首次相互的交流。然而那位會長卻說,過去的一年,並非是以改變某門科學面貌的一場革命而著稱的一年。我們是否應當設想,他對進化論的革命含義的反應是極為遲鈍的呢?不必如此。因為我們將會看到,他的報告表明,他是相信科學中會發生革命的,而且他猜想,生命科學中一場重要革命出現的時機已經成熟了。由此看來,他的陳述所要表明的是,並非僅僅宣佈有關進化和自然選擇等大膽思想就會引起偉大的達爾文革命。對於一場即將發生的革命而言,還需要有細緻而全面的文獻證明材料,以及非常完備的理論,就像一年以後達爾文在他的著作中所提供的那樣。僅僅闡述了激進的思想並不能導致達爾文革命,達爾文革命是由數量巨大的事實資料與高層次的理論推理之間的相互作用引發的。無可否認,這四項標準終歸還是些主觀的標準。顯然,它們並非對每一件可能發生的偶然事件都適用。不過,它們至少提供了一些條件,這些條件足以使我們判定革命是否業已發生,而這樣的判斷也許會得到進一步的研究和批判性反思的支持。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第二部分 歷史上對「革命」和「科學中的革命」的看法 第4章 「革命」概念的轉變    
   政治革命通常被認為是一種突發性的、劇烈的而且是全面的變革,它常常伴隨有暴力活動,或者說,至少要動武。這樣的根本性變革富有戲劇性的特點,它往往能使旁觀者看出一場革命正在發生,或者剛剛進行過一場革命。現代初期的階級革命,例如美國的獨立戰爭和法國大革命,都以其改變政治體制而聞名於世,法國大革命則比美國獨立戰爭來勢更為猛烈。在這兩個例子中,政府或統治者都被推翻、被拋棄了。通過被統治的人民或他們的代表們的活動,一個新的政府取代了舊的政府。從一定範圍上講,光榮革命也是如此。    
  到了19世紀,革命和革命活動開始超出政府形式這種純粹的政治考慮範圍,並且開始涉獵那些基本的政治或社會經濟領域。結果,「革命」這個詞不僅能用於那些導致劇烈的政治變革或社會經濟變革的事件上,而且還能用於那些想要實現這種變革的活動(不管它們已經失敗還是尚未成功)。因此,馬克思和恩格斯在1848年的《共產黨宣言》中提出了一個革命藍圖,並且發出了進行「一場共產主義革命」的號召,一年以後,馬克思指出了「1849年的一些徵兆」(1971,44):「法國工人階級的革命起義,以及世界範圍內的戰爭。」    
  自比世紀以來,革命多於武裝起義,多於向已被確認的權力的挑戰,多於反對或主動放棄對政府的忠誠或服從。也就是說,革命的數量超過了那些未必會導致一個新型的政府或新的社會經濟體系的反抗活動和造反活動。    
  一個統治家族替換另一個統治家族,或者說改朝換代,這種情況已不再被看作是一場革命了。一般來講,僅僅與當權者的對立,特別是公開的和訴諸武力的對立,只會被看成是造反——當奮起反抗當權者的活動被證明無論在短期或長期之內都是失敗的情況下,尤其如此。例如,我們今天所知道的美國內戰,以前曾被稱之為南北戰爭或造反,而在口語中,南部聯邦的士兵則被北方人稱之為南軍士兵。(南方佬式的喊叫,則用來指南部聯邦士兵拖長腔的尖聲喊叫。埃國內戰是指保王黨人的軍隊與圓顱黨人的軍隊之間的衝突,以及查理一世被判處死刑、共和體制的建立,而與這場內戰有關的那些事件被18世紀的歷史學家和編年史家克拉倫登稱之為「英國的造反和英國的南北戰爭。」    
  革命這個概念的歷史,不能與這個詞本身使用方式的歷史分割開。因為使用方式的歷史有著許多與科學革命這一課題密切相關的問題。首先,「revolution」(革命)這個同本身來源於晚期拉丁語,作為一個名詞,它源於拉丁文的動詞「revolvere」,意為「使後退」,從而「展開」,「讀完」,「重複」,以及「仔細考慮」;由此,其進一步的意思為「回歸」,「再發生」。其次,名詞「revolutio」(「繞轉」)作為一個專業術語用於天文學(以及數學),始於中世紀的拉丁語。第三,「revolution」這個詞逐漸在政治意義上使用,以表示一種同期性的過程或興衰,它意味著恢復某種以前的狀態,而最終則意指一種「推翻」過程。第四,「revolution」這個詞與政治事物領域中的推翻過程聯繫了起來,而後來,「推翻」之意不再帶有「revolution」一詞表示週期性的那些涵義了;同時,「revolution」這個詞開始用來意指遠非通常意義上的事件了。在對革命進行反思的發展過程中,人們很早就認識到英國已經發生過一場革命(1688年的光榮革命)以及科學中正在進行著一場革命,這一點具有相當重要的意義。18世紀初,(與我們今天使用革命這個詞意義十分相似的)革命在人們看來不僅與政府有關,而且與思想領域和文化事業領域尤其是科學的發展有關;人們意識到,到了牛頓時代,一場革命已經在科學中發生了。這個時期值得注意,因為至少有三位不同的科學家認識到,他們個人的研究有可能導致(或正在導致)一場科學革命。    
  在18世紀的最後的25年之中,美國獨立戰爭和法國大革命用事實證明,革命是連續的政治進程和社會進程的一部分,同時,拉瓦錫宣佈了科學中的一場新的革命:化學革命。到了這個時候,人們也開始普遍承認,曾經有過一場哥白尼革命,還曾有過一場牛頓革命以及相繼而來的一些小的科學革命。    
  在19世紀和對世紀,「revolution」這個詞被用來指一系列的社會革命事件和政治革命事件,無論它成功與否。伴隨著革命運動的形成,革命理論本身也得到了發展,通過獻身革命的那些人有組織的集體活動,理論在革命運動中被付諸實踐。首先產生的是「持久的」(或持續的或正在進行中的)革命的概念,而不是這樣一種革命概念,即由一系列在相對來說較短的時間間隔中一個接一個地聚集起來的事件構成的革命。在20世紀,接連發生的大大小小的革命已經使每一個人強烈地意識到,革命是政治的、社會的和經濟的變革的一種規律,而且在今天,人們已經普遍承認,它們同樣也是科學變革中的一種規律。    
  古代的革命    
  研究政治理論的學者對革命的歷史分析,至少要追溯到哲學家柏拉圖和亞里土多德以及歷史學家希羅多德和修昔底德那裡。儘管古代有不少事業也許可以被稱之為革命,但是,希臘人並沒有一個同樣的專門的詞可用來描述它們。希臘的哲學家和歷史學家們,喜歡用許多不同的詞來描述我們會稱之為革命起義和變革這類事物。因此,「儘管希臘人的革命有許許多多,但他們卻沒有一個專門描述革命的詞(哈托1949,498)。簡而言之,那時的「革命」一詞,與我們自1789年以來對這個詞的理解相比,還是一個尚不明確、尚未充分闡述清楚的概念。阿瑟·哈托曾對這個詞和這個概念早期的歷史進行過重要的研究。對於柏拉圖,哈托指出,「他的理想國會退化成榮譽政治,而榮譽政治又會墮落成寡頭政治,如此等等,然後通過民主又退化成僭主政治」(同上),從這種意義上講,他的「革命」更恰當地說是一種演變。顯然,柏拉圖本人實際上並沒有構想出這麼一個完整的循環,而且他也並不相信這些事件會接連不斷一次又一次地重複,因為這要求俗主政治再次讓位給理想國。波利比奧斯做到了這一點。波利比奧斯稱,他把柏拉圖所說的作了總結。其實並非是柏拉圖而是波利比奧斯認為,帝王政治轉變成「僭主政治,僭主政治轉變成貴族政治,貴族政治轉變成寡頭政治,寡頭政治變成民主政治」;然後,「民主政治變成暴民政治,暴民政治又會轉變成原始的狀態,而這種狀態……無疑不可避免地導致帝王政治和一場新的循環」(p.499)。用波利比奧斯自己的話講,「這就是政治革命的循環,這個過程是自然而然的,在這一過程中,政體會發生變化、會消失,最後則會回到它們的出發點上。」被利比奧斯使用了「anakykloois」這個詞(來源於kyklos這個詞干,意為環或輪,是英文「cycle」一詞的詞根),用旋轉中的輪子來表述這種循環觀;「在它的旋轉背後起推動作用的是命運之神」(或「命運女神」)。    
  亞里士多德的《政治學》第五篇討論的就是革命問題,其中含有對革命的循環理論的批駁和抵制(V,12,Vii)。亞里士多德用來描述「革命」的「慣用語」是「metabole kai stasis」(伴有暴動的變革);對於沒有暴力行為的過程,只用「metabole」(「新陳代謝」)這個詞來表述。哈托(p.5O0)得出結論說,希臘人顯然思考過革命這一概念,而且經歷過革命。然而,雖然總能找到一個詞來描述這個概念或立的某個詞組,可是希臘作者「卻不總是選擇同一個詞,有時要選擇兩個或更多的詞。」其原因也許在於,儘管他們經歷過許多革命,既有近期的革命也有早期的革命,但從歐洲「正處於1789年的革命之中」這句話的意義上看,他們並非是「古代革命」的見證人(同上)。    
  羅馬人也沒有一個專門的用來描述「革命」的詞(哈托1949,500)。在拉丁語中,與我們的「革命」較為接近的說法是「novae res」(新生事物,革新),但實際上,它所表示的是我們大概會稱之為革命成果的東西。在用來表示革命活動的短語中有:「novis rebus studere」(為革新而奮鬥),或「res novare」(革新)等。另外兩種源於古代的說法是:「mutatio rerum」(事物的變化)和「commutatio rei publicae」(政府的變動);這些語句,在文藝復興時期亞里土多德《政治學》一書不同的拉丁文譯本中保留了下來。    
  西塞羅採用並推廣了柏拉圖-波利比奧斯的制度循環變化論(Rep.1.45):「這種循環以及也許會被稱之為政府的變動和交替中的革命的那種事物,令人驚訝不已(Mirique sunt orbes et quasicircuitus in rebus publicis commutationum et vicissitudinum)。」在這裡以及其他一些地方,西塞羅用「orbis」(意為輪子,環狀物,圓形物,循環)把這種變化概念描述為一種循環出現的情況。按照M.L.克拉克的觀點(引自哈托1949,501),西塞羅把這些變化看作是「自然而然但並非是不可避免的」;也就是說,「博學多才的政治家可以對它們施加影響並阻止它們。」西塞羅既把這種循環變化的概念應用於過去的事件上,也把它應用於他那個時代正在發生著的政治變化上,他說:「不久你們就會看到車輪的轉動(Hic ille iam vertetur orbis)」(Rep 2.45),或者「政局的車輪已經轉動了(orbis hicin republic est conversus)」(Att.2.9.1:cf.2.21.2)。在他晚年的一部著作中〔De divinattione(《占卜論》)2.6〕,西塞羅談到「也許可以稱之為政治革命的事物(quasdam conversiones rerum publicarum)。」在這裡,西塞羅使用了這麼一個名詞「conversio」,它的意思是「轉變」,由此,在與我們的「政治革命」相類似的徹底變革甚或是動用武力進行變革這種意義上,就有了「旋轉的」或「週期」(如四季中週期性變化)等含義;他還這樣把「conversio」這個詞與「mo-tus」(Sest.99)或「perturbatio」(Phil.11.27)結合在一起使用。在其著作《天體運行論》的前言中,哥白尼提到他在西塞羅那裡發現的一個命題「西塞塔斯假設地球在運動」(1978,4)。所參考的材料是西塞羅的《學園派哲學》(Academica,prior.2.123),在那裡,西塞羅記述了泰奧弗拉斯托斯所說的一段話,泰奧弗拉斯托斯說,按照西塞塔斯的觀點,地球「圍繞著其中軸飛速地運動,」因而在地球上的觀察者看來天空是運動的。西塞羅的原話是「quae〔terra〕cumcircum axemse summa celeritate convertat et torqueat,」在這裡,動詞「converters」(作為反身動詞使用)意為繞著一個軸線轉動或旋轉,因此類似於循環這個詞。    
  在以後的拉丁語中,「revolutio」這個名詞有了古典拉丁語中的「conversio」的含義。可以舉出公元五世紀的兩個例子:一個是馬蒂安努斯·卡佩拉(9.22)筆下的「周天過程〔sidereae revolutionis excursus〕,」另一個是奧古斯丁在《上帝之城》(22.12)中把靈魂的轉生描述為許多「通過不同身體的循環[per diversa corporarevolutio-nes]。」    
  中世紀和文藝復興時期    
  在中世紀,雖然有時起義和某個王朝統治者的被迫下台會在政府中導致一些變動,但從完全徹底且富有戲劇性地摧毀社會政治統治集團的體制這個意義上講,中世紀算不上是革命的見證。1381年英國的農民起義具有許多初期革命的特點,其中包括「火燒莊園,毀掉有關土地使用權、獵園等等的記錄,暗殺地主和律師,以及[1  0(?)人進軍……倫敦,「在那裡,律師和官員被殺,他們的住宅遭到洗劫,薩伏依〔(岡特的)約翰的宮殿〕被焚燬」(蘭格1968,290)。然而,從革命這個詞現在的意義上講,它還不是一場革命,因為它尚無富有生命力的綱領,甚至並不想終止君主體制或廢除貴族統治,即使有綱領,在消除異常的不滿或制止暴行方面也是十分有限的。有些學者(羅森斯托克1931,95;哈托1949,502)曾經說過,「revolution」這個詞現行用法的起源,可追溯到意大利的文藝復興初期,例如,在14世紀馬泰奧·維拉尼的《編年史》中(4.89=維拉尼1848,5:390),他曾提到過1355年間的「la subita revoluzione fatta per i cittadini di Siena」(「錫耶納的市民引起的急遽的革命」)。顯然,這裡所說的是一場人為的政治事件,而且,這一事件的發生並非是超出人類控制能力的結果。不過,鑒於在另一節(4.82=5:384)維拉尼提到這同一事件時使用了這樣的表述:「lenovita fatte nella citta di Siena」(在錫耶納市引起的變革),而且,他還用rivoluzione(9.34=6:223)和「revoluzioni」(5.19=5:413)來描述一般的政治動亂,所以,正如哈托告誡我們的那樣,我們一定要小心謹慎,切不可把這種據說是人類活動結果的單一的革命看得太重了。    
  學者們已經發現了另外幾個早期使用「rivoluzione」這個詞的例子,不過,從那時流行的用法上看,這個詞並不是作為一個政治名詞或政治概念來使用的。馬基雅維利在其著作中表明,他的確開始探討我們所說的政治革命的概念了,他喜歡將習慣上用拉丁語表述的「commutatio rei publicae」或「mutatio rerum」用意大利語的「mutazione di stato'來表示,儘管至少有一次〔在《君主論》(ch.26)中〕他寫作時是在更為一般的變革的意義上使用了「revoluzoni」(哈托1949,503)。到了16世紀初,佛羅倫薩的歷史學家圭恰爾迪尼(1970,81)把政府中的一次變動寫成是一場「rivouzione」。一般似乎認為,revolution這種新的表示政治變革的含義產生於中世紀末和文藝復興初的意大利,以後便向北傳播開了。    
  在中世紀和文藝復興時期,「revolution」這個詞的本義是天文學方面的,因此,也許是聯想出來的也許是派生出來的,這個詞還有占星術方面的含義。但丁用意大利文和拉丁文,喬望用英文,愛耳弗勒根納斯(主要由他為但丁提供天文學方面的信息)和梅薩哈拉用拉丁文譯文,另外還有薩克羅伯斯科以及其他一些人,在明確的意義上用這個詞記錄了所觀察到的恆星、太陽、月球和各個行星每天的運動,還記錄了行星(或者被認為是它們所隸屬的天球)軌道上的表現運動。在科學革命初期,這個詞被大膽地用在了哥白尼的名著《天體運行論》(1543)的標題中,而且還不時地出現在伽利略1632年發表的《關於兩大世界體系的對話》中。在一些歷史著作中也可以看到它;在印了許多版並有數種外文譯本的勒雷雄的《趣味數學》中(該書的英文本是由威廉·奧特雷德譯的),在文森特·溫類似的通俗易懂地概述天文學和占星術的著作中,以及斯特裡特的《卡羅來納天文學》(1661)中(牛頓年輕時就是從這部書中記錄下開普勒第三定律的),都可以發現這個詞。換句話說,從12世紀到問世紀以及後來,revolution這個詞經常而且顯著地出現在(既用拉丁文也用本國語撰寫的)有關無文學和占星術的專業論文中,並且出現在《神曲》這樣的非專業性著作中,以表示天體(或它們的夫球)旋轉360度並且完成~次環行運動或按某一單位計量的這種週期性的(週期循環的)運動。不過「revolution」的含義也擴大了,它可以表示任何旋轉或週而復始的情況——從車輪的轉動這種物理事件,到象徵心中反覆考慮某件事的概念。    
  到了文藝復興時期,繼而在17世紀中,「revolution」開始獲得了比其原有的天文學和占星術上的含義更寬的意義,其含義大大超出了所例舉的數學和物理學的範圍。Revolution可以是任何一種週期性的(或半週期性的)事物的變化,最後,它可以用來表示任何一些經歷一系列有序的發展階段的現象——循環(意指「轉一圈」)甚至文明事物或文化事業的興衰,也像漲潮和落潮一樣,被稱作是一種循環。所有這些含義顯然與該詞本來的天文學上的意義有關。    
  有一個類似的詞,這就是「rotation(自轉)」,有時候,人們會把「revolution(公轉)」與它混為一談。今天,我們喜歡明確地去區分物體圍繞其軸線的運動(自轉)與物體沿著一個封閉的路線或軌道的圓月運動(公轉);所以我們說,地球既圍繞其軸線進行著週日的自轉,又在其圍繞著太陽的軌道上進行著週年的公轉。不過,直到問世紀末,這兩個詞還時常被相互替換地使用著,例如,在牛頓的《原理》(1687)中就是這樣。「Rotate」這個詞來自拉丁文動詞「rotare」(意為旋轉或回轉);拉丁文名詞「rota」意指車輪(從而後來也就有了馬車的含義),甚至還可以有在比喻時表示變化和無常的含義。在當代英語的習慣用法中,「rota」這個同保留了下來,以表示輪班或輪流工作的固定秩序,甚或用來表示花名錄或人名單。晚期的拉丁文名詞「rotatio」使我們有了我們的詞「rotation」。    
  在中世紀和文藝復興時期,算命的「tarocchi」(紙牌)像今天的紙牌一樣,其中重要的一張牌就是「rota di fortuna」或命運之輪。人的命運被假定是由這種命運之輪或「rota」及其轉動決定的。這樣,也許就有了兩種主要的「轉動」的根源,人們相信它們影響著甚至決定著人生的進程和國家的進程:一種是命運之輪的轉動、旋轉或疾馳,另一種是天球的繞轉。大概,「revolution」這個詞的出現可以與命運之輪因而也可以與天球聯繫在一起(亨利·格拉克已經發展了這一看法)。從政治語境中的「revolution」或「rivoluzione」出現的頻率與命運之輪或「rota di fortun」的關聯中,有可能發現這種聯繫的證據。在但丁那裡,「revoluzione」作為一種表示天國的圓周運動的詞出現在《神曲》中;但他並不需要「rota di fortuna」這種想像。儘管輪子的旋轉是圓周運動,但這並不意味著,輪子的轉動從何處開始結束時還將止在何處。因此,雖然對於天球的運動而言,回轉、返回或完成一次循環等都有著實際的意義,但對命運之輪來講卻並非必然如此。    
  有充分的證據可以證明,在中世紀末和文藝復興時期,有一種普遍流行的信念認為,政府的事物是受正在運行中的行星的控制的。尤金·羅森斯托克-休伊斯(193,86-87;參見哈托1949,511)發現了一個德國16世紀時的例子,在這個例子中,人類歷史中的事件,與「在最初的運行中」(「in der ersten Revolution」)關係到黃道十二宮的行星有關。維拉尼(哈托1949,510)對1362年有過一段記載,其中有占星術所提供的佛羅倫薩人將要出兵攻打比薩的準確時間。開普勒和伽利略都把用占星圖為統治者算命當作他們專業工作的一部分。開普勒(1937,4:67,參見格裡萬克1973,144)曾認為,參星的出現是與那些延長了的災禍有關的,這些災禍「不僅由於君主的去世,而且由於隨之而來的政府中的變動〔nicht ebendurch Abgang eines Potentatens und darauf erfolgende Neuerung im Regimen〕」導致了一些苦難。在1606年的一封信中,開普勒(1937,15:295-296)批評了占星術「以宇宙的運行為基礎〔ex revolutione mundi〕」對人類歷史所作的淺薄的預見。有些圖片證據可以表明,伊麗莎白女王和路易十四的皇權及其君主政治的基礎是與占星術聯繫在一起的(參見圖1、圖2和圖3)。    
  生活在文藝復興時期或者生活在16-17世紀的人,一下子就會把「revolution」這個詞與巨大的時間之輪的展現這一思想聯繫在一起。時間之輪及其運行這一概念,不僅被用來作為一種純粹的思想的隱喻,而且還可以用具體的實物形象和物理客體為例對它加以說明。例如,在文藝復興時期建築物的鐘樓上,誰都能看到標誌著時間進程的表針(表針只有一個,即指示小時的時針)連續不斷的運行。時間消逝的另一個形象化的比喻,大概就是在包括太陽、恆星和月球在內的夫球運行的過程中每天的表觀運動。對於時間之輪,也可以根據太陽每年在其視軌道上穿梭於固定的恆星之間的運動作出形象化的描述。天球每天的運轉(我們今天把這稱之為自轉)會帶來其從早晨到中午、傍晚直至夜間的變化,並且標誌著一種每24小時為一天的週期。在一年的進程中,太陽在其軌道上的運行所帶來的變化有回升和日落的位置變化,白晝與黑夜的時間長度的變化,以及季節的變化等。    
  這些週期性變化的重要性質不僅僅在於,從「revolution」這個詞本身意味著「轉回來」這個意義講它們是一系列現象的循環或重複,而且在於,在每次這類時間循環的過程中,總有一些戲劇性的重要變化。有什麼差別能比得上日夜之間或冬夏之間的差別呢?!它們的差別就像是這樣:生命產生,進入成熟階段,然後死亡,腐爛,最終又復活——亦即地球上生命的循環和生命無窮無盡的延續。天文時的循環週期包含著一系列變化,這些變化太富有戲劇性了,用「突變」這個詞來定義它們是十分恰當的,蒙田及其他一些文藝復興時期的作者都曾用它來表示某種巨大的變化,而我們則會把與這類變化相似的事件稱之為革命。到了17世紀,一場revolution所指的就是人類事物和民族命運變化的大潮中的一系列事件、一次循環或一種漲落興衰,或者(或多或少)是以前的某種狀態的再現,而依次單獨發生的事物和特別的事件往往被稱作是突變。不過,即使某個重大的事件或變化並非必然就是某一固定順序的組成部分,但由於它隨著偉大的歷史車輪的發展及時地發生和形成了,因而,用revolution來形容它也還是可以的。revolution也可以用來指某一改變了歷史的正常進程的事件,例如一個使歷史車輪稍稍加快前進的事件,或者一種開闢了一個新紀元(或「epoca」)、標誌著新紀元開始的事件。在16世紀和17世紀,甚至在18世紀,巨大的變革都被稱作是revolution,這反映出了對占星術事業、對命運之輪、對事物的興衰或循環以及對歷史車輪的前進等進行思考的背景情況。    
  這種「revolution」的出現,其最有趣的地方也許就在於,它暗示著有些事件是由超出人的意願和力量的一些因素決定的——或許是由占星術業、或許是由有關(歷史車輪的運行導致的)循環演替的規律決定的。因此,人類事件和歷史的進程,大概也像恆星、太陽、月球以及行星等的運動那樣,遵循著同一個不可抗拒的固定的程序安排,上帝的直接干預能使它們發生變化,就像奇跡中發生的那樣。也許,人的干預也可以引起一場革命,從而超越或在瞬息之間取代由那些恆星的運行所決定的固定的順序。    
  17世紀    
  除了這些用法和含義外,作為表述非循環的巨大變化事件的revolution概念,漸漸地出現了。在這一發展過程中我們務必要牢記的是,在16世紀和17世紀初,「revolution」這個詞含有兩種顯然對立的一般性意義。一種所指的是這樣一類要經歷循環的全過程的具體的活動,它最終能導致一個與以前的某一狀態同一或類似的狀態,或者,導致這類循環的一種繼續或一種不需具有嚴格週期性的漲落興衰過程。另一種所指的是,顛覆,推翻,「mutatio rerum(事物的變化)」,在國家大事中、在王朝的繼承中或者一個政體中具有相當重要意義的變革等。第一種所要借助的是一個完整的週期或轉動360度這樣的概念;第二種所要借助的則是18O度的大轉彎這樣的概念,這種大轉彎只不過是一種短時間內的激進的變革,聽起來很像是我們1789年以後的revolution(即政治革命)概念。不過,這二者之間的差別也許未必像看上去那麼大。因為在此時,人們普遍相信,正如大部分有記載的歷史所表明的那樣,進步的方式就是回到早些時候那些更好的時代之中。    
  自古以來,人們就把一次重要的進步想像為是回到以前的某個狀態,即回到某個黃金時代去。把時鐘或日曆向後撥就構成了進步這種信念,是與世界本身或生活的環境不斷惡化這一概念聯繫在一起的,按照西方的宗教思想來看,這樣一種衰退可以追溯到人類的墮落、被逐出伊甸園之時。在我們當中,有誰的父母不曾對他說過「以前的」情況更好?我們的父母是對的。食物在新鮮時顯然比冷凍後、比用化學染料和防腐劑摻了假、比裝在缺少新鮮空氣的塑料袋中味道更好、更有營養。很清楚,在輪船男女服務員的照顧下坐在平安寧靜的包艙中漂洋過海,要比八個或十個人坐在一排擁擠不堪的寬體噴氣客機中舒服得多。毫無疑問,在談到孩子們小的時候更尊敬他們的長輩、舉止更有禮貌時,我們的父母也是對的。今天,像我們這樣生活在化學戰、生物戰以及核湮滅的不斷威脅下的人,沒有誰在回顧以往時不把過去的某些最黑暗的日子看作是從某種意義上講比我們現在要好的時代。16世紀、17世紀和18世紀的社會政治的改革者們,也以同樣的方式期待著回到某個更美好的或類似的時代,回到符合聖經宗旨的環境中,回到受登山寶訓中宣佈的正義原則所支配的世界。因此,從回到某個更美好的時代、建設起「一個天堂」、恢復——如1649年平均主義者的《宣言》所提出的那樣的(艾爾莫1975,153)——「〔存在於〕原始的基督徒〔自發的〕公社」的那些原則等意義上講,劇烈的變革被看作是一「revolution(回返)」。直到美國獨立戰爭時,「revolution」這個詞的確定的含義仍然是恢復,在這裡是指恢復《權利法案》(1689)的原則,這項法案對在美國的英國殖民地上的英國人並不適用。    
  在16世紀、17世紀甚至到了18世紀,要想說出某位作者心中所想的「revolution」是哪種意思:是一種明確的復歸(一種循環現象、一種漲落興衰),或是(可以導致某種新事物的確立的)某一大規模的事件,還是某個順次發生的事件,並不總是那麼容易的(有時甚至是不可能的)。例如,在1603年約翰·弗洛裡奧所譯的蒙田的《隨筆集》(p.74)中有這麼一段具有現代意味的話:「綜觀我們內部的和國內的這些爭鬥,有誰不會驚訝地大喊:這個巨大的世界框架正在接近毀滅,審判之日即將降臨,別再念念不忘業已看到的許許多多更糟的revolutions了吧……?」孤立地看,這段話似乎很像是具有1789年以後意味的一段評論,弗農F.斯諾(1962,169)就是這樣解釋的,但是,「許許多多更糟的」這一修飾語的出現暗示著,弗洛裡奧所想的只不過是以前循環出現的事件,甚或僅僅是以前的一些事件;這一解釋得到了以下事實的證實:弗洛裡奧的「revolutions」指的是蒙田的「Choses(事件)」(1595,「97」=88;19O6,204),而斯諾卻沒有注意到這一點。在指我們會稱之為「革命」的那些事件時,蒙田是用「mutation d'estat(政府的更迭)」來表述的,此語源於拉丁文的「commutatio rei publiCae」。    
  在斯諾提出的另一個例子中(以及他沒有提及的一部分譯著中),無疑大都具有循環的意味。在1614年版的威廉·卡姆登的《文物雜論》中,有一章是討論「服飾」的,在1605年的第一版中沒有這部分內容。在這一章即將結束時(p.237),卡姆登說:「據此看來,對於那些厭惡當今流行的小手提包的人,就讓他們記住塔西佗的話吧。世間萬物都是週而復始的,就像一年的四季那樣,人們的生活方式也是如此,也有其週期性。」顯然,這段話包含了塔西佗在類似的情況下說的另一段話中的類似的內容,當然,塔西佗這段原話中沒有「revolution」這個詞〔Annals(編年史)3.55.5〕:「Nisifort rebus cunctis inest quidam velut ortis,ut quem ad modum temporum vices,its morum vertantur 」。    
  在《哈姆雷特》(5.1.98)著名的「墓地」這場戲中,有一個在涉及到人類事物和生活時把「revolution」當作循環講的引人注目的例子。莎士比亞筆下的哈姆雷特對小丑掘出的骷髏說:「從這種變化上,我們大可看透生命的無常。難道這些枯骨生前受了那麼多的教養,死後卻只好給人家當木塊一般拋著玩嗎?想起來真是怪不好受的。」莎士比亞是否〔像斯諾(1962,168)指出的那樣〕把「revolution等同於恢復某個人以前的狀態,或等同於回到生-死循環過程以前的某個位置」呢?也就是說,這裡是否含有漲落興衰的意味、或某些作者歸之為「命運倒轉」的意思?莫裡哀所寫的「殘忍的命運會使我們面臨所有大變革」(《普緒喀》611-612行)中,就含有這種意向。    
  17世紀上半葉,在一般的或非科學的意義上使用「revolution」這個詞時,往往是指類似於某種天文學意義上的循環或半循環現象。因此,在1611年的一部詞典中,「revolution」只被定義為「旋轉一周,環行,回到最初的位置或出發點;循環過程的完成。」不過,「revolution」漸漸有了表示某一重大的事件和變化的含義。以下這段話摘自詹姆斯·豪厄爾1646年所寫的一封信,從中我們或許可以瞭解到「revolution」一詞的這兩種含義是怎樣同時出現的:「我想,後來萬能的上帝與全人類產生了不和……因為在這12年的時間裡,不僅在歐洲,而且在世界各地都出現了一些最奇怪的變化(revolution)和最可怕的事件,我敢冒昧地說,在亞當死後,它們就已經在如此短暫的一段時間週期(revolution)內落到了人類的身上。」在「如此短暫的一段時間週期內」這個短語中,豪厄爾(1890,I:512)是按照傳統的含義和詞的本義來使用revolution這個詞的;但是在「最奇怪的變化」這個短語中,他也許想到了、也許沒有想到那些動盪的歲月中的政治事件。    
  16世紀沒有經歷過我們今天使用這個詞所表示的任何重大的或大範圍的社會領域和政治領域中的革命。因此,在16世紀或17世紀初,也就沒有什麼政治事件或社會事件可用來作為革命理論的具體事例,或者,可為人類具有創造性的工作範圍中的(激烈的甚至是突發的長期變化意義上的)革命提供事例或概念模型。不過,到了17世紀中葉,政治變動使得革命理論和革命概念有了實際發展的跡象,在這些變化中,有著名的1688年的光榮革命——第一個被承認的現代革命(關於宗教改革運動請參見本章補充材料4.l)。    
  在今天,人們對17世紀中葉的光榮革命(參見下文)出現前幾十年的一系列事件的討論,使得光榮革命的意義不怎麼明顯了;對於這些事件,人們今天有時候把它們統稱為英國革命——在史學家中,這一普遍的用法由來已久,而其中的許多史學家並不認為這些事件就是一場革命。有的史學家,例如阿克頓勳爵(1906,219),把後來出現的光榮革命歸屬於英國革命,這種情況造成了更多的混亂。對這一所謂的英國革命,幾乎從未有人給它下過定義,甚至那些認為有過這樣一場革命的人也未定義過。這場所謂的革命的主要特點是,不時地被戲劇性事件打斷的一些政體方面和宗教方面的大動盪:內戰(1642—1646),查理一世皇帝受審並被處決(1649),聯邦的空位期和奧利弗·克倫威爾控制下的攝政政體。19世紀著名的立憲史專家塞繆爾·羅森·伽德納把歷史的這一幕看作是「1625-1660年的清教徒革命,」並且,他編纂的那部歷史資料巨著(1906)就是以此為題的;但在其中(例如,pp.X,xi)他也提到過「英國革命。」儘管這場英國革命以暴力活動(內戰,弒君)為特徵,而且在政體的外在形式(聯邦制而非君主制)方面導致了暫時的變化,但是,並沒有出現「具有永恆價值的」根本性的政治變革或社會變革。甚至基本的王權神授問題和(建立在選民基礎上擁有真正至高無上權威的)議會的權力問題,在光榮革命之前一直沒有得到充分的解決。    
  伽德納(在1886年以及其它的著作中)提出的清教徒革命這一專有名詞,是以這一顯而易見的事實為依據的,即與國王作對的主要是清教徒,但他們對立的問題是些經濟和政治方面的問題(反對皇室運動的參與者包括許多新興的商人階級和工匠階級的人士,他們要求在政府中能發揮更大的作用,並促使政府減少在財政和貿易方面所加的限制)。在清教徒運動中,有一些真正的革命黨人,其中最極端的派別就是那些所謂的平均主義者(對他們的這一稱呼具有貶義,因為他們篤信民主和平等)。平均主義者曾兩度敗在克倫威爾手下,而「他們所希望的『革命』一直沒有發生(艾爾莫1975,9)。他們想廢除壟斷和特權(但不廢除私有財產權),他們要確立的是普遍的「男人作主的家庭選舉權」,但不是「無條件限制的男人的選舉權」(p.50)。他們的目的是要通過激進的議會改革,地方行政官員和其他官員的選舉,政府部門的更迭,政府的分權和其權力的嚴格限制,以及君主政體和貴族院的廢除等一系列步驟,使政府的模式發生革命。    
  當今最重要的論述英國革命的作者克裡斯托弗·希爾在《革命的世紀》(1972,ch.11,pp.165ff.)中斷言:在「1640-1660的20年中……許多方面都可以與1789年的法國大革命相比擬的」「一場大的革命發生了。」它之所以是一場「大革命」,是因為「法國式的君主專制制度一去不復返了。」「專制政府的工具,星法院和高等宗教事物委員會,被永遠地廢除了」,而「議會對稅收的控制則被認可了。」不過,希爾又指出,這「是一次很不完整的革命,」「在1640年到1660年期間,曾經有過兩次革命,其中只有一次成功了。」希爾還堅持認為,曾經有過一場「偉大的人類思想中的革命」——一項「具有普遍意義的成就……即政治問題也許可以通過討論和辯論來解決,」「實惠和權宜之計比神學和歷史更為重要,」而且,「無論是文物研究還是在《聖經》中尋章索句,都不是導致國家的和平、秩序及繁榮的最佳途徑。」由此看來,我們應當同意希爾的這一觀點,即它構成了「一場如此偉大的思想革命,以致於我們難以想像在此之前人的思想活動是怎樣進行的。」在這本書中,希爾總結了一下自1640到1660這20年的影響,他把「受挫失敗的」「清教徒革命」與「無法毀滅的思想中的革命」進行了對比。後者包括王政復辟後組成皇家學會的那些人導致的科學革命和「這一皇家學會要為之獻身的散文革命。」    
  19世紀以前,人們一般不把這場所謂的英國革命稱之為革命;在其出現的世紀中,人們把它稱作「大叛亂」和「內戰」。19世紀的史學家和政治家弗朗索瓦·基佐撰寫了一部十分有影響的六卷本的《英國革命史(1826-1856)》,在這部著作中,他把法國大革命和英國革命(二者都以弒君為特徵)進行了對比,並且對英國相對溫和的革命學說大加讚賞。這部書特別令卡爾·馬克思怒火中燒,他在1850年一篇重要的文章中對基佐進行了抨擊。馬克思和恩格斯在許多著作中討論了英國革命(當然也討論了光榮革命)。到了20世紀,許多有關英國史的著作都把英國(清教徒)革命和光榮革命一併提及。    
  光榮革命    
  儘管17和18世紀許多歷史和政治書籍的著者把英國革命稱之為一場革命,但在當時,它並沒有被普遍認為是漸漸形成的政治革命概念的具體體現,我們這裡所要追溯的正是這種概念的歷史。確切地講,思想主流中的第一次現代的革命是光榮革命,這也許是因為,它所導致的變化是持久性的。18世紀中葉,在《法國百科全書》關於革命的條目中,光榮革命被列為典型,而英國革命甚至沒有被提及。在第一版的《不列顛百科全書》(1771,3:550)中,據說「政治中的」革命被定義為「政府中的重大變化或轉變。」有人說從這種意義上講,革命這個詞被「顯著地」用來表示「1688年英國的重大事件,這一年,詹姆斯二世國王放棄了王位,奧蘭治親王和王妃被宣佈為英格蘭的國王和女王。」40年以後,在出版第四版時(1810,17:789),《不列顛百科全書》列舉了四種含義的政治革命:「所謂英國發生的革命」(光榮革命,1688),「美國獨立戰爭」,「18世紀末左右波蘭發生的革命」(這場革命使波蘭被奧地利、普魯士和俄國瓜分了),以及「法國大革命」——「無論從伴隨它所發生的事件或由它產生的結果來看,它是所有革命中非凡無比的革命。」    
  光榮革命由兩大事件和導致它們的兩個階段組成:詹姆斯二世的遜位,威廉和瑪麗的即位。與後來歷史上的大部分革命不同,儘管這場革命也伴隨有大規模炫耀武力的情況,但相對來說它是和平的和不流血的。革命使君主國的天主教路線改為新教路線,並且使王位繼承人永遠是新教徒有了保證。不過,十分有意義的重要之舉是,證明了國王的權力並非絕對是神授之權,它需經過被統治者,至少是議會所代表的被統治者的同意和認可。據說,當王位因詹姆斯已經——據宣佈如此——「放棄了」統治權而出現「空缺」時就發生了這種情況;「並沒有宣佈他已經被『廢黜』,或已經『forfaulted』亦即『喪失了』王權」(喬治·M.特裡維廉1939,145);「『空缺』這個詞從理論中已經打破了神聖的世襲權,」而往位繼承法 把王位共同授予威廉和瑪麗,則從實踐上打破了這種權力。在1689年的一年裡,英國人的一些權利和特權在構成《民權宣言》的一系列「條款」中得到了詳細的說明,這一文件提出了一些威廉和瑪麗要當國王和女王必須接受的條件。除非他們承認已公佈的對皇權的限制,否則他們就不能登上君主的寶座。在威廉和瑪麗同時接受王權和《民權宣言》時,他們在形式上同意了一項契約,該契約無需進行根本性改動已有三個世紀了。英格蘭已經「有了一部憲法草案」,它已經在發揮作用並且已經奏效了。但是我們必須注意到,《民權宣言》「並沒有引入任何新的法律原則,甚至沒有提及對不信奉國教者的不容和法官的終身制等問題,儘管大家完全同意,立即進行這兩方面的改革是非常必要的」(特裡維廉1939,150)。    
  今天,光榮革命所具有的革命性看起來也許是微乎其微的,尤其與法國大革命和俄國革命相比,更是如此。但在隨後的18世紀中,像保守的大衛·休謨和約瑟夫·普裡斯特利這些具有不同政治觀點的人一致承認,君主的統治者要得到被統治者的同意和認可這一原則很有意義。在普裡斯特利看來(1826,286—287):    
  我們歷史上最重要的時期,就是威廉國王統治下的革命時期。正是在那時,在經歷了多次動盪、經歷了政權機構的不同成員為爭奪權力所進行的頻繁的爭鬥(參與者中有些人付出了很大的血的代價)之後,我們的憲法終於確立了下來。像這樣非凡並且取得了如此可喜成就的革命,直到近年來美國和法國發生了更加非凡的革命之前,恐怕在世界歷史上都可謂是獨一無二的。正像休謨先生所說的那樣,這場革命割除了一些以世襲權為依據對權力的要求;當一位王子被選中時,他要在一些明文規定下才能獲得王位,並且把他的權威建立在與人民權利相等的基礎上。    
  對大多數英國人來講,這是一場慈善的革命。毫無疑問,光榮革命因此有助於在思想上把革命與進步觀點連在一起。    
  在光榮革命中,進步與保守形成了鮮明的對比,在題為《英國革命》的一篇文章中,阿克頓勳爵(1906)用一種戲劇性的方式描述了這兩個方面。阿克頓在文中介紹了伯克和J.B.麥克萊的觀點,他說,麥克萊「煞費苦心地指出,1688年的革命不是革命的而是保守的,它遠遠不如對近代錯誤的糾正,而且又回到了古代原則那裡。」這場革命「基本上是君主政體方面的,」「統治階級沒有發生什麼變化,」也就是說,「沒有出現社會的貴族勢力向民主勢力的力量的轉換。」無論是非常議會中還是隨後的《權利法案》中都沒有提到「自由政府,宗教自由,國民教育,解放奴隸,貿易自由,救濟貧困,出版自由,政府團結,辯論公開等。」儘管如此,阿克頓依然認為,這場革命是「英國這個國家有史以來所做的最偉大的事情。」因為「它在契約基礎上建立起了國家政權,並且訂立了這樣一條原則,即違背契約就會喪失王權。」既然是「議會授予王權,並且是在一定的條件下授予王權,」議會「在行政方面和立法方面就成了最高的機構」:「這一切並不是恢復原狀,而是轉化」(P.231)。    
  在把革命的兩大部分——具有重要意義的政府形式的改進和恢復更為古老的原則或狀態——連在一起時,光榮革命使本意為循環的「revolution」這個詞的用法有了發展,即它可用來表示變化所具有的非凡性。最終,隨著這個世紀的消逝,revolution結果成了這樣一個詞:它主要是指某種全新的事物的輸入,就像美國的獨立戰爭和法國大革命那樣,而且不再指重新肯定或復辟了。    
  光榮革命所帶有的恢復舊狀的色彩,在第16版的《不列顛百科全書》(1823,17:789)的關於政治革命的綜合條目中闡述得很清楚。文中說,這場革命不僅規定(重新規定)繼承人應為新教徒,而且憲法要「恢復其原有的純潔性。」此外,這一「重要事件」「鞏固了」——而不是規定或首次提出了——「不列顛人的權利和自由。」這類似於克拉倫登(d.1674)在其所著的《英國叛亂和內戰史》(bk,11,&207)中對「revolution」這個詞的使用。克拉倫登把1660年復辟後的那段局面,描述成這樣一種情況:「王室中許多受排斥的成員良心泯滅,義憤皆無,他們忍氣吞聲,許多年沒有對王室採取更進一步的步驟,一直到革命時為止。」    
  在托馬斯·霍布斯有關長期國會的歷史的著作中(1969,204)可以看到,作者的論述很有說服力,在他的筆下,恢復或循環幾乎有著相同的政治含義:「我發現,在這場革命過程中,最高權力在循環運動,這一循環是在一父一子兩個篡位者之間進行的,從已故的國王開始」到他的兒子為止。最高權力的循環「從查理一世國王到長期國會;又從長期國會到殘餘議會;再從殘餘議會到奧利弗·克倫威爾;然後又從理查德·克倫威爾(即奧利弗·克倫威爾的長子)回到殘餘國會;隨後由此到長期國會;再從長期國會到查理二世國王,循環在這裡有可能滯留很長時間。」克拉倫登伯爵在1660年9月13日《論軍隊的遣散》的講演中,曾求助於另一種循環,即行星的週期性運行:「占星學家進行了似是而非的辯解(但願它是真的),即過去20年間的所有這些運動[!]已經成了非自然的運動,而且它們都是由一顆邪惡的星星的罪惡影響引起的;儘管存在那些邪惡的星星的影響,但對我們沒有多大的妨礙。上述占星學家向我們保證,星星的邪惡被排除了;天國仁慈的守護神逐漸佔了上風,並且制服了邪惡勢力,而我們原來那些仁慈的星星們又重新統治我們了」(《國政短論集》,1692,3)。    
  我不知道,人們首次把歷用年的革命稱之為「光榮的」是什麼時候,不過我知道,在當年,約翰·伊夫林在寫給塞繆爾·佩皮斯的信中問道,究竟怎樣「我也能在這場驚人的革命中為您效勞呢?」在第二年,一本教科書中提及了「這場偉大的革命。」早在1695年,人們就用「revolutioneer」(「與革命有關的人」)這個詞來指支持1688年訴諸革命解決問題的那些人。據說《國政短論集》(1692)中1660-1669的那卷曾打算「說明後來的那場革命的必要性和明確的合理性。」18世紀初的幾十年中,也曾有過許多關於1688年革命的論述;在塞繆爾·約翰遜博士的《英語詞典》中,「revolution」的第三個定義為:「政府或國家狀況的變動。我們用它來……表示在承認威廉國王和瑪麗女王后所產生的變動。」    
  在法國,支持保守的天主教觀點的人並不認為訴諸革命是件有益的或光榮的事。人們所看到的只是一種循環,以及被處死刑的查理一世和倉皇潰逃的詹姆斯二世之間的一種相似,他們二者都曾是信奉天主教的君主,並且都失去了各自的王位,他們都被新教徒取代了:一個被克倫威爾取代,另一個被奧蘭治的威廉取代。有人擔心,在法國也會出現類似的革命循環,這種擔心是很自然的。法國耶穌會會上皮埃爾·約瑟夫·奧爾良公爵所著的《英格蘭革命史》的一個主題就是,在這些事件中並不存在什麼不可抗拒性。誠如他將此書(1711年譯成英文,1722年又印行了第二版)題獻給路易十四時所說的那樣,「『過去之事(美國革命)……未能制止,並非陛下之過。」若路易之「忠告得以採納,」且其「繼承人也接受這些忠告,則英格蘭國王仍會雄居在他的寶座之上。」    
  然而,法國的新教徒們在1688年的革命中看到了新的希望。在那一年的年底,皮埃爾·朱利奧在《牧人寄給巴比倫監獄中呻吟的忠於法國的人們的信》中,表述了他這位新教徒的希望:這場「偉大而驚人的革命無疑將導致其他一些革命,這些革命毫不遜色於」(引自古利姆特1975)威廉和瑪麗通過革命繼承王位。朱利奧發現了希望,「無需流血、刀光劍影和火焰,反基督教者(即路易十四)的暴政就會垮台。」1691年,在討論查理一世被處決和克倫威爾的飛黃騰達時,天主教徒雷岡納特產生了這樣一種想像,「那些無所事事的和不安分的靈魂討厭過持續安定的生活,他們喜歡革命;簡而言之,所有那些希望在變革或普遍的動亂中獲利的人,都加入了這個陰謀集團,並且不遺餘力地促使其成功。」    
  概念的擴展    
  讓一瑪麗·古利姆特在他的《語詞、革命和歷史》(1975)中曾經指出,在17世紀最後的10年中,法國人在談到1688年的英國革命時,相當廣泛地使用「revolution」這個詞和這個概念,當然,他們談及這場革命時並不是把它當作什麼「光榮的」事情,而是當作新教徒對已經建立起來的君主制的一種威脅。古利姆特特別探討了17世紀末18世紀初文學作品(悲劇和浪漫作品)中的革命思想以及史學著作中的革命思想。他所發現的豐富的事例表明,「revolution」這個詞和這個概念正在民間逐步流行起來,這些例子有助於解釋人們為什麼在這些年間接受了數學和科學中發生過革命這一看法。遺憾的是,這部傑出的著作雖然在很大程度上發展了作者有關17世紀的革命觀念的主題,但由於受到20世紀50年代、60年代和70年代的各種政治事件強有力的和公認的影響,它卻沒有堅定不移和始終清晰地區分17世紀的觀點和作者本人的解釋。在涉及到「revolution」這個詞的實際出現時,尤其是這樣,(正如20世紀的思想家們所看到的那樣)作者的觀點不同於他所分析的那些著作中的某種關於revolution的觀念。即使在所舉出的例子中,也並非總是要進行真正切實的嘗試,以便揭示出「revolution」實際出現時究竟是指一種循環現象,還是指某一件獨特的具有相當意義的事件。    
  然而,那些說明「革命」確實發生的例子的數目,為這個含有劇烈變革意思的詞和概念的逐漸流行,提供了令人信服的證據。費奈隆的《特雷馬克的奇遇》(1699年4月出版)就是一例;在1719年以及後來出版的註釋本中,該書「涉及了許多富有傳奇色彩的事件,其中包括查理一世的死,查理二世的復辟,克倫威爾的獨裁,以及詹姆斯二世的倒台等」(參見古利姆特1975)。費來隆在好幾章中討論了「造反」和「造反的原因」(尤其是「政府中的那些達官顯貴們的野心和不滿」)。有三場「虛構的革命」,每一場都是在其王子已成了暴君的君主政體中發生的;在其中的兩場革命中,暴君被殺死了,在另一場革命中,暴君被流放了。正如古利姆特注意到的那樣,其中有兩場革命中出現了暴動(「revolte」),人民揭竿而起,以便獲取他們的自由,但他們未能擺脫君主制、建立共和制。他們根據繼承的合法性思想或有傾向的投票,選擇了新的國王;所以有人說,這種「革命根本沒有創造出一種新的秩序,甚至沒有對現行的君主模式進行根本性的改革,而是恢復了一種專治政治已經致使其墮落的舊的政治秩序。」費奈隆說,「只有突然出現的暴力革命才能使這個行將倒台的政權回到其合乎自然的正常軌道上」(引自古利姆特1975)。1697年,在一部題為《紳士考特尼——英國伊麗莎白初戀密史》的小說中,勒·諾布耳描述了英王詹姆斯二世的一位擁護者對英國革命的看法,他寫道:「英格蘭是一個沒有間歇的、革命的大劇場,轉瞬之間一片寧靜就會變成最猛烈的狂風暴雨,而狂風暴雨又會立即變為一片寧靜。」17世紀末許多法國小說中都充滿了革命的精神,這些小說竟然是些「(涉及歷史和風流韻事的著作)」。勒·諾布耳在《阿布拉·繆勒——馬赫麥特五世退位的歷史》中講了一個故事,敘述了「1687年11月奧特曼帝國發生的革命,蘇丹馬赫麥特被廢黜,他的兄弟索裡曼被推上了王位。」    
  原為天文學概念的「revolution」轉而被用在了有關政治事物甚至生活狀況的領域之中,這種新的用法,在17世紀弗朗索瓦·波米編著的一部法語-拉丁語詞典中得到了說明。他的《皇家詞典》(3rd ed,1691)有兩個各自獨立的關於「revolution」的詞條,第一個詞條的含義是技術意義上的,指傳統的循環運動和天體的運行:「tour,coursdes Astres .天體的運行、公轉、旋轉、運動週期(AstrorumCircurmactus ,circuitus,circuitio,conversio)」。關於「revolution」的第二個詞條專用於政治變革方面,指一般性變化;甚至還被用來指時間的推移和命運的變遷:「changement d』etat.國事的變化、變革、變動。世態炎涼,命途多舛(Pubicae rei commutatio,conversio,mutatio.Temporum varietas,fortunaeque vicissitudo)」。    
  在約翰·歐文頓的《蘇格拉特之行1689》(1696)一書中,可以看到revolution這個詞新的含義的擴展。在書的四個附錄中,第一個是「戈爾康達王國近年來革命的歷史。」所討論的革命看來已經使政府發生了變化,一個傀儡國王從他的政府那裡奪回了權力,沒有訴諸武力就成了一個真正的君主。在引言中,歐文頓描述了他從格雷夫森德啟航的過程,那是「1689年4月11日,威廉國王陛下和瑪麗女王陛下加冕的紀念日。」他說,船被派往東印度群島,「船作為信使去傳播這場非凡的革命的喜訊:通過這場革命,二位尊貴的陛下榮登寶座,全國上下普天同慶。」歐文頓談到「查-埃格伯反對他父親的造反」時(new ed,1929,pp.1O8-109),也使用了「revolution」這個詞,以暗示一種復辟。他「日復一日地盼望著出現一場如意的革命,」歐文頓說,「那時他就有可能重返印度,他所希望的是父親的去世會把他召回故里。」    
  在革命的新時代,早期的一部關於英國革命的著作很有新的現實意義。安東尼·阿沙姆的《政府的混亂和革命》(1649;參見扎戈林1954,Ch.5)是在其1648年出版的著作的基礎上擴充而成的。他是在一般意義上而非特殊意義上使用「混亂和革命」這個詞組的,在光榮革命之後他的這部著作之所以看起來很重要,是因為他從政治上對合法的和不合法的君主制政權進行了探討。    
  再介紹一F托馬斯·霍布斯和約翰·洛克對「revolution」的用法,我們的討論大概可以就此為止了。霍布斯完全熟悉「revolution」這個詞傳統上的科學含義,他在關於幾何學和自然哲學的著作中,也就是在這種含義上使用這個詞的。他在著述中曾談到過「逆運轉」,「本輪」,以及意指完整循環運動的公轉。在其對「英格蘭內戰的研究」或Behemoth(pt.4,conl.)中,霍布斯把這個科學術語轉用到政治方面,他(正像我們看到的那樣)寫道:「這場革命」就是「最高權力在循環運動,循環是在一父一子兩個篡權者之間進行的,從已故的國王開始,到他的兒子為止。」    
  不過,當霍布斯著手「描述一場突然的政治變革」(斯諾1962,169)時,他——像培根、柯克、格雷維爾和塞爾登一樣——「使用了『造反』、『叛亂』、『顛覆』等詞。」洛克在《自然法則論文集》和《人類理解論》這兩部著作中都使用了「revolution」這個詞,用來指地球圍繞太陽的週年運動(她的「每年一周的公轉」),並且把太陽說成是行星「公轉」的中心(斯諾1962,172;拉斯萊特1965,55)。在政治領域中,洛克曾對弗朗索瓦·貝尼埃《最近一次國家革命的歷史》進行過認真而細緻的研究,他倣傚貝尼埃用「革命」這個術語來指已經完成的改朝換代。他的著名的《政府論(下篇)》,因其為光榮革命辯論和對以契約為基礎的政府理論的介紹而享譽天下,「revolution」這個詞他在書中只使用了兩次(bk.2,&&223,225),每次都是用來指一種政治上的循環,通過循環,恢復某種以前的涉及憲法問題的狀態,因此他提到了「人民遲遲不肯放棄他們的舊的制度的傾向,」這種傾向「在我國發生的許多次革命中,在現代和過去的時代,仍然使我們保留由國王、上議院和下議院組成的我們的舊的立法機關,或者經過幾番毫無結果的嘗試後仍然使我們重新採用這一制度」           
《科學中的革命》 
科恩著        
第5章 科學革命:對科學革命的首次承認    
   許多歷史學家,其中包括羅傑·B.梅裡曼(1938),H.R.特雷弗-羅伯(1959),E.霍布斯鮑姆(1954),以及J.M.古利姆特(1975)等,已經注意到了17世紀中葉在歐洲的不同地區——美國,法國,荷蘭,加泰羅尼亞,葡萄牙,那不勒斯以及其他一些地方——幾乎同時發生的起義、暴動或革命。顯然,這是一個充滿了危機和不穩定因素的時期,並且,看起來似乎存在著一種普遍的革命,而不同地區所發生的事件只不過是這一革命特定的表現形式。那時,正如特雷弗-羅琅所指出的那樣,存在著一種「普遍的危機」,這對於當時思維敏捷的人來說是顯而易見的。led3年1月25日,傑裡邁亞·惠特克在眾議院的一次講道中宣稱:「這些日子是令人戰慄的日子,」而且,這種「戰慄是世界性的:它出現在帕拉坦,波希米亞,德國,加泰羅尼亞,葡萄牙,愛爾蘭,以及英國」(參見特雷弗-羅珀1959,31,62n.1)。    
  17世紀也是科學革命的時代。1642年英國的第一次內戰,恰恰始於伽利略的《兩種新科學》這部運動學的奠基性著作發表四年之後,笛卡爾的《方法談》和《幾何學》發表五年之後。牛頓的《原理》是科學革命最有意義、最有影響的著作,它出版於1687年,亦即光榮革命的前一年;事實上,這本書是奉獻給詹姆斯二世和皇家學會的。與17世紀的政治革命相比,科學革命在許多方面更為徹底、更富有創新性,而且業已證明,它的影響更為深遠。不過,據我所知,還不曾有人把科學革命與在同一世紀發生的其他革命聯繫起來,也不曾有人推測說:在政治領域發揮作用的那種革命精神也許與導致科學巨變的那種精神是同一的。    
  確定科學革命的深度和廣度的最好方法,就是把17世紀已經初具規模的科學學科與其在中世紀末最為相近的學科作一番比較。我們來考慮一下重要的運動問題吧(因為「忽視運動就是忽視大自然」)。中世紀的學者們,按照通常的亞里士多德的觀點,把運動理解為從可能到現實的任何一種變化。因此,運動規律並不僅僅限於位移(位置的變化),它還要涉及任何一種能夠作為時間的一個函數加以量化的變化,其中包括隨著年代的變化而增加或減少的重量,甚或天惠的獲得與喪失。在14世紀,當學者們對位移加以特別考慮時,他們就充分意識到了,運動既可能是勻加速的,也可能是非勻加速的,而且這些學者還能夠從數學上證明,如果勻速運動速度的大小與加速運動速度的平均值相等的話,那麼,在給定時間裡,勻加速運動與同一時間內的勻速運動是完全等效的。然而,14世紀的數理哲學家以及15世紀討論他們工作的那些人,從來沒有把這些數學原理應用於物理事件例如落體運動上,以便對它們加以檢驗。另一方面,伽利略在對這一問題的探討中並未把這些原理以及其他一些原理看作是純數學的抽像,而把它們看作是在實驗中制約著實際的物理過程和事件的定律。伽利略甚至用著名的斜面實驗,對自由落體定律進行了檢驗和確證,他在《兩種新科學》中對此進行了描述。伽利略對這些定律的闡述,與其14世紀的前輩們的闡述相比,在數學方面沒什麼差別,不過,他的數學是在物理學語境中表述的,而且用物理實驗進行了檢驗。斯蒂爾曼·德雷克(1978)發現,伽利略的一些難以理解的筆記,原來記的是一組當時所做的實驗,這些實驗使伽利略發現了這些定律。    
  這類例子向我們表明,通過與數學分析結合在一起的實驗來發現原理,在經驗的關係域中建立起科學定律,以及通過實驗檢驗來考察知識的有效性,這些是多麼新穎和富有革命性啊。在傳統上,知識是以信念和直覺、理性和天啟為基礎的。新科學不再把所有這些作為理解大自然的手段了,而是把經驗——實驗和批判性觀察——作為知識的基礎和對知識最終的檢驗。推論像學說本身一樣具有革命性。這是因為,不僅新的方法把知識建立在一個全新的基礎之上了,而目,它還意味著,無論對什麼人來講,名人的話未必就是非信不可的了;人們可以用所掌握的經驗對任何一種命題和理論加以檢驗。因此,17世紀新科學所考慮的,並非是著者或呈報者的身份。地位或學識方面的情況,而是其呈報中的正確度,是他對科學方法的正確理解,以及他在實驗和觀察方面的技能。現在,就連最普通、最卑微的學生也能對最偉大的科學家所提出的理論和定理進行檢驗(甚至能指出其存在的錯誤)。因此,知識所具有的是民主性而不是等級性,並且,知識更多依賴的不是少數精英的洞察,而是某種適當的方法的應用,這種方法,任何具有足夠才智的人都能很容易地理解,而且能用來掌握新的實驗和觀察原則、瞭解從資料中得出恰當結論的途徑。由此可見,對科學革命期間整理這種方法的人們理應給予很多重視,這樣做不足為怪。這些人,加培根、笛卡爾、伽利略、哈維以及牛頓等人,都曾著書立說,闡述了科學研究的方法。    
  16世紀末和17世紀的科學家們,充分意識到了他們這種直接求助於大自然的思想方法的新穎性。這種思想方法在16世紀末有關植物和動物方面的著作中是顯而易見的。這些著作不僅展示了一種新的、源於觀察的運用的實在論觀點,而且還明確地闡明,書中的那些說明都是根據生物實例作出的。例如,富克斯1542年的植物標本集中有這樣一整頁的插圖,它展示了藝術家和木刻家依照擺在他們面前的植物進行工作的情景。在維薩裡的偉大著作《論人體的結構》中(1543),有一幅插圖展示了進行解剖所需的所有必要的工具。該書的獻詞樸實無華:「自己動手。」維薩裡不但希望他的學生一讀者們能重複得出他的結果並證實他的發現,從而豐富我們的知識;他還表明,他的革命性著作是建立在實驗事實和可檢驗的事實之上的。    
  16世紀對大自然的這種迷戀,在人們對發現新大陸、尤其是對發現南美洲和北美洲的反應中,表現得十分明顯。令人感興趣的恰恰不是陸地的形狀或地質沉積物,而是植物和動物等各種生命的形式。這些動物是否是挪亞時代的洪水沖到那裡去的呢,是否是與歐洲的動物截然不同的呢?也許,它們與那些動物並無關聯,是大洪水後特殊的創造物?這兩個問題都會令人困惑不解,因為看起來,它們的答案似乎與《聖經》是背道而馳的。而在美洲出生的人們的起源這一問題,就更會令人疑雲難消了。    
  在17世紀初的10年中,伽利略製造的望遠鏡使人們第一次知道了天空是什麼樣,這使得整個世界都為之興奮。馬喬裡·尼科爾森為我們記述了全歐洲的人懷著渴望的心情期待著伽利略望遠鏡的每一次新的發現,他還借助詩人們所用的形象化的比喻,記述了伽利略是怎樣迅速做出發現的。1620年,本·瓊森發表了一部題為《來自新大陸的消息》但並非論述美洲大陸的著作,此書討論的對象是天空,尤其是月球,書中論述了望遠鏡——而且總是與伽利略的大名連在一起,以便說明林利略的發現,該書還提到了《星際信息》或《信使》。瓊森的著作是一部傳播新生事物的著作,它像莫納德的那部描述美洲藥用植物群的題為《來自新發現的世界的喜訊》的著作一樣富有幽默感。具有革命性科學的新生事物即將來臨的預兆出現了。因為伽利略不僅宣佈了新的事實、新的信息,而且很快得出結論說,通過望遠鏡獲得的新的觀察資料否證了托勒密體系(這點確實做到了),並且證實了哥白尼體系(這點並未做到)。    
  許多富有創造性的科學革命的著作,其書名中都使用了「新」這個字。開普勒(1609)出版了一部以物學原理為基礎的著作,題為《新天文學》。伽利略最後一部著作(1638)的題目是《兩種新科學》;雖然,這題目也許並不是他選定的,但在談及他已經發現的許多新的值得注意的事物時,他確實提到過這第三部關於運動的著作。塔爾塔利亞給他的書起名為《新科學》(1537)。馮·居裡克把他用來闡述新發明的空氣泵所取得的革命性實驗結果的著作定名為《馬德堡的新實驗》(1672)。玻意耳在他許多著作的書名中都使用了「新」這個字。1600年,威廉·吉伯發表了一部題為《論磁石……一門被許多論據和實驗證實的新的生理學》的著作,此書的書名可謂意味深長。他在獻詞中寫道:「謹以這部幾乎是全新的前所未聞的」關於「自然知識」的著作獻給「你們,唯有你們,真正的哲學家,高尚之士,不僅能夠從書本中而且能夠從事物的本身獲取知識的人。」吉伯知道,在當時,只有一小部分人致力於「這種新的哲學探討。」    
  科學革命產生了一種新的知識和獲得這種知識的新的方法,同時也產生出了提倡、記錄和傳播這種知識的新的機構。這類機構就是那些由志同道合的科學家們(以及那些對科學非常感興趣的人們)組成的協會或學園。他們會聚一堂,一起做實驗,他們去參觀別處所進行的實驗工作和對實驗的檢驗,聽其成員所做的有關科學工作的報告,瞭解其他的科學組織或其他的國家正在從事的事業。科學共同體的出現,是科學革命的顯著標誌之一。到了17世紀60年代,在法國和英國都有了固定的國家級科學院,它們都有了官方的雜誌,以便於它們各自的成員發表其研究成果。    
  以伊薩克·牛頓為例,我們可以看出,入選成為這種學會的成員有著多麼重要的意義。1671年,伊薩克·巴羅(盧卡斯講座的教授,牛頓的前任)把牛頓新發明的反射式望遠鏡的樣品帶到倫敦,呈交給皇家學會。牛頓的發明受到「稱讚」,沒過多久,牛頓就被選為皇家學會的成員。牛頓很高興得到倫敦的科學家同行們的如此賞識,他不久就寫了一封信,尋問學會何時聚會,以便他能夠提供一份報告,闡述他所做的與光和顏色有關的一系列實驗,這一系列實驗是新的望遠鏡發明的基礎。牛頓年輕氣盛,他寫信給已經竭盡全力使他成為其會員的那家學會,他對幹事說,他的發現是迄今為止對大自然的運行所做的「最為奇妙的」探索。牛頓渴望立即向他新的科學家同事們展示其發現的這種心情,與他後來不願發表(或勉強同意發表)他的任何發現這種態度形成了鮮明的對比,它向我們暗示著,對於一個科學家來說,正式獲准成為常設的科學共同體的成員是何等重要。    
  牛頓論光和色的論文有著好幾個第一:它是牛頓第一次發表科學著作;它是顏色物理學的第一篇或奠基性論文;它是第一次以文章的形式在科學雜誌上發表的重要的科學發現。此外,它之所以令人矚目,是因為它描述了牛頓的實驗以及他由此得出的理論結果,而沒有為某個宇宙論體系或神學教條進行辯護;它是純科學,這也就是從此以後直至今天我們所理解的這個詞的含義。    
  不斷出現的科學共同體所具有的一個革命性特徵,就是正式的信息網的建立。這種信息網的確立,部分是依靠個人的出訪和相互的書信往來,但主要還是依靠科學雜誌和科學報告來完成的。短命的伽利略西芒托學院(實驗學院)在一卷本的《智者》(saggi,1667)中用意大利文發表了其成員的成果。1684年又出版了英文版,在一卷本的英文版書中有一幅具有象徵意味的卷首插圖,以表示意大利科學院是怎樣把其傳統傳播到倫敦的皇家學會的。皇家學會的《哲學學報》既有用英文發表的文章,也有用拉丁文發表的文章。為了方便歐洲大陸的讀者,把用英文發表的文章也全部譯成拉丁文的學報,不久便問世了。《哲學學報》的文摘或摘要都是用英文出版的,但很快就被譯成了法文,而法國科學院的各項發現,也可以從英文版的材料中得知。17世紀發表的偉大的科學著作的數量是令人驚訝的,但它們並非像人們通常所料想的那樣都是用拉丁文發表的,它們是用各自國家的語言發表的。例如,伽利略的《關於兩大世界體系的對話》(意大利文版,1632;英譯本,1661;拉丁文譯本,1635),笛卡爾的《幾何學》(法文版,1637;拉丁文譯本,1649,1659),牛頓的《光學》(英文版,1704;拉丁文譯本,1704),等等。其他此類的例子還有,笛卡爾的《屈光學》(1637),惠更斯的《光論》(1690),以及胡克的《顯微術,或對微小生物體的生理學描述》(1665)。    
  從皇家學會的首任秘書亨利·奧爾登伯格大量的書信往來中,我們可以看到信息網所起到的作用。1668年,奧爾登伯格在寫給當時在巴黎的惠更斯的信中,表述了學會想與他建立通信聯繫的願望,並希望他向學會介紹「他在有關運動問題方面所做出的發現,」即使他「認為還不適宜用書面形式發表的〔成果〕」也行。奧爾登伯格還問惠更斯,是否「願意向他們透露他的有關理論,以及作為其理論根據的有關實驗。」惠更斯同意了,「勿庸置疑,他的成果寄來時,學會將在他們的登記簿上備案,以便使其發現權得到保護。」幾個月後,惠更斯的原文送來了,克裡斯托弗·雷恩對其中的一部分進行了研究。隨後「進行了一些實驗」,用以檢驗惠更斯的理論和雷恩的理論,由於實驗設備的工作不甚理想,實驗又被安排在以後的一個星期聚會上重做了一次。過了不久,惠更斯與雷恩的發現何者居先的問題就出現了。惠更斯把一份用「密碼或變位字」寫成的關於新的研究成果的陳述送交給皇家學會登記備案,以此作為「今後保護他的發明或發現的方式」,等到有朝一日「他認為適當時再用普通的語言對它們加以解釋。」20多年以後,愛德蒙·哈雷力勸牛頓把一份對他的發現的說明遞交皇家學會備案,以保護他的領先權。時至今日,仍然可以從登記簿上查到牛頓1684年秋天所寫的小冊子《論運動》,牛頓著名的《原理》,就是後來在此書的基礎上擴充而成的。    
  科學社團和科學院在建立發現和發明的領先權的記錄製度方面的作用,是科學革命另一個重要的標誌。科學革命是有史以來第一種致力於連續的發展過程而並非某一目標的革命。如前所述,政治革命和社會革命都有一個明確的目的,即建立某種形式的國家政權或社會制度,儘管人們也許並未料想可以在不久的將來建立這樣的國家。然而,新的科學卻被看作是一種發現過程,一種永無止境的研究過程。為了發表和傳播各種發現,為了建立能夠用來從事發現工作的實驗室和天文台以及動植物園,準備工作一應俱全。出版雜誌以發表新的成果、為保護發現的領先權而建立備案存檔系統、對最富有革命性的進展予以獎勵,通過這些活動,持續的變革過程得以制度化。我不知道有什麼別的革命或革命運動能使即將到來的持續的革命進程如此制度化。的確,太陽底下還是有新東西的。    
  雖然,科學有可能是一種對真理永無止境的探索,但人們普遍希望,在有效地醫治人類疾病方面,科學進步能導致具有實用價值的發明和改進。這類記述出現於17世紀初,培根和笛卡爾有關方法論的專題論文也有這方面的論述。笛卡爾在他的《方法談》中寫道:要是有個富人能向他證明,在醫療和衛生保健方面也能開發出類似於像農業機械化那樣的實用技術,那該有多好呀。培根也反覆論述過同樣的問題,他論證說,科學——有關自然的知識——將會導致對我們的環境的控制,將會給予我們新的力量。培根很明智地接著指出,這種實際應用與其說是增加舒適的生活用品的手段,莫如說是具有更多的「預示真理和保衛真理」方面的價值。培根這樣講的意思是說,由於新的科學革命是以經驗為基礎的,它的原理也就有可能在實際的設計工作中體現出來。那些體現著新的原理或以新的原理為基礎的正在運行的機器,為這些原理所包含的真理提供了明確的證據。    
  所有這些革命性特點暫且不談。是什麼使得科學革命通過基本的科學進步真正得以實現了呢?我們已經看到,抽像的運動定律被枷利略的自由落體定律取代了。再進一步,把自由落體——一種典型的加速運動——與勻速的水平運動過程結合在一起,就可以像伽利略指出的那樣,勾勒出拋射體的拋物運動的軌跡。磁學萌發於17世紀。開普勒發現了行星運動的三大定律,這些定律以後均以他的名字命名,他還全面闡述了現代的宇宙日心說體系亦即我們通常所說的哥白尼學說。牛頓不僅創立了顏色學,而且創造出了一種同時包容地球物理學和天體物理學的數學體系。他的萬有引力原理,既可以說明開普勒定律和自由落體定律,又可以解釋海洋中的潮汐運動和地球的形成。它甚至還可以提供依據,從而在管星出現四、五十年以前便可成功地作出預見。在其解釋的簡潔性方面,在其應用的深度和廣度方面,牛頓物理學無疑具有一種革命的意義。    
  當然,在對大自然的理解過程中,並非只有物理學會遇到革命。生命科學也很有活力,正因為如此,哈維發現了血液循環,這導致了一場生理學的革命。在這裡,就像在運動學中一樣,革命也具有明確的無可爭辯的否證色彩。如果不是亞里土多德本人那就是亞里士多德派的什麼人預見說,在空氣中,重的物體比輕的物體運動得快,它們的運動速度與它們的重量成正比。很容易用實驗證明,這是錯的。與此類似的是,蓋倫曾經認為,血液在靜脈中有漲有落,而且還可通過心室隔膜或中隔上的微孔,從心臟的一邊流入另一邊。然而,正像上述預見被證明是謬誤一樣,蓋倫也完全錯了。    
  同時代人的科學革命觀    
  儘管很難否認,在16世紀機17世紀中已經產生了具有重大意義的科學進步,但有些評述者卻寧願把這些發展看作是改進而不願把它們看作是革命,有些人甚至根本否認這種確實偉大的進步曾經發生過。在17世紀末18世紀初的論戰亦即著名的書戰或古今之爭中發表的那些著作,就是一個例子。由豐特奈爾、格蘭維爾、佩羅、斯威夫特、坦普爾以及沃頓等人寫的著作,甚至在科學和醫學領域中也傾向於使用知識的「改進」這一概念,而不使用「革命」。下面的事實更令人驚訝:豐特奈爾和斯威夫特在別的著述中卻使用了革命這個詞,豐特奈爾還把這個詞和這個概念用於新數學之中。在談到厚「今」薄「古」和我們稱之為科學革命的偉大成就時,這些作者(除一人外順乎都避免使用「革命」這個詞。托馬斯·斯普拉特為皇家學會所寫的辯護(1667)幾乎與此完全相同,他的這部書致力於展示新科學所取得的成就,科學將會帶來的——甚至會給語言帶來的種種變化。書中主要討論的是創新和改進之事,而不是革命。    
  17世紀末,科學革命開始被人們承認。儘管吉伯、伽利略、開普勒、哈維以及其他一些人都強調他們著作的創新性,但我尚未發現,在問世紀末以前有過什麼明確而清晰地探討科學中存在著革命的論述。不過,有一封1637年用意大利文寫的信中卻引人注目地提到了哈維著作的革命性。    
  對於科學革命史的研究而言,這封信確確實實是一份非同尋常的文件。它清晰地說明了科學中的新發現是怎樣被人們發覺具有革命性的,不過它也說明了,用單一的一個詞來描述這種革命性是何等的困難。這封信寫於笛卡爾的《方法談》和《幾何學》出版的那一年。寫信的人是拉法埃洛·馬吉奧蒂,羅馬的一位牧師和科學家。他將此信寄給他的一位牧師同行,佛羅倫薩的法米亞諾·米凱利尼,他向他的朋友們,包括上了年紀的伽利略在內,通報了哈維做出並於1628年公佈的生理學方面的新發現,他寫道,「這就是血液在我們的身體中所進行的循環」。這一發現「足以推翻整個醫學體系,就像望遠鏡的發明已經使整個天文學顛倒了過來,以及指南針(已經)對通商、火炮對軍事技術的影響那樣」(伽利略1890,17:65)。    
  在1637年,只用「革命」這個詞或這個概念來描述哈維發現的激進性還為時過早。也許過了半個多世紀以後才能說,血液循環的發現,將會使一場「醫學革命」由此開始。馬吉奧蒂使用的動詞是「rivolgere」,其意為「使轉變」、「熟思」(如「再三考慮」),有時是指「推翻」。為了確保他的讀者能得其要領,他解釋了他使用這個詞所指的意思,因為在當時,對某一門科學有如此「毀滅性的(亦即革命性的)作用的發現並不常見。所以,馬吉奧蒂把它的影響與技術上的兩個重要突破——黑色火藥和指南針的發明作了比較。培根曾說,這組技術上的革新以及活字印刷術,已經使現代世界發生了最為根本的變化。(我們可以看到,培根並沒有馬上使用「革命」這個詞,也沒有使用這個詞公認意義上所謂的革命概念。)馬吉奧蒂實際上是在說,就把一門科學學科顛倒過來這一新的現象而言,既沒有適當的名稱也沒有清晰的概念,這種新現象也不是某種已被認定的事件,它很像已經使世界性的貿易、探索和戰爭等狀況發生了變化的那些非同尋常的發明。截至1637年為止,在科學的任何分支業已做出的發現中唯一最富有戲劇性、並且從推翻舊的學說的意義上講最具有革命性的發現,就是伽利略所揭示的新的天體現象。為了有效地闡明他的觀點,馬吉奧蒂又把哈維的發現與伽利略的發現作了比較。伽利略給了托勒密體系致命的一擊,他證明,托勒密體系是錯誤的,而且,數千年以來天文學家所寫的論述天空的著作中,沒有任何一個有關天體的概念是正確的。同樣,哈維指出,蓋倫的體系是錯誤的,因此,以蓋倫的生理學為基礎的所有醫學體系應予更換。正因為這樣,馬吉奧蒂說,血液循環之發現的作用可以與「望遠鏡的發明」相媲美,望遠鏡的發明已經使「天文學顛倒了過來。」在這一事例中,馬吉奧蒂沒有(像他剛才那樣)使用「rivolgere」這個動詞,而使用了「rivoltare」,這個詞的意思不僅是「背叛」,而且還意味著「顛倒」,「翻過來」從而「走向反面」,「拋棄」等。    
  真正把「革命」這個詞與哈維發現連在一起的,是威廉·坦普爾爵士在17世紀下半葉所寫的一篇論文。從作者使用這個詞的方式中,我們可以看到現代的革命概念出現初期時的情況。坦普爾的這篇論文大約寫於1686年以前(見伍德布裡奇1940,212),題目為《論健康與長壽》,作者在文中談到了希波克拉底和蓋倫創立的古代醫學體系,談到了帕拉切爾蘇斯「廢除全部蓋倫模式」的嘗試以及他在引入「化學醫學療法」方面的工作,隨後他討論了哈維和血液循環。坦普爾(他對,I:73)把這一系列事件稱之為「生理學帝國中的」亦即「醫術」或醫學帝國中的「偉大變革或革命」。「帝國」這個詞的使用暗示著,坦普爾在這裡意指的並不是某一獨特的戲劇性事件的出現這一新的含義,而是「革命」這個詞在「帝國革命」這個短語中的那種傳統的含義。很有可能,坦普爾在別的著述中(《英雄的美德》,1821,1:104)把帝國革命想像為逐漸展開或前後相繼的事件。此外,坦普爾本人並非真地相信哈維革命,他認為,對於循環學說,「人們期望著它能夠使整個醫學事業煥然一新」,但是實際上,它「並沒有產生這樣的作用。」    
  在《古今學問論》[1690(1963),71]中,總的來看,坦普爾所持的是一種厚古的觀點。他論證說,古書是最好的,而且,用阿方索·埃爾·薩比奧的話來講,生活中值得追求的只有「燃朽木、飲陳酒、會舊友、讀古書。」他問道,「哪些是我們自認為技高一籌的科學呢?」在1500年的時間中,「除了笛卡爾和霍布斯大概可以自封為哲學家外」,再沒有什麼新的聲名顯赫的哲學家了。他發現,在天文學中「除了哥白尼體系外,沒有什麼可與古人相競爭的……新東西了,在醫學中,除了哈維的血液循環的新發現外,情況也是如此。」坦普爾堅信不疑地認為,「即使它們是真的,」「這兩項偉大的發現也沒有改變天文學或醫學事業的結論。」因此,儘管這些發現使「發現者獲得了很高的榮譽,」但它們「對世界的用處並不大。」(pp.56-57,71)    
  豐特奈爾在其1683年出版的《死者的新對話》一書也討論了醫學中的革命問題。該書中有一段古希臘後期的醫生和生理學家埃拉西斯特拉塔與威廉·哈維(書中稱之為埃爾韋)之間的對話。對話開始,由埃拉西斯特拉塔首先發言,他簡要地概述了哈維所報告的奇跡:血液在身體中循環,靜脈血管把血液從末端輸送到心臟,然後,血液離開心臟進入動脈血管,由動脈把血液送到末端。他承認,去代的醫生以為,血液只是一種非常緩慢的從心臟到身體末端的運動,這是十分錯誤的;他還敘述了世界多麼感謝哈維「消除了那個古老的錯誤。」接下來,埃拉西斯特拉塔在對話中承認,現代人能比古代人成為更好的科學家,而且,他們能獲得更多的有關自然的知識;不過,他宣稱,他們「成不了更好的醫生」,因為古代的醫生能像現代的醫生一樣,為人們醫治疾病。    
  哈維反駁說,許多病人的死亡都是由於對血液循環的無知造成的。埃拉西斯特拉塔答覆說,「你相信你的新發現確實有用,那麼有什麼用呢?」在哈維作出肯定的回答時,埃拉西斯特拉塔問,為什麼現在還像以前一樣有那麼多的死者走入極樂世界呢?「哦!」哈維說,「如果他們死了,那是他們的錯誤,而不是醫生的錯誤。」在回答結束時,哈維對未來作了一番樂觀的解釋,他說,到那時世界就會「有閒暇充分利用新近的發現,」因為「巨大的效益」將會隨著時間的推移被人們發現。在約翰·休斯所譯的英文本中(豐特奈爾1708),埃拉西斯特拉塔有這樣一句粗暴的評語:將來「不會有這樣的革命,相信我的話吧。」這就是說,人類以前就有了「一定的斷定有用知識的標準,」儘管對它又做了少量的補充,但它永遠不會被超過。豐特奈爾在結束這篇對話時作了一番悲觀的解釋:無論科學家在人體方面做出什麼樣的發現都是徒勞的,因為「大自然是不可戰勝的」,而人們還會不斷地在既定的時刻死去。    
  從目前的情況看,這篇對話是極有意義的。首先,豐特奈爾把像哈維(「在人體中發現了新的管道」)那樣的發現,與天文學家發現「天空中的一顆新的恆星」加以比較——這類發現很少有或者根本就沒有什麼實際的用途。其次,儘管豐特奈爾十分信奉笛卡爾的哲學,但他卻直截了當地反對笛卡爾在《方法談》中所說的那段大話,即如果得到資助,醫學研究將會使生命週期無限延長。最後,我們會注意到,豐特奈爾(借埃拉西斯特拉塔之口)提出的醫學中沒有革命這一主張,與豐特奈爾本人的這一認識即數學中存在著革命是截然不同的。這樣看來,對革命的可能性的否認,也許可以說是法國醫生普遍反對哈維的偉大發現的一個標誌(參見羅傑1971,13,169)。雖然笛卡爾熱心支持血液循環學說,但豐特奈爾可能並不認為,對醫學事業來講,這一發現算得上是什麼偉大的成就。事實上,豐特奈爾似乎並非相信,在醫學中曾發生過革命。埃拉西斯特拉塔所說的「不會有這樣的革命」這句話,無疑已經表白了豐特奈爾的信念,不過,他本人所說的話略有不同。在約翰·休斯的譯本中,埃拉西斯特拉塔說的是:「不會有這樣的革命,相信我的話吧。」而豐特奈爾是這樣寫的:「Sur ma parole ,rien ne changera」(「相信我的話吧,什麼都不會變」)。    
  化學家和物理學家羅伯特·玻意耳在其1656年11月所寫的一封信中也提到了革命:    
  我告訴您一件很平常的事,您就會瞭解愚蠢入的輕率的推斷有可能使他瘋狂到什麼程度:某些寡廉鮮恥之徒竟然把不可思議的荒謬的事物歸咎於神靈,而毫不為之臉紅。談到消息的公開性,最近全面而完美的成功的消息僅僅限於在議會的大牆之內傳播,以致於我現在只能抄錄報紙,至多只能事先根據報紙去猜測。對於我們新的代表們將會證實什麼、或者我們將會得到什麼,我不敢妄加猜測,更不敢白紙黑字地寫下來;我不會有所顧忌的只是承認,我的希望和恐懼都是有非常特別的動因的;我還可以無所顧忌地說,我據以預計會有時雨或猛烈的暴風雨來臨的雲彩,尚不是看不見的未凝結的水氣。至於我們的思想方面,我的確可以信心十足地預計,會有一場革命,通過它,神將會成為一個失敗者,而真正的哲學繁榮也許會出乎人們的意料之外。〔British Library Harley MS 7003,fols.179/80〕    
  在科學範圍內,我沒有發現玻意耳有過什麼類似的陳述〔在詹姆斯·雅各布把玻意耳看作是革命者的那部著作(1979)中,也沒有提到這類情況]。不過,綜觀玻意耳那些行文繁冗的論著,如果有人斷言說,這些書連提都沒有提過這類問題,那麼他一定是一個冒尖的學者。    
  我已經指出,許多17世紀的科學家都意識到了他們的成果具有的創新性,而且在他們自己著作的標題中都表明了這一點,一些17世紀最偉大的科學家們(吉伯、開普勒、笛卡爾、哈維、牛頓)對他們各自著作的非傳統的特性作了明確的陳述,他們指出了古代和中世紀的作者的錯誤,並採取了革命的態度。亨利·鮑爾在其所著的《實驗哲學》(1664)的結尾部分,對新的應用科學作了豐富的闡述。「這是這樣的一個時代,」他寫道,「哲學伴隨著一場大潮來了。」「消遙學派的信徒們也許希望阻擋這一潮流」,就像「阻止自由哲學的氾濫』哪樣。他斷言,「一定要拋棄所有陳腐的垃圾,推翻腐朽的建築,」這是因為,「不得不為一個更為宏偉的、永遠不會被推翻的哲學專業奠定一個新的基礎的時刻來到了。」他說,這種新的哲學,「將以經驗和感知為基礎,詳細討論自然界的各種現象,從自然界事物的本源那裡推究其原因,就像我們所觀察的事物可以被藝術再創造出來和力學證明確實可靠那樣。」    
  我發現,在18世紀初的數年中,豐特奈爾的著作中就有了相當早的關於數學革命的陳述,此陳述完全是現代式的而且十分清晰。當時,豐特奈爾正在伏案撰寫論述微積分的著作,微積分是牛頓和萊布尼茲發明的,它無疑是17世紀最富有革命性的知識成果。豐特奈爾在其著作中一而再再而三地借用革命這個新的概念,以此來說明這種數學理論是多麼不同凡響。它給予科學家的力量,遠遠超出了前人「難以想像」的範圍。革命只是剛剛開始,但這已經使那些開創者們與在此不久之前還可謂是最聰明最有經驗的數學家們相比,能夠更巧妙地解決數學問題。    
  在醫學領域中我們發現,1728年牛頓去世後不久,W.科伯恩醫學博士在談到帕拉切爾蘇斯時,曾明確地在新的意義上使用了「革命」這一術語,甚至還暗示,革命的發生是醫學體系發展的一個特徵。    
  三十多年以後,數學家克雷洛為牛頓在理論力學領域中開始的一場革命而歡呼,理論力學是一門邊緣學科,它包含了數學和物理學兩個領域。值得注意的是,牛頓為純數學和數學物理學做出的偉大貢獻,其革命方面那樣明確地得到了承認,這是因為,牛頓的成就標誌著科學革命的頂峰。現在的證據證明了我們的判斷,而且更加強調了這一點:17世紀最富有革命成果的領域是純數學和理論力學領域。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第6章 第二次科學革命及其他革命?    
   本書所討論的科學革命,是對所有科學知識均有影響的革命,從這一點講,它既不同於本書所討論的別的革命,也不同於大部分科學史著作中所討論的革命。它使科學的基礎發生了徹底的變化,使實驗和觀察受到了重視;它提倡一種新的數學理論的理想,強調預見的重要性,並且大力宣揚:將來所做出的發現不僅能使有關我們自己和我們這個世界的知識向前發展,而且還能增加我們對自然作用的控制範圍。與之相伴而來的,還有一場組織機構中的革命。對如此大範圍的思想革命和機構革命的認識,自然而然地會致使科學史家和其他對歷史感興趣的學者們去探討:是否還有過(或還將有)其他此類的科學革命?    
  科學機構中的革命    
  我們在第5章中瞭解到,科學革命的一個重要的革命特徵,就是科學共同體的興起,各種科學組織和機構的建立就是一個例子。在19世紀初的幾十年中,那些歷史悠久的科學組織和機構——皇家學會。巴黎科學院,以及它們在柏林、斯德哥爾摩、聖彼得堡和其他地方的那些小兄弟們———已經無法再容納大量增加的富有活力的科學家了。於是,產生了許許多多地方的科學組織和專業的科學雜誌,如法國的《物理學雜誌》,英國為物理學界出版的《哲學雜誌》等。隨著科學家和科學事業擁護者人數的激增,專業的科學組織如英國地質家協會出現了。羅傑·哈恩(1971,275)把科學專業人員和支持他們的各種機構的數量的巨增描述為「19世紀初的『第二次』科學革命。」    
  英國科學促進會始建於1831年,在法國、美國、德國等等國家也都有與它相應的組織。它的成員人數不限,甚至可以說,它是一個網羅人才的組織。通過與地方團體一起工作,每年在一個城市舉行一次會議,以便最終使全國都能成為科學運動的成員,這些機構推動了「科學促進」活動的開展。在它的會議上,英國科學促進會這一標準組織被分成幾個科學組(數學組,物理組,化學組,天文組,等等),每年出版的會議記錄也是如此。當然,會議期間總有少量的綜合性發言和重要的講演,甚至還有一些可能使較大範圍的聽眾們都感興趣的會議。關於後者,最著名的例子就是BAAS(英國科學促進會的縮寫——譯者)1860年的牛津會議,在這次會議上,威爾伯福斯主教與托馬斯·亨利·赫肯黎就達爾文進化論發生了爭論。    
  我認為,可以舉出一個很好的事例來說明在19世紀末和20世紀初的幾十年間所發生的第三次科學革命。這次革命也有許多是機構方面的革命。首先,在這段時間中,大學確實成了大規模的研究和高等教育的中心,這是過去100多年左右的時間中形成的模式。自學成才的科學家——如法拉第和達爾文這樣的非專業學者——逐漸被這樣一些科學家所代替:這些人有專業知識,受過先進的科學訓練,而且都拿到了學位文憑(文學碩士,哲學博士,科學博士,等等)。像約翰斯·霍普金斯這樣的新型大學,是為了專門贊助研究生的學習和研究而創辦的,那些老的大學則設有研究機構。有關後者的例子當首推劍橋大學的卡文迪什實驗室;另外還有芝加哥的耶基斯天文台,以及哈佛的比較動物學博物館等。許多這樣的研究部門與大學並無直接關係,例如:科爾德斯普林港遺傳學實驗室,華盛頓的卡內基協會,以及美國的洛克菲勒研究所,法國的巴斯德研究所,以及德國的凱澤·威廉協會,能斯特、普朗克以及愛因斯坦都曾在這裡工作過。    
  第三次科學革命所處的時代,正是各種科學的研究、管理機構有控制地建立和擴大的時期。不過,最重要的也許是,這一時期出現了工業實驗室和以開發新產品為目的的科學研究的成果大規模的應用,以及對現有產品製造業進行的改造和各種標準的建立。第一個從科學與技術的合作中產生出令人歎為觀止的經濟效益和社會效益的產業,就是顏料化學。19世紀後期,德國顏料化學革命最有意義的一個方面,就是大學、產業部門以及政府為了研製有實際效益的最終產品一起動腦筋、想辦法。以科學為基礎、需要不同的研究機構通力合作的技術進步,成了我們這個社會與生俱有的一個特徵。    
  提到管理,就會使我們直接轉向我認為可以算是第四次科學革命的這個話題,這次革命是在第二次世界大戰以來的若干年中發生的。這次革命有兩個重要的機構方面的特徵,那就是,政府的巨額(如美國在20世紀60年代占國民生產總值百分之三的)支出和有組織的研究。第四次科學革命的這兩個特徵,大概都可以追溯到第二次世界大戰時期原子彈的發明和生產方面的巨大開銷(同時還有成本略小但生產規模很大的設備如雷達、近爆引信方面的開銷),以及各種抗菌素的開發和生產方面的巨大開銷。今天,在科學的某些分支中(最顯著的是高能物理和空間研究),知識狀況與政府願在某個科研項目上花費的資金的數額直接聯繫在一起。在19世紀,達爾文在倫敦郊區的達溫宅居住了幾十年,在那裡獨自進行研究和思考,偶爾做些開銷很少但很有意義的實驗;然而這種情況,就像所謂火星人做的科學研究那樣,對今天的科學家而言是十分陌生和不可思議的。這種差別在於,今天科學家們的絕大部分時間和精力根本不是用在進行直接的研究上,而是用在制定轉讓計劃,查閱別的科學家所寫的科學論著和轉讓計劃,撰寫情況報告,出席委員會的會議,到外地或國外去參加正式的和非正式的會議和研討會,以及其他的科學方面的大會等。    
  第三次科學革命所處的時期,各種專業化的科學學會宛如雨後春筍,相繼出現,其中不僅有美國物理學會、美國化學學會這樣的學術組織,而且還有學科內的一些專業團體,例如,美國光學學會,美國流變學學會,以及植物生理學家協會等。這些組織為綜合性的科學雜誌(《物理學評論》,《現代物理學評論》)和各種專業的出版物提供了資助。第四次科學革命是以更新的科學交流形式作為標誌的。這些新的形式包括,大規模分發用複印機複製的出版前的非正式樣本,有時甚至是雜誌同意利用之前的文章,以及出版一些短論(與其很有權威性的老前輩《物理學評論》相比,《物理學評論信札》能遠為迅速地發表這方面的交流)。在從事相同或不同項目的研究工作者之間,能順利發揮作用的交流網絡,即老德裡克·德前拉諾賴斯稱之為無形學院的那種團體,也應運而生了。鑒於今天對「大科學」的財政支持有著十分重要的意義,在政府內新成立了(或改造了)一些機構,以便負責政府的研究基金的組織。估價和分配。在美國,除了專門設立的國家科學基金會,國家健康研究所之外,還有陸、海、空三軍中的撥款機構,如國家航空和宇宙航行局和原子能委員會等。    
  科學中的觀念革命    
  到目前為止,對四次科學革命幾乎全是從其機構特徵方面來描述的。然而,在這四次革命發生的同時,或多或少地總是伴隨著一些科學思想方面的變化。科學革命把實驗和觀察確立為我們認識自然的基礎,並且表明,數學的發展是解決科學問題的關鍵,數學是表述科學的最高形式。隨著牛頓《原理》的出版,革命到達了頂點,這本書的全名表達了哥白尼、伽利略、開普勒以及其他學者的目的:展示出「自然哲學的數學原理」。在此以後的一個半世紀中,把自然狀態數學化的工作持續進行著,而且在理論力學和天文學領域最為成功;但是,18世紀偉大的化學革命卻不是以牛頓的數學模式為終結的。奧古斯坦·菲涅耳在19世紀20年代發展的光的波動理論,成了此種意義上的牛頓物理學的另一個領域。牛頓模式,可謂第一次科學革命的頂峰,但是顯然,它並不能簡單地挪用到其他的科學分支當中。    
  在對這一課題透徹的討論中,T.S.庫恩(1977,220)使我們注意到了「許多物理科學部門研究工作特點的一個重要的變化」,這一變化出現在1800年到1850年之間的某個時期,「特別是在一些被當作物理學的那些領域的一系列研究中。」庫恩說,「培根式物理科學的數學化」這一變化,是「第二次科學革命的一個方面。」庫恩著重指出了這一事實,即「數學化」只是第二次科學革命的「一個方面」:「19世紀上半葉也證明了科學事業在規模上的巨大增長、科學組織形式上的重要變化以及科學教育的全面建設。」庫恩非常正確地強調了「這些變化幾乎以同一方式影響了所有的科學」這一事實。因此,要「解釋19世紀新近數學化的科學有別於同一時期其他科學的特點」,還要考慮一些別的因素。    
  伊恩·哈金(1983,493)用一種引人注目的方式把庫恩暗示的思想革命和機構變化等想法做了推廣。哈金認為,這場科學革命和庫恩所謂的第二次科學革命都是「大革命」,他提出了一種「初級的以經驗為據的規則」,即每一場大革命必定都伴隨有「一種集中體現新趨向的新的機構。」按照這種分析來看,第二次科學革命不僅包括庫恩所說的培根科學的數學化,而且還包括作為新的生物學的達爾文自然史學說的出現。達爾文生物學在體系和思想方面獨闢蹊徑。它大量地吸收了那些非科學工作者為非科學目的所收集的信息,亦即動植物的飼養者和培植者的記錄和經驗,而且,它實質上創立了一門非牛頓式的科學。這是現代第一個重要的科學理論,它的產生雖事出有因,但並無前兆。儘管生物學者和博物學家渴望有他們自己的牛頓,但是事實卻是,當他們的「牛頓」查爾斯·羅伯特·達爾文出現時,他的理論並沒有《原理》所說的科學的基本特徵。達爾文指出,並非所有科學進步的方式一定都具有牛頓模式的數學特點,科學中的偉大進步也有可能是以非數學的培根方式進行的。此外,我認為,1859年《物種起源》出版後的討論形式,是社會大規模地參與科學的一個方面,這種情況,是英國科學促進會秩序井然的機構的一個特徵。    
  第三、第四次科學革命是否也伴隨有科學思想方面的變化呢?這類變化是否也是這兩次革命的特徵呢?這是一個很難回答的問題。第三次科學革命的涉及面很廣,包括三次偉大的物理學革命(麥克斯韋革命,偉大的相對論革命和量子力學革命〕,數次化學革命,以及生命科學中的革命等,生命科學中最有意義的革命大概就是遺傳科學的創立了。如果我必須選出一種唯一的特徵,它適用於表徵麥克斯韋(雖然並非恰好適用於他具有革命性的場論)、愛因斯坦(但不適用於相對論革命)以及量子力學和遺傳學等的貢獻,那麼,這種特徵就是概率的引入。從這個意義上講,正像第一次科學革命完全是受簡單的牛頓式—一對應的物理事件的因果關係支配的那樣,第三次科學革命處於這樣一個時期:許多科學領域(包括社會科學領域)都引入了一組組理論和解釋,這些理論是以概率論而不是以簡單的因果關係為基礎的。    
  對於第四次科學革命而言,很難想像得出也有這麼一個唯一的可以成為其思想標誌的特徵。不過,有一個事實具有重要意義,那就是,生物學中有相當一部分(儘管不是全部)可以被看作簡直就是應用物理學和化學的一個分支。同時,在物理學領域中,最具有革命性的總的思想特徵,大概就是拋棄了這樣一種幻想:有一個純基本粒子的世界,在這些粒子之間只存在電的相互作用。    
  過分強調科學中四次機構革命和四次觀念革命的同時性是很危險的,儘管如此,希望有朝一日能辨明思想內容的變化與科學作風的變化之間以及科學研究機構的變化與從事科學事業的方式的變化之間的某種因果關係,這種想法依然是很有吸引力的。    
  歷史學家對其他偉大的科學革命的看法    
  據我所知,「第二次科學革命」這個術語,是由T.S.庫恩引入科學史文獻中的。1961年,庫恩在《愛希斯》雜誌上發表了一篇論述測量在物理學中的作用的論文,在文中他使用了這個術語。庫恩的這篇文章(1977,178ff)原是遞交給美國學會聯合會測量問題學術報告會的一篇論文。其他作者也許已經在庫恩之前在不同的意義上提到過第二次科學革命;但我可以斷定,正是經過庫恩的討論,這個術語才正式地進入了有關科學史、科學哲學和科學社會學的論述之中。    
  羅傑·哈恩關於第二次革命的思想提出得較早,但它與庫恩的思想截然不同。哈恩的觀點見於他那部著名的研究巴黎科學院的著作(1971,275ff.),在他看來,第二次科學革命,是「一場關鍵性的社會變革,它使科學進入了更為成熟的階段,而且,像17世紀的第一次革命一樣,它超出了國界。」在描述中,哈恩並沒有討論第二次科學革命期間科學的實際發展,他把注意力集中在作為這種革命特徵的機構的變化上即:「一般性的學術社團的衰亡和更為專業化的機構的興起」以及「各不相關的科學學科的專業標準的同時建立。」伴隨著第二次科學革命的是各種大學和研究機構的出現,尤其是「高等學府中」「專業科學」研究的出現。這個時代就是這樣,「專業化的實驗室」逐漸取代了「問世紀以來在這一舞台上佔統治地位的各種學會。」    
  哈恩特別讓我們注意這一點,即科學共同體規模極大地擴充,這一規模因素本身,「迫使機構發生了分化。」他發現,專業化的生產和發展,是各門科學中「學術問題日益專門化」的必然結果,同時,也是」每一科目特有的實驗要求的產物。」最後,哈恩還要把專門化的興起與「科學和科學的直接應用之間差距的不斷縮小」連在一起,這種縮小因素,使得「(相對於專門科學而言的)一般性科學的作用,在要求專門技術的情況下,趨於減小。」哈恩看到教育方面出現了一個嚴重的問題;為了有效地發揮其作用,一個「受過全面教育的工程師或醫生」就需要盡可能使知識的專業化達到最高程度,這樣一來,「也就不可能同時期望對老的綜合性科學亦即自然哲學有深刻的瞭解。」    
  另一位對其他的科學革命進行過探索的是史學家休·卡尼(1964,151-155)。他暗示說,古代中國和由希臘的「科學活動」「也許可以不無公正地被看作是場革命」,而且,自牛頓時代以來,「還發生過別的科學革命。」他發現,在19世紀末20世紀初曾經發生過一次與哥白尼革命、伽利略革命以及牛頓革命等相類似的偉大革命:「這場科學革命的伽利略,是蘇格蘭人克拉克·麥克斯韋,它的帕多瓦(Padua)「是劍橋大學的卡文迪什實驗室,它的開普勒則是愛因斯坦。提到這場革命,人們還會聯想到另外一些人,如瑞利勳爵,)盧瑟福,玻爾,薛定諤以及海森伯等、」在這段論述中,卡尼的以下陳述非常有意思:「無論你對第一次科學革命中大學的重要性持什麼觀點,第二次革命中大學的傑出作用看起來是毋庸置疑的。」他還指出,「政府對科學的贊助與第二次科學革命的關係也值得我們注意。」最後,在書的「跋」中他提出了這樣一種見解,「在19世紀中還發生過第三次科學革命,其特點與法拉第和克拉克·麥克斯韋的領域中所發生的革命毫無共同之處。」對此他作了如下的解釋:「19世紀還經歷了一場同樣徹底的時間探討方面的革命……首先是地球的年齡,其次是人類的年齡,再次是宇宙的年齡,這些最終都被看作是歷史探討的新的範疇。在對宇宙探討方面的這場方式獨特的革命,像17世紀的數學革命一樣,有著深遠的意義。」但是,與卡尼的第二次革命不同,這第三次科學革命並不包括專業機構的革新。而且,在他的介紹中也不包含偉大的達爾文革命,他的介紹只限於物理學領域。不過,他確實提出了一個非常重要的論題,亦即,到了「2O世紀中葉」,史學家不再認為,「哥白尼、伽利略和牛頓等人的成果」「能構成一場獨特的人類歷史上前所未有的科學革命。」    
  在埃弗雷特·門德爾松論述「19世紀科學的來龍去脈」的一篇文章中(瓊斯1966),也有對第二次科學革命的陳述。在這部分陳述中,門德爾松強調了「19世紀科學的社會結構中」的變化,他把注意力集中在新的雜誌、新的科學協會和這樣兩種組織的發展上:一種是基礎廣泛的科學組織如不列顛協會,另一種是新興的致力於對科學特定的分支學科進行專門研究的組織。談到「在其中進行科學實踐的社會機構中的那些變化」時,他認為,也許可以把它們稱之為「第二次科學革命」。對他來講,這場革命可稱作是典型的科學工作者所具特徵方面的根本性改變。門德爾松指出,在17-18世紀,科學家們大都是業餘愛好者。也就是說,他們並非依靠科學實踐來謀生,他們或者是一些富有的無需為生計操勞的人,或者是在一些完全不同的行業(如醫療、商業貿易、船舶建造等等)中謀生的人。到了19世紀,科學家們逐漸開始從中層甚至中下層的社會中產生,因而,「在科學本身的實踐過程中,19世紀的科學家們不得不為他們所從事的科學活動尋求支持。」這種變化中的一個明顯的特徵就是,科學共同體要「考慮其成員的職業需要」,結果,「在尋找對科學家的認可和支持上花費了大量的時間。」    
  歷史學家斯蒂芬·布拉什(1982)也對兩次科學革命提出了他自己的看法。他認為,第一次科學革命「發生在1500-1800年之間,它是哥白尼、伽利略、牛頓和拉瓦錫等人研究工作的產物;」第二次革命發生在1800-1950年之間,它是「由道爾頓、達爾文、愛因斯坦、玻爾、弗洛伊德以及其他許多人引起的。」他斷言,「我們的文明世界只遇到過兩次全面的具有如此重大意義的革命。」我認為,布拉什所說的第二次科學革命,是人們業已指出的有史以來所發生的各種革命中持續時間的長度居第二位的革命;它恰好是歷時最長的此類革命的一半,最長的革命,即魯帕特·霍爾首先指出的那場從1500年到1800年綿延了300年的事件。就像他能洞察到哥白尼贊同地壓體系和愛因斯坦贊同狹義相對論有著相似的理由一樣,布拉什把達爾文和達爾文主義與20世紀的「物理學革命」相比較也給人帶來了煩惱。不過,考慮這些問題以及布拉什對未來可能的第三次科學革命的總結性評論,也許會使我們離題太遠了。無論如何,在我看來,把1500到1800年間的事情不加區分地混在一起,說它們構成了具有重要意義的單一的科學革命,似乎太過分了。    
  恩裡克·貝龍寫過一部有關「第二次科學革命的研究」的書,該書的總標題為《論著中的世界》(意大利文版1976;英譯版1980)。很難用幾句話說清楚貝龍所構想的第二次科學革命到底是什麼。在他看來,這場革命起源於18世紀末到19世紀初的幾十年間的某一時期。「逐漸認識到徹底改變機械論式的世界觀的必要性,」是這場革命的一個組成部分。他發現,「要推翻科學上的這種世界觀,其前提」就是要對「各種自然現象」進行一系列的調查研究,這使得人們對「那種把宇宙理解為無始無終的宇宙鐘的信念」產生了懷疑。從「這場革命」中產生了一種「新的世界觀,依據這種世界觀來看,事物不再是按照循環的模式重複出現的,而且也不再受一成不變的規則支配了。」相比之下,這種新的世界是「受一種進化的過程制約的,這種進化過程對有機的和無機的物質形式都會產生影響。」為闡述這種新思想所揭示出的「機械論傳統中的」那些問題和矛盾,人們做出了「不懈的努力」,這些努力「以及它們引起的對科學解釋的思考」,就是「這第二次科學革命」的基礎。    
  這場革命始於「熱力學、輻射理論、電磁場理論以及統計力學等新的理論的出現。」貝龍發現,所有這些理論有一個共同之處,這就是,它們都「提出了物質結構和物理學定律的真正意義的問題,」並且通過這種方式改變了伽利略-牛頓傳統。儘管這基本上是一場物理學革命,包括「對力學基礎的全面反思,」但19世紀的歷史表明,這種「物理學領域中的新的世界觀」已經「對其他科學,如生物學、化學和幾何學』產生了深遠的影響。    
  貝龍說,他的「意圖」就是「要證明19世紀經典物理學的革命性,」儘管他堅持認為,這「並非必然會貶低人們通常所說的相對論和量子力學所具有的創新性。」他甚至認為,「我們這個世紀的物理學」應當被看作是「始於18世紀末和19世紀最初十年的那場革命中最棘手的問題的產物。」貝龍得出結論說,「這場第二次科學革命今天仍然在進行著。」    
  在對貝龍此書的一篇富有洞察力的評論中,』和斯蒂芬·布拉什一開始就對「這場『第二次科學革命」』的定義,提出了他自己的看法——第二次科學革命就是「把量子力學和相對論看作是物理學的基礎,並用它們取代牛頓物理學的那些歷史事件。」大部分科學家和科學史家認為,這些事件是從1887年開始到1927年為止這段時期內的一段時間中發生的(但未必都稱它們是一場「第二次科學革命」,甚至未必稱它們是一場連續的「科學革命」)——在1887年和1927年邁克爾遜-莫雷實驗的結果和海森伯的測不准原理先後發表了。布拉什在描述中把貝龍的解釋與更為常見的分析進行了對比。通常,人們著重考慮的是「機械論的或決定論的世界觀的失敗,以及令人驚訝的實驗結果的激增,這些結果迫使人們放棄古典的空間、時間、物質和能量概念。」然而,正如布拉什指出的那樣,貝龍論證說,「第二次科學革命實際上早在19世紀以前就開始了。」而且,這場革命「並非是機械論的衰落或某一組專門實驗導致的結果,而是作為科學問題和客觀知識本源的數學理論的出現所孕育的產物。」    
  庫恩和貝龍是依據數學與物理學的關係來認識第二次科學革命的(顯然他們所說的並非是同一場革命),他們絲毫未提具有革命性的機構變化。哈恩則強調指出,機構變化是第二次科學革命的一個重要特徵。門德爾松也強調了第二次科學革命所具有的機構特徵或社會學特徵。卡尼主要關心的是物理學中的變化,但他注意到,在19世紀,不同的民族有著不同的科學傳統,而政府對科學的支持也是因國而異的。只有伊恩·哈金在認識上實現了卓越而大膽的飛躍,他指出了觀念上的第二次科學革命與機構上的第二次科學革命之間的聯繫。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第三部分 17世紀的科學革命 第7章 哥白尼革命    
   每當史學家們著書立說論述科學中那些富有戲劇性的變化時,首先躍入他們心頭的便是宇宙中心問題的根本性轉變,這一轉變,一改那種把地球看作是宇宙的靜止不動的中心的觀點,而認為太陽是宇宙的中心。這一變革,亦即眾所周知的哥白尼革命,常常被描述為我們參考系的一次全面的變更,它在許多層次都引起了反響。宇宙學上的這一轉變被看作是富有革命性的轉變;所以,哥白尼就是一位「反叛的宇宙設計師」,他導致了一場「宇宙概念結構中的革命」(愛德華·羅森1971,pref.)。托馬斯·庫恩(1957)看來,作為一場「思想中的革命、一場人類宇宙觀及人類自身與宇宙的關係的觀念等的轉變」,哥白尼革命並不是一個單一的事件(儘管用的是「單數」名詞)。據說,這一「西方思想發展中劃時代的轉折點」需要從不同意義的層次上來考慮,這是因為,首先,它是一次「天文學基本概念的革新」;其次,它是「人類對大自然的理解的」一次「根本性」的變更(它最後以「一個半世紀以後」「牛頓的宇宙概念」這一「出乎意料的副產品」的產生而告結束);再次,它是「西方人價值觀轉變的一部分」(pp.Vii,1,2)。所以,按照庫恩的觀點,人們所說的哥白尼革命並非僅僅是科學中的一場革命,它是人的思想發展和價值體系中的一場革命。然而其他人〔例如,克龍比(1969,2:176—177)〕卻僅僅認為,「哥白尼革命只不過把天體看上去的週日運動歸因於地球圍繞其軸線的那種自轉,把它們的週年運動歸因於地球圍繞太陽的那種公轉。」    
  從對科學革命概念的批判性分析的角度講,哥白尼革命有著特別的意義,因為在當時,哥白尼的著作和學說並未在已被人們所承認的天文學理論的基本體系中造成任何直接的根本性的變化,它只是對實驗天文學家的實踐活動有些輕微的影響。那些承認有過哥白尼革命的史學家和哲學家們,並沒有去關注哥白尼行星理論的原理或細節,他們也沒有去關注月球理論或實驗天文學家日復一日的工作——如計算行星和月球的位置,制定星歷表等實際工作,所有這些都是用占星術算命所必須的。如果他們首先注意到天文學是一門艱辛的科學,並且把他們的研究集中在倘若哥白尼思想真的影響了天文學家的工作,其可能的影響方式是什麼這一問題上,那麼,這些史學家和哲學家就不會再斷言16世紀曾有過一場天文學革命,更不會斷言有過一場普遍的哥白尼革命了。對於科學來講,哥白尼天文學的影響直到他的論文發表(1543)大約半個世紀到四分之三個世紀之後才開始出現,當時,亦即問世紀初,通過對地球運動物理學的思考,人們提出了一些運動學的問題。這些問題直到一種全新的慣性物理學出現後才得以解決,而這種物理學絕非哥白尼物理學,它的產生是與伽利略、笛卡爾、伽桑狄和牛頓等人的工作聯繫在一起的。此外,到了17世紀,哥白尼的天文學體系已經完全過時,它被開普勒體系取而代之了。簡而言之,正如本章將要表明的那樣,認為科學中有過哥白尼革命的思想受到了反駁,它是以後的史學家虛構出來的。(我發現最早提及哥白尼革命的是J.S.巴伊和J.-E.蒙塔克勒,他們的這些論述將在補充材料7.4中予以分析。)顯然,伴隨著所謂17世紀中葉的英國革命也有類似的情況,正如我們所知道的那樣,這場所謂的革命,在一個半世紀以後的法國大革命爆發之前,並沒有被普遍地認為是一場革命。    
  哥白尼體系    
  哲學家。史學家(以及科學史家)對哥白尼的介紹實在太多了,而所有這些介紹都局限於哥白尼的專著《天體運行論》開篇的數頁上。在這裡,哥白尼描述了通常所謂的「哥白尼體系」,並用一幅畫有同心圓的常常被轉載的圖作了生動的說明〔見圖4(1)〕。這幅圖看起來很簡單,但對它的解釋遠非一件容易之事。原稿上展示了一組共八個同心圓,但並沒有充分說明它們所表示的含義。位於中心的圓中有一個詞「Sol」,意為太陽,它是靜止不動的。從最外面的圓向內看,圓與圓的間隔處依次從1到7編了號:第1條環狀帶上所標的是恆星,以後每一條環狀帶都標看一種行星的名字:2,土星;3,木星;4,火星;5,地球;6,金星;7,水星。每條行星的環狀帶上不僅標有一個行星的名字,而巨還有該行星公轉的恆星週期。例如,從外面數第三條環狀帶上標著:「3Iovis xii annorum revolutio」(3,木星,12年一轉)。標有地球的那條環狀帶上寫著:「5.Telluris cu Luna an,re.」(Telluris cum Luna annua revolutio:地球帶著月球,一年一轉)。    
  這些圓和環狀帶是什麼呢?在那些未受過訓練的讀者們看來,它們似乎是圓形的軌道,但是,研究哥白尼的學者愛德華·羅森(1971,11-21)已經使我們轉過來面對這樣一個事實:這些並非是行星的軌道。它們是那種物理學家所謂的天球。哥白尼返回到嵌有行星的天球這一概念上了,這一概念可以追溯到古代的歐多克索斯、亞里上多德、卡立普斯等人的學說,這些人認為(環繞著地球的)那些行星處在一個巨大的旋轉著的球體之中,由此看來,從(歐多克索斯引入宇宙論中並被亞里上多德加以推廣的)天球這種概念的意義上講,哥白尼著作的標題《大體運行論》應當改為《大球運行論》。不過我們也注意到,哥白尼已經把古希臘的那種以地球為中心的天球思想轉變成新的以太陽為中心的天球思想。這本書的標題很難說是富有革命性的,相反,它暗示著該書與古代有關宇宙的思想是一脈相承的。哥白尼使用天球學說還暗示著、哥白尼也許以為,他的工作是對古代天文學的一種改良,而不是富有革命性的替代。哥白尼所採用的描述順序和描述方式嚴格地遵循托勒密的《天文學大成》的方針,則更進一步地證明了這一點(參見下文)。    
  近年來,人們對哥白尼天球的真正本質已經有了愈加激烈的爭論。諾埃爾·斯韋德羅(1976,127—129)業已整理出了一些相當令人信服的證據,它們說明,哥白尼可能已經構想出了一系列相鄰的天球。斯韋德羅指出,在其手稿中,哥白尼給七個圓標出了插圖說明,而所畫的圓卻有八個,所以很明顯,這些插圖說明肯定指的是圓與圓之間的七處空間。他得出結論說,這幾處空間大概是對應於「那些大球自身的,每一處都表示某一空間層(具體範圍並未劃定),每一處都是與其上面或下面的天球相鄰的。」木刻版印製的書(紐裡姆伯格,1543)使我們的問題複雜化了,哥白尼沒有核對出也沒有更正印刷中的問題(參見圖4(2)]。在這裡,算上附加的表示圍繞地球運動的月球軌道的小圓,一共有九個圓。木刻者也許只是愚蠢地把插圖說明標在了這些圓錯誤的那一側,但這樣一來圓的數目就過多了,因為這兩個未標說明的國位於標著地球及月球的那個圓周的兩側。關於這些大球的真計一本質以及它們的完整性和連續性的程度存在著爭論,對這種爭論若無非常深入的瞭解,我們可能仍然會認為,哥白尼手稿中所畫的圖比那位千里之外的木刻者所制的圖具有更高的權威性,並己會得出結論說,這些圖中所面的的確是天球,而不是更是現代特點的概念所指的那種位於虛空的空間之中的自由循環軌道。    
  最外面的天球是「1.Stellarum fixarum sphaera immobilis(靜止的恆星天球);這裡又使用了一個古老的概念:恆星天球。不過哥白尼又做了一下改動,因為傳統的恆星天球必須有每日一次的自轉。這樣才能說明日夜的變化,而在哥白尼的格式中,天球是不動的。在哥白尼體系中,日夜變化現象是地球每日圍繞地軸旋轉所產生的結果。說這些星星是「恆定的」,是因為它們在其天球中,彼此之間沒有位移活動———行星(或移動的星星)則與此相反,它們不僅彼此之間會有相對的運動,而且還會進行相對於恆星的運動。    
  哥白尼設想,恆星是非常遙遠的,因為人的肉眼觀察不到它們的週年視差。但它們也不可能是無限遠的,因為太陽被假定是它們的中心——這對於一個天球來講是完全正確的,但對於一個無限的恆星天字來講則是不可能的,這樣的恆星天空不和能有什麼幾何學意義上的中心。哥白尼寫道;「Stellarum fixarum sphaera,seipsam et omniacontinens ,ideoque immobilis,nempe universi locus」。(既然是宇宙的寓所,那麼,包羅它自身及萬物的恆星天球肯定是靜止不動的。)不過,正如J.T.克拉克(1959,125)已經指出的那樣,這與他在前幾頁中所說的一段話是矛盾的:「Mobilitsa…sphaerae estin circulum volvi ,ipso actu formam suam exprinmentis」(自轉是天球的屬性,天球的形狀正是通過這種自轉來表現出來的)。    
  哥白尼的天球圖被(例如A.沃爾夫1935,16)錯誤地解釋成是哥白尼天文學宇宙體系的一種表述,困為這些圓周上分別標著「II.土星軌道,」「III.木星軌道,」等等。當然,哥白尼充分地認識到,沒有哪一組簡單的循環運動能對太空世界作出準確的描述。因此,他開始著手構造一個複雜的體系,他先完成了一本題為《短論》的小冊子(此書寫於154年,但17世紀前並未出版),隨後他又在《大體運行論》中進行了充分的闡述。任何一位熟悉天文學的人大概都會意識到,《大體運行論》第1冊上的那幅圖,至多不過是一個圖解式的、高度簡化了的系統的模型,為了說明多種多樣的現象,哥白尼不僅引入了一定數量的本輪(這種本輪與托勒密體系中的本輪的作用截然不同),而且甚至還引入了本輪的本輪(或者說,第二級本輪,亦即epicyclets)。我們將在後面看到,有人認為,哥白尼體系極為簡明,與之相反,托勒密體系卻十分複雜,這種看法,就業已涉及到的圓周的數目而言,值得懷疑,事實上,情況決非如此。甚至哥白尼本人在《短論》中也承認,需要有「34個圓」以便「描述天空的全部結構和所有行星協調一致的活動」(斯韋德羅1973,510)。    
  在考慮《天體運行論》可能的革命影響時,我們必須重視作為開篇的第1冊與其餘5冊之間存在的差別。對於這種差別,E.J.迪埃克斯特休斯(1961,289)已經作了明確的概述,他提醒我們注意,「《天體運行論》是由兩部分組成的,這兩部分在目的、性質以及重要性方面是大相逕庭的。」    
  整個這部書共分為6冊,書的第1冊單獨構成了書的第一部分。它……對這個新的世界體系作了極為簡明易懂的說明。    
  第二部分由第2-6冊構成,它……以嚴格的科學方式……對這個體系作了複雜而詳盡的敘述,從而構成了一部與《天文學大成》難度相同的教科書。書的第三冊闡述了已發現的地球在運動而太陽靜止不動的論據。    
  哥白尼與托勒密的區別    
  在《天體運行論》和《短論》這兩部著作中,哥白尼對托勒密天文學進行了抨擊。哥白尼這樣做並非是因為在托勒密天文學中,太陽是運動的地球卻是靜止的,而是因為,托勒密沒有嚴格地堅持這樣一個規則即:所有天體的運動肯定只能用勻速圓周運動或圓周運動的組合來解釋。托勒密認識到了,要想對行星的運動作出準確的說明,就必須放棄這種勻速圓周運動的想法,並且,他大膽引入了以後所謂的「等分點」,這樣沿某段弧線的非勻速運動相對於這一點而言,看上去就像是勻速的運動了。從準確性觀點的角度講,這是向前邁進了一大步(參見圖5),而且它的確是開普勒以前對行星運動最完備的解釋。然而,哥白尼卻認為,等分點的使用違背了基本的原則,他把自己最初的研究集中在設計一個由太陽、行星、月球以及恆星等組成的系統上,在這個系統中,行星和月球以勻速運動的方式沿著一個圓周滑行,或者以這種運動的某種組合的方式運動著。    
  哥白尼為他的天文學提出了兩個目標。他要與已知的托勒密模型所展示的(並非是實際觀察到的)那些運動取得一致;同時他還要堅持所有天體的運動肯定都是勻速的圓周運動這一物理學原則。哥白尼在《短論》和《天體運行論》中都提到並且贊同古代的卡立普斯和歐多克索斯承認的學說,在他們的學說中,圓周運動的組合(或天球的自轉)已經被用來說明各種現象了;不過哥白尼認識到,這個特殊的體系還有不少缺陷。從所涉及的數字結果方面看,哥白尼在《短論》中相當大的部分所寫的都是托勒密和「大多數其他的」天文學家的行星理論,這些理論都使用了本輪(參見圖6);然而正像哥白尼(在《短論》的引言中)痛心地指出的那樣,引入「等分點」這一事實意味著,「任何一個行星,無論是在它所依附的天球之中,或者相對於它的特定的圓。已而言,從來都沒有進行過勻速的運動。」正如諾埃爾·斯韋德羅(1973,434)業已指出的那樣,哥白尼「在其對托勒密模型所作的評論中……承認,從計算的角度看,對行星運動的這種描述是準確的,」但是,他「根據原則,反對那種違背勻速圓周運動思想的做法。」人們普遍認為,哥白尼堅持勻速圓周運動,乃是哲學的或形而上學的教條向柏拉圖倒退的一個組成部分,然而斯韋德羅(p.435)卻為哥白尼的立場(至少是為他在《短論》中的立場)提供了一個物理學基礎,而且他得出結論說:「對於(諸如有關天體特有的運動的哲學的或形而上學的原則)這類事物的思索,不屬於數學天文學的領域。」    
  哥白尼顯然以為,他在天文學取得的重大成就之一,就是恢復了勻速圓周運動的原則。他的追隨者伊拉茲馬斯·萊因霍爾德斷言,在哥白尼看來,與把地球從宇宙中心的寶座上攆走而把太陽定為宇宙中心相比,排除了等分點並且退回到純勻速圓周運動的思想上則是更有意義的貢獻(歐文·金格裡奇1973,515)。伊拉茲馬斯·萊因霍爾德完成了《普魯士星表》(1551)的編寫工作,他在他本人收藏的一本《天體運行論》的扉頁上(用拉丁文)寫著:「天文學公理:天體的運動是勻速圓周運動,或者,是由勻速圓周運動部分合成的運動」(金格裡奇1973,515)。    
  如果恢復希臘人的這種勻速圓周運動準則也算是革命的話,那麼可以說,曾經有過一場只限於思想復古意義上的哥白尼革命,一場滌罪儀式,在這一過程中,後出現的革新都將被排除;這可不是那種新的徹底破除舊的東西意義上的革命,而「哥白尼革命」這一名詞通常所指的,恰恰是這種新的意義上的革命。哥白尼的論文可以看作是對勻速運動的告別辭,至少,他希望被理解成這樣。倘若如此,那麼,正像O.紐格鮑爾指出的那樣,這在哲學上比在天文學上更為成功,這是因為,如在不到一個世紀以後伽利略所證明的那樣,行星的運動並不是勻速的,只用簡單的勻速圓周運動的合成並不能十分準確地描述行星的運動。    
  哥白尼對天文學的影響    
  哥白尼寫《天體運行論》,首先是要寫一部天文學專著,而不是對地球運動問題進行哲學探討。《天體運行論》的任務就是像托勒密所做的那樣、像他的那部偉大論著的標題中所暗示的那樣,展示出宇宙的「數學結構」。哥白尼在其論著的前言中強調了書的數學內容,他指出,在這裡「數學是專為滿足數學家的需要的」;這一點,在書的扉頁上那句印成希臘文用以警告讀者的柏拉圖的名言中表現得尤為突出:「不懂幾何學者就此止步。」《天體運行論》出第一版時,全書共計391頁,其中只有14頁的篇幅論述的是普遍規則、物理學原理、他的哲學觀點以及他認為地球而非太陽在運動的理由。這裡包括了哥白尼的這樣一些論據:行星的表現運動是由於它們在各自圍繞太陽的軌道上的運動引起的,這種表現運動,則因地球每年的軌道運動所引起的觀察位置的變化而有所減弱。這部專著的絕大部分討論的都是「難啃的」數學天文學。哥白尼說明了怎樣確定行星和月球的經緯度,以及怎樣處理整個行星現象和月球現象領域中的問題。哥白尼為外層的行星即火星、木星、土星等的運動以及內層的行星金星的運動設計了一組運行軌道;水星自身需要有一種特殊的截然不同的運行路線。月球的問題暫且不談,後面另作論述(參見下文)。哥白尼與托勒密不同,他對使用等分點持蔑視態度,正因為這樣,他不得不引入了一種軌道套軌道的煩瑣的體系:一個本輪的中心在一個均輪上,而另一個小的本輪的中心又在這個本輪上。由於哥白尼的模型是直接從托勒密的模型那裡演變過來的,因此,為了能適於日心說的處理,哥白尼把行星天球的中心定在空間的一個虛空點上——亦即地球天球或一種「平太陽」的中心——一而不是把行星宇宙的中心定在太陽本身上。所以事實上,哥白尼的《天體運行論》的學說,並非像人們通常描述的那樣,真的是日心說(或以太陽為中心的)理論,而只是太陽靜止說(即太陽是不動的)理論。現代天文學中真正的日心說體系,並不是哥白尼而是開普勒在其1609年那部論述火星的著作中引入的。    
  不過,對於天文學家來講,重要的問題並不在於有關太陽為靜止、地球在運動的證據是否比有關地球為靜止、太陽在運動的證據更為令人信服(如書的第1冊的開篇所講的那樣)。相反,天文學家必須要做的是去判定,有關行星的、地球的(與太陽的表觀運動等價的)以及月球的運動的數學理論,是否優於人們在托勒密的《天文學大成》和以後的星表中所看到的那些數學理論。這個問題包括兩個方面;(1)哥白尼的計算方法所得到的結果是否比托勒密的方法更符合觀察結果?(正如我們馬上就會看到的那樣,答案是:否。)(2)哥白尼的計算方式是否比托勒密的方法用起來更為容易(即更為簡便)?(尚未有證據表明,這個問題在16世紀末曾有人討論過。)    
  可以把這兩個問題作為與哲學爭論(勻速圓周運動是否為必要條件)或宇宙論爭論(「真正」運動著的究竟是地球還是太陽)毫無關係的問題提出來。對我們而言,不瞭解有關地球運動的哲學討論或宇宙學討論,似乎就無法對計算方法作出評價,但在17世紀,這兩個課題是分開來考慮的。也就是說,哥白尼的數學天文學獨立於其宇宙學,它被認為是進行計算的一種假說基礎。確切地說,《天體運行論》出版時事實上曾有過一段哥白尼本人寫的卷首語,這段卷首語是贊成這種看法的。到了17世紀,人們開始認識到,這段說哥白尼體系只能被看作是一種計算假說的卷首語,其作者並非哥白尼。不過,直到19世紀初,博學的天文學家一史學家J.B.德朗布爾依然認為,這篇關於假說的聲明是哥白尼本人寫的。    
  在考慮天文學中(而非圓周運動的宇宙學或哲學中)可能發生過的哥白尼革命時,我們必須把哥白尼計算地球運動(或太陽的表現運動)、行星運動和月球運動的系統與托勒密的系統進行比較和對照。哥白尼的方法是否為天文學家提供了更為準確的結果呢?歐文·金格裡奇用計算機查明了16世紀這些行星實際所處的位置,並把這些結果與16世紀托勒密星表的製作者所得出的結果進行了比較。他發現,火星黃經的誤差為5。。但是他指出:「正如開普勒在其《魯道夫星表》中所抱怨的那樣,1625年哥白尼的火星誤差已經接近了5。」(金格裡奇1975,86)。簡而言之,哥白尼的結果在數值方面並不比(假定要用它們去取而代之的)托勒密的結果更為完善。如果哥白尼採用伯恩哈德·瓦爾特的而不是他本人的觀察結果(參見R.克雷默1981),他也許會大大降低這些誤差。    
  哥白尼本人以為他的行星天文學能準確到什麼程度呢?據雷蒂庫斯記錄(《新星表》…MDLl,p.6;參見安格斯·阿米塔奇1957,153),哥白尼曾經說過,如果他的行星理論能與所觀察到的行星的位置相符合(亦即,精確到10弧分以內),他本人也會像畢達哥拉斯當年發現那條著名的以其名字命名的定理時一樣興奮不已。然而事實上,哥白尼從來沒有達到這樣準確的程度。要想瞭解這一準確值的大小,也許有必要指出,觀察者的肉眼平均只能分辨出兩兩一對相距4弧分的恆星。按照紐格鮑爾的觀點(1968,90),在16世紀末第谷·布拉赫以前,精確到IO弧分人們就會認為觀察與理論完全相符了。沒過多久,10弧分便被人們認為太不精確了,一個理論如果與第谷·布拉赫所確定的火星的觀測位置之間有接近這個值的差額,那就可以認定該理論是沒有價值的而且應當拋棄。對開普勒來說,在第谷對行星所做的觀察中,哪怕是8弧分的誤差也是難以想像的。第谷所確定的一些基本星的位置,一般與它們真正的位置相差不到1弧分(A.貝裡1898,142),而且可以設想,除了幾個例外的情況外,他所確定的行星的位置的誤差還沒有超過1弧分或2弧分的。在《新天文學》中(1609),繼承了第谷·布拉赫觀察的開普勒寫道(貝裡譯本1898,184):    
  既然神明出於仁慈賜予我們第谷·布拉赫這樣一位最為細心的觀測者,而他的觀測結果揭示出…計算有8弧分的誤差,所以我們理應懷著感激的。心情去認識和應用上帝的這份恩賜…因為如果我認為這8弧分的經度可以忽略不計,那麼我就應當完全糾正第十六章所提出的…假說。然而,由於這些誤差不能忽略不計,所以,僅僅這8弧分就已經表明了天文學徹底改革的道路;這8部分已經成為本書大部分內容的基本材料。    
  那些認為天文學中曾有過哥白尼革命的史學家們,喜歡引拉茲馬斯·萊因霍爾德的(《普魯土星表》或《普魯士人星表》)為證,這部書的書名是為了紀念兩個「普魯士人」:哥白尼及萊因霍爾德的贊助人普魯士公爵奧爾佈雷克特。這部書出版於1551年,即《天體運行論》出版僅八年之後,它被公認是屬於哥白尼體系的一部著作,儘管星表精確到孤秒「而哥白尼只精確到孤分」(德雷爾1906,345),但該書的總體安排還是遵循《天體運行論》的模式進行的。這些星表獲得了真正的成功,無疑這「提高了哥白尼的名望」(金格裡奇1975a,366),不過,他那使「行星參數有些小的改動以便使它們更加準確無誤地與哥白尼所記錄的觀測結果相吻合」的方法,卻系「徒勞無益之舉,因為哥白尼所確定的行星的位置存在著一些錯誤」(p.366)。德雷爾(1906,345)得出結論說,由於「新近的觀測極為貧乏,」萊因霍爾德的星表「並不比它們所取代的那些星表好到哪裡…而且,在第谷和開普勒的工作取得成果之前,也不可能有什麼更佳的進展。」    
  有一點(歐文·金格裡奇提醒我注意到了這一點提至關重要的,這就是,在16世紀末,事實上尚未有人按照哥白尼的。小本輪體系計算過行星的位置(在哥白尼的這一體系中,小本輪或小圓的中心在本輪上,而本輪的中。動則在均輪或參考圓上)。他們只是借用哥白尼的《天體運行論》中或萊因霍爾德的《普魯土星表》中所列出的星表的內容。此外,哥白尼所用的是終端位置而不是平均位置,因而,從來就不存在是否應增加或減去某個修正值這種模糊不定的問題,而這種問題卻是古老的(以平均位置為基礎的)星表的一個特點,這是一個嚴重的疑難問題,而且是誤差的根源所在。這樣看來,《天體運行論》中的星表對計算天文學有過實實在在的(而且是有益的)影響,儘管哥白尼的太陽不動說的天文學的基本特徵並沒有產生這樣的影響。然而人們認為,構成哥白尼革命的恰恰是哥白尼天文學的那組概念以及它的宇宙體系,而不是他計算出的星表。    
  雖然哥白尼體系沒有帶來更準確的結果,但人們常常認為這一體系「比托勒密系統更簡明、更精緻」(S.F.梅森1953,102),而且,「根據哥白尼體系來進行無文學計算更容易了,因為在計算中所需的圓的數目少多了。」有一部副標題為《現代天文學之父》的哥白尼傳記,此書大概會使我們相信,「通過確立地球繞軸自轉並且在一軌道上公轉,哥白尼把托勒密認為進行假設必不可少的圓周運動的數額減少了一大半」(阿米塔奇1957,159)。有關這一問題的許多說明,都表現出了羅伯特·帕耳特(1970,114)所說的「80-34集合」,這一信條至少可以追溯到阿瑟·貝裡1898年的《天文學簡史》,按照此書的觀點,哥白尼宇宙只需34個圓,而托勒密或其信徒則需80個圓。事實上,很難準確地說明每個體系究竟需要多少個圓;圓的數目取決於計算模式和體系的發展狀態。找們業已看到,哥白尼在他的《短論》的結尾部分曾說過,他只需要34個圓,然而德國的天文學史專家厄恩斯特·津納(1943,186)則說,哥白尼實際需要38個圓。阿瑟·凱斯特勒(1959,572-573)計算出《天體運行論》中所需用的圓的數目為48個。紐格鮑爾(1975,926)指出,托勒密所需的圓的數目為43個—比《天體運行論》中所需的數目少5個。歐文·金格裡奇發現,「哥白尼體系與古典的托勒密體系的比較」有可能「更為精確,只要我們把圓的計數限制在(太陽)、月球以及行星的經度結構中即可:這樣,哥白尼需要18個圓,托勒密需要15個。」因此他得出結論說,「哥白尼體系比原來的托勒密體系還要複雜一點」(金格裡奇1975,87)。    
  顯而易見,在簡化天文學體系方面未曾有過哥白尼革命。無論如何,確定這兩個天文學體系哪個更為簡明的,並非僅僅是所需圓的總量。不管哥白尼實際上大概需要過(或假定他需要過)多少個圓,事實是,只需草草翻一下《天體運行論》(三種英譯本中的任何一個版本,親筆所書的手稿的兩個摹本中的任何一個,最初的任何一個印刷本或手抄本,或較晚的任何一個拉丁文本),就可以得出這樣一個印象:哥白尼連篇累牘地使用本輪。即使一位新手也能看得出,《天體運行論》與《天文學大成》中的圖解,在幾何學方法和構圖方面有著某種親緣關係,這一點與任何樸素的、認為哥白尼的著作無論從哪種顯而易見的意義上講都比托勒密的著作更富有現代性、更為簡明的觀點是不相符的。    
  對於已被公認的托勒密體系的某些特色,哥白尼有能力作出解釋(或者說,能夠解釋得過去)。例如,為了解釋為什麼從遠離太陽的地方從來沒有看到過金星,托勒密曾假定,金星本輪的中心總是位於從地球到太陽的一條直線上(參見圖7)。水星也有同樣的特點,儘管它的某些情況更為複雜。不過,哥白尼對同一現象只是用這一簡單的事實加以說明:金星和水星環繞太陽的軌道小於地球環繞太陽的軌道。對於其軌道在地球軌道之外的三個行星或外行星,托勒密理論中含有這樣一個前提:這三個行星中每一個的本輪的半徑,總是與地球上的觀測者到(平)太陽的一條直線相平行的。在哥白尼的解釋中,這兩條直線彷彿是收斂的,或者——換一種說法——「本輪指向行星的半徑方向與地球到太陽這一直線方向的永遠平行,已不再是得不到解釋的巧合了,它是地球在軌道上進行環繞太陽的公轉這一物理現象的一種顯示」(羅森1971a,408)。    
  常常有人說,與托勒密體系相比,哥白尼體系的一個主要的特點就是這種對行星運動的「自然的」解釋。在托勒密體系中,太陽圍繞地球運動,它只不過是另一個行星或「遊蕩的星星」,對於水星、金星、火星以及木星和土星等的運動為什麼表現出一些與太陽有關的特點,該體系並未作出解釋。據說,當這一體系的參照中心從地球轉向太陽時,這種奇怪的現象就變得合情合理或者說可以理解了。不過,就此而論必須注意,在哥白尼體系中,同樣的五個行星的運動特點是與地球相關的,儘管對哥白尼來說,地球像它們一樣也是一個行星(參見紐格鮑爾1968,102-103)。    
  哥白尼對他自己的月球運動理論非常自豪。托勒密對月球運動的解釋不僅違背了勻速運動原則。而且對於月球的位置,只有在極大地誇張月球距離的變差的條件下,這種解釋的準確性才能達到可以容忍的程度,儘管月球的表現尺寸與視差並沒有什麼相應的變化。在《天體運行論》中,哥白尼(羅森1971,72)毫不含糊地批評了托勒密的月球理論,因為它預言說:「當月球處在上弦情況下並且位於本輪的最下方時,它…將新月和滿月時看上去幾乎大四倍。」同樣,「在上弦和下弦時,月球的視差也應大大增加。」然而,哥白尼斷定,任何一位進行細心觀測的人「都將會發現,就這兩方面而言,上弦月和下弦月的差別是微不足道的。」在《天體運行論》第4冊第3章中,哥白尼充分地闡述了他自己的月球理論,該理論長期以來一直被認為可能是這一論著中最有獨創性的部分;該理論運用了第二個本輪,即小本輪,它是其中心位於本輪之上的一個小圓。設想月球是在小本輪上運行,這樣就排除了非勻速運動以及明顯錯誤的、人們並未觀察到的所謂表現尺寸的巨大變化。近年來已有學者指出,早在此理論大約一個半世紀以前,大馬士革的天文學家伊本·阿沙特就闡述過這類月球理論(參見E.S.肯尼迪、V.羅伯茨、F.阿布德以及W.哈特內等人的系列論文),但是我們沒有任何證據可以說明哥白尼是怎樣受到他的穆斯林前輩的影響的。(參見哥白尼1978,pp.358,385;De rev,bk.3,ch.4)    
  《天體運行論》與托勒密的《天文學大成》是密切相關的,它並沒有真正構成什麼人們可以察覺到的、煥然一新的離經叛道行為,此外,事實上,在這兩部書中,就像在中世紀的阿爾-巴塔尼的《天文學》中那樣,「章與章之間、定理與定理之間、星表與星表之間」(紐格鮑爾,1957,Zbo)都有著一種對應的關係。只是到了開普勒時代(在第谷·布拉赫時代也是如此),「這種傳統的魔力才被破除」;我們可以同意紐格鮑爾的這一觀點:「在開普勒論火星的著作《新天文學》出版以前,沒有哪部天文學著作的標題像它那樣意味深長。」    
  J.L.E.德雷爾通常總是讚美哥白尼的成就,但他也不得不得出這樣的結論:哥白尼的著作有「一個嚴重的缺陷」(1909,342)。不僅哥白尼本人幾乎沒有進行過什麼實際的觀測,而且,由於「對新的觀測無所需求」,他的著作因此受損。更確切地講,這一缺陷的產生部分是由於哥白尼「過分相信了托勒密所進行的觀測的準確性」,部分是由於「哥白尼在許多方面寸步不離他的偉大前輩。」開普勒顯然是第一位作出這樣批評的天文學家,在他的《新天文學》中,他批評了哥白尼試圖「更多地去解釋托勒密而不是去解釋自然。」幾乎所有的評論者都指出,哥白尼和托勒密使用的是同樣的資料。紐格鮑爾(1957,202-206)曾把「托勒密的水星運動的模型與哥白尼理論」加以對比,他得出這樣的結論,即「除了哥白尼堅持用圓周表示每一部分的運動而托勒密則已更為自由地進行探討以外,這兩種模型就在像投影中顯示出的那樣,幾乎沒有什麼差別。    
  是否曾有過哥白尼革命?    
  那麼,對於所謂與哥白尼及其《天體運行論》有關的革命,我們能得出什麼結論呢?無論就實用天文學還是計算天文學而言,哥白尼所進行的改革很難說是革命性的,在某些方面甚至可以說是倒退。不過,在提倡用實在論哲學取代流行的工具主義方面(參見補充材料7.1),哥白尼或許可以說是富有革命精神的。我們已經看到,有人聲稱,所需圓周數目的銳減意味著更進一步的簡明性,但是經過嚴格的考察證明,這類主張是錯誤的。推廣勻速圓周運動是哥白尼體系的一個特點,從某種特定的物理學觀點或哲學觀點考慮,勻速圓周運動的推廣比托勒密的等分點更能令人滿意,然而這並沒有證明天文觀測是件輕而易舉的事。開普勒放棄了這種推廣。在成功地以本輪軌道為基礎構造一個新的天文學體系時,開普勒首先恢復了托勒密的等分點結構。    
  在16世紀下半葉,人們就地球運動問題對哥白尼體系曾有過一番爭論(關於這一點,請參見J.E.L.德雷爾、T.S.庫恩、多羅西·斯廷森以及恩斯特·律納等人的著作)。我認為,這一點也是很有意義的,即萊因霍爾德製作《普魯土星表》,是16世紀行星天文學的發展依賴哥白尼的唯一重要的例子。就這些星表而言,是哥白尼提供了觀測、模型、計算方式以及原始推導和數據,而萊因霍爾德不過是再加工了一下。然而,這些星表的製作——正如我們看到的那樣——「並沒有為萊因霍爾德提供機會,以表明其信仰,而且他也沒有暗示,哥白尼體繫在物理學方面是否是正確的」(德雷爾1906,346)。簡而言之,儘管有人使用了哥白尼的星表以及他的某些計算方法,但1543—1600年的天文學文獻並未表明有什麼革命的跡象。按照第3章所提出的檢驗來看,我們必定會得出這樣的結論:如果曾有過哥白尼革命,那麼這場革命是發生在17世紀而不是16世紀,而且它是一場與開普勒、伽利略、笛卡爾以及牛頓等人的偉名聯繫在一起的革命。這些科學家們所進行的改革使天文學體系發生了如此大的變化,以致於它已經不再是嚴格意義上的哥白尼體繫了,儘管開普勒出於對哥白尼的尊敬把他的一部巨著取名為《哥白尼天文學概要》,但這部書是對他自己的革新所作的終極陳述。17世紀許多論述科學問題的作者並不怎麼重視哥白尼(參見補充材料7.2),這也暗示了,在天文學中不曾發生過哥白尼革命。    
  從嚴格的天文學觀點而不是宇宙學(形而上學)觀點出發,我們這個時代的早期天文學研究領域中的傑出學者0.紐格鮑爾(1968,103)就會得出這樣的結論:    
  現代史學家充分利用事後認識的有利條件,他們強調日心體系和它所導致的簡明性的革命意義。事實上,行星位置的計算完全遵循的是古代的模式,而且所得出的結果也是同樣的。哥白尼的太陽理論肯定是與實際的計算、與根本的投影式觀念背道而馳的。對月球理論而言,應該有第二個本輪並以此代替等分點——我們現在知道,這是些與伊斯蘭天文學的某一學派相似的方法——這種投影式的美妙想法,並不能使人們更容易地想像行星現象。若不是第谷·布拉赫和開普勒,哥白尼體系只會有助於使托勒密體系以更複雜但能令哲學家滿意的形式永久存在下去。    
  按照紐格鮑爾的觀點(1957),哥白尼為天文學作出了三項重要貢獻。他澄清了從觀測到確定參照值的各個步驟,這是方法論上的一項重要改進。他富有洞察力,發現無需附加的和任意的假定而憑借簡單的計算便可得知行星與太陽的距離。另外,他那所有行星的軌道有一個統一的中心的假設,為行星緯度的問題找到了答案。    
  考慮一下例如1600年的情況,或許除了第谷·布拉赫正在進行的革命外,那時的天文學中大概沒有什麼可以覺察得到的革命。當時,第谷·布拉赫正在用他的新方法對天文學進行全面的改造。這些新的方法包括:使用設計巧妙、製造精良的天文儀器〔規模很大,並備有「小水平板」系統(a system of「pinnules」),以便能指示出細微的弧的標度的確切的讀數〕,使用新的大氣折射表、新的觀測體系,以及——也許最重要的是——從事這樣一種新的,實踐,即夜復一夜地在某個行星可見的全部時間內對它進行連續的觀測。第谷的那些革新像伽利略用望遠鏡對月球表面所做的觀測一樣,其本身並沒有在科學中構成一場革命,但它們確確實實地為將會逐漸導致牛頓革命的新的開普勒天文學提供了新的和準確的數據。    
  1616年,哥白尼的學說因其革命的內容而名揚天下,當時,《天體運行論》被列入了《禁書索引》之中;類似地,伽利略的《關於兩大世界體系的對話》在1633年也被禁止出版了。不過,據說《天體運行論》只是「donec corrigatur」(在修改前)被禁止,而伽利略的《對話》卻被無條件地列入了《索引》之中;而且,大概直到19世紀,情況始終如此。在1600年的索引中,《天體運行論》被列入了聖徒會眾命令修改的圖書的目錄之中,此書的非革命的性質和特點由此昭然若揭。幾乎要求進行的所有修改,都不過是把對實在的陳述或確定的陳述改為對種種前提條件或假說的陳述。例如,第1冊第11章的標題《地球三相運動的證明》被一筆改為《論地球三項運動假說及其證明》。    
  以牛頓的《原理》(1687)為頂峰的17世紀物理學所取得的偉大進展,並非起源於哥白尼那一個圓套一個圓的複雜體系,而是起源於新的開普勒體系(該體系以太陽為中心,而且每一行星的軌道都是一種統一的簡單的曲線即橢圓曲線),起源於顯然決非哥白尼主義者的伽利略和笛卡爾等人的物理學思想。正如我們將在第8章中看到的那樣,開普勒體系差不多在每一基本原理上都與哥白尼相矛盾。在17世紀的大半個世紀中以及以後的時間裡,每當科學家討論哥白尼體系時,他們幾乎總是在指開普勒體系。德雷爾(1909,344)曾直率而大膽地指出:「哥白尼並沒有創造出當今人們所說的『哥白尼體系。」』如果說天文學中有過一場革命的話,那麼,這是一場開普勒和牛頓的革命,而決不是什麼不折不扣或確鑿無疑的哥白尼革命。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第8章 開普勒、吉伯和伽利略:物理學中的一場革命?    
   那些著書立說論述哥白尼革命的學者們,常常都會得出這樣一個結論,即這場革命在開普勒和伽利略進行革新之前並未發生。實際上,這兩位科學家大膽而新穎的思想遠遠超出了樸素的哥白尼學說所及的範疇。伽利略是哥白尼學說的熱心提倡者,他設法根據自己用望遠鏡所做出的發現來證實哥白尼學說。不過,他對運動學的貢獻是借助數學分析和實驗完成的,這,比他的前輩哥白尼的工作更富有革命性。開普勒據說也是哥白尼的一位信徒,儘管他最終放棄了除兩條最普遍的哥白尼公理以外的所有哥白尼學說,這兩條公理是:太陽是靜止不動的;地球不僅要進行自轉,而且還要進行公轉。為了取代《天體運行論》的複雜方法,開普勒提出了一種既新穎又完全不同的論述宇宙的天文學體系,直到今天,這種體系基本上仍為人們所承認。他還為整個天文學提出了一個新的力學基礎。    
  開普勒對天文學具有雙重目標的重新構造,顯然是最富有革命性的。但我們必須要問一下,這是一次默默的或非公開的革命,還是一次公開的革命?如果是後者,那麼它是否是在它那個時代發生的呢?從本質上講,它是否是一次不受外界影響的科學革命呢?它是否停留在論著革命階段?對伽利略也必須問同樣的問題。我們還應簡要地考慮一下威廉·吉伯的工作;吉伯是與開普勒、伽利略同時代的人,年齡為三者之首。他是位革命者,這不僅體現在他對實驗技術的提倡上,而且還體現在他的思想上,他認為,地球是一個巨大的球形磁體。這種觀點使開普勒從中得到了這樣一種暗示,即行星的磁作用力也許就是致使行星運動的動力因素。    
  開普勒:不可思議的革命者    
  約翰尼斯·開普勒致力於行星動力學(即對致使行星運動的作用的分析)和一種以物理學的各種因素而不是以運動學的教條為基礎的天文學的研究工作,從某些方面上講,他的確是位現代派人物。然而,他的身上依舊帶有很深的傳統的烙印。他是占星術的忠實信徒(事實上,他是最後一位重要的集天文學家和篤信不疑的占星術家為一身的人),他的科學思想中充滿了所謂數字神秘主義的色彩,他從宇宙論必然性的基本原理開始論證。他特別驕傲的是他早期的「發現」,即行星軌道的數目、大小及其順序與五種(而且只有五種)規則的幾何體的存在之間有著直接的關係。在他最偉大的發現中,有一項是他幸運地根除了一個重要的數學誤差的影響而獲得的,不過,他是用另一個誤差來抵消第一個誤差的影響的。開普勒是有史以來最偉大的天文學家之一;但我們還是可以輕而易舉地把他的一些著作彙集成冊,而這些著作表明,他的思考和他的學說是多麼不科學。    
  開普勒1609年發表的那部論著的標題,勇敢地表明了他的天文學所具有的革命性;他說,他已經創造出了一門新的天文學。這門天文學之所以新,其理由不下數種。但開普勒在這部著作的書名中只是強調,這門新的天文學是「以各種原因為基礎的,」並強調它是一門「新的天文學」(開普勒把這個字印成了希臘文)。或者,還用這個標題,但是可以說,這本書是一部Phpica Coelestis或天體物理學著作。開普勒用這個術語似乎已經表明,他正在邁出超越亞里士多德的一步。亞里士多德的形而上學是繼他的物理學之後發展起來的,開普勒要用他本人的新的天體物理學代替亞里土多德的形而上學。正如開普勒在1607年10月4日寫給約翰·喬治·布倫格爾的信中(1937,16:54)指出的那樣,在他即將出版的書中,他要提出他的新的「哲學或天體物理學,以便取代天體神學或亞里士多德的形而上學。』」在《新天文學》的導言中,開普勒作了類似的陳述,他進一步說明,他已經對「運動的自然原因」進行了探討和研究(3:20)。該書是一部相當激進的綱領,激進到要用天體的致動作用來說明行星的運動,若想瞭解其激進程度只需注意:在這方面,開普勒可謂是前無古人,且在當時又無知音。甚至偉大的伽利略也不曾構想過天體力學這樣一種導致運動的動力體系。難怪亞歷山大·科伊雷(1961,166)激動地寫道,「開普勒著作的標題所表明的不是徵兆而是一場革命。」    
  開普勒的天文學,完全是根據這一學科的目的、方法和基本原理對它進行的一次全面的重建。在開普勒以前,天文學家的目標純粹是攝影式的,也就是說,他們的目的是要創建一種(以一個圓套一個圓為基礎的)天體幾何學,這種幾何學給出的行星的位置是與觀察相一致的。開普勒要找出運動真正的物理原因,亦即運動的理由,而不僅僅是去發明或完善幾何系統。因為他認為,太陽是這裡所說的動力的中心,太陽肯定位於宇宙的中心。因此,真正的太陽——而不是哥白尼的「平太陽」——位於所有行星軌道平面共同的交叉點。    
  至於方法,開普勒所關心的是,在對軌道、對勻速運動等等完全沒有任何隨意的或有限制力的限定的情況下,借用數學來找出由太陽的作用力所致的實際的行星軌道的曲線(大小、形狀、方向)。經過一番辛苦的努力他發現,每一顆行星都是在呈橢圓形的、簡單凸曲線的軌道上運動。對大多數行星而言(水星除外),其橢圓形軌道的形狀與純圓形相差不大,但是,太陽並非位處中心,甚至不是處在接近中心的位置上;情況很像是這樣,有一個圓形軌道(或者說,准圓形的橢圓軌道),而太陽明顯地不在它的中心上(或者說是偏離中心的)。開普勒還發現,行星沿著橢圓軌道的運動,並非是勻速的,而是直接與面積定律相吻合的。這個定律同時解釋了為什麼每個行星在近比點(或在靠近太陽的軌道上)運動得很快,而在遠日點(遠離太陽的地方)卻運動得很慢。    
  開普勒的天文學就是一種與其物體概念直接相關的力的天體物理學,這種力的天體物理學是以一組新的運動原理為基礎的。在他看來,一個行星或行星的衛星(「衛星』這個詞是他引入天文學的),或者,某一物理客體,像是一塊沒有生命的大石頭;它本身沒有什麼內在的或能動的力。由於具有這種情性(開普勒稱它為「慣性」),這種物體既不能自己使自己運動起來,也不能保持自己的運動。要想運動,這種物體就需要有一個推動作用。顯然,由於這種被動性或惰性,無論何時何地,一旦動力消失或不再起作用,物體必然會停止運動。對於雙世紀的讀者來講,這似乎不是什麼激進的結論,但它與2000年來受亞里士多德思想制約的科學和哲學的觀點卻是針鋒相對的;按照亞里土多德的思想,一個物體,只有在它到達了它的「自然位置』對才會停止運動。這種自然位置學說假定了一種等級制空間,在其中,重的物體「自然而然」會向下面的一個中心運動,而輕的物體則向上運動。天國中物體運動的空間不同於「塵世」中物體運動或靜止的空間,這是因為,這類物體在自然界中的等級不同而且它們的終極構成也不同。顯而易見,像開普勒這樣一個信奉哥白尼學說的人,既已採納了地動說觀點,那就必須放棄自然位置信條以及與之相關的等級空間學說。開普勒提出了以下新的基本原理:空間是各向同性的,空間是不分等級的,並不存在什麼自然位置,而且,物質是惰性的。在提出新的原理時,他揭示出了哥白尼思想所暗示的東西,即地球本身以及月球和其它行星都屬於同一物理學的研究範疇。開普勒關於慣性、力以及運動的物理學原理,暗示著亞里土多德宇宙學的終結和牛頓科學時代的即將來臨。    
  如果所有行星的運動都直接受太陽運動的支配(因為所有行星都沿著橢圓形軌道運動,而太陽處在橢圓的一個焦點上,況且,所有行星在軌道上的運動都受據認為與太陽有關的面積定律制約),那麼必然存在著一種作用於行星之上指向太陽方向的力,這是從開普勒的這一思想中推出的:行星本質上是惰性的,因而必須要有一種力來保持它們在軌道上的運動。開普勒得出結論說,這種力肯定是磁性的力。他知道,威廉·吉伯證明,地球是一個巨大的球狀磁體。既然地球是一個行星,為什麼別的行星不會是磁體。太陽不會是磁體呢?太陽和行星的磁極方向決定了軌道是橢圓形的而不是純圓形的。    
  開普勒的慣性概念與伽利略(後來又被笛卡爾加以完善)和牛頓所發展的慣性概念不同。不過,他的天文學與牛頓的天文學更為相像,而不怎麼像伽利略或笛卡爾的天文學,因為他把軌道和軌道運動與作為成因的力聯繫了起來。開普勒可能對力的函數有過錯誤的認識(認為力的變化與距離而不是與距離的平方成反比),但這並不重要,重要的在於,也許是他首先構想出了一種天體的作用力,並且認識到了這種力的作用肯定是某種與距離成反比的函數。    
  開普勒在《魯道夫星表》的前言中曾經指出,他的(我們願說是具有創新性和革命性的)工作有一個主要的特徵,那就是整個天文學「從非真實的循環論證向尋求自然原因的轉變。」開普勒說,哥白尼是後驗地在觀察的基礎上創造出其體系的,但是他斷定,宇宙的真實排列可以先驗地從宇宙觀之中、從物質的本質和屬性之中得到證實。的確,開普勒認為,如果亞里土多德還活著的話,這樣一種證明甚至也會使他感到滿意的。因而開普勒相信,在追尋終極因方面,他已經遠遠超過了哥白尼。他在1603年7月4日給法布裡休斯的信中(1937,14:412)寫道,他的天文學業已得到了天文觀察的檢驗和印證。從這種意義上講,正如埃裡克·艾頓1979年3月17日給我的信中指出的那樣,開普勒的「先驗推理包含的並非是必然的結果,而只是一些可能的結果。」    
  毋庸置疑,開普勒為天文學的發展提出了一個革命性的綱領。因為他是一位喜歡反思的人,他較為詳實地記錄了他的思想觀點和方法的發展過程。我們已經對例如他那行星運動第三定律的發現的契機作了細緻的說明。在他的《新天文學》中,他非常審慎而詳細地闡述了他的思想革命和信仰革命的各個時期;他把錯誤的計算結果也都記了下來,這樣,讀者就可以瞭解到他的思想和計算的演變過程,這些發展變化導致他最終拋棄了傳統的圓周運動天文學,並且開始探索其他類可能的軌道的曲線。雖然讀者會對後面一頁又一頁對開紙上陷入絕境的計算感到厭煩,但開普勒提醒自己不要忘了他靠手算完成這些計算吃了多少苦。在得到了答案後,他把它們付樣出版了。隨著他的主要著作——或《宇宙的奧秘》(1596)、《新天文學》(1609)、《魯道夫星表》(1627)、或《宇宙和諧論》(1619)以及《哥白尼天文學概要》(1618-162)等的出版,一場思想革命完全變成了論著中的革命,書已出版,誰都可以閱讀和利用。    
  那麼,是否出現了一場科學革命呢?開普勒論著中的革命是否改變了大文學家的實踐、是否已成了天文學思想的基礎以致於隨繼就會在科學中有一場開普勒革命呢?我認為,回答是否定的。首先,從開普勒到牛頓,這期間的幾代天文學家並沒有完全接受新的開普勒天文學。例如,占統治地位的天文學思想,不久就發生了變化,笛卡爾渦旋系統而不是開普勒所提倡的研究天體作用的動力學成了它的中心。在某種程度上看,這是由於開普勒末能成功地像牛頓最終做到的那樣發明一門新的足以滿足天文學需要的力學所造成的結果。開普勒試圖以一種修正過的亞里士多德學說為基礎來創立一門天體力學,但卻沒有(也不可能)如願以償。    
  其次,對於天空中也許存在著一些綿延數億里的太陽力這一觀點,也有人抱有截然相反的看法。例如,伽利略在解釋哥白尼天文學時,既沒有承認也沒有運用開普勒的行星運動的三定律。在其《關於兩大世界體系的對話》中,伽利略特別批評了開普勒的這一暗示:起控制作用的力,能夠像月亮有可能導致我們海洋的潮汐運動那樣,穿越空間向外運動。儘管橢圓軌道定律(開普勒第一定律)得到了從事實際工作的天文學家的普遍承認,但橢圓的第二個或「空閒的」焦點的作用仍然令人費解,況且,由於數百年來的偏見,對於行星軌道的形狀不是圓形這一點,仍然存在著範圍相當大而且是很「自然的」反對意見。對許多天文學家來說,面積定律(開普勒第二定律)似乎使他們在概念上困惑不解而不是有所幫助。無論如何,正如開普勒本人注意到的那樣,這一定律除非利用一些近似值,否則就不能作為精確計算行星位置的基礎,為了取代開普勒的面積定律,從開普勒時代到牛頓時代的天文學家們打算借用一種直接近似法,這種方法的基礎就是以空閒的焦點(它可以用來作為一種等分點)為中心的問量矩的勻速轉動,即使對於那些願意接受並使用這兩個定律的人來講,這些定律本身也是古怪的東西,因為它們看上去與所接受的基本原理並沒有什麼因果上的或演繹上的關聯。    
  許多天文學家確實認識到了開普勒的第三亦即和諧定律(它是在1619年出版的《宇宙和諧論》中而不是1609年出版的《新天文學》中發表的),開普勒在這條定律中展示出,行星的恆星週期的平方與它到太陽的平均距離的立方的比是恆定不變的。不管這第三定律多麼有趣,它並沒有實際用途,因為它既不能作出什麼預見,也沒有什麼明顯的物理學上的原因、理由或證明,而且,它似乎只不過是開普勒對數字有多種好奇心的一種體現。這個定律既無助於計算行星的位置,也無助於確定行星的軌道。原則上講,它可以用來預見行星在與太陽的任一已知的距離上出現的週期,但這是一個理論問題而非實際問題。這一定律也像橢圓軌道定律和面積定律一樣,看不出它能起到什麼明顯的物理學原理方面的作用。    
  此外,在考慮開普勒天文學時,我們必須記住,在(《哥白尼天文學概要》中)最後的總結裡,開普勒所闡述的並不僅僅是行星運動三定律,亦即我們今天熟知的開普勒定律。書中還有許多此類定律,其中包括,行星的大小和順序與軌道的大小和順序之間的關係,以及行星軌道的非圓周性規則這種我們今天會認為不屬於物理學範疇因而不予考慮的問題。開普勒納入此書的還有他的第一個發現:行星軌道的數目和大小與柏拉圖五種規則的幾何體之間關係的定律。要接受開普勒的天文學,還存在著一個問題,即機械論物理學原則與泛靈論物理學原則的混合。這二者的混合所導致的並不是一種純粹的研究物理作用及其所導致的物理運動的動力學。例如,軌道運動或行星的公轉,是由物理學上的太陽-行星的(磁的)作用力來說明的,而地球和太陽規則而持續的自轉卻被說成是一種泛靈論的「靈魂原則」的結果。在開普勒那裡,「解釋運動的泛靈論原則與機械論原則展開了競爭」(麥克斯·卡斯帕1959,296)。    
  實際情況是,在牛頓的《原理》(1687)以前,幾乎沒有什麼理論的或實用的天文學著作提到過開普勒行星運動三大定律,更不用說開普勒有關導致軌道運動的天體作用的思想了。因而看起來很清楚,1687年以前,科學中未曾有過開普勒革命。我們回顧一下便可得出這樣的結論:開普勒的綱領僅僅構成了一場論著中的革命——這並不是因為,在思想上,開普勒尚未十分成功地發展出一個可以恰當地說明他所發現的行星運動請定律的動力學體系,而是因為他未能成功地使他的大部分的同代人和隨繼而來的後繼者們轉過來相信他的橢圓軌道的行星天文學或他的天體物理學。    
  威廉·吉伯:實驗論者及其代言人    
  像開普勒一樣,威廉·吉伯也必須納入17世紀初富有革命精神的科學家之列。他在其著作《論磁石》(De Magnete,1600)中表明了他的科學的創新性;他在該書的副標題中說,他的這本書是一部「Physiologia nova,plurimis &argumentis &experimentis demonstrat.」意思是說,他創立了一門「新的生理學」或自然哲學。一門新的自然科學,一門被「許多論據和實驗證明了的學說。」這門新的自然哲學就是磁學,而該書的題目告訴讀者,吉伯所關心的是磁石或天然磁石、「磁體」(例如磁鐵)以及「地球大磁石」。在此書中,吉伯通篇強調實驗主義的思想,這一觀念暗示著,知識的基礎是經驗、實地的實踐經驗或者經驗證明。在後期的古典拉丁語中,「experimentum」和「experientia」這問個詞既有「經驗」(甚至「盡人皆知」的經驗)的意思,也有「實驗」的意思,正像法語中的「expeence」和意大利語中的「espertenza」仍然含有的意思那樣。由此可見,吉伯是在強調實地的實踐經驗(例如鐵匠和航海者的經驗),通過實驗對自然界的直接研究,以及以經驗而不是直覺或推測為基礎的知識。    
  除了讓人們注意到書的副標題所表明的該書的特色之外,吉伯還搜集了大量新的實驗信息,他在書頁的空白處加了許多註釋。以便說明他或多或少「根據對事物的重要性和微妙性」所描述的「我們的發現和實驗」究竟是什麼(1900,ii)。吉伯研究了摩擦後琥用中的引力現象,而他有關這一現象的論述,就是他對問題進行實驗探討具有創新性的一個實例(Ch.2,bk.2兒他嚴厲地批評了「我們這個時代的」這樣一些哲學家,這些人『自已沒有什麼發現,沒有得到任何實踐經驗的支持,……沒有取得一點進步」(p.48):不僅琥珀和貝褐碳(像他們所猜想的那樣)對小的物體有吸引作用,而且鑽石、藍寶石、紅榴石、彩虹寶石、蛋白石、紫石英以及布里斯托石(一種英國寶石或晶石),綠寶石和水晶也都有此作用。具有類似引力的還有玻璃(尤其是透光和透明的玻璃),由玻璃或水晶製成的人造寶石,銻玻璃,還有從各種礦石中提煉製成的多種晶石,以及箭石等。另外,硫磺、香乳脂和由染有各種顏色的蟲膠合成的硬的封蠟也有引力作用。甚至硬樹脂,例如雌黃,也有這種作用,當然,它的作用不是很強的;在相對乾燥的天氣中,岩鹽、白雲母石和明礬石則很難產生引力作用,而且,即使產生了其作用也是很微弱的。    
  《論磁石》那篇寫給「公正的讀者」的前言,是對科學革命的原則呼聲最高的陳述之一。作者在其中自豪地說,那些「可靠的實驗」和「業已證明了的論點」,優於「一般的哲學家們的那些可能的猜測和看法。」在這裡,吉伯談到了「我們的哲學…來目…對事物孜孜不倦的觀察,」他還談到了「真實的證明和……顯然意義明確的實驗,」以及「(明顯地使每一種哲學繁榮的)大量的實驗和發現。」他還描述了進行哲學探討的正確方法,憑借這種正確的探討,人們的認識才有了從「不難理解的問題」到「更為值得注意的其他問題」以至最終到「有關地球的那些隱匿的最為神秘的問題」這樣的不斷發展,從而「瞭解到那些問題的起因,而這些問題,或是由於古代人的無知,或是由於現代人的疏忽,因而未被認識到並被漏掉了」(fol.ii)。    
  吉伯作了經驗方面的記錄;他最終也發明了一些理論並構想出了一些假說。吉伯本人最重要的科學見解就是:地球本身是一個大磁石,它有南北兩個磁極。他斷定,他已經從實驗上說明了,完全呈球狀且有兩極的天然磁石會繞軸自轉,他因此得出結論說,地球肯定要進行自轉,正如哥白尼已經告訴人們的那樣。不過,吉伯對地球的公轉沒有多大的興趣,因為對他來講,這是一個與磁性無關的問題嫩此而言,他不算是一位哥白尼主義者。    
  人們會注意到,在吉伯的綱領中,《論磁石》的主題並非總是十分詳細地貫穿始終的,儘管這樣,他認為一門新的科學即將出現這一明確斷言的重要性並沒有因此而減小。像開普勒一樣,吉伯也生活在一個過渡的時代,所以,看到「吉伯的大話和浮誇雖不可取,但他卻是位溫和的逍遙派學者,而且從不進行他所批判的那些剽竊活動」(海爾布倫1976,169),我們也就不會驚訝不已了。雖然海爾布倫非常恰當地拒絕承認「吉伯是位革命英雄」,而且不願相信他的「文藝復興式的誇誇其談是真實的,」但他還是盛讚吉伯出版了「一本最早的有關地球物理學的一個特別分支的專著,」一本「首先發表的有關大量相互聯繫且得到了再次證明的實驗報告。」    
  然而,儘管吉伯有革命熱情,但他並未創建一門新的科學。當時的跡象和以後半個多世紀發表的磁學方面的著作,都沒有表明這一學科發生了劇烈的變比。他在電引力這一新興的研究課題方面的著述,也未能使科學家們建立起一門新的物理學的分支學科;只是到了下一個世紀才出現了這一學科。由此看來,吉伯的工作未能通過鑒別科學革命的前兩項檢驗,科學家和史學家也都未設想科學中有過一場吉伯革命。所以,雖然吉伯確實是位富有革命精神的人,但他至多只是引起了一場論著中的革命。毋庸置疑,他的《論磁石》包含著革命的種子,但它畢竟沒有引發一場革命。    
  縱然吉伯沒有引起或發動一場革命,他的工作仍可謂是以後所進行的一場革命的一種徵兆或預示。在以後的那場革命中,科學從一門主要是哲學和抽像的學科逐漸變成了一門以經驗、以那種通過實驗直接對大自然提出問題而獲得的特殊經驗為基礎的科學。    
  伽利略富有革命性的科學    
  比任何人都先提倡新的實驗科學技術的科學家,就是伽利略。伽利略的科學綱領像開普勒的綱領一樣,確實是富有革命性的,而且,它還包含了有可能會潛在地影響所有科學的方法和結果,從這一點來講,它有著更為重要的意義。與開普勒不同,伽利略的著作廣為流傳(並被譯成了別的語言),而且,他的著作對他那個時代的科學家和科學思想產生了巨大的影響。這種影響甚至隨著對他進行的著名的審訊和定罪而擴大了。    
  似利略做出了大量發現,不過,他的革命活動主要在以下這四個獨特的領域著稱於世,即望遠鏡天文學,運動原理和運動規律,數學與經驗的關係的模式,以及實驗科學或實驗法科學。(有人可能會十分恰當地舉出一些例子來說明,伽利略在另一個領域也很著名,這第五個領域就是科學哲學,然而,伽利略在這方面頗具革命特徵的思想,都包含在實驗科學和數學與經驗的關係方面了。〕    
  許多證據都可以證明伽利略在運動學領域進行了富有革命性的工作。而且,17世紀中葉那些物理學著作的編、撰者們——克裡斯蒂安·惠更斯,約翰·沃利斯,羅伯特·胡克,伊薩克·牛頓——都承認並使用了伽利略的那些定律和原理。至少在兩個世紀中,許多科學史家和科學哲學家都在為伽利略革命而歡呼。此外,長期以來,物理學家和其他領域的科學家們一直認為伽利略是位革命英雄,甚至誇大他的作用,以致於把他說成是現代科學和科學方法或實驗方法的創始人,是牛頓前兩個運動定律的發現者。簡而言之,伽利略似乎輕而易舉地通過了鑒別是否已經引起的一場科學革命的所有檢驗。    
  伽利略首次公開展示他的富有革命性的科學是在161O年,當時,他發表了用望遠鏡探索天空所取得的最初一部分成果。在本書第1章中我曾談到過伽利略對天空的看法的轉變過程,即從個人的觀察經驗到得出理智的結論的轉變過程。他用類推原理和物理光學說明,月球表面也像地球一樣,峭壁林立,起伏不平。他發現,地球使月球生輝發亮。他看到木星系統有四個衛星,金星有位相變化。他的望遠鏡不僅展示了有關太陽、地球以及行星這些以前已為人知的天體的一些新的消息,而且在可視的範圍內向人們展現出了用肉眼從未看到過的大量的恆星(和衛星)。    
  伽利略的發現,以及其他人的發現,首次向所有人說明了天空是什麼樣。金星的位相,如果與行星的表現尺寸聯繫起來,就能證明金星軌道所環繞的是太陽而不是地球,並由此證明托勒密是錯的。所有這些發現都是與哥白尼的這一命題相一致的:地球只不過是另一個行星;也就是說,所有的發現表明,地球更像是個行星而不像是與行星不同的東西。伽利略因此立即證明,他業已說明了哥白尼體系的正確性(儘管事實是,他的發現與第谷·布拉赫的體系也是十分相容的,而在第谷·布拉赫的體系中,地球仍被看作是位於中心,其他行星環繞著太陽,太陽則圍繞著地球循環運動)。    
  這些發現使觀測天文學發生了革命性轉變,並且從根本上使哥白尼天文學討論的層次發生了變化。在1610年以前,哥白尼體系可能看起來是一種思想實驗,一種假設的計算系統,對那些否認地球看上去像是一顆行星(即我們認為是閃耀著極為燦爛的光芒的星球)的人來講,它是某種在哲學上荒誕不經的東西。在1610年革命發生並產生了成果後,科學家能夠(並且確實)證明,地球與其他行星實在相似,而且理應有同樣的運動。哥白尼非常正確地指出,地球只不過是「另一顆行星」。要想否認這種新的在經驗上得到了修正的哥白尼學說,只有拒絕用望遠鏡去觀察,或者斷言,通過望遠鏡所看到的肯定是一種光學假象或是望遠鏡的透鏡所產生的一種畸變,而不是行星的真面目。一些非常明智的哲學家都採取了這一態度,這一事實表明,在當時,以經驗證據為基礎來認識大自然是一種多麼激進多麼富有創新性之舉。    
  伽利略在其中引起革命性變化的第二個領域就是運動學。這一課題一直被認為是自然哲學的中心;所以,在其《兩種新科學》(1638)第三天對話的開場白中,伽利略誇耀說,他正在引進「一門有關一個極為古老課題的嶄新的學科」(伽利略1674,147)。也許,許多有關運動的新定律和新原理都應歸功於伽利略。他發現了擺的等時性——當一個自由擺動的擺沿弧線運動所經過的弧的長度越來越短時,它的運動速度也會減慢,但它完成每次擺動的全程所需要的時間卻(總是)保持不變。他通過激動人心的實驗證明,在空氣中,重量不同的物體下降的速度幾乎是相同的,而並不(像以前亞里士多德以及今天未受過物理學教育的大部分人仍然認為的那樣提與物體的重量成比例的。他發現,自由降落是勻加速運動的一種情況,在這種情況下,運動速度隨著時間的持續而增加,運動的距離與時間的平方成正比。他提出了矢量速度的獨立性原理,並採用了矢量速度組合(合成)法,他運用這一原理來解決拋射體的軌道問題:他發現,這種運動的路線是一條拋物線。因此,他指出,當大炮的炮簡與地平線成45。傾角時,大炮的射程最遠。    
  在對拋射體的拋物路線所作的分析中,伽利略勾畫出了慣性運動原理形成初期的情況。一系列相繼得到了改造的概念導致了牛頓1687年的慣性定律,顯然,其中第一個概念就是伽利略提出來的。不過必須要記住的是,伽利略主要是從運動學角度來分析運動的。也就是說,儘管伽利略的討論有一些或包含著一些力的作用問題,但他既沒有嘗試去找出引起(或導致)運動的力,也不曾試圖去發現作用力與運動之間嚴格的數學關係。    
  伽利略的第三個貢獻是在數學領域。現代科學,尤其是物理學,其特徵就是用數學來表述其最高原理和定律。到了17世紀,科學的這一特徵開始顯示出了重要意義,而且,這種特徵的重要性在牛頓的《自然哲學的數學原理》(即《原理》)出版時到達了第一個高峰。從伽利略在《兩種新科學》第三天對「自然加速運動」的討論裡,我們可以看到伽利略方法論具有革命性的一面。伽利略在提出這一話題時解釋說,假設任何一種運動並從數學上說明其本質,這種做法(就像以前經常做的那樣)是完全合理的。不過,他願遵循另一種方針,亦即「找出並闡明與大自然所進行的那種運動〔加速運動燼可能完全一致的定義。」在考慮「在某一高度靜止不同的」石頭是怎樣下落之後,他得出結論說,「新增值的速度」的連續獲得,是由「最簡單和最明顯的規律導致的」(伽利略1974,153-154),這就是說,這種增值總是以同樣的比率持續進行的。因此,(a)在下落的每一連續相等的特定距離內,或(b)在所消逝的每一連續相等的時間間隔內,速度的增加肯定總是相等的。伽利略出於邏輯上的理由對等距規則不予考慮,轉而著手闡述等時規則的各種數學推論,其中有這樣一個結論:在勻加速運動中,「物體在任何時間內所通過的距離都與各自所用的時間成倍比」(也就是說,它們各自都與那些時間的平方成正比)。伽利略隨後對「這是否就是大自然在她的下落的物體上施加的加速作用」提出了疑問。    
  答案是通過一項實驗找到的,這一實驗程序「在把數學證明應用於物理學推論的那些學科中是非常有用和非常必要的」(伽利略1974,169)。實驗也許看起來是相當容易的,但實驗設計和對實驗結果的解釋,需要對現代科學的基本原理有高水平的理解(參見下文)。要正確地評價伽利略程序具有何等的革命性和創新性,我們應當把它與中世紀的數學家一哲學家們的活動加以比較和對照。在12、13和14世紀,數學家一哲學家們一直在積極探討運動問題(參見第5章},他們的數學發展處於一種抽像的水平。在這裡,運動問題屬於一般的範疇,這一範疇包含了從「潛在性」到「實在件」(亞里土多德的定義)的任何一種可以量化的變化,這裡的「潛在性」和「實在性」包羅萬象,從愛、仁慈到(從一處向另一處的)地點的變化。所以,伽利略要根據(並舉例說明)自然界中實際出現的運動來闡述有關運動的數學定律,這的確是一個大膽的舉動。以前同樣也沒有人發展到用實驗檢驗來證明物理學定律——而這裡正是伽利略為科學做出重要貢獻的第四個領域。    
  伽利略在數學上闡述了諸多運動定律,其中包括勻速運動定律,勻加速運動定律,以及拋物運動定律等等。這例證了17世紀科學的一個(可以毫不過分地說)普遍特徵,亦即這一思想:基本的自然規律必須是用數學闡明的。在17世紀中,對數學的這種強調有著多種多樣的形式。例如,從最初級的水平上講,數學也許僅僅意味著數量的確定,計數作用。也許存在著這樣的柏拉圖教條:宇宙中的真理將借助數學而不是借助觀察和實驗來發現,首先應該考慮的是數學方面的特性,而不是與經驗世界的一致。我們已經看到,在相當一段人類的歷史中,人們感到圓是一種完美的體現,天體運動最應表現出這種完美的特點。咖利略駁斥了所有此類抽像的幾何屬性觀,他認為,也許有些不同的幾何特徵最能說明某些特殊情況。當然,從數學上闡述科學是對科學的最高級的表述這種觀點,在17世紀並不是十分新鮮的東西;托勒密曾把他的偉大的天文學傑作取名為《數學的綜合》或《綜合》。對伽利略而言,這些傳統的數學觀與新科學的數學觀之間的差異意味著,在經驗世界與知識的數學形式之間將會有一種和諧,這種和諧可以通過實驗和批評性觀察來獲得。    
  不過,在伽利略撰寫的數學著作中,他所闡述的並不是通常我們所想到的那種數學,亦即代數方程的應用,混合比例(例如「距離與時間的平方成比例」),流數,或微積分等。他所論述的是數列。以下規則即為其中一例:若取自由落體在第一段時間間隔末的速度值作為速度單位,則它在相繼且相等的時間間隔末的速度為從一開始的自然數(或整數),或者說它在相繼且相等的時間間隔內所走過的路程彼此的比為奇數,或曰,在這一系列時間間隔末所走過的總距離按平方律變化。在《試金者》中(伽利略1957,237-238),伽利略對自然界的數學問題作了精彩的陳述,他指出,應該把幾何學看作像有關數的法則一樣重要。「哲學〔自然科學,或科學〕寫在宇宙——這部一直向我們敞開的偉大著作中」;但是,「我們如果不先學會書裡所用的語言、掌握書裡的符號,就不能瞭解它。這部書是用數學語言寫出的,它的字母是三角形、圓和別的幾何圖形。不借助它們,那就一個字也讀不懂。」所以,談到伽利略與數學的關係時,重要的並不在於數學本身的水平有什麼創新之處,而在於他清晰而引人注目地表述了用數學來闡述自然現象的必要性,以及以實驗和觀察為基礎確立自然界的數學規律的必要性。    
  談到伽利略與科學實驗方法論的關係,有必要謹慎一些。近年來有一項值得注意的事業(主要集中在小約翰·赫爾曼·蘭德爾的著作中),這就是對伽利略科學方法論的先驅者進行探討。我發現,很多的歷史學家都犯了一個根本性的錯誤,即沒有分清有關方法的那些抽像的陳述或格言與實際的科學工作之間的區別。在許多16世紀的作者的著作中,確實有聽起來像是討論實驗或從事科學研究的方式的論述,然而,瞭解到這些作者中沒有一個人曾完成過任何一項科學研究工作這一事實,我們就不太相信它們真是有關實驗問題的闡述了。附帶說一句,在拉丁語和羅曼語中,用來表達實驗、經驗的詞都是相同的,而且大體上每個人都知道。    
  據說,伽利略曾在一個高塔上拋下重量不等的物體這一著名的實驗,解決了一個獨特的問題。所謂伽利略在眾目睽睽的情況下在比薩斜塔上進行演示,公開與亞里士多德學說對抗之說,不過是些過於聳人聽聞的虛構之詞,無疑,它們都是杜撰出來的。不過,伽利略確實在自己的筆記本中記錄過他「從一個高塔上」把重物拋下來的情況。伽利略這樣做是為了瞭解:傳統的「常識」觀是否正確,重物在空氣中自由下落時的速度是否與它們各自的重量成比例。伽利略用另一種實驗來檢驗他的假說——自由下落的物體的運動是勻加速的。我們要問的是:自由落體的速度的增值是否與消逝的時間成正比呢?我們會看見,在進行一項人們會在其中提出這類有關大自然的問題的實驗中,將會產生出許多問題。要直接檢驗這種比率是不可能的。所以,伽利略檢驗了另一個定律,一個他希望檢驗的邏輯推論,這就是:距離與時間的平方成正比。即使這一檢驗也超出了伽利略的能力所為,因為自由下落的物體運動得太快,以致於他難以進行測量。因此,正像他所說的那樣,他「沖淡重力」,在一個斜面上進行了實驗。他在實驗中發現,時間平方律確實經受住了實驗的檢驗。當然,伽利略是位偉大的實驗家,他充分認識到,進行大量不同角度的斜面實驗是很重要的;在所有這些斜面實驗中,定律都經受住了檢驗。我不想詳細地討論伽利略是怎樣根據斜面角度的增大用數學來表述重力沿斜面的份量的。只要說明以下這一點就足已了:伽利略在所選擇的例子中表明,隨著思想的發展和「科學」的日益複雜,必須要設計出一個實驗用來檢驗那些哪怕看起來最簡單的定律如:距離與時間的平方成正比。    
  伽利略不僅認識到對運動所作的抽像的數學推理一般均可適用於自然界中所觀察到的真實的運動,並且通曉用實驗來檢驗數學規則的技術,他也熟知怎樣說明思想狀態與實驗狀態的差距。例如,他通過實驗發現,從一個高塔上下落的重的物體比輕的物體略微早一點接觸地面;他把這個微小的差額歸因於空氣阻力以及重的物體和輕的物體克服這種阻礙作用的相對能力。他提出結論說,在理想狀態下,在真空中或自由空間內,它們下落的情況是完全相同的。    
  在進行實驗設計以便對假說加以檢驗的同時,伽利略還對自然現象作了實驗探討。斯蒂爾曼·德雷克對伽利略的手稿進行了仔細研究後,重現了這類探討實驗。這類實驗很有可能就是伽利略解決慣性問題的關鍵,而且,它們幾乎已經使伽利略以一種與他在《兩種新科學》中所描述的方法略有不同的方式得出了勻加速運動定律。    
  伽利略的確不是第一位進行實驗的科學家,但他是頭等重要的科學家之一,他在進行數學分析的同時,使實驗成了他的科學的一個組成部分。事實上,他把實驗技術與數學分析相結合(例如在斜面實驗中所做的那樣),使他名符其實地成了科學的探究方法的奠基人。    
  伽利略大量的實驗和天文學觀察包含了他的科學的哲學中兩個革命的特徵(與斯蒂爾曼·德雷克的通信為我澄清了這個問題)。一個是,伽利略所表明的信念:「感性經驗和必要的證明」「不僅優於哲學信條而且優於神學信條。」很有可能,直到19世紀,「大多數科學家才採取了與他相同的立場。」第二個特徵與伽利略的探討工作有關(德雷克稱,伽利略的探討是「他的科學中主要的富有創新性的部分,而且,伽利略在許多地方都提到過這種探討」),這就是「在裁決任何科學問題時權威不足為據。」在《水中的物體》中,伽利略更進一步評論說:「阿基米德的權威並不比亞里士多德的權威更加重要;阿基米德之所以正確,是因為他的結論與實驗相符。」德雷克懷疑「除了他那些自身就可以說明問題的發現外,伽利略對其科學中任何新穎的問題都要考慮。」我們可以同意德雷克的看法,即伽利略僅僅「把他自己看作是把托勒密很成功地運用於天文學上的方法用在了物理學上;也就是,在不考慮古老的〔亞里士多德的〕意義上的因果條件或〔借助於〕形而上學原則的情況下,用幾何學方法和算術方法把辛勤測量的結果運用在可檢驗的預見之上。」    
  伽利略的成果廣為人知,人們也都因此承認,他使運動學得到了改革和更新。沃爾特·查爾頓1654年出版了《自然科學》一書,該書主要涉及的是新老原子論的自然哲學,而且,它以介紹伽利略、伽桑狄以及笛卡爾等人在運動學方面的成就而聞名。查爾頓在這部書中毫不懷疑地認為,伽利略的研究是全新的研究。他認為「偉大的伽利略」「奠定了運動本質的…基礎」,正是這一成就導致了「亞里士多德的有關學說」的「覆滅」(p.435)。他認識到了,「沒有一位古人的探討」深入到「物體向下運動」時速度增加的「比率或速率」,而伽利略卻發現了這個問題,此外,正是這位「偉大的伽利略」完成了「對大自然最鮮為人知的奧秘的探討,這種探討是無與倫比的」(35,455)。    
  在17世紀的科學文獻中,伽利略似乎不僅是運動定律的發現者和亞里土多德的駁斥者,而且還是最早用望遠鏡觀察天空的探索者。約瑟夫·格蘭維爾在其論文《現代實用知識的改進》中(1676,18-19),用了整整一頁的篇幅來論述伽利略用望遠鏡所做出的發現:    
  在〔第谷·布拉赫〕以後隨繼而來的時代,亦即我們這個時代,他的發現和他的前輩人著名的哥白尼的那些發現得到了非常好的應用;而且,天文學在人們心目中獲得了有史以來最為崇高、最為完美的地位。如果願意的話,可以用一部書的篇幅來描寫所有獨特的發現,但我不想這樣做,我只想簡要地談一下。我打算先談談伽利略,這位享有盛名的望遠鏡的創造者,儘管首先發明這種絕妙的望遠鏡的榮譽應歸於阿姆斯特丹的雅各布斯·梅齊烏斯,但改進了它的卻是著名的伽利略,而且是他首先把望遠鏡應用於對星空的觀測;憑借得天獨厚的優勢,他發現了銀河的本質,發現了獵戶星座上端由21顆新星組成的星雲,和由36顆新星在巨蟹座中共同構成的另一處星雲,他還發現了土星的光環,木星的衛星,他把它們的運動彙編成了一個星歷表。根據這些新月狀的東西就可以確定木星到地球的距離,以及到子午圈的距離,這將是一件很有意義的事,因為這總可以通過一年一次或兩次的月食來測量;其實,根據這些新的行星的星蝕進行計算的機會是常有的,這一年反覆出現了480次。此外,(望遠鏡還促使)伽利略發現了奇怪的土星位相,它有時是橢圓形的,有時是圓形的;金星也像月球一樣有時增大,有時縮小;他還發現了太陽的黑點,以及它圍繞自己的中軸的自轉;還發現了由其不同位置的黑點集合而成的月球的天平動;以及其他一些令人驚訝的、具有實用價值的奇妙的現象,它們是古人從未見到過的。    
  也許可以把這段會令讀者窒息的說明與格蘭維爾對開普勒一帶而過的敘述加以對照:    
  下一個要談的是開普勒,他首先提出了橢圓假說,並對火星的運動進行了極為準確的和富有啟發性的觀察;他還用最為清晰和明確的方式撰寫出了哥白尼天文學的概要,書中含有其他一些人的發現,也有他本人的幾項著名的發現;書中沒有提到星歷表,也沒有提到有關營星的著作。格蘭維爾甚至沒有提及開普勒的面積定律或和諧定律,而已顯然對開普勒以行星運動的物理學原因為基礎建立新的天文學綱領並不重視。    
  牛頓在《原理》中指出,伽利略之所以名揚天下,不僅是因為三項運動定律中的頭兩項定律,而且還是因為這頭兩項定律的推論,它們涉及到了向量速度的組合問題及其解決辦法。』所以,牛頓為伽利略歡呼,說伽利略是他自己的理論力學最初的奠基者,同時卻貶低了開普勒的作用:說他只是行星運動的第三定律或和諧定律的發現者,彗星的觀察者。他甚至懷疑開普勒是否發現了橢圓軌道定律和面積定律。(有關牛頓和開普勒的討論,參見科恩1975)17世紀的天文學無疑就是伽利略天文學。伽利略倡導使用望遠鏡,從而使天文學的觀察基礎發生了革命,並使他以現代科學奠基者之一的身份贏得了主導地位。他對自由下落問題的研究。他對拋射體運動和沿斜面向下的運動的分析,業已成為與實驗相結合的數學分析的典範。他所發現的有關勻速運動和勻加速運動的定律依然是這門科學的基礎。實驗方法,尤其是那些每次可能只改變一個參量的實驗方法,仍舊以他的名字命名。伽利略比開普勒(他沒有伽利略那種用實驗獲取知識的驚人才能)和吉伯(他缺少伽利略的那種數學知識)更勝一籌,他的研究體現了科學的新的特點,這些特點則是科學革命的表徵。伽利略是現代科學最偉大的奠基者之一,他是科學革命中的一位英雄人物。    
  然而,伽利略革命並沒有完成。在其運動問題的研究中,伽利略把他的注意力主要集中在我們今天會稱之為運動學的那部分。他已經開始思考地球運動中力的作用,但他所取得的最重要的進展並不是在這方面。與開普勒不同,伽利略本人完全沒有注意到,宇宙中的作用力、地球的作用力或太陽的作用力,有可能是行星運動現象的原因。他無視開普勒行星運動定律的發現,而且嘲弄開普勒的這一見解:月球遠距離的作用力有可能是導致海洋中潮汐運動的原因。在科學中,伽利略革命的完成還需要有另一個階段的革命,那就是對慣性、對加速度產生的地球的和天體的作用力的認識,伽利略本人在這些問題方面的思考尚處於萌芽階段。牛頓革命使伽利略已經完成的工作中的潛力得以實現,而且取得了遠遠不僅如此的成就。當然,在此之前還需要有半個世紀的發展時期。說伽利略科學革命的完成還需要有一場更為深入的革命,而伽利略在運動原理和運動定律方面所做出的那些偉大發現——就其所達到的程度而言——只是有可能成為科學革命頂峰的宇宙動力學的發現的初級階段,這一結論對這位曾在科學史上享有如此高的聲望的人來講,並不是什麼不光彩的事情。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第9章 培根與笛卡爾    
   科學革命是對方法甚為關注的時期。有關這一課題的部分文獻,反映出了這一新時期的自我意識的狀況,在這一時期,人們認為,對知識的發展而言,正確的規則和程序比洞察力和才智更為重要。17世紀發表的一篇又一篇專題論文,要麼始於對方法的討論,要麼終於某一方法論命題。例如,有關方法這一課題最著名的著作之———笛卡爾的《方法談》(1637),其寫作和出版就是為了介紹三部科學著作:《幾何學》、《氣象學》和《屈光學》。在牛頓的著作中,閱讀面最廣、最常被人們引用的著作之一,是那篇方法論的「總附註」,此文是為《原理》(1713)第二版寫的一個總結,在其中,他討論了自然哲學中解釋的本質以及假說的作用。    
  方法問題之所以成為科學革命的中心,是因為新的科學或新的哲學主要的創新之處在於數學與實驗的結合。舊的知識,是由各個學派、立法部門、學者並借助聖人、神的啟示以及《聖經》等的權威通過立法確立下來的,17世紀的科學被認為是以經驗和正確的感知為基礎的。任何一位通曉實驗技術的人都可以對科學真理進行檢驗——這正是新的科學與傳統知識,無論是舊的科學、哲學或是神學,大相逕庭的一個因素。而且,方法很容易掌握,從而使任何一個人都可以做出發現或找出新的真理。正因為如此,新的科學成了文明史中最偉大的促進民主的動力之一。真理的發現,不再只是少數幾位精英——極為體面或有著非同凡響的天資的男人或女人才能得到的賞賜了。在介紹其方法時,笛卡爾說:「我從來沒有自負,認為自己的心智有絲毫比一般人的心智更加完善的地方」(笛卡爾1965,4)。17世紀的科學沒有哪方面像其方法及方法帶來的結果那樣富有革命性。    
  科學革命造就了兩位傑出的集方法之大成者:弗蘭西斯·培根和勒內·笛卡爾。對培根在科學史上的地位,人們的看法有些分歧,因為他不是一位科學家,他甚至無視他那個時代哥白尼、吉伯以及伽利略等人做出的那些偉大發現。相反,笛卡爾在物理學和數學領域都是一位受人尊敬的人物,而且被普遍地認為是現代第一流的哲學家之一。在本章中我們將探討這一問題,即17世紀的科學中是否曾有過一場培根革命或笛卡爾革命,或者說,培根和笛卡爾是否也像哥白尼、吉伯和開普勒那樣,為闡明、強調或(只在某種程度上)使科學革命具有某些基本特色做出了相當重要的貢獻。    
  弗蘭西斯·培根:新科學的先驅    
  人們通常認為,培根對科學革命的貢獻有四個方面:作為一名科學哲學家,他提倡了一種研究大自然的方法;他集中地對科學(以及廣義地講,人類知識)進行了分類;他洞察到,新科學的實際應用將會改進生活的質量和人類對大自然的控制講且,他設想並組織了科學共同體(強調了科學院校和科學團體的重要性)。培根是歸納法的代言人,而歸納法——與大量的實驗和觀察相結合——構成了許多科學的基礎,培根也就因此成了新科學的代言人。    
  培根抨擊說,純歸納邏輯沒有創造性,因為它永遠也不能使知識增加。他還抨擊了老式的簡單枚舉歸納法,因為這種方法只有在所涉及的事物的類都是有限的和可達的情況下才能適用(參見昆頓1980,56-57),例如這一命題:皇家學會的創始人都是年過30的男子。培根斷言,他的新歸納法超過了這種亞里士多德的完全的或完備的歸納法(「以簡單的枚舉進行歸納的方法」——NOV.Org.,bk.l,aph.105),因為它將導致對所有事物的概括,而不僅僅是對某一有限枚舉的所有成員所具有的某種性質的概括。培根注意到,一個人是無法在普遍的意義上證明歸納的真的。「所有」這個詞,肯定總是含有一種可能性,即有可能發現歸納概括的例外,因為歸納概括是——實際上它必然是—一以有限的例子為基礎的。培根認為,單憑一個反例就足以否證一個歸納,而每一個正面的證明所能做到的只是增加我們的信念,這一正確的評價使培根贏得了榮譽。因此,在其《新工具》(bk.l,aph.46=1905,266)中,他指出,反例更有力(「major est vis instaniae negativae」)。培根這麼早就認識到了那些原則,即本世紀的G.H.馮·賴特和卡爾·波普爾所闡述的規律——自然或理論不是可證實的,而是可否證的;培根的這一功勞是了不起的。    
  培根認為,他所提出的在實驗基礎上進行歸納的方法,將會為科學提供一種新工具(novum organum),以取代亞里士多德的歸納邏輯這種老式的工具。培根不重視假說,他設想,科學的發展,是通過把實驗和觀察積累起來的實際資料彙集成大量的圖表而完成的。當然,培根正確地認識到,僅靠信息的積累並不足以產生有用的歸納科學原則;他提倡進行篩選,但這樣一來問題就出現了:怎樣確立篩選原則?玻意耳、胡克、牛頓等科學家在不同程度上表述了他們各自對培根哲學的信奉。在其《原理》(2nd ed.1713;3rd ed.1726)一書中,牛頓甚至探討了歸納法的推廣,即從可以實際對其進行實驗的物體的屬性或性質推廣到「一切物體所固有的屬性」(rule 3,bk.3)。他斷然指出,培根已經用某種方式充分證明了「我們必須把那些從各種現象中運用一般歸納而導出的命題看作是完全正確的,或者是非常接近於正確的;雖然可以想像出各種與它相反的假說,但是在沒有出現其他現象足以使之更為正確或者出現例外之前,仍應對它持如此態度」(3rd ed.,rule 4)。「這條規則,」他說,「必須遵守,以便不致於用假說來迴避歸納論證。」    
  培根的實證論對17世紀科學思想的影響,可以從「判決性實驗」這一概念的出現中略見一斑,伊薩克.牛頓在對他1672年的實驗的描述中,在有關日光的分析與合成理論及顏色本質的理論中,十分有效地使用了這一概念。這種表述出目胡克的《顯微術》(1665,56),它是胡克從培根的「判決性事例」這一概念演變過來的(1905,343;培根,Nov.Organ.bk.2,aph,36)。牛頓對假說持反對態度,他在《原理》(2nd ed.)最後的總附註中所概括出的口號「力戒假說」就是一個例子,而培根的思想還有可能是這種態度的主要根源。    
  如果培根的一般歸納法真的被許多科學家採用的話,培根的程序分類和他的詳細的規則也就無人遵循了。那些傳統的辯護者們說,培根起到了科學方法的革新者和集大成者的作用(福勒1881,Ch,4),其實,這種說法在哲學中而非科學中更為恰當。培根的《新工具》讀起來不像是一部論述現代科學的著作,他對熱的討論(這種方法在第二卷中的主要應用)更像是他應當抨擊的亞里土多德和經院哲學式的討論,而不像是新科學的一個範例。尤其像查爾斯·桑德斯·皮爾斯指出的那樣,沒有哪個培根除錯表式的「機械論」系統能夠產生有意義的新的科學知識。「培根勳爵〔有關方法〕的觀念超過了以前的見解,」皮爾斯(1934,224)寫道,「對他的誇大其辭毫無畏懼的現代讀者首先得到的印象就是,他有關科學發展過程的看法是不充分的。」    
  此外,培根科學觀中一個顯而易見的不足之處就是,沒有認識到數學在科學理論中的重要作用。強調事實的積累而不是假說的設立固然好,但培根所謂的發展過程卻輕視概念的更新,而現已證明,在科學的發展中,概念的更新甚至比事實和限定性的歸納更為重要。皇家學會確實曾提出,把大量收集有關礦石、手工行業等等的實際資料作為它的一個目的。然而,實際的科學發展模式卻往往(而且依然提概念性和理論性的,決非只是事實性的。我們有什麼理由把拒絕承認伽利略發現木星衛星的人說成是所謂的科學方法的代言人呢?!    
  在科學史中,有一種學科在傳統上是按照真正的培根方式發展的,這就是氣象學。長期以來,在世界各地眾多的氣象站中,科學家們一直在以一種會使弗蘭西斯·培根欣喜的方式收集著有關溫度、濕度、降雨量以及風力、風向情況的資料。不過有據可查的是,科學的這一分支沒有(以歸納的或其他別的什麼方式)像物理學、化學、生物學及地質學那樣,發展成一門實用的理論體系。我們可以談論天氣,但我們不能十分準確地預報天氣,也不能使天氣有所改變。    
  也許,培根使科學哲學發生了革命,但他無疑並沒有在科學領域中引起一場培根革命。培根對科學的分類,實際上是對知識的分類,情況亦是如此(有關這一問題請參見福勒1881,Ch.3;昆頓1980,ch.6)。培根體系被修正了,隨後又榮幸地以表格和圖解的形式出現在18世紀中葉狄德羅和達朗貝所編的偉大的《百科全書》的簡介和導論中。無論如何,培根可能在哲學這一領域做出了偉大的貢獻,但它並沒有在科學中構成一場革命。    
  那麼,對於培根與科學革命的關係我們將提出什麼結論呢?我像昆頓(1980,83)一樣認為,培根主要在兩個方面,即「作為一位倡導者和批評家」,可以說比較重要。他所做出的一個偉大貢獻就是,「使科學擺脫了宗教和宗教的形而上學,」「使對自然的研究因在當時被看作是巫術、被輕蔑、被認為是低級的辛苦且單調的工作而被禁止的狀況發生了轉變」(昆頓1980,83-84)。更為重要的是,培根認識到科學將提高人類的能力,使人類能更有效地控制環境。「科學的真正的、合法的目標,」他在《新工具》中寫道(bk.l,aph.81=1905,280),「說來不外是這樣:把新的發現和新的力量惠贈給人類生活。」「雖然通向人類權力和通向人類知識的兩條路途是緊相鄰接,並且幾乎合而為一」(bk.2,aph.4=1905,303);「真理和功用……乃是一事」(bk.1,aph.124=1905,298)。「人類要對萬物建立自己的帝國,那就靠方術和科學了,」他寫道(bk.1,aph.129=19O5,300),「因為我們若不服從自然,我們就不能支配自然。」無疑,人們極力把培根說成是「歸納科學哲學家」(B.法林頓1949)。不過我們必須記住,在這些觀點中,培根主要關心的並不是改變生活條件。相反,他認為,「各種成果自身,作為真理的證物,其價值尤大於增進人生的安樂」(bk.1,aph.124=1905,298)。    
  培根還是一位重要的倡導者,他提倡把科學家組織起來成立各種學會和科學院,這種組織的特點就是進行集體研究。在一部題為《新大西島》(1627)的未完成的烏托邦式的著作中,他描述了一個中央科學研究所,在這裡備有實驗室、植物園,動物園,廚房,熔爐,甚至還有機械工場。在這部著作中,培根宣稱,在科學中;通過分工知識的生產會更有效地進行。關心經濟史的人們常常稱讚培根首先闡述了分工的一般觀念。至於培根是否對皇家學會的主要創始人有過很大的影響,人們可能會有一點懷疑,皇家學會這一研究部門在相當大的程度上被認為是帶有培根的烙印。在斯普拉特的《皇家學會史》中(1667),培根的名字不僅躍然紙上並且倍受讚揚,此外,他還成了富有寓意的卷首插圖中的人物,由此可以證明培根的影響。我們會承認,皇家學會「也許可以公正地說是對弗蘭西斯·培根的最大紀念」(法林頓1949,18)。    
  笛卡爾的科學革命    
  培根並非是他那個時代意識到真正的科學將會導致醫學和各種技術領域進步的唯一的一位思想家。笛卡爾在他著名的《方法談》(1637)中提出了幾乎完全相同的觀點。在此書的結尾部分,他討論了「盡我們所能為人類謀取普遍利益」的目標(1965,50)。與笛卡爾提出的原理並行發展的完備的科學,將會成為那種「在科學中極為實用的知識。」科學,恰當地講應用科學,將會「使我們自己成為自然……的主人和佔有者。」在一些具體的目標中,他希望,機械裝置的發明「能使我們不需辛苦便可享受各種農產品和地球上的所有財富。」他特別強調,對於醫學。對於最終消滅「身體和心靈的疾病」。根除「老年人的衰弱」等等來講,科學有著十分重要的作用(笛卡爾1956,39—40)。由此看來,那種以實驗或經驗為基礎的科學的發展,自然會產生這樣一個結果即:使人們以為知識的進步會導致新的實用發明、會導致健康狀況的有效改善。    
  笛卡爾並不認為,正式的學會或研究機關可以資助和供應實驗設備,以滿足科學家團體進行共同的研究事業的需要,笛卡爾的這種觀點與培根的觀點不同。不過他也感覺到,單憑某一個人很難完成所有的實驗;在《方法談》的結尾部分,他討論了一些也許會使研究者得到幫助的方法,例如,對他的「必要的實驗的開銷」提供捐款,並且提供保護以便使「他在閒暇時也不會受到任何勒索者的打擾」(笛卡爾1956,47)。他甚至公開提出了社會和個人贊助科學事業的問題。他在1632年5月10日給梅森的一封信中暗示,他渴望能有一位富有的贊助者為已經列出的一系列「天體現象」的研究提供資金(笛卡爾1970,24;1971,l:249)。    
  培根把他自己看作是新科學的先驅者,他的作用就是倡導人們去研究新的科學(「Ego enim buccinator tatltum」:培根1857,1:579;《進展》4,1)。「我所做到的只是,」他在寫給普萊福(Platfer)博士的信中說,「搖鈴,把有識之士一起喚醒。」笛卡爾是一位真正的革命者,是一種新科學的創始人,他自己也充分認識到了這一點。在1619年3月他23歲時,笛卡爾曾(在給貝克曼的一封信中;參見1971,10:156)預告說,一門「全新的科學」即將出現;他自豪地斷言,這門新的科學能普遍地解決數學中的問題。在當年的11月,他在夢中夢到了「一門驚人的科學的根據」被發現了(1971,10:179)。    
  10年以後,笛卡爾和其他幾個人一起受邀去聽一個演講,該演講對學校中教授的傳統哲學進行了批駁。這個演講〔據笛卡爾的傳記作者貝萊特講,譯文見史密斯(1952,40ff.)〕,「幾乎獲得了滿堂喝彩。」在聽眾中,唯有笛卡爾「非常慎重,沒有表露出任何讚許之情,「這,引起了巴黎奧拉托利會的創始人天主教樞機主教德·貝律爾以及教皇的教廷大使梅森神父等其他一些人對他的注意,所有這些人都力勸他陳述自己的觀點。在隨即而來的對話中,他吐露了他本人的「『一般法則』,他有時也把它稱作他的『自然方法』」——它取之於「數學科學的寶庫。」笛卡爾給德·貝律爾樞機主教留下了深刻的印象,他邀請笛卡爾到他那裡去作客,更為詳細地解釋其方法。笛卡爾向他剖析了自己方法的本質,並指出,「這種方法可能產生的實際效益,將會使他的哲學研究方法被應用到醫學和力學領域」,從而「導致健康的恢復和保護,並且……導致人類的體力勞動在一定程度上的減少和減輕。」樞機主教鼓勵他「從事這項〔研究自然的]工作,」竭盡全力進行科學和哲學的改革。    
  這一規劃在1637年得以完成,是時出版了三本關於科學的著作(《幾何學》、《屈光學》、《氣象學》)以及《方法談》,並加以副標題「在科學中進行推理和尋求真理的正確途徑。」這種方法在以前的一部著作中就已得到了充分的陳述,該書完稿於1628年左右(即他會見樞機主教德·貝律爾前後),書名為《指導心靈的規則》;該書在笛卡爾去世後(1701)約SO年才出版。笛卡爾的方法是一種清晰而成功的思維方式,但決不是實用的或為業餘愛好者用來進行實驗並從實驗中獲取結論的手段。然而,像培根的方法一樣,笛卡爾的方法也是旨在通過把某個綜合的和複雜的問題分解成較為簡單的要素或組成部分來做出發現。他說,他的模型可以在他的新幾何學中看到,在那裡,對複雜曲線的研究就是通過這種分解成簡單要素的方式進行的。這個方法得到了概括的表述;它不僅可以用於科學和哲學,而且還適用於「無論什麼領域的……任何理性的探討」[(伯納德·威廉斯)1967,345〕。事實上,笛卡爾所信奉的是一種牢固的包括科學、哲學等在內的所有知識的統一體,他形象地把這種統一體比喻成一棵大樹,樹根是形而上學,樹的主幹是物理學,樹的分枝則是這些專門的論題:醫學,機械學,倫理學等。他說,聚集起來的所有這些科學「是與人類的智慧同一的,無論所應用的學科多麼不同,這一點是始終如一的」(魯勒1;1971,10:360)o    
  儘管笛卡爾的大部分科學是以實驗和觀察為基礎的,他那些得到了充分闡述的科學概念和方法概念卻是理性主義的和非經驗主義的。他認為,科學最終還是應當建立在哲學基礎之上。在笛卡爾看來,日常經驗的元素具有「復合性」,必須把它們還原為「簡單性」(「naturae smplices」),他後來又把它稱之為「原理」(「princi-pa」),意指「第一存在」如「體積、形狀、運動」等(魯勒12;1971,10)。笛卡爾以天然磁石或磁鐵為例(1911,1:47):    
  〔如果〕問題是,「磁鐵的本質是什麼?」人們……馬上就會去預言進行這種探索一定非常辛苦且困難重重,他們只盯住了最為棘手的問題,而對屢見不鮮的事實不予考慮,並且矇矓地指望,通過在潛藏著多種原因毫無成果的領域中的探索,能找到某種鮮為人知的東西。有一種觀點認為,在不是由一些自明的簡單本質構成的磁石中不可能有什麼尚待認識的東西,反思這種觀點的人對怎樣進行工作不會心存疑慮。他首先會去收集所有觀察資料,經驗可以給他提供有關這種石頭的觀察資料,他下一步就是要從這些資料中推斷出簡單性之混合物的特性,這是展示他業已看到的與磁石有關的所有現象必不可少的一步。完成了這一步,他就可以大膽地斷言,他已經在人類的智慧和已知的觀察能夠提供給他的有關磁石的知識的限度內,發現了磁石的真正本質。    
  從其最極端的觀點看,笛卡爾哲學會把自然界的所有活動和現象還原為物質和運動的原理。    
  笛卡爾對科學改革的傑出貢獻,就是這種機械論哲學的建立,它所尋求的是,以物體構成的部分為依據來解釋物體的屬性和活動。笛卡爾反對終極因或目的論的解釋,並且抨擊了占統治地位的亞里士多德學派或經院哲學家們用諸如「實體形式」和「神秘的屬性」等同語解釋現象的模型。但是,他又有別於其他反對這種思維方式的人,他提出了一種現實的選擇,亦即,把問題分解成主要屬性、普遍屬性和數量屬性等小的類:「物質微粒的形狀、大小、排列以及運動」(1971,8—1:314II:26)。他斷言說,在整個世界中,並不存在無法用這種「純物理原因——亦即,絲毫不依賴心靈和思想的原因」進行解釋的現象。    
  到牛頓的《原理》發表時,笛卡爾的機械論哲學已經在歐洲科學中佔據了統治地位(參見第1章)。玻意耳在談到「有關物體、物質及運動的兩個最重要、最普遍的原理」時(玻意耳1772,3:16)、想到的恰恰就是笛卡爾的機械論哲學。玻意耳所著的《形式和性質的由來》(1666),為的是要說明機械論哲學,並且「根據其組成部分的運動、大小、外形以及裝置」說明「……物質的行為者的」活動。玻意耳把這裡所說的那些屬性稱之為「物質的機械影響,因為人們樂意把它們看作是各種機械的不同運轉」(玻意耳1772,3:13)。惠更斯和萊布尼茲總的來講都是機械論的信徒。正是因為這一點,他們雙雙拒絕牛頓的萬有引力概念—一萬有引力是指一種穿越空間對物體和運動發揮作用並且不會減小的作用力。    
  牛頓本人在接受機械論哲學的教育時是很理智的。與極為偏狹的笛卡爾原理不同,牛頓相信(類似於玻意耳的)原子的存在;因而也承認真空的存在。笛卡爾不相信有虛空,他甚至認為物質和廣延性是同一的。當時得到公認的哲學要求使所有現象符合物質運動的原理,從而在科學中只允許接觸性作用力的存在,在這樣的時代牛頓居然得出結論說存在著一種超越空間的萬有引力,這的確是一種大膽之舉。牛頓的這一步〔正如韋斯特福爾指出的那樣(1971,377-380)〕意味著他對得到公認的哲學進行了根本性的修正,也意味著(科恩198O,68—69)「牛頓式」的發展允許其萬有引力概念這類成果,儘管他當時仍然希望或尋求找到一種途徑,使這種在哲學上不可接受的新的力的原理與笛卡爾有關物質和運動的概念協調起來。在牛頓的《原理》和《光學》中,有大量的證據可以證明,他大體上是信奉笛卡爾的機械論哲學的,他努力尋求把現象還原為「所有物體的普遍屬性」(《原理》,2nd ed.1713,bk.3,rule 3)。    
  笛卡爾的《宇宙論》寫於1629和1633年間,但此部著作在他去世以後才出版。此書內容包括他關於運動的思想,以及對其惰性原理最早的明確的表述。勻速直線(或慣性)運動狀態在力學上完全等同於靜止狀態這一大膽的陳述,尚不等於牛頓的慣性原理,但這二者多少在形式上是相等的。只不過,笛卡爾把他的原理建立在一種永恆的學說上——即上帝在創世時造成的運動是不能被消滅的;而牛頓的原理則源於質量的本質。    
  笛卡爾在他的《原理》中公佈了他的慣性規則,同時還有一組碰撞規則。但是,由於他不瞭解動量的矢量本質,他的規則大部分都是不正確的——從他所做的一些簡單的實驗就可以很容易地發現這一點。笛卡爾還在他的順理種充分說明了他的渦旋體系:規模宏大的稀薄的或精微的物質不斷運動的渦旋,產生了我們所說的引力效應,其中包括使行星進入橢圓形軌道。他還在書中闡述了後來遭到牛頓反對的相對空間概念。    
  結果笛卡爾認為,「真正的物理學」是數學的一個分支,只有「通過數學才能獲得真正的物理學知識」(笛卡爾1971,II:315-316;雷1974,311)。他在《哲學原理》中聲稱,他的理論是以他的數學為基礎的:「物理學中既不需要也不希望有任何原理不同於幾何學和抽像數學中的原理,因為後者能解釋一切自然現象。」在1637年12月寫給梅森的一封信中(笛卡爾1974,I:478;雷1974,32),他解釋說,《屈光學》和《氣象學》——這兩本1637年被笛卡爾描述為「運用這種方法的短論」的小冊子——有助於使大多數人相信這種萬法「比通常的方法好」,而笛卡爾本人非常驕傲的是「這一點已經在我的《幾何學》中得到了證明。」    
  笛卡爾是有史以來最偉大的數學家之一。約翰·斯圖亞特·穆勒(1889,617)歡呼說,笛卡爾的數學是「這門精確科學發展中有史以來取得的最偉大的獨一無二的進步。」笛卡爾也許承認這一點。他在寫給梅森的一封信(笛卡爾1971,I:479;雷1974,28)中說,他的新幾何學(解析幾何學)「勝於一般的(亦即歐幾里德的)幾何學,恰如西塞羅的修辭學高於小孩子的ABC那樣。」    
  對笛卡爾數學成就的許多論述都只限於坐標幾何學和用代數方法解決「幾何」問題方面。不過,笛卡爾的重要改革也許並不在這種簡單的技術層次上,而在於用綜合的分析方法進行思維的模式上(雷1974,30)。例如,求一個量的平方,傳統上意味著作一個其邊長等於或相當於此量的正方形:「平方」就是這個正方形的面積。求立方的情況與此相似。笛卡爾是一種新的表示冪的方式(如用X2表示。或X的平方;用X3表示xxx或x的立方)的倡導者,一旦引入這種指數記法,就會出現這樣一種重大的進展,即笛卡爾的這種冪或指數概念成了抽像的實在。這使得數學家可以寫下xn」,在這裡,n的值既可以是2或3,而且事實上甚至也可以是分數。笛卡爾使代數擺脫了幾何學的束縛,從而使數學發生了革命性的轉變,並導致了「一般代數學」的出現,它使得那種認為在幾何學和算術學中「人的知識和能力所能及的一些」都業已獲得的主張(1628)成為合理的了。牛頓有關積分的最初思想,是在仔細地研究笛卡爾的數學著作以及一些評論者們對笛卡爾《幾何學》的論述時形成的(參見懷特塞德所編的牛頓,Math,1967,l)。笛卡爾數學具有革命性,這一點不僅從笛卡爾以前和以後的數學的比較中可以看到,而目,注意一下117世紀的數學(以及以後幾個世紀的數學)牢固地帶有笛卡爾思想的印記,我們也可以發現這一點。因此可以說,笛卡爾數學通過了鑒別革命的歷史的檢驗。    
  對留卡爾科學中其他的革命部分。如以機械論為基礎對動物和人類生理學的解釋,對人類生理心理學的解釋(參見笛卡爾1972),我將不予討論。但必須要指出的是,笛卡爾要把所有動物的(以及人的)功能還原為機械的活動,這一目標大概是他在科學中最大膽的一項創新,以後幾個世紀的生理學家稱讚說,這是一個真正的革命之舉。笛卡爾同意哈維對血液循環的看法,不過他對一些本質問題尤其是心臟的活動持有不同的意見。他還對地理學做出了開拓性的貢獻,他提出了一種地層理論,認為地球是依據物理-機械原理的長期活動形成的。    
  像伽利略和開普勒一樣,笛卡爾也把他自己看作是一位創造新科學的革命者。只不過,伽利略認為他創造出了一門新的地面運動的科學和一門新的材料力學,開普勒則斷言他創造出了一門新的天文學,而笛卡爾聲稱;他使所有的科學和數學、甚至還使科學的方法論基礎或哲學基礎發生了革命。當然,他的主張還不足以使人們相信有一場笛卡爾革命,但這一主張卻受到了17世紀許多作者所作的評論的支持。例如,約瑟夫·格蘭維爾在他對古代學問和現代學問的比較中,不僅表述了他對笛卡爾在數學和物理學方面的巨大成就的評價,而且還把笛卡爾的名字用大號黑體字印出來以示其偉大(格蘭維爾1676,《隨筆》3,13ff)我們已經知道科學界人士是怎樣採納了笛卡爾的新的數學以及他那富有革命性的機械論哲學。他的嶄新的慣性原理及其富有革命性的運動狀態概念,成了牛頓的理論力學和天體力學的基礎。他的還原論的生物學原理,最終在現代生理學的大部分領域佔據了統治地位。因而毋庸置疑,鎮卡爾在科學中的創新,通過了鑒別科學革命的前兩項檢驗。    
  此外,史學家和哲學家們已經斷言,18世紀中葉以來有過一場與笛卡爾相關的革命,從那時起,把革命這一概念用於科學的發展上就成了一種通常的慣例。這是第三項檢驗。笛卡爾科學也通過了第四項亦即最後一項檢驗——當時在世的科學家們的看法。對笛卡爾革命的證明,可以追溯到18世紀,追溯到達朗貝有關笛卡爾革命的討論(1751)和A.R.J.杜爾哥的斷言——笛卡爾「發動了一場革命」(參見杜爾哥1973,94)。安托尼·孔多塞有關笛卡爾的觀點是根據「人類命運革命的第一原理」來描述的。艾蒂安·博奈·孔狄亞克承認有過一場笛卡爾革命,但是他明確地否認培根是一位富有革命精神的人物——一位革命的鼓動者乃致發動者。到了19世紀,曾經論述過笛卡爾與一場反對革命的活動的關係的威廉·休厄爾指出,培根「公佈新方法」時並非「只是糾正了一些特殊的流行性錯誤」(1865,I:339)。培根的方法「把反叛轉變成革命,並且建立起一個新的哲學王朝。」    
  在一些分析家們看來,培根已經對哲學中的革命或科學方法論的革命產生了影響,笛卡爾則對科學本身產生了影響。在路易斯·菲吉爾和亨利·德·布萊恩維爾論述科學史的著作中,可以看到有關這種影響的有力陳述。在其1874年的《論假說:動物即自動機》這篇論文中,托馬斯·亨利·赫胥黎寫道,笛卡爾「確實為運動和感覺的生理學做出了貢獻(哈維則為血液循環的生理學做出了貢獻),並且開闢了通往關於這些過程的機械論理論的大道,他的後繼者們遵循的都是這種機械論理論」(赫胥黎1881,200-201)。在本世紀,諾貝爾生理學獎獲得者查爾斯.謝靈頓勳爵作出了更為有力的斷言。在討論笛卡爾的動物的身體就是一架機器這一思想時,謝靈頓(1946,187)注意到,「我們周圍的機器有了如此大規模的增加和發展,以致於機器這個詞在17世紀的部分詞義也許已經不復存在了。笛卡爾對這個詞比對別的詞使用得更多,而且這個詞比富有革命色彩且一直充滿變化的生物學具有更廣的意義。」不過,L.羅思卻斷言,「現代的批評及對蓋德·弗羅丹塔爾的評論表明,笛卡爾主義的創新之處既不在於其生理學、認識論,也不在於其倫理學或形而上學,而在於其物理學,」羅思得出結論說,「笛卡爾的『革命』在於這樣一種嘗試,即用以形而上學為基礎的物理學來代替以物理學為基礎的形而上學」(1937,4)。    
  保羅·施雷克是本世紀評述17世紀科學和哲學重要的分析家之一,他寫道,儘管「牛頓的《原理》…在物理學中導致了一場根本性的變革,」但它「很難說是與笛卡爾的《原理》具有同等檔次的富有革命性的著作」(1967,36)。施雷克援引了偉大的歷史學家朱爾斯·米什萊的觀點,米什萊「斷定,隨著《方法談》的發表,1789年的革命就已經開始了。」小約翰·赫爾曼·蘭德爾在其《現代思想的形成》中(1926,235ff.),一次又一次地談到笛卡爾革命。他毫不懷疑,笛卡爾革命是17世紀最有意義的革命。    
  笛卡爾滿足了所有重要的鑒別科學革命的檢驗要求。他也在使哲學發生革命,不過,這也許與思考他對科學的影響並非完全相關。他同時代的人對他思想所具有的革命性的證明,可以用以下事實來說明:他的《哲學文集》被編入了《禁書索引》,而且直到20世紀最後一次印刷此索引時,該書仍保留在這一索引中,而此時,伽利略的《對話》已被從中劃去有一個多世紀了。    
  笛卡爾革命有幾個與許多科學革命不同的特點。首先,它沒有持續下來。牛頓的自然哲學是對笛卡爾物理學直接的、正面的打擊(參見前面的第1章);牛頓在其《原理》第二編的結論中指出,渦旋體系是與開普勒的面積定律相矛盾的。不過,笛卡爾有著如此大的影響,以致於到了18世紀中葉,法蘭西主要的電學科學家阿貝·諾萊,像他同時代的人、他那個時代最偉大的數學家和數學物理學家利昂納德·歐拉一樣,仍然信奉笛卡爾的渦旋原理。笛卡爾對真空或虛空的可能性的否認,木久就過時了,不過他關於運動狀態的基本概念以及慣性定律,則成了以後物理學發展的中心。在生理學和心理學領域,笛卡爾的直接影響一直持續到19世紀以後。    
  笛卡爾革命與其他科學革命第二個不同之處在於,沒有哪個偉大的科學原理或理論是以他的名字命名的,而且,在仍被講授的此類原理或理論中,沒有哪個是與他聯繫在一起的。曾一度被稱之為笛卡爾折射定律者,很像是這種特殊的發現,但是,由於其第一發現者是斯奈爾,所以該定律現在被稱之為斯奈爾定律(也許,有人錯誤地稱它為斯涅耳定律),而笛卡爾已被證明是從這位第一發現者那裡剽竊了這一定律。然而,在數學方面,情況並非如此,在這裡,笛卡爾革命最為深刻,並且持續了很長時間。我們使用笛卡爾符號律這一名稱,就是表明我們對笛卡爾在代數領域諸項發現中的一個發現的承認。數學家們把直角坐標系稱之為笛卡爾坐標系,以此來讚譽笛卡爾這位現代科學之初的一場偉大革命的發動者。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第10章 牛頓革命    
   牛頓革命不同於我們業已考察過的那些(確實發生了或據說發生了的)科學革命和數學革命,在其一生當中,牛頓一直被認為引起了一場革命。在其《自然哲學的數學原理》中,牛頓導致了微積分革命和力學科學的革命,因此,他受到了與他同時代人的讚賞。牛頓在歷史上獨領風騷,他是一位非凡的人物,因為他在諸多不同領域中做出了如此之多十分重要的貢獻如:純數學和應用數學;光學、及光和顏色的理論;科學儀器的設計;力學理論的整理和編纂以及這一學科基本概念的系統闡述;物理學的主要概念(質量)的發明;新的科學方法論的系統的論述等等。他還對熱、對化學和物質理論、對煉丹術、年代學以及基督教《聖經》的解釋和其他一些問題進行了研究。    
  牛頓的數學革命分為兩個方面:微積分的發明(他與萊布尼茲共享此榮),以及數學在物理學和天文學中的應用。正是這後一方面導致了(相對於其數學革命而言的)科學中的牛頓革命。當然,在牛頓的前輩中,也曾有過一些偉大的人物探索過用數學原理來陳述自然哲學,如西蒙·斯蒂文,伽利略,開普勒,沃利斯,胡克,惠更斯等。從這個意義上講,牛頓革命是(可以追溯到科學革命之初的儲多學者所創造出的成果的頂峰,而不是牛頓的某種全新的創造、把牛頓的《原理》與開普勒的《新天文學》、伽利略的《兩種新科學》、沃利斯的《力學》、胡克有關運動問題的論述、或惠更斯(有關擺鐘的論文裡)關於勻加速運動的論述等作最簡單的比較就可以看出,在深度、範圍和技巧幾個等級方面,存在著某種不同。正是由於總體規模的猛增,牛頓的《原理》成了「物理學革命」的「新紀元」〔正如克雷洛(1714)所說的那樣〕。    
  時常有人斷言,牛頓把諸如開普勒、側利略或明克等科學家們完全不同的思想或原理彙集在一起,並對它們進行了綜合。然而,很難說牛頓富有革命性的科學就是這些思想的合成或組合,因為實際上,牛頓在其《原理》中把它們的荒謬不實之處披露了出來。「真」科學不可能只是荒謬不實的思想或原理的產物。牛頓在《原理》中展示的此類錯誤觀點包括:    
  開普勒:三大行星定律對行星運動的「真實」描述;作用在那些天體上的太陽力隨著距離的增加而減弱,而且只是在接近黃道平面處發揮作用。太陽肯定是一個巨大的磁鐵;任一運動的物體由於其「固有的惰性」,一旦動力不再發揮作用,它就會停止運動。    
  笛卡爾:以太之海運載著行星在巨大的漩渦中到處運動;原子並不(也不可能)存在,真空或虛空也是不存在的。    
  伽利略:落向地面的物體的加速度在整個過程中保持不變,即使離開地球落向月球的物體亦是如此;月球對海洋的潮汐運動不可能有任何影響(或成為其原因)。    
  胡克:作用於一個(具有慣性運動份量的)物體上、遵循平方反比律的同心力,導致了這樣一種軌道運動,即其速度與其到力的中心的距離成反比:這一運動定律與開普勒的面積定律是一致的。    
  我們還可以進一步看到,牛頓否定了「離心」力的存在,而這種離心力恰恰是惠更斯運動物理學發展的基礎。牛頓用「向心」力這個概念取代了它們,牛頓之所以選用這個名稱,是因為它與惠更斯的「vis centrifugs(離心力)」有些相似——儘管意義不同且所指方向相反。    
  把牛頓的《哲學原理》(他常常用這個名稱來指他的著作)與笛卡爾的《哲學原理》加以比較和對照,就會看出牛頓革命的本質。具有批評眼光的讀者會發現,笛卡爾《原理》的一個異常之處就是,它避開數學,而熱中於進行哲學、物理學(或自然哲學)的哲學的研究。在這本書的四個部分中,只有兩個部分專門討論物理學和宇宙的渦旋體系的發展。笛卡爾確實在這裡提出了碰撞的數量規則,但我們已經知道,在每一個例子中這些規則都是錯的。笛卡爾把這些規則作為一個子集納入了他的第三自然定律之中。不過,當沃利斯在《皇家學會哲學學報》發表正確的規則時,它們有了一個更為嚴格也更為準確的稱謂:「運動定律」。牛頓在其《哲學原理》一開始,就提出了一組定義,隨後是一些「運動的公理或運動定律」,其中前兩條與笛卡爾的自然定律的前兩條大致相當。牛頓似乎把笛卡爾的「regulae quaedam sive leges naturae 」(「數量規則或自然法則」)轉變成了他的「axiomata sive leges molus」(「運動公理或運動法則」)。牛頓的運動三定律和他所歸納的理論力學的公理為:(1)慣性原理:任一物體都將繼續保持其靜止或勻速直線運動的狀態,除非有外力作用於其上;(2)力與其動力效應之間的關係,即一次推動(或相繼產生)的外力會使物體的動量沿外力作用的方向發生變化(對相繼產生的力而言,是指某一單位時間內的變化);(3)作用力和反作用力相等。    
  牛頓還把笛卡爾的標題「Principia Philosophiae 〔哲學原理)」改成了「PhilosoPhiae naturalis principia mathematica(自然哲學的數學原理)」,他因此誇耀說,在使原理數學化的過程中,他創立了一門非同一般哲學的自然哲學。牛頓《原理》的數學化特點不僅表現在對這些原理的闡述上,而且還表現在對命題的證明和應用上;它還闡明了一種在自然哲學中使用數學的重要的新的時尚。    
  牛頓的《原理》在許多方面都堪稱傑作。它包含了純數學最初的一些成果(極限理論和圓錐截面幾何學),它發展了動力學的主要概念(質量、動量、力),它整理和編纂了動力學的諸項原理(運動三定律),它還說明了開普勒行星運動的三大定律的動力學意義及伽利略以下實驗結論的動力學意義:重量不同的物體(在地球的同一位置)自由下落時有著相同的加速度和相同的速度。它闡述了曲線運動定律、對擺的運動的分析以及表面約束運動的本質,它還說明了怎樣處理連續變化的力場中粒子的運動問題。牛頓還指出了分析波的運動的方法,並探討了物體在各種具有阻力的媒介中運動的方式。書的最後一部分亦即第三篇,可謂是全書的頂峰,在這裡,他揭示了受萬有引力、以及一種廣義力的作用(其中一個特別的現象就是眾所周知的地球的重量)制約的牛頓的宇宙體系。牛頓在這部分討論了行星及其衛星的軌道的長度,彗星的運動和運動軌道,以及海洋中潮汐現象的產生等。    
  不妨考慮一下月球運動明顯的不規則問題,《原理》對這個問題的探討是該書的思想具有新水平的一個實例。在過去的一千五百年間,天文學家們在處理月球運動問題時,總是在構造幾何圖式,而不考慮原因。而現在,牛頓指出,攝動現象是「月行差」的主要根源,而這種攝動則是太陽引力和地球引力對月球的作用的主要結果。隨著1687年《原理》的出版,人們就有可能從第一原理或第一原因開始,通過對結果的研究來處理這一問題。正如《原理》第二版的評論者們注意到的那樣,這是一種全新的處理這類問題的方法。    
  也許,在所有這些成就中,最偉大的就是對潮汐的解釋,即潮汐是太陽和月亮的引力對海洋的吸引作用導致的。「海洋中的潮漲潮落」,牛頓斷言(bk.3,prop.24),「源於太陽和月亮的作用。」他分析了歲差和月球對地球假定的赤道鼓起區不平衡的吸引作用,以此為基礎,他預言,地球的形狀呈扇圓形;從這裡我們可以看出牛頓所取得的成就的重要意義。    
  從《原理》所表現出的致力於慣性物理學的研究這一點,一些分析家們可能會看出此書的偉大所在;對於牛頓來講,慣性是質量的一種特性。牛頓是第一位明確區分質量與重量的作者,而且他進一步認識到,物體的質量具有兩種各自獨立彼此不同的方面。質量是物體阻止被加速或阻止使其運動狀態或靜止狀態發生變化的一種量度;這就是它的慣性。(牛頓有時使用「慣性力」或「vis inertiae」這樣的術語—一這種類型的力有別於那種「活動的』功或能產生加速作用的力。)不過,物體的質量同時也可以作為對給定的引力場的一種反應的量度。那麼,在物體對加速作用的(慣性的)阻力與其對某一引力場的(引力的)反應之間為什麼又會有著某種聯繫呢?這在經典物理學中是找不到答案的。牛頓獨具慧眼,他認識到,對這種關係的瞭解必須以實驗為依據,所以,他著手進行實驗以證明慣性與重力之間的這種恆定的關係。然而,只有在愛因斯坦的相對論中才能看到「慣性」質量與「引力」質量等價的邏輯必然性。愛因斯坦極為佩服牛頓,因為牛頓對這個問題有了如此深刻的見識,而且認識到了,他解釋這種等價關係的理由只能以實驗為依據。    
  牛頓《原理》中的數學的本質常常被人誤解。如果只是泛泛地一頁一項翻著,那就會給人一種印象,即牛頓所使用的數學是幾何學尤其是古希臘的幾何學。其風格似乎是歐幾里德式或阿波羅尼奧斯式的。然而,更仔細地考慮一下就會發現,牛頓是在用微積分闡述問題,他運用幾何學方法根據不同的比率和比例來陳述各種關係,並且同時,把「極限」看作是一種等於零的(或是初始的)基本量。因此,儘管牛頓沒有詳述他以後系統地運用的微積分(或「流數」)的規則系統,但他的確大量地運用了極限方法,這顯然等價於使用了微積分,或者說,所使用的極限方法可以很容易地轉換成牛頓算法或萊布尼茲算法的符號體系。馬奎斯·德·洛皮塔爾認識到了《原理》的這一方面,他注意到(正如牛頓得意地提到的那樣),這部書中的數學幾乎全是微積分。對於任何一位細心的讀者來講,在該書第一編第一節對極限理論的闡述中,在第二編第二節明確的流數(牛頓用來表示微分的術語)理論中,這一點表現得更為明顯。此外,《原理》之著名還因為,它最早使用了一些其他的數學方法,例如,無窮級數的廣泛應用。    
  牛頓的風格    
  在我看來,從我所謂的「牛頓的風格」中,可以發現牛頓科學革命的本質。從牛頓在《原理》中對開普勒諸定律的討論,就可以很容易地看到這一點。牛頓的討論,始於一種純數學的結構或想像的系統——它並不只是一個簡化了的自然事件,而是一種在實在的世界中根本不存在的純屬虛構的系統。在這裡,「實在的」這個詞所指的,只是由實驗和觀察揭示出來的外在世界。在這種系統中,單一的質點圍繞著一個力心運動。牛頓用數學方法指出(bk.1,prop.1),只要在這一結構或系統中能有一種來自沿軌道運行的質點或粒子的力恆久地指向不動的力心,那麼開普勒的面積定律(即他的第二定律)就可成立。他接下來證明其逆命題,即如果面積定律成立,那麼就會有一種向心力或指向中心的力存在。因此,向心力的存在被證明,既是開普勒面積定律成立的必要條件又是其充分條件。隨後牛頓指出,如果運動軌道呈橢圓形,那麼,向心力必然與距中心的距離的平方成反比。最後他證明,如果在此種力的條件下存在著幾個沿軌道運行的質點,它們彼此沒有相互作用——或者(結果相同)如果把任一給定質點的運動與其在距中心的某一不同距離上的運動相比較——那麼,開普勒第三定律或和諧定律就可成立。順便提一句,我們也許注意到,牛頓在這裡首次指明了開普勒第三條定律中每一條的動力學意義。牛頓的活動在很大程度上構成了純數學的第一個階段。    
  在第二個階段,牛頓把他的精神構造物與實在的世界進行了比較。當然他立刻發現,在實在的世界中(例如,在我們的太陽系中),沿軌道運行的物體,並不是圍繞著「數學的」力心運動,而是圍繞著別的實在物體運動。月球圍繞著地球運動而地球和其他行星圍繞著太陽運動。此外,為了使其精神構造物或想像系統能與實在的世界更為諧調一致,牛頓改進了這一系統,使其質點數增加到兩個。其中一個質點位於中心,並且吸引著另一個在軌道上運動的質點,它不斷地把後者從其所在的另一條直線慣性運動的軌道上拉開。但是,按照任一作用都有一個大小相等方向相反的反作用這一原理(牛頓第三運動定律),就會得出這樣的推論:如果位於中心的物體吸引著沿軌道運行的物體,那麼,在軌道上運行的物體也必定吸引著位於中心的物體。這樣,這種精神構造物擴展到有兩個相互作用的物體的系統了。牛頓繼續指出,在這類條件下,情況不再是在軌道上運行的物體沿著一個純橢圓形的軌道圍繞位於焦點的中心物體運動了。相反,他發現,這二者都是沿橢圓形軌道圍繞著它們共同的引力中心運動。    
  這種雙物體系統構成了一個得到了改進的階段,在此階段,牛頓又一次用數學方法闡述了他的(現已修正了的)精神構造物。他隨後把這個改進了的系統與外在的世界進行了比較,這就是改進了的第二階段。當然,他發現,這個系統還是與我們周圍的實在世界不相符的。例如,在我們的太陽系中,圍繞太陽運動的行星並非只有一個,而是有好幾個。這樣,為了使他的精神構造物更進一步符合外在的世界系統,牛頓又繼續開始了另一個階段的工作。他在系統中引入了不止一個而是兩個或更多的質點,它們在圍繞中心質點的軌道上運行。這樣,運用牛頓的第三定律,又一次得出以下推論:沿軌道運行的每一個質點,既受到中心物體的吸引,也對它有著吸引作用。換句話說結論就是,沿軌道運行的每一個質點,既是一個可被吸引的物體,也是一個具有吸引力的中心。在這些沿軌道運行的物體中,任何一個物體都會對其他的每一個發生作用,同時也會受到它們各自作用的影響。這個系統包含了這樣一些物體:它們彼此以攝動的方式相互作用,這些攝動導致了與開普勒定律的一種細微的偏離。於是,牛頓繼續努力,以圖在我們的太陽系中找出與開普勒定律相差的數量測度。    
  在數學結構和對實在世界的比擬之間、以及第一階段和第二階段之間的這種對位式的變換中,牛頓不僅從單一物體系統發展到了多物體系統,而且發展到了沿軌道運行且帶有衛星的多物體系統,例如,地球的衛星是月球,土星和木星也都有各自的衛星。到此為止他一直討論的都是質點,而不是有形的物體,因為他還沒有開始考慮大小和形狀,不過最終,他把討論的層次從質點轉到了具有一定尺寸和外形的物理實體之上。    
  我所描述的過程,並非只是20世紀人們(對牛頓在《原理》中提出問題的方式)的一種事後分析。它與有文獻為證的牛頓思想的各個發展階段是相符的。1684年秋,牛頓寫了一本小冊子(《論運動》),在其中,他介紹了他研究開普勒定律以及有關這個問題其他方面的一些成果。他在書中指出,向心力是面積定律成立的必要充分條件,橢圓形軌道則暗示著,這種力與距離的平方成反比,這與他後來在《原理》中所作的闡述十分相似。但是那時尚未認識到,他的證明僅僅適用於單一物體系統的精神構造物,所以他驕傲地寫道:「附註:因此,沿橢圓形軌道運行的諸行星都有一個位於太陽中心的焦點,而且以以行星間太陽的距離為半徑掃過的面積,是與時間成正比的,這完全像開普勒假設的那樣。」不久牛頓就認識到,實際上,行星不可能沿單純的開普勒橢圓軌道運動。他看出,他的結果只適用於人工構造的單一物體系統,在這個系統中,地球被簡化為一個質點,而太陽被簡化成一個固定的力心。    
  1684年12月,牛頓完成了《論運動》的修訂稿,在這裡,他在一個相互作用的多物體系統範圍內,對行星的運動進行了描述。與以前的小冊子不同,這一修訂本得出了這樣的結論:「行星既非完全在橢圓形軌道中運動,也不會在同一軌道中出現兩次。」這一結論導致牛頓得出了以下結果:    
  ktkt像月球的運動一樣,對於每個行星而言,它有多少種運動就有多少種軌道,每一個軌道都取決於所有這些行星的合成運動,所有這些行星彼此之間的相互作用就更不用說了……要考慮如此眾多的運動的原因,並用(容許簡便計算的)精確的定律來確定這些運動,這,如果我沒說錯的話,已經超出了全人類知識界的能力範圍。    
  牛頓已經覺察到行星彼此之間存在著引力作用。在上面這段引文中他已經用明確的語言表達出了這種覺察:「eorum omnium actiones in se invicem」(所有這些行星彼此之間的相互作用)。從這種彼此的重力吸引作用可以推知,在物理世界中,開普勒的三個定律並不都是正確的,它們只是在某種數學的構造物中才是正確的,在這種構造物中,對彼此的軌道不發生相互作用的質量,要麼是一種數學的力心,要麼就是一種固定的具有引力的物體。牛頓對數學王國(在這裡,開普勒定律均為正確的定律)與物理王國(在這裡,那些定律只是「假說」或近似值)所作的區分,是牛頓天體力學富有革命性的一個特徵。    
  在以前所寫而後來又成了《原理》第三篇的一本小冊子中,牛頓說明了:對第三運動定律的思考怎樣導致了關於太陽與每個行星之間、行星與其衛星之間、以及兩個行星彼此之間存在著一種相互作用的力的概念。同樣的思考導致了一種富有革命性的新的思想,即宇宙中的一些物體肯定都在「彼此吸引。」他自豪地陳述了這一結論,並作了解釋性說明,他指出,在地球上的任何一對物體中,引力的量是如此之小,以致於難以觀察到。「也許,」他寫道,「只有在巨大的行星體上才能觀察到這些力。」在所有行星中,木星和土星的質量是最大的,所以,他對它們運動過程中軌道的攝動進行了探索。在約翰·弗拉姆斯蒂德的幫助下,牛頓發現,當兩個行星相距很近時,土星的軌道運動的確會出現攝動。    
  《原理》的第三篇討論了宇宙系統,不過,它比以前的那本小冊子更富有數學色彩。在這裡,牛頓用了基本上相同的方式討論了引力問題。首先,在所謂的月球試驗中,他把重力或地球引力擴大到月球,並且證明這種力的大小與距離的平方成反比。進而他認為,這種地球引力與太陽對行星的作用力、與一個行星對其衛星的作用力是相同的。現在,他把所有這些力統統稱之為重力。借助第三運動定律,他把作用於行星之上的太陽力的概念改造成了太陽與行星之間的相互作用力的概念。與此類似,他把行星作用於衛星上的力的概念,改造成了行星與其衛星之間的相互作用力的概念。最後,這種改革導致了這樣一種觀點,即所有物體都以引力的方式相互作用。    
  請不要把我對牛頓思想發展過程的分析,看作是想貶低他那種非凡的富有創造力的天賦所起的作用;恰恰相反,我認為應當承認這種天賦。我的分析說明了牛頓對物理學具有豐富創造力的思維方式,通過種種方式,他按照實驗和批判性觀察所揭示的情況用數學對外在的世界進行了描述。由於他並不認為這種構造物就是對物理世界精確的表述,所以,他可以無拘無束地去探討數學引力的屬性和作用,儘管他發現,「遠距離發揮作用的」控制力在真正的物理學王國中既是不相容的也是不允許的。隨後,他把他的數學構造物的推論與那些通過觀察得到的有關外在世界的原理和定律如開普勒的面積定律和橢圓軌道定律進行了比較。這種數學構造物哪裡有不足,牛頓就對哪裡加以改進。這種思維方式,亦即我所說的牛頓風格,因其偉大著作的標題「自然哲學的數學原理」而引起了人們的注意。    
  萬有引力定律說明了行星的運動近似地遵循開普勒定律的原因,並說明了為什麼它們各自又以不同的方式與這些定律有偏離。正是萬有引力定律證明了,為什麼(在沒有摩擦力的情況下)所有物體在地球上的任一指定位置下落時的速度都相等,以及為什麼這一速度會隨著高度和緯度而變化。萬有引力定律還解釋了月球的規則運動和不規則運動,為理解和預測潮汐運動提供了物理學基礎,它還說明了早就被觀察到但沒有得到解釋的地球的歲差率與月球對地球赤道鼓起區的吸引作用之間有著怎樣的關係。由於數學引力能夠成功地解釋和預見所觀察到的宇宙現象,牛頓斷言,肯定「真的存在著」這麼一種力,儘管那種被人們普遍承認而且他本人也信奉的哲學並不允許也不可能允許這種力成為自然系統的一個組成部分。所以,他提倡要對萬有引力怎樣產生作用進行探討。    
  雖然牛頓有時也認為,萬有引力也許是由以太粒子流碰撞某一物體產生的脈衝引起的,也許是由某種到處瀰漫的以太的變化引起的,但這兩種看法他在《原理》中均未提及,這是因為,如他最終所指出的那樣,他從「不會杜撰假說」來作為物理學的解釋。牛頓的風格導致了他的數學的萬有引力概念,而且,這種風格致使他把自己的數學結論用於物理世界,儘管這並非是他能夠相信的那種力。    
  與牛頓同時代的一些人對遠距離的引力觀念極為困惑,以致於他們無法著手探討其性質,而且他們發現,很難接受牛頓物理學。牛頓說,他已經沒有能力解釋萬有引力是怎樣發生作用的,但「這種引力確實存在而且足以解釋天體現象和潮汐現象,這就夠了。」對此,與他同時代的某些人難以苟同。那些承認牛頓的風格使萬有引力定律有一種真實感的人,說明了該定律怎麼能解釋如此眾多的現象,並且尋找一種解釋來說明,這種力是怎樣超越遙遠的距離在空虛的太空中延伸的。牛頓的風格使得牛頓可以從事萬有引力的研究而不會因時機不成熟受到約束(這種約束有可能會妨礙他的偉大發現)。18世紀的生物學家G.L.L.德·布豐曾寫道,一個人的風格與他本人是分不開的。就牛頓來講,他的偉大發現是不可能與其風格相脫離的。    
  牛頓革命的確認    
  有許多文獻都可以證明科學中的牛頓革命。18世紀的科學史家讓·西爾萬·巴伊寫道,「牛頓推翻或改變了所有思想」:他的「哲學導致了一場革命。」巴伊並不僅僅滿足於去籠統地說明科學中的牛頓革命。他注意到,牛頓揭示天體奧秘的鑰匙就是數學:幾何學。巴伊指出:「被假定為致使物體運動的東西,確實在使物體運動;對此,有充分的證明。唯有牛頓的數學(幾何學)推測到了自然的秘密。」    
  巴伊很有洞察力,他發現,「數學解釋的優勢在於,它們有著普遍性。」如果行星按開普勒定律運動,那麼,它們肯定是「由存在於太陽中的某種力推動的」,這一論點僅僅取決於數學或幾何學方面的原因和一般的運動原理。在牛頓的論證中,沒有涉及太陽的什麼具體的物理屬性,與此不同的是,開普勒在其論證中借助了一些具體的屬性,如太陽的磁作用力和太陽的磁極作用。此外,相同的數學論證表明,對也遵循同樣的開普勒定律的木星和土星而言,它們的衛星也必然同樣是「由存在於這兩個行星中的力推動的。」換句話說,木星和土星與它們各自的衛星系統的關係,恰如太陽與其行星系統的關係,唯一不同的地方在於所控制的範圍和作用的大小。地球與我們的月球的關係也同樣是如此(巴伊1785,VOl.2,bk·12,see.9,pp.486f.)。    
  巴伊本人願意承認萬有引力的概念和原理,因為借助萬有引力,如此眾多的現象都可以得到解釋:許許多多的觀察數據和經驗規律都可以通過數學從萬有引力的屬性中推導出來(sec.41,pp.555f.)。不過他發覺,開始,許多(法國著名的)科學家把牛頓體系劃分為數學哲學和純自然哲學。因而對於P.L.M.德·莫佩爾蒂——(按照巴伊的看法)他「似乎是……我們數學中首先使用引力原理的人,」巴伊〔vol.3(「discours premier」):7]不得個指出,「開始,他只是從其可計算結果方面來考慮引力原理;他是從數學家的角度而不是從物理學家的角度承認萬有引力的。」也就是說,莫佩爾蒂同意牛頓的數學系統和構造物(我們的第一階段和第二階段),但並不承認牛頓在其宇宙體系中(第三階段)肯定是在討論實在問題。    
  事實上,在題為《論引力定律》(173)的論文中,莫佩爾蒂在這一點上十分明確。他寫道:「我根本不考慮引力與正確的哲學是相符還是相悖。」相反,「在這裡,我只是從一個數學家〔幾何學家〕的角度來討論引力問題。」莫佩爾蒂只是把引力看成是「一種量,因為它在物體的各個部分都是均勻分佈的,且其作用是與質量成比例的,所以,無論它可能是多少,根據它就可以預測許多現象了。」換句話說,莫佩爾蒂承認牛頓的風格,並且願意作為「幾何學家』法探索萬有引力定律的數學結果。既然結果與自然界中所觀察到的現象一致,那麼,莫佩爾蒂從自然哲學家的角度問他自己,是否存在著這麼一種確係物理實在的力,或者,是否有什麼別的理由可以說明,為什麼物體彷彿是在這麼一種力的情況下活動?如果確實存在著這麼一種力,它必然有其存在的原因;我們也許可以注意到,他的思想是深深地嵌在機械論哲學之中的,以致於他把自己局限在這種引力作用的兩種質料因中:某種源於具有引力作用的物體的原因,或物體以外的某種物質運動造成的原因。    
  在克雷洛的著作中也可以看到類似的對牛頓風格的確認。克雷洛解釋說,「牛頓先生……講得很明確,即他使用引力這個詞時,僅僅是在期待著其原因的發現;事實上,根據有關自然哲學的數學原理的專題論文很容易得出這樣的判斷:它的唯一目的就是要確立引力是一種事實」(克雷洛1749,330)。    
  到了18世紀末,萬有引力概念漸漸地被人們普遍承認了。在其偉大著作《天體力學》(1799-1825年出版)的前言中,拉普拉斯——這一學科中的第二個牛頓——一開始就談道(1829,p.xxiii):    
  接近17世紀末時,牛頓把他的萬有引力的發現公佈於眾。從這時起,數學家們已經成功地把所有已知的宇宙系統中的現象歸之於這一偉大的自然定律,並且因此使有關天體的理論和天文圖表達到了意想不到的精確程度。我的目的是要從散見於大量著作中的這些理論裡提出一種連貫的思想。液體及固體的平衡和運動,組成了太陽系以及存在於無限空間中的類似的系統,由此看來,引力所導致的所有結果,也就構成了天體力學的研究對象,或者使力學原理應用到研究天體的運動和外形上了。從最一般的意義上看,天文學是力學的一個重大問題,在這裡,運動的元素是任意的常量。這種問題的解決,同時取決於觀察的精確程度和分析的完善程度。    
  儘管拉普拉斯的哲學見解有了轉變,如他1814年出版的《概率哲學導論》中明顯地表現出的那樣,但他並未感到有什麼必要——在原理發表一個世紀以後——去討論引力穿越空間延伸其作用這一點是否是合理的。在《天體力學》的第二「卷」《論萬有引力定律和天體引力中心的運動》中,其首章即為《論從觀察中演繹出的萬有引力定律》。他寫道(1829,I:249),我們受到「誘惑」,「把太陽的中心看作是這樣一種引力的中心,這種引力可以在各個方向上無限地延伸,其大小按距離的平方反比率而變化。」由於完全不會為使用牛頓的「引力」這個詞感到難堪,而且在普遍地甚或超出牛頓的範圍之外進行思考時也不再會因這個詞哲學上的暗示而感到反感,拉普拉斯簡單明瞭地得出結論說:「太陽以及有自己衛星的那些行星,都具有一種吸引作用,這種引力在無限地延伸,力的大小與所延伸距離的平方成反比,所有物體在其活動範圍內都是如此」(P.255)。此外,「通過類比使我得出這樣的推論,即在所有的行星和彗星中普遍地存在著一種類似的力。」他十分明確地得出結論說,「人們所觀察到的作用於地球上的引力,是一條擴展到整個宇宙的普遍定律的一個特例」,這種「引力」並「不完全與總的質量有關」,它對於「組成物的每一個粒子都是相同的」(p.258)。他歡呼說,牛頓的「萬有引力」是一條「偉大的自然原理」,「物質的所有粒子相互吸引,這種作用與質量成正比,而與它們彼此的距離的平方成反比」(p.259)。    
  這一原理的成功和萬有引力的應用,或者愛因斯坦以前的所謂「經典」力學(或牛頓力學)的應用,使這一學科成了所有科學的典範或理想。例如,19世紀中葉和19世紀末大部分關於達爾文革命的爭論,都是以方法為中心,而且往往集中在達爾文是堅持還是放棄了牛頓方法這一問題上。在諸如古生物學和生物化學等若干領域中的科學家們,想像有一天他們各自的科學領域中也會有自己的牛頓,而且他們的科學也會達到牛頓的《原理》那樣完備的程度。喬治·居維葉在1812年問道,為什麼「自然史界不會有朝一日出現它自己的牛頓呢?」在1930年左右,奧托·瓦爾堡歎惜說,化學界中的牛頓(J.H.范托夫和威廉F.奧斯特瓦爾德在1887年都曾談到過化學界需要這樣的人物)「還沒有出現」(參見科恩1980,294)。    
  牛頓革命也成了意識形態的一個重大的組成部分,唯一可與之相提並論的則是另一屆科學革命,即達爾文革命。艾塞亞.伯林(1980,144)對牛頓的影響作了總結:    
  牛頓總想的衝擊是巨大的;無論對它們的理解正確與否,啟蒙運動的整個綱領,尤其是在法國,是有意識地以牛頓的原理和方法為基礎的,同時,它從他那驚人的成果中獲得了信心並由此產生了深遠的影響。而這,在一定時期中,使現代西方文化的一些中心概念和發展方向發生了確實是極富創造性的轉變,道德的。政治的、技術的、歷史的、社會的等等思想領域和生活領域,沒有哪個能避免這場文化變革的影響。    
  牛頓及其同時代的約翰·洛克,是偉大的新思想的代表人物,這些新思想構成了那些「著名的信念和思想習慣中的革命」(蘭德爾1940,253),它標誌著,隨著啟蒙運動的發展,現代社會正在出現。今天,在思考這一長達三個世紀之久的影響時,我們也許會發現,很難理解:牛頓實際成就是在創建自然之數學理論方面,但他的成果竟然產生了如此空前的影響。哈雷曾作出過一個牛頓式的預言——1758年(哈雷和牛頓去世以後很久)將會有一顆彗星出現,當這一預言被證實時,恐怕唯有「不同尋常的」、「非凡的」、「令人驚異的」這類形容詞才能表達科學家和非科學工作者們內心之中的敬畏之情。無論在哪裡,無論是男人還是婦女都發現了這樣一種指望,即在所有人類知識和所有人類事物的管理中都會產生出一種類似的合理的演繹和數學推理系統,一種與實驗和批判性觀察聯繫在一起的系統。18世紀「顯著地」成了一個「信仰科學的時代」(蘭德爾1940,276);牛頓是成功科學的象徵,是哲學、心理學、政治學以及社會科學等等所有思想的典範。    
  18世紀的重農主義者們充分地表述廠對以普遍規律為依據的牛頓式「自然法則」的信仰。按照重農主義者的觀點,「根據不可改變的、不可避免的和必然發生的觀律,並且以永恆的必然的聯繫方式」,所有「社會中的事實都連在了一起」(安德烈·紀德和夏爾·裡斯特1947,2)「一旦他們認識到了這些規律」,無論是個人還是管理機構就會遵守這些規律。重農主義者不僅相信,人類社會是「受自然規律制約的,」而且還認為,存在著一些「控制著物理世界、動物社會、甚車每一種有機體內部生活的同樣的規律」(p.8)。啟蒙運動時男人和婦女們拋棄了傳統的人類關係和人類社會秩序的概念,他們希望有自己的牛頓,他——他們肯定地說——「即將出現。」這種「社會科學界的牛頓,」按照克蘭·布林頓(C.布林頓1950,382)的觀點,人概會創造出一種新的「社會科學系統,人們只有遵循〔它們〕才能確保有——不是已成為過去的而是即將在未來出現的——真正的黃金時代,真正的伊甸園。1748年孟德斯鳩出版了《論法的精神》,在這部書中,他把一個運轉良好的君主政體與「宇宙系統」作了比較,在宇宙系統中存在著「一種吸引力」,它能夠「吸引」所有物體趨向「中心」,孟德斯鳩以《原理》為榜樣,「確立了……第一原理」,並且發現廣這些原理中自然而然地產生的一些特例。    
  在可以應用理性原則的思想和活動的幾乎每一個可能的層次上,都留下了牛頓革命的重大影響。即使到了今天,在牛頓的時間、空間和質量概念甚至牛頓的引力原理已被愛因斯坦的體系取代了的情況下,牛頓科學仍然在許許多多科學的和日常經驗的領域中佔據著至高無上的地位。這些領域包括日常生活經驗的領域和我們常用的機械(「原子能」裝置除外)的領域。本世紀最為壯觀的活動——對空間的探索——並不是愛因斯坦相對論的一個例證,它只是經典的引力物理學的直接應用的一個實例。經典的引力物理學是由牛頓在其《原理》中完成的,經過兩個多世紀牛頓信徒們的努力,它發展成了理論力學這樣一門科學,而且成了大體力學的核心。牛頓革命不僅僅是這場科學革命的頂峰,而且一直是人類思想史中具有最深遠意義的革命之一。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第11章 維薩裡、帕拉切爾蘇斯和哈維:生命科學中的一場革命?    
   對科學革命的探討有這樣一種傾向,即注重物理學和精密科學,而不注重生物學或生命科學;注重與哥白尼、牛頓、伽利略和開普勒等人密切相關的革命,而不注重維薩裡或哈維開始進行一場革命的可能性。史學家和科學家們持有同樣的觀點,他們都認為,20世紀前所發生的那些重大的科學革命——除了一次之外——都出現在物理學領域。達爾文對生物學中那場孤單單的革命的發生起了很大的作用。本章所要考察的是,可能業已導致了16世紀和17世紀的一場生物學或生命科學革命的三位革命的發動者們所從事的科學事業。    
  安德烈·維薩裡:造反還是革命?    
  安德烈·維薩裡(1514-1564),現代解剖學的奠基者,1543年,他的偉大著作〔《論人體的結構(或構造)》〕出版了,這與哥白尼的《天體運行論》的問世是在同一年。在其著作出版時,維薩裡正值青春年華,他朝氣蓬勃,風華正茂;而此時的哥白尼卻是垂暮之年,事實上,他已經不久於人世了。維薩裡的才能,從其事業一開始就被人們認識到了;他於1537年12月5日以優異的成績獲得了帕多瓦大學的醫學博士學位,並且在第二天被指定擔任外科學的教師,開始為醫學系的學生講授外科學和解剖學,當時他年僅23歲。他一開始就表現出了他那種很有主見的性格,在其仍帶有「蓋倫思想色彩」的「動物解剖學的授課和演示」之中,他衝破了傳統,並且「打破慣例…自己親自動手進行解剖,而不是把這項工作交給一位外科醫生去做」(奧馬利1976,4)。一年以後,即1538年,維薩裡出版了兩部著作。一部是解剖圖集,書名為:《解剖六圖》。另一部是以前教師們所用的「與蓋倫學說相適應的」解剖手冊的「增訂本」,這本書因維薩裡本人的「獨到的解剖學見解」(例如「心臟的收縮是與動脈的跳動同步進行這一顯然與蓋倫相反的意見」)而著稱於世。據官方記載,1539年,這位傑出的解剖學專家和講師「已經令所有的學生都欽佩不已了。」    
  在這同一年,帕多瓦刑事法庭的法官把已被處死的罪犯的屍體移交給維薩裡,以供解剖學研究之用。有了充足的可供解剖之用的屍體的來源,維薩裡在人體解剖學領域取得了重大進展,並且「開始逐漸認識到,蓋倫對人體解剖的描述,基本上不過是一種對一般動物解剖學的說明,而且對人體來講,這種說明常常出現一些錯誤」(同上,p.5)。時至1539年年底,他已經可以在帕多瓦而且也可以在博洛尼亞(他被這裡的醫學專業的學生邀請去做解剖示範)公開宣佈,學習人體解剖的唯一道路不是死讀書本,而是直接從事解剖和觀察。他把有關節連接的人類的骨骼與類人猿或猴子的骨骼加以對照和比較,以此證明,毋庸置疑,蓋倫對骨骼的說明大部分是以類人猿而不是以人為基礎的。此外,正如維薩裡在《構造》(奧馬利澤,1964,321)的前言中指出的那樣,「許多不正確的見解……出現在蓋倫的理論之中,有一些甚至出現在他關於猴子的論述中。」由於那時的蓋倫在醫學理論和實踐的每一個方面都是一位受人尊敬、無可爭議的權威,維薩裡的大膽挑戰必然無疑會被看作是一種造反行為。那麼,這是否是革命的第一步呢?    
  維薩裡的傑作《論人體的構造》是一部厚厚的對開本著作,其中有大量非同凡響的整頁的插圖,這種情況表明,藝術的運用到達了表現科學知識的高度。今天仔細想想,也會令人激動不已,因為它們是大約四個半世紀以前就取得的成果。維薩裡後來在推動解剖學本身的發展方面的作用也許減小了,因為事實上,差不多他的書一出版,他就結束了他的學術生涯,放棄了他的解剖學研究。帶著「年輕人的衝動」(奧馬利1976,5),他辭去了教學工作,開業行醫,當上了查理五世皇帝的「皇室」醫生。    
  1555年查理五世退位後,維薩裡繼續留在西班牙,並且當上了查理的兒子菲利普二世的御醫。1564年他離開西班牙去巴勒斯坦朝聖,而——顯然是——在回家途中,在希臘的扎金索斯島去世了。    
  維薩裡的目的,就是要讓醫生和解剖學家認識到當時的蓋倫解剖學中的一些不恰當的甚至是謬誤的東西,從而著手對這一學科進行改革,那時的這一學科——用他的話講——處於這樣一種狀況,能夠教給學生的知識非常少,而且比一個屠夫在其店舖裡告訴人們的知識高明不了多少。在維薩裡看來,真正的解剖學,亦即基於解剖的解剖學,是整個醫學唯一堅實可靠的基礎。C.D.奧馬利——20世紀傑出的維薩裡生平和事業的研究者——認為,甚至「〔維薩裡著作標題中的]『構造』這個詞都可以作這樣的解釋,即它不僅是指人體的構造,而且也是指醫術的基本結構或基礎。」維薩裡不僅試圖用圖文並茂的方式糾正蓋倫的錯誤,而且還主張,每一位醫學專業的學生和每一位醫生本人都應把自己有關人體的知識建立在進行解剖的基礎之上。奧馬利把維薩裡的辯解概括為:「除了以前已經做過實地解剖的外科醫生外,教授或教師也都必須走下自己的講台,自己動手進行解剖」(同上,7)。維薩裡著作中給人印象最深之一的部分是,他解釋了醫生們自己做解剖時的失敗怎樣和為什麼導致了醫學的退步。    
  在古代的或古典的拉丁文中,與我們今天用革命這個詞所表達的意思最相近的是「novae res」(從字面上看,意為「新事物」)。毫無疑問,維薩裡的《構造》中有大量的新事物,其中許多是與蓋倫的論述或已被公認的觀點相矛盾的。建立以直接的人體解剖經驗為基礎的解剖學知識,並且為了比較,建立以動物解剖為基礎的解剖學知識,以及提倡醫學專業的學生們、解剖學家和醫生們自己動手完成解剖工作,這些也都是嶄新的、聞所未聞的事情。維薩裡不僅用實例說明,這種實地解剖已經產生了新的知識;而且他還為讀者提供了明確的指導,告訴他們應當怎樣看手進行解剖,以便證明維薩裡本人的描述,或「得出某種獨立的結論。」維薩裡著作的革命方面的價值,因其精美而詳盡且藝術性很強的解剖學圖解有了相當幅度的提高。正是為了強調「自己動手」這一革命性建議,維薩裡甚至還在書中用了一整頁的插圖,以展示完成他建議讀者去做的解剖所必備的工具。    
  毫無疑問,維薩裡成功地在解剖學這一學科中、在解剖學的教學方法方面開始了一場改革。據奧馬利稱:「到了17世紀初,除了少數幾個保守的中心如巴黎和帝國的某些地方外,維薩裡的解剖學既贏得了學術界的支持,也贏得了公眾的支持」(1976,12)。然而奧馬利並沒有說,維薩裡使解剖學這一學科革命化了,也沒有說維薩裡開始了一場革命,甚至在其很有權威性的傳記的開頭這樣講:「現在,大部分學者並不認為安德烈·維薩裡是現代解剖學的奠基者」(1964)。我也沒有發現,科學史家們——或者,就此而論,生物學史專家、醫學史專家以及解剖學史專家們——曾普遍地提到過一場「維薩裡革命」,儘管與通常使用的「哥白尼革命」這一表述中所表示的所謂天文學改革相比,維薩裡在改造他的科學中的實實在在的成就和直接的影響似乎更值得使用「維薩裡革命」這一稱謂。    
  對維薩裡的評價之所以未把他看作是一位革命者,一個可能的理由恐怕就是,他秉性謙虛,這一點從他對蓋倫的實際評論中可以略見一斑:他曾把蓋倫尊稱為「醫生王子」。在他出版的著作中,他既沒有對蓋倫或蓋倫學說採取正面攻擊的方式,也沒有對蓋倫進行批評或糾正,除非有這樣的特殊情況,即「他覺得有充足的理由採取這樣的行動」(奧馬利1964,149)。他「從來沒有違反過他的這一行為準則」,他也從來沒有嘲笑過蓋倫或「公開以蓋倫為戒」。(另請參見本書第5章的補充材料5.2中有關維薩裡的人道主義的論述。)    
  維薩裡並未採取一種反對蓋倫的革命態度。他在公開表述任何與蓋倫的教導不同的觀點前,都要猶豫很長一段時間,而且,當他最終這樣做時,他只是批評蓋倫關於解剖學的著作,而不是「從總體上批判蓋倫的醫學體系」(沃爾特·佩奇爾和P.拉坦希1964,318)。儘管維薩裡大膽地批評了蓋倫的那些從未「與他有過絲毫偏離」的追隨者(維薩裡1543,pref·4;法林頓譯,1932,1362),但維薩裡馬上又補充說,他本人並不希望讓人覺得似乎「對這位作者有價值的東西背叛無遺,或者對其權威有任何不敬之舉。」這樣,在用對事實的描述性陳述否定了蓋倫的「腔靜脈發端於肝臟這一說法」後,在指出蓋倫「沒有注意到已觀察到的腔靜脈口的大小是主動脈口的三倍」之後,維薩裡總結說,「然而,我並不覺得更詳細地去研究這些問題以及其他許多問題有什麼樂趣可言」(奧馬利澤,1964,177)。這種態度也許與(後面所討論的)具有反叛精神的帕拉切爾蘇斯的態度形成了對比,後者公開把阿維森納的醫學著作付之一炬,藉以宣佈,所有這些著作毫無價值。    
  據說,左心室和右心室中間隔著的那層隔膜(壁)上存在著微孔,在對此微孔的討論中,也許能最清楚地反映出維薩裡的這種不革命的態度。這些微孔或通道是蓋倫生理學的一個基本的組成部分,它們提供了一條必由之路,使得血液可以一次一滴地從所謂「動靜脈」(對我們來講,是指肺動脈)滲入「靜動脈」(或肺靜脈)。蓋倫在授課時說(而且蓋倫主義者也相信),空氣就是通過「靜動脈」從肺部輸送到心臟,它在「靜動脈」處與從隔膜上的微孔中滲過來的一滴一滴的血結合在一起,從而產生出了動脈血。我們現在知道,儘管在隔開左右心室的隔膜上有一些微小的凹斑,但並不存在這裡所謂的從左心室通向右心室的微孔(反之亦然)。這些凹斑是難以識別的;「甚至連一根細細的毛髮也無法穿其而過,從心室的這一邊進入到另一邊」(查爾斯·辛格1956,14)。然而查爾斯·辛格注意到,「有些人對理性的證明視若無睹,他們仍然繼續相信確實存在著這樣的思路。」為什麼?「偉大的蓋倫相信它們存在,這就足矣!」    
  通過對人的心臟的實地解剖,維薩裡馬上就明白了,並不存在此類從心臟的一邊通向另一邊的通道。我認為,一個真正的革命者完全可以得出結論說,整個蓋倫的生理學、甚至以此為基礎的蓋倫醫學肯定錯了,而且應當立刻予以拋棄,因為它們事實上是沒有任何根據的。但維薩裡並沒有這樣做!相反,他在其書的第二版中(巴塞爾,1555)表現出「缺少自信」,這可能只會使他對蓋倫有關心臟和血液的學說進行改革(M.6,Ch.15)。我們得知,他有意識地「使他的教科書在很大程度上『迎合』蓋倫的學說(dogmata)。」維薩裡之所以恪守蓋倫的生理學學說不敢越雷池一步,並非是因為他真誠地相信它們是正確的,而是「因為他覺得他無力完成改革工作」(佩奇爾和拉坦希,1964,318)。    
  維薩裡在《構造》中指出,心臟隔膜是「由心臟中極為緻密的物質構成的,」因此——儘管隔膜「兩邊凹斑密佈」——「就我們所能感知的情況來看,沒有哪個凹斑的構造是從右心室通向左心室的。」有鑒於此,他只能得出這樣的結論:「因而我們不得不為造物主使血液從右心室穿過肉眼看不見的微孔進入左心室的技術〔industria]所歎服」(辛格澤,1956,27)。在《構造》的第二版中,這段話略有修改(同上):    
  儘管這些凹斑有時候十分明顯,但就可感知的情況來看,沒有哪個是從右心室通向左心室的…我還沒有發現最隱蔽的穿過心室隔膜的通道。然而,那些斷言血液是從右心室輸送到左心室的解剖學教師還在描述這類通道。無論如何,我對心臟這方面的功能是十分懷疑的。    
  在他對這一問題的另一處討論中,表現出了他在逐漸獨立於蓋倫的跡象(辛格澤,1956,28):    
  在涉及到心臟的結構及其各部分的作用時,我使自己的論述大體上與蓋倫的學說相符:這並非是因為,我認為這些學說無一不與真理協調一致,而是因為,有時在提到這些部分的新的用途和功效時,我自己依然信心不足。不久以前,我還不敢與蓋倫這位醫生王子有絲毫偏離……然而,心臟隔膜與其他部分一樣厚實緻密。因此,我無法想像……哪怕是最小的微粒怎麼能從右心室通過隔膜材料到達左心室。    
  我們似乎可以同意查爾斯·辛格就維薩裡對心臟的態度所作的解釋(1956,25):「在他那個時代,整個生理學都是以蓋倫的觀點為基礎的,蓋倫的觀點要求人們相信,存在著穿過隔膜微孔的通道,使得血液可以從右心室進入左心室,這種觀點還要求人們相信,空氣是通過靜動脈(即我們所說的肺靜脈進入心臟的。」「不對心臟的活動作出解釋」,維薩裡就難以「對此提出懷疑,」而他要這樣做就要因此「推翻有關人體的著作中的所有流行的見解,使一切都發生變化」;而這卻是維薩裡「不願意做的。」因此,「他在著作中暗示,穿過心臟隔膜的通道並不真的存在,但他並非一開始就這麼毫無保留地說了出來」(同上)。維薩裡並不是一位成熟的革命者。他並沒有完全徹底、直截了當地否認人體可能是像蓋倫曾經講授過的並且與維薩裡同時代的人依舊相信的那樣活動的。    
  當然,個別矛盾的事實的確不像T.H.赫胥黎(1894)所說的「一個美麗的假說被一個醜陋的事實扼殺了」那樣,能夠把理論推翻。許多科學史家和科學哲學家都指出過,一些理論儘管與個別的實驗事實或觀測事實相矛盾,但在有更好的可以取而代之的理論出現之前,它們仍然繼續存在。或者,像麥克斯·普朗克(以及約瑟夫·洛夫林約SO年以前所說的)那樣,舊的理論在所有相信它們的人死光之前絕不會消失(1949;參見本書邊碼第467頁)。不過,這種矛盾事實的積累,最終將會敲響某一理論或某一科學體系的喪鐘,並導致T.S.庫恩所說的一個範式取代另一個範式。實際情況是,在《構造》(以及後來的《概論》)中,維薩裡並沒有採取他在帕多瓦和博洛尼亞採取過的那種大膽的反叛態度,那時濰薩裡公開用有關節連接的人類的骨骼和類人猿的骨骼來說明,蓋倫的骨骼解剖學適用於他解剖過的動物,而不適用於人類。    
  維薩裡採取了不革命的態度,即使在論證蓋倫的某些錯誤時也是如此;這種態度無疑與他的個性有關。不過我們也必須記住,要在科學領域中充分表現出一種革命的態度,恰如我們所看到的伽利略、笛卡爾、哈維以及後來的問世紀的科學家們在其著作中表現的那樣,這對於1543年那個時代而言畢竟還是早了一些。此外,維薩裡深受人文主義傳統的影響,這種傳統基於對古典哲學、文學。藝術和科學之偉大的仰慕,並且尋求恢復古希臘文化的社會準則(參見本書邊碼第485頁,第5章的補充材料5.2)。維薩裡大概認識到了,他的任務就是做一名希臘解剖學的改革者和希臘解剖學傳統的恢復者,而不是去充當對有關蓋倫科學的流行看法展開攻擊的發起人。我們將會看到,維薩裡不是革命者,而威廉·哈維卻是位革命者,他顯然願意拋棄蓋倫生理學的基礎,並願意接受因此而可能對醫學實踐產生的任何影響。    
  具有反叛精神的帕拉切爾蘇斯    
  許多史學家在提到與維薩裡同時代但比他年紀稍長的帕拉切爾蘇斯時,都說他的思想富有革命性。的確如此,帕拉切爾蘇斯(1493-1541)的生活和事業中有著一種反抗和反叛的痕跡,或許還有革命的痕跡。甚至他使用帕拉切爾蘇斯這個名字(他36歲左右時起的一個別名),也許就是在指他已經出版了「推翻傳統的」反論式著作(佩奇爾1974,304)。「反論」這個詞源於希臘語中的「超出…之外」和「看法」,合起來意為「與……看法相矛盾」,亦即「與已被承認的看法相矛盾」。1527年,帕拉切爾蘇斯在巴塞爾被任命為市立醫院的醫生和教授時,他拒絕進行例行的宣誓;相反,他卻發起了一次猛烈的攻擊,聲稱他不同意蓋倫原則,並且宣佈了一種新的醫學體系。僅僅過了幾個月之後(1527年6月24日)他當眾焚燒了一本當時標準的教科書:阿維森納的《醫典》。    
  與學院的規則和傳統截然相反,帕拉切爾蘇斯講課時不使用拉丁文,而使用日耳曼方言,他甚至允許理髮師兼外科醫師進入他的講習班。他對「有組織的宗教活動和古典的學問」同樣予以拒絕。人們描述他說,與他「對傳統科學和醫學的大規模譴責相類似的情況,在他那粗魯的行為和勉強對傳統習慣和權威所作的讓步中也可以看到」(佩奇爾1974,306)。非正統的行為舉止和進行論戰,是他晚年生活的特徵,他的生活猶如鐘擺動盪不定,一會兒從事有精良設備的上等職業,一會兒又成了「漫遊四方『一身乞丐打扮的』世俗的鼓動者。」他於1541年在薩爾茨堡去世,「在他死後很長一段時間內」,他的墓地成了「患者們朝拜的一塊聖地」(p,305)。帕拉切爾蘇斯教名中的Bombastus,長期以來被認為是「bombast(大話)」這詞的來源。    
  作為一個科學革命者,帕拉切爾蘇斯在兩個重要的領域很有影響,這兩個領域是:醫學和化學。在他的那個時代以及後來的大約兩個世紀的時間內,幾乎所有的醫學理論和醫學實踐都受這樣一種古老的學說支配,即疾病是因四種體液(包括血液、粘液、膽汁或黃膽汁、以及抑鬱液或黑膽汁)不平衡造成的。據信,這種不平衡所導致的疾病,是關係著每個人身體的特定「構成」的這些體液中的某一種或某幾種體液過量或不足的直接結果。大體上講,這種學說暗示著,有多少人就有多少種不同的疾病,而且,這些疾病不是由某種特殊作用物引起的,它們不會有什麼特別的組織上的影響或傷害。作為一個真正的革命者,帕拉切爾蘇斯採取了一種大相逕庭的立場,他認為,疾病是身體外部的原因造成的,每一種疾病都有一種「特殊的」發生部位。他確信,疾病的原因都可以在礦物界和空氣中找到,並且認為疾病「是由體外的某種特殊作用物決定的,這種作用物佔據了身體的一部分,對身體的結構和功能施加控制,從而對生命構成威脅」——這就是「由寄生蟲引起疾病的疾病觀或本體論的疾病觀,它從本質上講也就是現代的疾病觀」(佩奇爾1974,307)。傳統醫學的治療方法無外乎使病人發汗、腹瀉、或給人放血、讓人嘔吐,而帕拉切爾蘇斯醫學的目的,是要為治療每一種疾病找出特別的物質。    
  正因為這樣,尋找醫療用化學藥劑的工作與帕拉切爾蘇斯的化學觀點密切地聯繫在了一起。他認為存在著三種「要素」即:鹽,它關係著(或負責)任何物質的固態情況;硫,它關係著易燃物的情況或脂肪過多的情況;汞,它關係著煙霧(蒸氣)狀情況或液態的情況。儘管這些都是化學要素,但它們都被暗示著是有靈魂的,這與帕拉切爾蘇斯身上特有的煉金術的烙印是分木開的。帕拉切爾蘇斯製造出了許多新的化合物(主要是在其尋求藥劑的活動中完成的),他顯然還發明了通過除去水份生產濃縮酒精的方法,美國北方的農民就是借用這種方法,不用蒸餾器便可把發過酵的蘋果汁製成蘋果白蘭地。在1618年版和以後幾版的《倫敦藥典》列出的帕拉切爾蘇斯製造的化學藥品中(其中包括甘汞),也許可以看出他對化學發展的影響。但他的名望因其「對傳統採取了毫不妥協的否定態度』而受到損害(佩奇爾1974,3if),而且,他有意識地復興甚至發展了那些純樸的沒有受過教育的人(或異教徒)所保留下來的民間醫學,這使得許多有可能成為他的信徒的人感到不快。也許,他對科學最偉大的貢獻是,使煉金術從傳統的尋求把賤金屬煉製成金或銀的這一目的,轉變為設法把生命無限期地延長,並且為煉金術制定了一個新的目標:去發現能有效地治療疾病的物質。    
  前面的說明就是要明確這一點:我們今天感覺到的帕拉切爾蘇斯的教學和實踐中最優秀最有意義的東西究竟是什麼。不過,正如沃爾特·佩奇爾(1958,344)提醒我們的那樣,帕拉切爾蘇斯的化學有一部分屬於「神秘的』域「符號的」宇宙學和哲學,這些東西「無疑是非科學的」,儘管他在化學實驗室中的工作是合乎邏輯的,他有了新的配製礦物化合物的方法並從事重金屬方面的工作。在醫學方面,雖然他的新的疾病理論和與之相隨的醫療原則都很重要,但他反對『哪種傳統的把理論醫學建立在解剖學和生理學上的作法——他對這兩個領域知之甚少而且也無多大興趣。」他的醫學體系雖然含有「現代病理學中的生殖細胞」概念,但它「總的看來,並非是科學的」,因為它是「以他的小宇宙理論為基礎的類推和比喻」的集合體,在這一體系中,「觀察和原始科學的部分裡」也許滲入了過多的「會使我們感到奇怪的推測的大雜燴」(同上,345)。    
  在醫學和化學領域中,曾有過一場風靡歐洲的帕拉切爾蘇斯運動,這一運動是在帕拉切爾蘇斯去世大約30年後開始的(艾倫·德布斯1965,33一37;1977)。注意一下來自反面的反應,我們便可以瞭解這一運動是多麼聲勢浩大。例如,1569年,巴伐利亞公爵下令他的領地內的所有寺院「堅持講授希波克拉底和蓋倫的醫學,而不許講授新醫學。」帕拉切爾蘇斯的醫學是「一場革命運動」,這場在16-17世紀享有盛名的運動,也使得其發動者名聲大振,而且突出了他「單槍匹馬」發起了這一運動的特點(佩奇爾1958,349)。然而後來,這場運動又使其發動者的名聲一落千丈,並且——因為J.B.范·海爾蒙特和其他一些人按照一種更嚴格的科學方式推進了這一運動——產生出了「醫療化學」而沒有產生出帕拉切爾蘇斯化學。    
  在蒙田寫於16世紀70年代到80年代的《隨筆集》中,「革命」這個術語似乎還沒有用來指激進的「革命性」變化。有關此類變化的概念,以一種引人注目的形式(儘管沒有實際使用「革命」這一術語)出現在這些隨筆中最著名的《為雷蒙德·塞朋德辯護》中,此文大約成文於1576年。在談到醫學時,蒙田(1958,429)提到了「一個陌生的人,他們稱他為帕拉切爾蘇斯,」他——他們說——「正在改變和推翻古代的教條體系,」而且他堅持認為,到現在為止,醫學「除了能致人於死地之外別無它用。」蒙田發現,這一判斷與事實相符,但他很精明地斷定說:「要用我的生命去接受他的新經驗的檢驗,我認為這並非是很明智的。」    
  在另一篇題為《論父子相似》的隨筆中,他談到了經過壓縮的古代醫學史(同上,586),他把這部分歷史稱之為「那些古代醫學中的質變,」質變這個字眼與今天討論科學中發生革命時的習慣用法極為相似。蒙田談到了「一直到我們這個時代的不計其數的其他的情況〔亦即質變〕」;他說,這些情況「絕大部分」是「不折不扣的。普遍的質變,就像帕拉切爾蘇斯、列奧納多·費歐拉文蒂和阿根塔留斯等人在我們這個時代導致的質變一樣。」接著,蒙田表明了他對帕拉切爾蘇斯醫學本質的充分理解,他注意到,帕拉切爾蘇斯「改變的不僅僅是一種慣例,據我所知,他所改變的是整個醫學的主體和秩序。」正像蒙田如此準確地看到的那樣,帕拉切爾蘇斯及其追隨者們已經為醫學的理論和實踐提出了一個革命綱領。    
  顯而易見,蒙田提到的帕拉切爾蘇斯的質變,具備了成為革命所需要的素質,那麼,是否真的有過一場帕拉切爾蘇斯革命呢?按照我在本書採用的分類系統來看,帕拉切爾蘇斯顯然是一位革命者。毫無疑問,帕拉切爾蘇斯的醫學是一場思想中的革命,即一場「自身中的革命」。在新近的一篇文章中,艾倫·德布斯(1976,307)極力證明曾發生過一場帕拉切爾蘇斯學說復興後的「藥學革命」——而且他認定,它發端於「帕拉切爾蘇斯用化學改造醫學的幻想。」既然帕拉切爾蘇斯以出版的形式公佈了他的見解,且這些見解被他的追隨者們採納並用來作為他們的指南,我認為,應當公正地說,論著中的帕拉切爾蘇斯革命也曾有過。不過,對於帕拉切爾蘇斯是否導致了一場科學革命這一問題,許多17世紀的作者的回答是否定的。而且,今天我們最敏銳的史學家們也贊同這一看法。因而,沃爾特·佩奇爾,當代帕拉切爾蘇斯學者中的老前輩,提醒我們注意,在帕拉切爾蘇斯那裡,占首要地位的是,「研究和探測大自然以說明他的宇宙論哲學和宗教哲學的正確性的那種願望,此種願望成了促進其研究的推動力量」(1958,350)。佩奇爾總結了他畢生對帕拉切爾蘇斯的研究後得出這樣的看法:「在一系列研究大自然的學者中(現代科學的誕生應歸功於這些人),」帕拉切爾蘇斯並不十分出色,他甚至算不上是一位出色的「具有現代思想和革命思想的」醫生(同上人約翰·馬克森·斯蒂爾曼(1920,173)在總給其對帕拉切爾蘇斯的研究時得出的評價是,「他的方法並非是現代科學的方法。」斯蒂爾曼概述了他本人十分贊同的馬克斯·紐伯格的這一頗有學術水平的觀點(同上,129):    
  紐伯格正確地評價了帕拉切爾蘇斯成就的價值,但依然懷疑,他是否能像維薩裡和昂布魯瓦茲·帕雷一樣,可以被看作是一位醫學的改革者,確切地講,他並沒有奠定什麼重要的基礎,對他大部分思想的真正價值的解釋,有待於以後的現代科學思想的發展。他的目的是把醫學建立在生理學和生物學的基礎上,但他所選擇的方法並不是正確的方法,而且,他的類比推理和異想天開的大宇宙哲學和小宇宙哲學,既不能令人信服也是行不通的。紐伯格認為,他的遊說活動所表現出的對醫學K況的不滿和憤憤不平,很難說就是一場革命。這場革命是後來通過運用更為科學的方法所進行的富有建設性的工作才導以出現的。    
  兩個世紀前,沃爾特·查爾頓就曾說:「那位異想天開的酒鬼帕拉切爾蘇斯的敬慕者們是群笨蛋」(1654,3),這大體上反映出了查爾頓對帕拉切爾蘇斯及其著作相當不滿。    
  威廉·哈維與生命  威廉·哈維既不同於帕拉切爾蘇斯也不同於維薩裡,他在論述蓋倫時總是畢恭畢敬的,而且,在不得不糾正蓋倫的錯誤時,他似乎顯得很痛苦。不過,他在關於血液循環的著作中既大膽又旗幟鮮明地表明,要為人類生理學和動物生理學奠定一個新的基礎,它將完全取代統治科學觀念和醫學觀念長達約15個世紀之久的蓋倫學說。哈維充分意識到了他的綱領所具有的革命本質,他的讚美者和詆毀者們也都意識到了這一點。他提出了一個封閉式的機械論系統,在此系統中,心臟使血液注入動脈和靜脈;不僅如此,他還闡述了單循環系統的觀點。血液的單循環系統事實上是由哈維首創的。他的工作標誌著從想像中的通路到可以證明的循環、以及從不可證明的蓋倫的猜想到以經驗事實為依據的定量的生物學的徹底的轉變。威廉·哈維的貢獻,使得生命科學以成熟的科學革命的參與者的身份步入了現代領域。    
  威廉·哈維出生於1578年,即維薩裡的《構造》發表35年以後。以1593年到1599年他是劍橋大學岡維爾與凱厄斯學院的學生,隨後,他去帕多瓦接受進一步的教育,1602年,他獲得了醫學博士學位。哈維的老師中包括偉大的解剖學家和胚胎學家吉羅拉莫·法布裡齊(或法布裡齊烏斯),靜脈瓣膜的發現者。哈維在帕多瓦時,這所大學是促進科學發展而且思想活躍的一個中心;當時,年輕的伽利略也是該大學的一個教授,他不久發現了月球上的山峰、金星的位相、木星的衛星以及其他許多新的天體現象。返回英格蘭後,哈維開業行醫,並且成了皇家內科醫師學會的會員(從1615年到1656年他曾任拉姆利的外科學講師)。他被任命為詹姆斯一世的御醫,並且在查理一世時期擔任了類似的職務。他同情保皇黨人,而且確實在內戰中仍然擔任查理一世的護理工作。由於查理一世對哈維的工作很感興趣,哈維獲准用王室養的一些鹿來進行生育方面的研究。1657年哈維去世,享年79歲。    
  與維薩裡不同,哈維制定了一個被說成是「龐大的研究綱領」的計劃,它有可能導致一系列以他「心臟運動、呼吸、腦功能和脾功能、動物的運動和生殖、以及比較解剖學和病理解剖學等方面的獨創性研究」為基礎的種種學科的著作的問世,和有關諸如動物的生殖與動物胚胎學這類課題的著作的出版(拜勒比爾1972,151)。然而他只完成和出版了兩部專著,一部是有關血液循環的著作,題為《論心臟的運動》(1628),該書還有一個補充部分《論血液循環》(1649);另一部是部頭大得多的《論動物的生殖》(1651),它記錄了當時和更早些時候有關卵生動物和胎生動物的生殖以及胚胎學思想的重大發展。這後一部著作採納了漸成說的觀點,它是以揭示全部可見的發育階段的詳盡分析為依據的。儘管哈維成功地闡述了「自古以來第一個全新的生殖理論,」但他的思想(雖然是「超過他的那些前輩的一項重大進步」)卻在很大程度上逐漸被「後來的研究」「破壞了」(拜勒比爾1972,159),而他的《論動物的生殖》相對於他的那部偉大著作《論心臟的運動》而言,顯得不那麼重要了。    
  哈維的那部論血液循環的著作的全名是:《動物心血運動的解剖研究》。這本書在美因河畔的法蘭克福出版,書印得很糟,全書只有72頁(加2頁),並附有兩幅插圖。哈維發現血液循環一事是問世紀重大的科學事件之一。有人說,《論心臟的運動》「以簡潔的形式包容了比已經出版的任何醫學著作都豐富的重要內容」(道爾頓1884,163)。與他同時代的人充分意識到了,他對人類生理學和動物生理學所作的系統的闡述有著頭等重要的意義。史學家和科學家們一致認為,他使生物學思想和醫學思想發生了革命。總之,哈維的工作通過了鑒別科學革命的所有檢驗。此外,雖然哈維的著作寫得很早,因而沒有使用「革命」這個詞,但他在說心臟的運動沖的確十分明確地表明,他已經有了很大的創新,即「我有關心臟運動和功能的新概念和血液在身體中循環運動的新概念」(1963,pref.5)。他寫道,儘管許多「傑出和博學之士」已經闡明了這一學科的某些方面,「但我這部書是唯一的與傳統相對立的著作,而且是唯一的斷定血液是沿著它特有的、以前尚不為人所知的循環路線流動的著作」(p.6)。在第八章中(p.57),他簡單明瞭地表明,他的思想「如此新穎,而且迄今為止尚未有人談到過,以至於講到它們時,我不僅擔心會受到少數存心不良的人的困擾,而且害怕所有的人都會反對我。」哈維記述說,他領悟到血液循環的真諦,便開始在「私下向朋友們」、「在公開場合,在學院找開的解剖學課中」闡述其「有關這一問題」的觀點。他的一些同事「要求對這一新生事物有更充分的解釋,他們認定,這一問題值得研究,而且它將被證明具有極為重要的實踐意義。」(與哈維的名字聯繫在一起的革命在前面的第5章中討論過了。)    
  哈維對生物學和醫學的生理學基礎的根本性改革包括三個重要方面。其中意義最大的恐怕就是,堅定地把實驗和細緻的直接觀察確定為發展生物學和確立醫學知識的方法。對亞里土多德,哈維予以稱讚,因為他注重實驗;對蓋倫,哈維則予以抨擊,因為(哈維認為)他的學說實際上不是以實驗甚至也不是以直接的觀察為依據的。哈維使「新一代解剖學家」受到了鼓舞,「他們都試圖倣傚他在動物功能的研究中所使用的方法」(拜勒比爾1972,151)。哈維改革生物學的第二個重要方面是,引入了定量推理,並把它作為有關生命過程問題的結論的基礎。當然,還有血液循環的發現,它完全「使生理學思想革命化了」(同上)。    
  我已經說過了,哈維著作中非常新穎的部分之一,就是論證了心臟、動脈和靜脈構成了一個循環「系統」。在史學家對這個問題幾乎所有的討論中,哈維繫統總是被用來與蓋倫「系統」相比較。但事實上並不存在什麼蓋倫「系統」。蓋倫連一部完整的介紹其生理學思想的著作都沒有寫過:史學家們所介紹的那個系統〔正如特姆金(1973)提醒我們注意的那樣〕,是用從他的不同著作中抽出來的隻言片語拼湊而成的。而且,這些隻言片語產生的不只是一個蓋倫系統,而是好幾個蓋倫系統。例如,蓋倫把肝臟和靜脈看作是與心臟和動脈系統完全不同的系統。而哈維在這部分的革命則是單一系統概念。    
  要想瞭解哈維革命怎樣完全改變了知識框架,有必要簡略地考察一下當時所流行的一些思想觀點。蓋倫認為,已被消化的食物會以「乳糜」的形式被輸送到肝臟,在這裡它又轉變成血液,隨後血液又從這裡流出,通過靜脈把營養送到身體的各個器官和各個組成部分。血液被假定在肝臟中注滿了「天然元氣」,據信,這種天然元氣是完成生命活動不可或缺的東西。肝臟血雖然也有漲有落(不過不是循環),但大部分都從肝臟中流了出去。按照蓋倫系統的觀點,有一部分肝臟血通過「動靜脈」(即自哈維以來人們所說的肺動脈)流入肺中,在這裡,它會把聚積起來的雜質和廢物排入周圍的空氣中。據認為,另一部分肝臟血則流入了心臟的右心室;蓋倫假定,這部分血將通過把左心室與右心室分隔開的心臟隔膜或肌肉壁上的狹小通道,流到心臟的左部。據認為,一旦這部分血液流入了左。動室,便會通過「靜動脈」(即我們所說的肺靜脈)與進入肺部的空氣混合在~起,並被注滿了「動物元氣」——其顏色從深紫色變為鮮紅色。這部分『衡鮮血液』將通過動脈進人身體的各個部分。第三個「系統」出現在腦部,它是「動物元氣」的來源,通過空心的神經,「動物元氣」從腦中輸送出去。    
  在哈維時代,有些科學家已經意識到,血液通過肺動脈到達肺部,又從肺靜脈返回。接替維薩裡任帕多瓦大學解剖學教授的呂亞爾都斯·哥倫布就已經認識到了這種有時被稱作小循環(或更恰當地說肺部過渡)的現象。哈維本人在帕多瓦的老師阿誇彭登特·阿布·法布裡齊烏斯已經發現,在靜脈中存在著一些瓣膜,儘管他沒有把握住瓣膜對於血液循環的全部意義,但這項發現還是很重要的。哈維充分認識到了法布裡齊烏斯發現中的暗示:在靜脈中運動著的血液只會流向心臟;哈維進行了一系列不同的實驗和檢驗,以證明在靜脈中只有單向的流動。瓣膜會使人聯想到泵的活動,正如哈維告訴我們的那樣,當他考慮。已勝及其瓣膜系統的結構時,他想到了泵(參見查爾斯·韋伯斯特1965;佩奇爾1976,212-213)。    
  在被稱作收縮和舒張的活動中,心臟攣縮、擴張。當心臟的一個心房攣縮時,其中的血液就會被排出來;當它擴張時,它就會吸入新的血液,這些血液在下次攣縮時又會被排出。由於心臟有瓣膜,所以血液的流動是單向的。正如哈維指出的那樣,血液被排出左心室推入主動脈,亦即大動脈,隨後又被排出(在每次相繼而來的排出後)進入動脈系統。血液通過靜脈回到心臟進入右心室。攣縮和擴張推動血液從右心室進人右心耳,然後從右心耳流出,通過肺動脈進入肺臟。血液通過肺靜脈流回心臟,進入左心耳。血液從這裡被送入左心室,然後又一次流出,進入主動脈和動脈系統。這樣就完成了心臟、動脈和靜脈——單循環系統的所有部分的一次連續的循環。    
  從活體解剖、肉眼觀察和實驗中積累的大量證據,使哈維的新概念得到了證實。他可以自豪地宣佈,他已經糾正了「一個持繼了兩千多年的錯誤。」他的發現不是以教條為依據,而是以對80多種不同種類的動物所進行的經驗研究為基礎的,這些動物包括,不同的哺乳動物、蛇、魚、龍蝦船煉、蜥蜴、蛞蝓和昆蟲等(肯尼思·基爾1965,130)。他的各種實驗和觀察資料是無可爭辯的。他在其著作的第五章中指出,蓋倫說血液可以穿過心臟隔膜上的微孔,然而他錯了。這種微孔並不存在;因此,「必須準備和開通一條新的通道。」    
  哈維充分意識到,他的定量研究(正如他所說的那樣)是件「新生的」事物,他擔心,他會受到所有讀者的攻擊(ch.8)。今天看來,轉而進行量化的論證似乎是很平常很自然的事。但在哈維那個時代情況決非如此,儘管定量的測量已經進入了藥房醫學領域。切莫忘記,對當時來講,用數量的方式表示身體溫度和對血壓進行定量的測量,為時尚早。縱然事實上哈維並沒有發明生物學的定量方法,但他的確使用了量化的推理並取得了顯著的效果。奧塞·特姆金(1961)曾經指出,蓋倫運用了類似的定量論證,以便證明尿並不完全是「腎中營養物的殘餘成份」(佩奇爾1967,78)。范·海爾蒙特大約與哈維同時,也在進行定量的生物學實驗,儘管這些材料是在很久以後發表的(佩奇爾1967,78),聖托裡奧在他自己身上進行了一系列實驗,在實驗中,他記錄下了他對自己的固態食物和液態攝取量、以及液態和固體的排泄物所做的定量的測量,並且確定了排汗量;他的著作《醫學統計》描述了他的方法並提供了一些數據資料,該書出版於1614年,即哈維的《論心臟的運動》出版前14年。不過,那時定量方法的使用並未普及,哈維也充分意識到,他的量化推理,無論從方法還是從結果來看,都是很激進的。哈維不僅把量化方法用於生命科學的經驗調查研究之中,而且還用於「已經為生物學和醫學開闢了一個新時代、並一直使這些學科保持著牢固基礎的發現」之上(佩奇爾1967,80)。哈維所要做的就是,根據實際的測量來確定人的心臟及狗和魚的心臟的容量。然後,他把這一數值與脈搏跳動的次數相乘,計算出從心臟輸送到動脈的血的總量———平均每個人每半小時大約為83磅。哈維說,通過這些定量的測量表明,「心臟的跳動不斷地把血液從心臟中排出,而排出量大於攝取的食物所能提供的量或所有靜脈血管在任一時刻所包容的全部血液。」他隨後指出:「倘若,即使通過心臟和肺部的血流量最小時,通過動脈和整個身體的血流量也會比食物的吸收所能提供的血液量多得多——那麼,這只有通過循環才能實現」(ch.9佩奇爾澤)。簡而言之,哈維覺得他能夠「計算出血的總量,並能證明血液的循環運動」(ch.12)。他總結說(Ch.14):    
  鑒於計算和視覺證明已經確證了我的所有假說,即血液通過心室的搏動流過肺部和心臟,並被有力地推進身體的各個部分,從那裡靜靜地進入靜脈和肌膚的多孔結構,流回各處,通過這些靜脈血管從周圍流向中心,從小靜脈血管進入大靜脈血管,最後,進入腔靜脈到達心耳;所有這一切,如此大的血流量和如此大規模的潮漲潮落——從心臟流出到達神經末梢區域,再從神經末消區域回到心臟——也是被攝取的營養物無法提供的,而且,其數量也大大超過了滿足身體營養所需的量。    
  所以我只能得出這樣的結論,即動物的血液處於週而復始環流不息的運動之中,這是心臟的一種活動或功能,它是借助心臟的搏動來實現的,一言以蔽之,它是心臟搏動的唯一原因。佩奇爾(1967,76ff.)發現,「哈維的直接批評者如約翰·裡奧蘭和支持者如安德烈亞·阿戈裡、瓊·馬泰特以及約翰·米克雷裡都強調定量論證,從而證實了「哈維的計算確實具有重大的歷史意義」。擁護者們支持新理論的理由只有一個:「有定量的論證」(同上)。    
  毫無疑問,哈維的發現「使生理學思想革命化了」(拜勒比爾1972,151)。在考慮這一革命時我們務必小心謹慎,切不可以它沒有牛頓的世界體系那樣的宇宙論意義為理由,或以它沒有像哈維去世30年以後出版的牛頓的《原理》那樣幾乎使整個科學都發生了變化為理由而極度地輕視它。它的確是一場生物學革命。雖然並非每個人都承認這一新的發現,但許許多多的科學家和醫生們卻都承認它。畢竟,哈維的論證是令人信服的。定量的論證再加上尋找中隔微孔的失敗,是對蓋倫生理學的致命一擊。瓣膜則證明了血液的單向流動。證據中唯一缺少的,是可以證明連接最小的動脈與最小的靜脈的毛細血管存在的證據,這些毛細血管最終被M.馬爾皮基發現了。    
  在評價哈維時,我們還必須注意區分生物學思想和方法中的革命與醫學的科學基礎(即生物學)中的革命和醫學實踐中的革命之間的區別。按照18世紀的醫生和醫學史家約翰·弗賴恩德(1750,237)的觀點,哈維曾打算寫一部有關他的發現在醫學中的實際應用的著作,但他一直沒有動筆。(參見本章的補充材料11.l有關哈維的發現缺少直接的實踐成果的論述。)從17世紀中不難找到證據來證明,哈維已經為科學做出了一項偉大的發現,血液循環的發現是一項偉大的思想成果,但它對於醫學實踐而言並不具有(或尚未具有)同等的重要意義。有鑒於此,我認為,我們有理由得出這樣的結論:在生物學(或生理學中)有過一場哈維革命,儘管在醫學實踐中不曾有過類似的哈維革命。    
  最後,把哈維的工作與伽利略的工作加以對照和比較,也許能給人以啟示。哈維創造了一個有唯一中心(心臟)的單循環系統,從而取代了蓋倫的復合系統。這是一項類似於哥白尼、尤其是開普勒創造的單一的宇宙系統的成就,哥白尼和開普勒創造的系統取代了托勒密的《天文學大成》中由幾個獨立的系統組合而成的系統。類似的情況還有,哈維證明了蓋倫學說的謬誤,從而使該學說受到了毀滅性的打擊,而伽利略則證明,托勒密的金星體系與實際情況不符,這二位的證明也許可以說是異曲同工的。不過,這裡有一個根本性的區別。儘管伽利略指明,金星肯定是在圍繞太陽的軌道上運動,而不是在一個其中心圍繞地球運動的本輪上運行,但他的結論是模糊的。新的資料不僅適用於哥白尼體系,而且適用於第谷體系甚至還適用於後來的裡喬利所發明的宇宙系統。而哈維的論證以及他所做的實驗、觀察和定量推理,不僅證明了蓋倫學說的謬誤,而且同時無可爭議地證明了一種新的科學——血液循環。這就是為什麼我們可以毫不含糊地說在科學中曾有過一場哈維革命的理由。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第四部分 18世紀革命概念的變化 第12章 啟蒙運動時期的變革    
   18世紀以兩場大規模的政治革命而著稱。這兩場革命確立了我們今天所理解的「革命」一詞的含義——導致產生一個全新的並且與過去根本不同的社會制度或政治組織形式的激烈的社會或政治劇變——這就是1776年的美國革命(北美獨立戰爭)和1789年的法國大革命。然而,作為激進變革——作為一個突變點或同過去的決裂,而不是向已逝去的更美好歲月的循環式的回歸——的革命這個概念的出現不僅可以追溯到啟蒙運動時期社會和政治思想及行動的領域,而且還可以在這一時期文化和知識問題的討論中找到它的來源。    
  我們已經看到,豐特奈爾早在18世紀初就把「革命」一詞的這個新的含義運用到數學之中。1728年,帕拉切爾蘇斯(1493-1541,生於瑞士的醫師、煉金術士)對醫學的重新概括被人們稱作醫學中的一場革命,而在1747年,牛頓的力學體系也被歸結為一場「物理學中的革命」。但是,在18世紀,正如在中世紀末或文藝復興時期一樣,「革命」一詞原有的含義往往是同其新的內涵同時存在的,甚至在法國大革命之前幾十年的作品中,人們是否在現在的意義上明確使用「革命」一詞這一點也並不總是十分清楚的。為了確認我們所討論的革命真正是一個單一的事件,一場具有重大意義的真正不朽的變革,而不僅僅是循環式的變革中的一個階段,我們或許應當進行一番認真的分析。而且,我們還有這方面的一些例證,通過這些例證我們將會發現,真正把握作者所說的革命的含義是不可能的。    
  「革命」一詞的多義性    
  18世紀論述革命主題的最多產的作家是阿貝·德·維爾氛他的歷史學著作不斷用法文再版,而且此後又被譯成英文、西班牙文、意大利文、德文和俄文。在他的著作中,最重要的是《馬耳他制度史》(1726)、《羅馬共和國革命史》(1719)、《葡萄牙》(1689)和《瑞典)》(1695)。關於葡萄牙的那一卷是豐特奈爾鼓勵維爾多寫的。顯然,這本書是他所有著作中最受歡迎的;國家圖書館(巴黎)陳列了本書的不下35個版本或版次,而且英國圖書館(倫敦)則記載著本書英文版的八個版本,第一版出版於1700年。    
  在維爾多關於羅馬共和國的著作最近一個版本(1796)的序言中,人們知道了他關於葡萄牙歷史的著作以如此快的速度一版再版的原因:人們發現,這本書的主題正好是同那個時候(1689)在英國完成的革命相關聯的。維爾多最初把這本書的名字定為《葡萄牙反叛史》,但在22年後(1711),當他出版經過修改和增補的版本時,維爾多將標題改為「葡萄牙革命史」。本書新版的序言解釋說,「革命」(revolution)這個詞要比「反叛」(conjuration法文,作「謀反」、「陰謀」解)更適合新的版本,因為現在在書中加進了許多其他事件(「革命」)。此外,主要的論題是這樣「一項事業」,「在這個事業中,領導者們把僅僅將王冠歸還給他們認為是王權的合法繼承人的王子當作他們的目標」,而且在這個意義上「革命」要比「反叛」更合適。儘管這個特別解釋的言外之意是將王權從西班牙篡奪者手裡「歸還」給葡萄牙的合法的統治者,但是,在本書的其他地方以及在他的其他歷史著作中,維爾多仍然傾向於用「革命」一詞去指稱那些引起重大政治變革的重要事件。甚至在冠以「反叛」標題的葡萄牙史的第一版中,維爾多用「革命」這個術語去指稱1640年葡萄牙那場成功的起義,通過這場起義,葡萄牙從在布魯甘扎斯家族的約翰四世統治下的西班牙的控制中獨立出來。維爾多在該書第一版序言中說:「這是一場值得我們注意的革命」。他還寫道:「就皇族的權利、國家的利益、人民的傾向,甚或大多數謀反者的動機而言,我們在歷史上也許從未看見任何其他的反叛能夠像這次反叛那樣稱得上是公正的」。而且,我們也從未看見人民「不分年齡、性別,不分社會地位」而進行的如此廣泛的參與。    
  當我們轉向斯威夫特1704年與他的《書戰》這篇短論一同發表的散文《一隻澡盆的故事》時,那麼我們將發現,在「革命」一詞的含義中有不少模稜兩可之處。在《一隻澡盆的故事》的第四部分的開頭,斯威夫特告訴他的讀者:現在,他們「必定期望聽到偉大革命的事」。這些顯然是具有重要意義的事件,但是並沒有什麼已知的線索幫助讀者確定這些事件是否可能是一個循環過程中的階段,或者說是標誌著世事興衰的事件,或僅僅是一些不尋常的偶然事件。如果理解了這些革命同「戲劇之神」彼得——他經常受到崇高的描述——聯繫在一起,那我們或許會得到些許幫助。彼得需要基礎(「一個比他生來就擁有的更好的基礎」)以「支撐這個崇高」,而且,這樣,斯威夫特可能使彼得「終於設法轉向設計師和藝術鑒賞家——在這裡他獲得了如此成功——因此目前在世界上極為流行並被廣泛使用的許多著名的發現、設計和機器,應完全歸功於彼得爵士的發明」(斯威夫特1939,I:65)。    
  然而,一個現存政權或社會形式的一般性的垮台,而不是有預謀的、激烈的顛覆的意義,出現在斯威夫特在第四部分稍後段落(p.75)就「這一切混亂和革命」所寫的一個評論中(在這個評論中,斯威夫特談了宗教改革的混亂和令人不安的結果)」。隨後,在對宗教改革的兩個方面進行隱喻的描述時,斯威夫特對路德和加爾文作了比較。後者不免輕率和粗魯,而「馬丁」(路德)——在他最初的熱誠的舉動之後——「決心在其餘的事業中比較有節制地進行。」斯威夫特最後對路德的活動進行了概括:「這是我迄今能夠收集到對路德在這場大革命中的活動的最近的記錄」(p.85)。    
  斯威夫特寫了一本小冊子,即《關於一個國家中瘋狂的原形、習慣和改良的離題話》。而革命就是在這本小冊子中的第九部分一種多少有些不同的情況下提到的。在斯威夫特看來,在對任何「在單身漢的影響之下在世界上進行的最偉大的行動的考察和概括中」,我們都會發現,這些傑出人物完全是「這樣一些人,他們的自然理性已經從他們的飲食、教育、某些情緒的盛行以及空氣和氣候的特殊影響中接受了偉大的革命」(p.102)。這樣一些「偉大的行動」可以劃分為三類:「依靠征服建立新的帝國」,「創製並傳播新的宗教」,「新的哲學綱要的發展和進步」。顯然,這些革命決不是循環式的,也決不是某個盛衰過程的一個部分。它們是導致產生激進變革(即使算不上大規模的政治革命)的事件。斯威夫特可以得出這樣一個結論:瘋狂是「所有那些在帝國、哲學和宗教之中已經發生的人革命的根源在這裡,人們也許明自了開始類似於1789年之後的「革命」一詞的意義的重大變革的內涵。從斯威夫特的下述論斷看,也許更是如此:「想像能夠創造出更崇高的場景,而且產生出比命運女神成造物主將會給予的更美妙的革命」(p.108)。    
  斯威夫特的同胞和繼承者並沒有始終把革命這個新興的概念看作是一個單一的事件,而且也仍然在一種比較陳舊的循環的意義上說到革命。薩繆爾·約翰遜在他1755年編輯出版的《英文辭典》中對1688年的光榮革命作了介紹。他在《漫步者》(這是約翰遜在1750-1752年獨自編寫和發行的每週兩期的報紙——譯注)(1751年2月2日第92期;《巴特和斯特勞斯》,1969)中聯繫布瓦洛(163-1711,法國詩人,當時文學批評界泰斗)的下面一段話,運用了這個比較古老的概念:「經過時間檢驗的,而且通過人的精神在各種各樣的知識革命中所經歷的所有變化而受到讚美的書……比任何現代能夠誇耀的更值得我們尊重」。在科林·麥克勞林(1698-1746,英國數學家)的《論牛頓的哲學發現》(1748)一書中,我們看到了幾乎完全相同的表述。他在書中說:「追溯在以後的歲月裡通過各種革命而學習的歷史似乎並不值得」(p.39)。麥克勞林也提到了亞里士多德在「學習的革命」與「星辰的升落」之間所作的比較(P.42)。在此,「革命」的意義近似於麥克勞林在討論籠罩歐洲的烏雲散後學習的復興——「自由的藝術和科學得以復興,而且,它們從這場愉快的革命中都不比自然哲學獲得的多」(p.41)——時所使用革命一詞的含義。在這種場合下,這種革命看上去似乎是一個類似循環的復辟而非創新盛衰過程的一個階段。    
  即使到18世紀中葉,也仍然沒有關於「革命」一詞的單一的明確的含義。這一點我們在盧梭《社會契約論》(1762)一書中就可看到;在該書第4卷第4章中,盧梭談到「各個帝國的革命」以及這些革命的「起因」。在這裡是一種循環的用法,即革命被視為帝國的興衰或接續。盧梭注意到民族或種族的延續現象,這可從下述一個限定從句清楚地看到:「可是,現在卻已不再有民族在形成著了,因而我們就差不多只有憑推測來解說他們是如何形成的」。但是,在該書第2卷第8章《論人民》這篇論文中,盧梭談到發生革命的「暴力時期」,在這裡,革命一詞顯然具有非循環論的意義。盧梭還說,「被內戰所燃燒著的國家——可以這樣說——又從死灰中復活」,這樣一個舉證使上述把「革命」看作是政治領域中的激烈變革的解釋更為清楚明瞭。在稍後的段落中,盧梭預言:「俄羅斯帝國想要征服全歐洲,但是被征服的卻將是它自己。它的附庸而兼鄰居的韃靼人將會成為它的主人或我們的主人的;在我看來,這場革命是光盯避免的」(p.37)。盧梭這裡所說的不可避免或必然性,連同各個帝國的演替,帶有濃重的循環論色彩,雖然俄羅斯帝國的「臣民」「將要變成它的主人」的暴力方法也許同樣預示著1789年後革命概念的可能性。在盧梭「內閣的一次革命便引起國家中的一次革命」這樣一個論斷(bk.3,ch.6),肯定有一個循環的關係條件。但是,盧梭至少在這裡試圖表達激進變革的一個意義,因為他在解釋前面那段話時提到「一切大臣而且差不多一切國王所共有的準則,就是在一切事情上都採取與他們前任相區的措施」。    
  在1754年的《論人類不平等的起源和基礎》一書中,盧梭在描述人類從第一個或原始的(自然的)階段向有組織的社會的第二階段的過渡時,使用了「革命」一詞。盧梭把這場「革命」歸因於冶金術和農業的發明。他在該書中寫道:「冶金術和農業這兩種技術的發明,引起了這一巨大的變革。」而且,他注意到,其中的第一階段是「最少革命或變革的」。    
  18世紀中葉的許多著作家乞靈於循環論的革命觀——在他們那裡,革命通常是指文化的盛衰或者「帝國的革命」——其中最典型的代表是法蘭西學院常務秘書讓·弗朗西斯·馬蒙泰爾。他承擔了狄德羅和達朗貝共同編纂的《百科全書》中所有關於詩歌和文學條目的寫作。在其《文學概論》(1737)「詩歌」部分中,他說歷史學家已寫過「帝國的革命」。然後他提出了這樣一個問題,即「為什麼從沒有人想到要寫藝術的革命,並且在自然中尋找藝術產生、成長、輝煌和頹廢的物質和精神原因呢?」(1787,9:297)哲學家孔狄亞克對人類思想的發展階段和「帝國的革命」也作了類似的比較,因為他曾經說:「信仰革命源於帝國的革命」(1798,14:17)。    
  但是,在1755年,孔狄亞克曾敏銳地指出:「培根提出了一個過於完善的方法以至不可能成為一場革命或變革的動力;相反,笛卡爾可能是比較成功的」(1947,l:776)。在這裡,孔狄亞克也提出了非循環論的革命現。在經濟學家A.R.J.杜爾哥(1727-178)的一些早期著作中,我們也發現了「革命」一詞的多少類似的用法。在18世紀50年代的「論通史」這篇論文中,杜爾哥對科學思想(哲學)的歷史作了簡短的考察。他述及亞里士多德、培根,還有「伽利略和開普勒。正是由於他們的考察,因此奠定了哲學的真正基礎。然而,卻是比他們更大膽的笛卡爾沉思並進行了一場革命(1973,94)」。把一場革命歸功於笛卡爾這樣一種做法,在18世紀著作家中間是相當難得的,儘管法國科學家和哲學家必然會稱讚他所進行的根本的創新。在1750年寫於索邦神學院的另一篇文章(《對人類精神連續發展的哲學評論》)中,杜爾哥改變了自己的態度。他慨歎道:「偉大的笛卡爾,即使你並不總是喜歡發現真理,至少你已經摧毀了謬誤的專橫和暴虐」(1917,58)。在後面(&13.1)我們還將看到,這個時候,人們相信有一場兩個階段的革命。笛卡爾完成的只是第一個階段——根除謬誤——但尚未完全發展到第二階段,即創立一種新的學說以取代舊的理論。    
  伏爾泰    
  當新的概念發展時,尤其是當一個新的概念是對一個舊的概念的改造時,總是要有一些模糊和混亂的時期。18世紀中葉曾反覆出現過這種現象,但是也許沒有比伏爾泰的著作中所清楚表現出來的更典型的例子了。伏爾泰最早的著作包括他的《哲學通信》或《關於英國的通信》(1733)。在該書中討論反三位一體主義者時(第七封信),伏爾泰表達了我們剛剛在孔狄亞克那裡所遇見的同樣的思想:「您看,在輿論中,像在帝國裡那樣,起了何等的革命」。關於這個循環式的革命過程的例子是:「出了三百年風頭、又被遺忘了四個世紀,阿里烏派死灰復燃了。」伏爾泰在這些「信」中一次又一次地向人們指出17世紀科學和哲學(尤其是伽利略、培根、牛頓和洛克)的偉大。但是,他從來沒有用「革命」這個術語,他也沒有用比較容易地轉換成激進的「現代」科學觀的術語來表達新科學的偉大。    
  在《哲學通信》出版近對年後,伏爾泰出版了他的《路易十四時代》(1751)。這是一本歷史文學的經典,而且也是一本以將思想史與政治歷史相結合而引起廣泛注意的著作。在第二節中,伏爾泰介紹了革命的含義:「每個時代都產生了它的英雄和政治家;每個民族都曾經歷過革命;所有歷史對於那些僅僅希望記住事實的人來說,都是一樣的」。也許,這裡所說的「革命」一詞的含義是指在「四個幸福時代」達到其類似循環的頂點的盛衰,「在這四個幸福時代之中,藝術趨向成熟」;而它們都分別開創了「一個人類思想崇高的紀元」。另一方面,伏爾泰可能贊成革命作為一個在其中產生某些全新的東西的事件的新的含義。後者更多地同他在幾段文字之後討論什麼「我們叫作路易十四的時代」這一問題時的說法相一致。伏爾泰認為,在這一時期,「產生了理性的哲學」,也就是說,「從C.黎塞留的晚年到路易十四死後的那些歲月這一段時間,與在我們的政體方面一樣,在我們的藝術、精神和習俗等領域發生了一場全面的革命」。在這一例證中,並沒有任何真正想回到法國任何先前的狀態的意思,儘管伏爾泰可能早就記住,這個偉大變革的階段具有與其他三個偉大時代(菲利普和亞歷山大的時代,愷撒和奧古斯都的時代,意大利文藝復興的時代)開始時的共同的特徵。因此,在這個句子中我們也許會理解,為什麼「革命」的兩個含義是密切聯繫在一起的,為什麼關於創新和變革的世俗的或非循環觀念是從關於盛衰的循環的觀點或觀念中產生的。    
  在論述路易十四時代的著作中,伏爾泰用「革命」一詞來描述發生在英國的光榮革命(ch.15,pars.9,20),但是並沒有「光榮的」這個形容詞。作為一個法國人,伏爾泰只能表達這樣一種觀點:在歐洲大多數國家,威廉被看作是「英國的合法國王和民族的解放者」,然而,「在法國,他被看作是他的岳父的王國的篡奪者」(1926,140)。通過對「經歷了人類思想的革命」的這個幸福時代的描述,伏爾泰引入了科學——這是第對章的主題。我認為,既然這樣,那麼這裡關於「革命」的非循環的含義就沒有什麼模糊之處了,尤其是因為伏爾泰此後開始介紹伽利略、托裡拆利、居裡克(1602-1686,德國物理學家、工程師和自然哲學家)和笛卡爾在科學中所進行的新的創造。但是,對哥白尼的討論引入了一個復興的概念。伏爾泰沒有直接提到他的名字,但是卻提到「一位苦惱的聖徒」。他確實「把長期被人們忘卻的古代巴比倫人的古老的太陽系復活了」(p.352)。值得注意的是,雖然伏爾泰提到一場「人類精神的革命」,以及「在我們的藝術、精神和習俗中發生的全面的革命』,但他似乎從末使用「科學的革命」(scientific revolution)或「科學中的革命」(revolution in the science)這樣一些表述方法,他甚至也沒有引入與某一門單獨的科學——譬如說天文學或力學——或某個單獨的科學發展或個人(如哥白尼或牛頓)或日心說的引入相聯繫的「革命」一詞。這是更值得我們注意的,因為伏爾泰認識到像伽利略和牛頓這樣一些重要的開創者在科學中進行的創新的是多麼重要,又是如此根本。    
  在伏爾泰1756年出版的最富雄心的歷史著作《風俗論》一書中,革命的概念頻繁出現。該書的序言是從討論地球本身業已經歷的變遷開始的;而且他一開始就談到「我們這個世界所經歷的變化也許與國家經歷的革命一樣多」(1792,16:13)。這裡所說的「革命」的確是指某個偉大的(甚或天翻地覆的)變革事件,這一點似乎是沒有什麼疑問的。隨後對在我們的地球上發生的這些「偉大革命」的討論使這一解釋確定無疑。例如,伏爾泰斷言,「所有這些革命中最偉大的革命」或許是「阿特蘭提斯洲(大陸)的消失,如果世界的這個部分確曾存在過的話」(p.15)。而且,對「革命」一詞的這個顯然非循環的用法出現在第197章對整個歷史的總結中;這個總結一開始就談到「查理曼時代以來〔整個地球所經歷的〕革命的這個大舞台」——天災和破壞——以及「千百萬人慘遭殺戮」。    
  革命是不連續性和變革    
  除去這麼多的可作多種解釋的例子之外,到18世紀中葉,「革命」一詞開始主要用於指稱某一次偉大的變革,不再具有某一次盛衰或循環延續的必要的、特定的言外之意。狄德羅和達朗貝編纂的《百科全書》,雖然是一部自封的「科學藝術和貿易辭典」,但在「革命」這個條目中把革命一詞作為「在一個國家的政體中發生的重要變化」的政治含義放在首位:    
  1:REVOLUTION,s.f.signifie en terme de politigue un change-ment considerable anive dans Le gouvernement d'un etat    
  (也就是說,「革命」是一個陰性詞,以政治性的措詞說,它表示「在一個國家的政體中」發生的「重要的變化」)    
  對該詞的註釋包括三個句子。首先,「這個詞來自拉丁文詞revolvere,指滾轉、移變、歲月之週而復始、回歸」;其次,「從來沒有哪個國家未經歷過某些革命」;第三,「維爾多已經給我們提供了兩三部關於不同國家的革命的傑出的歷史著作。」緊接著的一段述及革命和英國。該辭條指出,「儘管大不列顛無論在什麼時候都曾經歷過許多革命」,但是英國人使用這個詞時特指1688年的革命。關於光榮革命的這個條目後面的署名是「D.J.」(即謝瓦利埃·德·讓古)。    
  在這些關於政治革命的討論之後,對科學中發生的革命又作了三個表述。這三個表述沒有專門討論科學發展中已發生的革命(關於這方面的內容,請參看下面第13章),而是專門探討了作為幾何學(革命的動力)、天文學(在天文學中,證明存在兩種形式的「革命」:一種是軸向的旋轉或循環,一種是軌道的革命)和地質學中的專門名詞的革命。在這三個表述中,最長的是由「O」(達朗貝)所寫的對天文學的描寫。關於地質學的條目被冠之以「地球的革命」這一標題。這些被認為是「博物學家」(自然主義者)給予這樣一些「自然事件」的稱謂:「在這樣一些自然事件之中,我們地球的面貌由於火、空氣和水的作用已在其不同的部分發生了改變,而且現在仍然在變化著」。最後,還有一個更長的條目,要比論述政治學和科學的條目加在一起的內容長出三倍多,這個條目就是「鐘錶學中「所運用」的革命」。這篇論文(署名為「M.羅米利」)探討了鐘錶機構中傳動裝置的齒輪和組合。    
  在地質學中使用「革命」一詞具有特別意義。revolutions of theearth或earth'srevolutions這樣一些表達方法主要見於市豐的著作中。例如,在1749年出版的《地球論》的第二篇論文中,他寫道(布豐1954,IO4):    
  由於海水的自然運動,以及下雨、冰凍、流水、風、地心之火、地震和潮水等等的作用,地球的表面曾發生過數以萬計的革命、劇變、特殊的變遷和蝕變。我們不可能對此表示懷疑。    
  因此他認為地球表面所發生的變化是「自然革命的延續」的結果(p.105)。對「革命」一詞這同一用法還見於布豐的其他著作,尤其是他的《自然的紀期》(Epochsof Nature)(1779)。該書開始是這樣說的(1954,117):    
  在公民史(Civil History)中,人們圖謀自己的利益和權利,尋求自己的榮譽,並且解釋古代的碑文以推定人類革命的紀元,確立人類的或公民的(civil)事變[精神的事件」的日期,在自然史中人們運用的也是同樣的方式。因此有必要鑽研世界的檔案,從地球的內部獲取古代的遺跡,收集它們的碎片,並且把所有能夠使我們回到自然的不同時代的物質變化的線索彙集到一系列的證據之中。    
  G.居維葉在1812年極其明顯地運用了布豐對歷史學家和地質學家的比較。居維葉把自己看作是一個新的文物研究家;他「不得不同時學習如何復原過去革命的遺物並且解釋它們的意義」。布豐論述在那些極為久遠的年代所發生的變化,論述完全被人們遺忘的事件以及「在人的記憶之先的革命」(p.118)。在布豐看來,革命顯然是連續發生的,但是這些革命——無論是在政治領域還是在自然史領域——決不是循環的。    
  布豐對「革命」(revolutions)概念的使用後來極大地影響到德國哲學家J.G.赫爾德。赫爾德的從類歷史哲學大綱(1784-1791)》一書第1卷第3章的標題就是:「我們的地球經歷了許多革命以後才變成它今天的樣子」。赫爾德被公認為人類學研究和原始文化科學研究的先驅。他運用一種「進化論的」觀點說明為了人類而存在並且表現出人所沒有的缺陷的低級生命形式。但是,這些低級生命形式不一定就是向人類演化的生物的先前的狀態。他的人類進化論不是人的生物學發展,而是人的文化發展。他的著作把人類歷史解釋為「關於隨著時間和地點的不同而有所變化的人的力量、行動和愛好的一部純粹的自然史。」人類的文化發展被看作是一個完全自然的過程,是人與它周圍變化著的物質環境之間的相互作用。因此,赫爾德遵循布豐的做法(見索特,1910),從由於水、火和空氣的作用而產生的革命方面論述了地球的歷史(1887,13:21)。他特別指出,這其中的某些革命促進了地球的形成,而且他表示希望:「我要活到看見關於最初創造了地球的最早的根本革命的理論」(1887,13:22)。他說,市豐「只是這門科學的笛卡爾」,而且,他的假設終將被駁倒,就像開普勒和牛頓這樣的人被笛卡爾的假設超越和取代一樣。在談到「關於熱、空氣、火的新發現以及它們對地球一物質的結構、合成和分解的各種影響」,以及電學和磁學的新的「簡明的基本原理」時,赫爾德可以設想一個時間,到那時,地球的結構將會「像開普勒和牛頓解釋太陽系的結構那樣」獲得完全而確定的解釋。    
  赫爾德相當自然地追循布豐的做法,把「革命」看作是推動地球發展的天翻地覆的重大事件(《人類歷史哲學大綱》第1卷第3章)。他斷言:「今天,這種可怕的變化並不「像在地球歷史之初那樣」頻繁了,因為地球已經停止了它的發展」,這個地球「已經老了」。但是他認為,正如里斯本大地震所表明的,這樣一些革命並未完全終止(1887,13:24)。    
  美國革命和法國革命的影響    
  當18世紀進入其第三個四分之一時間的時候,出現了自光榮革命以來最著名的單一的社會政治事件。今天,在法國、俄國和中國的革命之後,美國革命——就像它的先驅光榮革命一樣——看來也許並不十分激進,甚至還算不上是一次「革命的」事件。而且,還有一種保守的政治傾向將美國革命稱為獨立戰爭,或者折衷地說,是革命的戰爭。在它自身所處的那個時代,美國革命具有一種雙重形象。一方面,它是一場激進變革(主要是回到光榮革命的條件和狀態以及它的《權利法令》或《權利法案》——意義上的「革命」。保守主義者可以支持一場旨在回到或者——如B·貝林喜歡說的——「循環到」(revolvemnt)一個世紀或者更早以來所有英國人都保證擁有然而卻主要受到沃波爾(1734-1742任英國首相)政府侵蝕的權利。但是,某些激進分子,包括像托馬斯·傑斐遜和托馬斯·潘恩這樣一些形形色色的政治人物,在革命中看到了某些全新東西的確立。這就是革命之後不久即被採納的美國國寶之上的箴目「Novus ordo Seclorum」——時代的一種新秩序,或者如三十年代末重新解釋時所說的——一種「新政」——的意義。    
  革命,而不是回歸到某個比目前好的古老狀態的新的內容,體現在傑斐遜《獨立宣言師亮的語調中:「當處於人類的事件之中時,對於一個民族來說,解除把他們同其他人聯繫在一起的政治束縛,在地球的力量之中設想自然法和自然之神得以確立的獨立的和平等的地位,就變得必要了」。這裡不是眼光落後地維護古代權利,而是關於目前狀況的明確陳述。此外,傑斐遜所說的「公正和平等的地位,既不必從天啟之神那裡尋找根據,也毋需基督教聖經的辯護,而是「自然』域「自然之神」的昭示。傑斐遜並沒有像他原來打算做的那樣,繼續乞求「神聖的和不可否認的」真理,而是仍然斷言,在特定意義上說,某些真理是「不證自明的」。牛頓正是在這個意義上設想他的《自然科學的數學原理》建立於其上的公理是不證自明的。而且,革命的新奇之處在下述激進的主張中也被立刻斷言:「人類的創造者賦予」人類某些「不可剝奪的權利」,其中包括「生命、自由和對幸福的追求」。    
  法國革命比較早地採用了它的美國前輩使之確定的名字。它的政治和社會改革綱領無論與光榮革命相比,還是與美國革命相比,都前進了許多。而且,正如我早就指出的,在法國革命之後,「革命」這個詞本身一般說來已經失去了任何殘餘的循環論的意義,而保留了其純粹天文學的意義。法國革命不僅爽快地贊同這個詞的新的意義;革命中的事件也影響到以多種方式對革命進行思考。首先,大革命的極端手段和暴力導致人們對無論哪種形式的革命都可能帶來的不幸結局以及它們的正常的、有益的結果產生憂慮。第二,法國革命確立了一個典範,人們依此典範把深刻的社會變革看作是政治行動的~個附隨物。第三,事實證明,這一新的革命概念的言外之意是,革命帶有必然性,就像行星圍繞太陽轉的革命是必然的一樣』「    
  雖然法國革命是眼光向前的,而且一般說來不被看作是向一個先前狀態的回歸,但是,仍然存在過去歲月的許多重要成分,這在禮儀和標誌中是顯而易見的。因此,革命的一個重要標誌是一頂垂尖圓錐「自由帽」,它可以在18世紀叨年代的無數雕版印刷品上看到。這頂帽子傳統上是由一位希臘奴隸獲得他的解放證書時戴的,而且它是已經獲得自由的一個顯著的標誌(見插圖8和9)。另外一個標誌是一捆棍棒,古羅馬的「法西斯」,在美國革命中也用了這一標誌。這裡是對法國革命的新的綱領與現在受到新生活(也許還有一個新的或擴展了的意義)感染和影響的遠古傳統之間的密切關係的一個象徵性的表達。    
  已故的漢納·阿倫特特別指出,舊的天文革命觀以及回歸的含義是法國革命的一個特點。她把傳說中的國王路易十五與羅會福科爾-利昂古爾公爵在1789年7月14日晚上(巴土底監獄剛被攻佔之後)的一次談話作為自己的主要例證。據說,國王是這樣說的:「這是一次起義。」而利昂古爾則說:「不,閣下,它是一場革命」。當然,我們無法知道利昂古爾當時在想什麼,而事實上我們也無法從任何同時代的材料中知曉他究竟有沒有這樣說。H.阿倫特對革命作了深入研究,而且至少我會相信她對這個問題的歷史的和分析的洞察和遠見。她認為,在這個傳說的談話之中,「革命」一詞是「最後一次在政治上使用的,也就是說,在把它的意義從天上帶到地上的舊的隱喻的意義上使用的」(197,47人在18世紀的政治出版物中,我本人發現了對H.阿倫特思想的一個獨立的更進一步的證實。作為本書的插圖再版的,這個同時代的出版物展示出「法國革命的天文學體系」。而且,根據利昂古爾的說法,H.阿倫特推測:「重點從一個循環運動的合法性完全轉向其必然性,這也許是第一次」。因此她提出,革命的政治形象仍然來自「星體的運動」,但是「現在所強調的是,人的力量是不能阻止」革命的運動的,而且,它已變成「一條自然規律」。人們傳說的1789年7月14日的那些談話指出了起義和革命的區別,這在18世紀是一個規模和目的的區別。起義被認為是叛亂或暴動,而革命則意味著國家的政治和社會體制的根本變革。在現時代的條件下,利昂古爾也許會說,的確不存在反對目前的政權領導人的暴動,而只有改變政治制度的運動。換言之,他可能會設想對既定的政權形式而不是僅僅對執政的政權的威脅。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第13章 18世紀的科學革命觀    
   在18世紀初,B.豐特奈爾(1657-1757,法國科學家,文人,伏爾泰稱之為路易十四時代最多才多藝的人)站在一個得天獨厚的位置上評估他那個時代的數學和科學。作為巴黎皇家科學院的常務秘書,他總結了科學院成員的思想活動,並且寫作了一部關於這個群體早年活動的歷史。因此,豐特奈爾關於數學中所發生的革命的看法,對於一部關於科學革命的歷史的著作來說,具有特別的重要性。豐特奈爾在《幾何學……原理》(1727)一書的序言中討論了牛頓和萊布尼茨新發明(或發現)的微積分,以及伯努利、洛必達、瓦裡尼翁這些偉大數學家在將這一學科「極大地』駐前推進的過程中所使用的幾個方法。然後他說,微積分將「一種人們從前不敢對此抱任何奢望的工具」引入了數學,而且「這是一個在幾何學中幾乎發生全面革命的時代」(1790,6:43)。「epoque」(時代)和「revolution」(革命)這兩個詞的連合(conjunction)使我們確信,豐特奈爾期望這樣一個量的體系的變化將完全改變數學的狀況。而且,豐特奈爾同時強調,這場革命是「愉快的」,換言之,它對於數學科學來說是進步的或有益的,儘管伴隨著出現了幾個問題。    
  豐特奈爾在1720年以常務秘書的身份為數學家M.羅爾寫的頌詞中使用了「革命」這個術語。「革命」一詞在這裡的出現與羅爾本人的工作無關,而是在關於洛必達《無窮小分析》(這是關於微積分的第一部教科書,1696年在巴黎出版,後來又分別於1715、1720、1768年再版)一書的評論中提出來的。(豐特奈爾實際上是洛必達那本書的匿名序言的作者,儘管他運用了一種可能使不善猜疑的讀者認為它是洛必達本人文筆的風格。)豐特奈爾認為(1792,7:67):    
  那個時候,洛必達的書已經出版了,而且,幾乎所有數學家都開始轉向新的無窮幾何學「即新的微積分」。——直到那時也沒有多少人知曉。數學家們所使用的方法的驚人的普遍性,證明的極其簡潔,最困難的解法(解式)的精巧和速度,一種特別的、出人意料的新奇,都引起了數學家的注意,因而,在數學王國中發生了一場非常顯著的革命。    
  豐特奈爾在為洛必達所寫的頌詞(1704)中也使用了「革命」這個概念。在這篇領詞中,豐特奈爾再一次談到洛必達的教科書以及『哪些正在成長為數學家的人們對《無窮小分析》一書的渴望」。豐特奈爾寫道,洛必達的目的「主要是造就數學家」,而且,他滿意地看到,「以前留給那些現在已近暮年、對數學感到憂慮的人們的問題,對於年輕人來說,已經成為首先要解決的問題了」。「顯然,這場革命的規模將會更大,而且總有一天,我們將會像從前發現那麼多的數學家那樣,發現更多的數學研究者」(1790,6:131)。    
  上述在談到洛必達的教科書時對「革命」一詞的這兩個用法與以前的情況是不同的,因為,微積分引起了數學中的一場觀念的革命,而洛必達的《無窮小分析》一書則鞏固了那場革命,並且使它的方法和成就對於數學家的職業革命化是如此有效和得心應手。換言之,(在豐特奈爾看來)洛必達對於吸引年輕的數學家(幾何學家)進行新的分析並且賦予它們以新的力量發揮了主要的作用。因此,豐特奈爾看來在「une revolutionpresque totale……dans lageometrie」(幾何學〔數學」中的一場幾乎是全面而徹底的革命)和「une revolution bien marquee(非常顯著的革命)之間作了區分,如洛必達的書在幾何學界所產生的革命(即幾何學界的一場顯著的革命)。    
  確切些說,那些研究微積分的人都從經驗中體會到了豐特奈爾所描述的東西——以一種簡單而又直接的方式解決那些最困難的問題的力量。解決複雜問題的卓越的工具的這種意義通常首先展現在對分析幾何學的研究中,以及後來的微積分中。在經歷了17世紀的兩次偉大革命——笛卡爾和牛頓(他同萊布尼茨共同分享了榮譽)之後,數學的力量和深奧被揭示出來。    
  正如豐特奈爾充分意識到的,牛頓和萊布尼茨就微積分的發明優先權問題曾進行過激烈的論戰。在其《幾何學……原理》一書的序言中談到微積分時說:「牛頓是第一個發現這個奇異的運算的人,而萊布尼茨是第一個將它公之於眾的人。關於萊布尼茨和牛頓都是微積分的發明者這個問題,我們已在1716年加以敘述和說明,而且我們在此也不會再作重複」。    
  豐特奈爾使用「時代」(「它是一個幾乎全面革命的時代」)表明,「革命」具有創造某種全新的東西的含義(見上文,第4章)。豐特奈爾也寫道「總體的革命」或全面的革命。在思考一場意義極其重大的變革時,「total」(總體的、完全的)和「complete」(全部的,徹底的)這些詞是被用來表明:革命改變了一切。然而這意味著,這樣一個用語的使用者已經忘記了這個詞原來的循環的含義,因為一場全面的或總體的革命(如在三百六十度擺動或繞軌道轉滿一圈時),照字義講意味著回到出發點,也就是說,根本就沒有任何根本的變化。    
  豐特奈爾除了論及數學領域的革命外,還談到人類事務其他領域的革命。在一篇有名的短論——「論數學的有用性」——中,他說,歷史提供了一幅「人類事務中繼續革命的景象」。這些構成了一個接著一個不斷發生的帝國、道德、習俗和信仰的盛衰和興亡(1760,6:69)。在他關於彼得大帝一世的頌詞中,豐特奈爾專門談到在俄國發生的革命,以及馬莫德在波斯進行的一場革命。    
  在18世紀初,豐特奈爾展現給我們的革命(不帶有該術語的舊的循環的根源的任何遺跡)觀,是把革命看作一種被認可的科學變革的方式——當然,這裡所說的科學的變革是在數學中的變革,而不是自然科學或生物科學中的變革。我未曾發現豐特奈爾談及笛卡爾引發了一場革命,雖然豐特奈爾堅定地相信笛卡爾哲學;在他為牛頓所寫的傳記中,他也沒有援引革命的概念或使用這個術語(見科恩和斯科菲爾德的著作1978,427——474)。我認為,對於數學中而不是自然科學中的一場革命的這個卓越的比較早的論述具有重要意義,同時也表明,無論笛卡爾還是牛頓的自然哲學,正像牛頓和萊布尼茨的新數學一樣,到那時為止尚未得到充分而普遍的認可。    
  隨著18世紀的發展,牛頓在自然哲學中的革命才越來越多地為人們所認識(而且,最終得到幾乎普遍的認可)。我所發現對牛頓《自然哲學的數學原理》革命力量的最早的明確闡述,見於阿列克塞一克勞德·克雷洛1747年11月15日在巴黎皇家科學院的一次會議上宣讀的論文的開場白中。克雷洛明確說:牛頓的「名著《自然哲學的數學原理》是標誌著自然科學中一場偉大革命的劃時代的事件」。這裡,我們也許可以再次注意到,使用「時代」一詞,在克雷洛斷言一場牛頓式的革命時,是一個強有力的因素。克雷洛的陳述更加重要,因為他在其中進行陳述的那篇文章致力於探討這樣一種可能性,即牛頓的引力平方反比定律可能並不是精確無誤或絕對正確的,而是需要修改的。    
  對科學革命的這兩個比較早的論述都與牛頓有關,這個事實值得注意,因為,正是牛頓在理論數學中的成就和他在萬有引力力學的基礎上對宇宙體系的分析實際上給科學的革命打上了深深的烙印,並使科學家和哲學家們都認識到,一場革命事實上已經發生了。我們也許可以說,牛頓1687年的《自然哲學的數學原理》對於認識一場科學革命的發生,發揮了與歷溫年光榮革命顯然對政治革命發揮的相同的作用。    
  狄德羅和達朗貝    
  正如我們在上一章看到的,在狄德羅和達朗貝共同編纂的偉大的《百科全書》中,對政治革命(在世俗的非循環的意義上的革命)以及作為幾何學、天文學、地質學和鐘錶學中的一個術語的「革命」進行了相當多的討論。但是,對於科學中發生的革命——與過去進行徹底決裂意義上的革命——則未作任何涉及。關於這個主題,我們必須轉向《百科全書》中由達朗貝和狄德羅的著作增補的其他條目。在《百科全書》(1751年出版)的「引言」中,在簡短地概括近代科學的興起,或者說與近代科學密切相關的哲學的興起時,達朗貝引入了革命的概念。但是,該篇短論的目的是要概括出對所有知識包括科學的~種方法論的和哲學的分析——這在他的計劃中佔據了主要位置——而不是描述科學本身。    
  達朗貝的歷史描述是從「掌璽大臣(大法官)培根」(他被置於一個前輩的位置上)開始的,然後轉向對笛卡爾所進行的根本的創新作簡短的概括。儘管充分認識到牛頓自然哲學的重要性——事實上,正是牛頓的自然哲學推翻和取代了笛卡爾的自然哲學——但達朗貝仍然覺得需要為笛卡爾這位法國人和數學家同行說幾句話。因此,他提請人們特別注意笛卡爾(他顯示了「如何擺脫經院哲學、輿論和權威的束縛的智慧」)偉大的「反叛」。達朗貝非常清楚地知曉政治的革命力量的作用,而且他把笛卡爾描繪成(1751-1780,I:xxvi;達朗貝1963,80-81)「一位反叛者的領袖,他最先敢於起來反抗一種專橫、獨斷的勢力,而且,在準備一場徹底的革命的時候,奠定了一個更公正、更美好的而他本人不可能看到被確立起來的政體的基礎。」笛卡爾在如此「準備」「革命」的過程中的作用,或他的「反叛」,是「對哲學的一個貢獻,這一貢獻比起他的傑出的後繼者此後所作的貢獻可能是更難以做出的」。儘管達朗貝沒有專門指出這一點,但是他含蓄地告訴我們,笛卡爾所準備的革命是由牛頓完成的。因為,達朗貝不僅同時用可以想像到的最可嘉許的措辭詳細而清楚地說明了牛頓在普通物理學、天體力學和光學領域中所取得的成就,而且他還特別指出,當牛頓「終於出現」時,他「賦予哲學一種顯然它要保持的形式」。因此,在科學中,牛頓實際上完成了笛卡爾只是對此作了準備的革命。    
  而且,在指出這個「偉大的天才「牛頓以識到現在正是從自然科學中清除猜想和含糊的假設的時候」(1963,81)之後,達朗貝說,牛頓「幾乎完全迴避討論他在其最有名的著作中的形而上學」。這個評論的重要性在於,它使達朗貝對牛頓的描述得出了這樣一個結論:「因此,既然他在這裡沒有引起任何革命,那麼我們將不會從這一主題「即形而上學」的觀點來考慮他」。這裡的意思是說,牛頓是從其他的觀點——萬有引力,天體力學,宇宙體系,光學,科學解釋的性質和局限——引發了一場革命。實際上,達朗貝明確地說,牛頓「無疑已經得到整個的認可,因為他用大量真正的財富豐富了哲學」(1963,83)。然後他又作了適當的評論。他說,牛頓「通過講授哲學,也許做了更多明智的事情,並且把笛卡爾迫於環境而不得不給予它的那種大膽限制是在合理的範圍之內」(1963,8l)。    
  科學中的革命的概念非常清楚地見於達朗貝為《百科全書》寫的題為「Experimental」(實驗)的條目中。在該文中,就像在「引言」中那樣,達朗貝對這一學科的歷史作了簡短的回顧,再次強調了培根和笛卡爾並以牛頓為結束。首先,達朗貝認為,培根和笛卡爾引入了「實驗物理學的精神」;不久,意大利的實驗研究院、玻意耳、馬略特等人繼續了這一工作。後來(《百科全書》<1751-1780>6:299),笛卡爾的科學取代了亞里士多德的科學,也就是說,取代了亞里士多德的註釋者們的科學。他認為,牛頓成功地證明了他的前輩只是預言過的東西——將數學引人物理學的真正的藝術。牛頓把數學與實驗和觀察相結合,創立了一門真正新的科學,這門科學是「精密的、深奧的和有啟發意義的」。達朗貝認為,最初,牛頓的思想並末被充分地欣然接受,但是,「新的一代牛頓式的科學家終於崛起了」。因此,達朗貝幾乎和大約兩個世紀以後馬克斯·普朗克所做的一樣,是最早認識到科學革命的世代特點的人之一。達朗貝寫道:「一旦一場革命的基礎得以確立,那麼這場革命就幾乎總是在下一代人中完成。革命的完成不太可能更早,因為完成這一革命的障礙是自動消失的,而不是人為地放棄的;當然,它也不會更晚,因為一旦越過了完成革命的障礙,那麼人類精神的發展通常要比它自己期望的快得多,除非它遇到新的障礙,使它不得不長時間地停止下來」。在這段話中,達朗貝不僅表達了一種隨著世代的交替科學得以歷史發展的哲學;他還把科學中的偉大革命集中於牛頓的著作。    
  在另外一篇與《百科全書》無關的作品——「對18世紀中葉人類思想的概要描述」——中,達朗貝提出了關於思想領域革命的一種一般理論(1853,216-218):「大約三百年來,自然似乎注定了每一個世紀的中葉都是人類思想中發生革命的時代」。他特別提到,「在15世紀中葉,對君士坦丁堡的奪取,在西方國家引起了文學界的復興」。同樣,「16世紀中葉則經歷了宗教和歐洲大部分國家體制的一個迅速的變革」。最後,「在17世紀中葉,笛卡爾創立了一門新哲學」。    
  《百科全書》第6卷1756年在巴黎出版,其中收有達朗貝寫的詞條「實驗」。前面的一卷(第5卷,巴黎,1755)收入了狄德羅關於科學中的革命的討論;這個討論見於他所寫的「百科全書」這個條目中。狄德羅注意到這樣一個事實:科學中正在發生變革,所以,在以前的世紀中出版的所有辭典都會缺少科學發明或放在顯著地位並賦予新的意義和重要性的新的詞彙。因此,在「光行差」這個詞條下面,比較舊的辭典不可能給出現時的天文學的意義(這同布拉德雷<1693-1762,英國天文學家)的發現<即光行差效應的發現)聯繫在一起),而「電流」這個條目可能只會有一條線或兩個給出的「虛假的概念和古老的偏見」。狄德羅認為,即使如此,「科學和文理科學(包括藝術、自然科學、社會科學及人文學科)中的革命也許並不如在力學中發生的革命那樣有力和被人強烈地感覺得到;但是,在科學和文理科學中都發生了革命」。    
  狄德羅在其著名的論文「對自然的解釋」(1753年初版,1754年又作了擴充)中也曾述及科學中的革命。狄德羅寫道,「我們正在接近科學中的一場偉大革命」(1818,1:420)。這場革命將完全拒斥幾何學以及科學中的幾何學精神。他說:「依據我們的作家對倫理、小說、自然史和實驗物理學的愛好判斷,我幾乎可以確信,不出一百年,人們在歐洲連三個偉大的幾何學家也列舉不出來。」    
  這些以及其他一些段落都標明「革命」(或「革命的變革」)在狄德羅科學發展理論中的重要性。像達朗貝一樣,狄德羅認為,科學的進步和發展是以一系列連續的革命為標誌的,但是「在這一場革命與另一場革命之間的最大間隔」是一個「固定的量」這個思想顯然是從他發源的。儘管表面看來狄德羅把革命主要看作是激進的世俗的變革,但在前面的段落中也存在著把革命看作是一個循環的革命變革過程的言外之意;其中,最大的間隔這個術語甚至使人們聽到了在循環的週而復始自然現象之中革命週期的弦外之音。而且,人們應當認識到,儘管政治領域中的革命的循環意味在《百科全書》的「革命」這一詞條中並沒有全然出現,但是,這個意義卻正好出現在達朗貝的「引言」中,在這裡,他談到(《百科全書》1751-1780,1:p.XI)「關於帝國及帝國的革命研究的主要成果」。稍後,達朗貝在「引言」中還論及作為激進變革之要素的革命,但是仍然存有帝國盛衰,腐朽和再生演替進行的思想含義。他開始說到中世紀「那些黑暗的歲月」。在那時,「一場能夠使世界呈現出新的面貌的革命必然能夠使人類擺脫野蠻狀態」(p.xx)。他繼續說:「希臘「拜占庭]帝國被摧毀了,而且它的滅亡使殘餘的知識流回歐洲。印刷術的發明以及梅迪契家族和弗蘭茨一世的保護和支待,使人們的思想重新活躍起來,而且啟蒙運動到處獲得再生」(1963,62)。這段話的循環的弦外之音,盛衰和消長的意義更加引起人們的注意,因為,在那個時候,這可能依然是對「革命」一詞的普遍用法。    
  論述天文學中革命的兩位作者    
  我們已經看到,在《百科全書》出版的時候,「革命』作為一種世俗的而非循環的重大變革的新的含義已經流行開了,至少在法語中是如此。在18世紀後半葉,這個概念以及表達這個概念的詞彙,越來越多地被運用於思想領域,特別是關於科學的作品中。然而,不同的作者,根據他們的學科來斷定不同時代革命的時間。因此,拉朗德在赫維留之後的時代看到了天文學中的一次革命(1764,l:131):    
  這是一個所有民族都在為作出新發現以及使這一學科趨於成熟的榮譽而彼此爭論的時代;尤其是巴黎的科學院,倫敦的皇家學會,在這次革命中發揮了最偉大的作用。它們造就了無數傑出的科學家和著名的天文學家。    
  但是,拉朗德並沒有把「革命」一詞用於說明哥白尼對托勒密權威的反叛,也沒有用於伽利略或開普勒發現或引入的全新的東西;他顯然把「革命」一詞用於稱呼發現和改進的過程——他認為這個過程是最近幾個時代確立和詳盡闡述天文學這一學科的過程的一個部分。當然,我們必須謹慎地設想,在拉朗德的論述中出現的這個差別,來源於一個關於用法的有意識的和清晰的決定。也許最重要的只是:拉朗德的確在科學中引入了革命概念。    
  在法國大革命前十年出版的巴伊(1736-1793)的著作向人們指明了科學中革命的概念是如何獲得它藉以在19世紀繼續牢固確立起來的形式(當然有變化)的。在其《近代天文學史》一書中,巴伊介紹了幾種重大的革命——從哥白尼宇宙體系和牛頓自然哲學的大規模的詳盡闡述一直到望遠鏡的設計和使用中的革命性的創新。作為一名經驗豐富的天文學家,巴伊企圖附加十字準線,尤其是測距器來改進望遠鏡:「對工具的這個完善,實踐中的這種精確性,以一種非常明顯地產生一場革命的方式對所有觀察或觀測產生影響」。而且,「這場革命,這種巧妙的運用的想法應歸功於皮卡德和奧祖(1785,2:272-273)。    
  巴伊探討了過去以及他那個時代的革命,甚至預測了即將到來的革命,儘管只是一些小規模的革命——主要是新的計算(無近似值)和積分的工具和方法。他也預言了擺鐘將被取代。巴伊的歷史也引入了一個非常清楚地擬定出的兩階段革命的概念,這個概念適用於大規模的科學革命,在這些革命之中,首先要摧毀已被認可的概念體系,然後確立一個新的概念體系(見&13.1)。然而,甚至在巴伊的著作中,週期性的革命變革的陳舊概念與對「革命」這個術語的新的用法,都是用於指稱科學中根本的、激動人心的變革,某一個人的著作和思想的影響是特別經常地存在的。    
  正是巴伊把已經發生了一場哥白尼革命的思想傳播開來的,儘管他的兩階段革命理論顯然會使他得出這樣一個結論:無論是伽利略還是開普勒,他們實際上都沒有促成一場他認為哥白尼已經促成的那種革命。他確實堅信牛頓學說所引發的革命,這在他的歷史著作中一再表現出來。巴伊充分認識到笛卡爾所作的顯著貢獻,但是他顯然沒有發現笛卡爾的創新是革命性的。巴伊說,天文觀測當然是針對原因而提出問題:「敢於把宇宙的一般運動規律歸結為地球上的物體的運動規律,的確是一個卓越的思想。這樣一種膽識和雄心是我們近現代以來的幾個世紀獨有的;這個榮譽和功勞應歸於笛卡爾」。而且,「笛卡爾發現,同一種機理無論在天空中還是在地面上都必定是物體的動力」。巴伊繼續寫道,即使笛卡爾沒有完全想到真正的機理,「我們也決不能忘記,這個新的卓越的思想是他的天才的結果」(1781,xi)。他說,「在公正地評判笛卡爾的時候」,我們「沒有減損牛頓這位偉大人物的任何榮譽」。而且,「假若笛卡爾用他在幾何學中的新發現打開了通往最美好的發現的道路,那麼開普勒預見到並且留給我們比他所擁有的更多的自然科學(物理科學)的真理。笛卡爾敢於做的事情比較多,而且他的膽識是衡量他的天才力量的尺度;他只是不夠精明。他似乎沒有意識到在他那個時代廣為人知的許多事實」(1785,2:192)。    
  巴伊也從天文學發展中一個循環過程方面著手寫作。因此,一場革命有時可能意味著回到某個比較古老的思想或觀念,或某個比較陳舊的原則。但是,巴伊敏銳地注意到,人們決不能僅僅因為現在使用的某個思想或觀念可能從前曾經出現過就設想不存在任何真正的變革。他舉出了一個奇怪的例證:「異教神學設想世界是從一個雞蛋中產生出來的;無知和淵博的知識通過相反的道路達到同樣的結果殊途同歸,這並不是第一次」(2:519)。在他的歷史著作的第2卷的開始,巴伊對由於循環革命所引起的變革作了更完全的表達(2:3-4):    
  在寫這部歷史的時候,我們發覺,一方面,人們相信宇宙機理的簡單,因而仍然傾向於這個思想,甚至在無視它的時候也是如此;另一方面我們看到,這個思想是給我們保存下來的最古老的一個思想。結論自然是我們回到我們由此開始的思想:這就是我們的道路,我們總是在一個圓圈中轉來轉去。然而,這個思想,這個已知世事的第一個開端已使自身變成了一場革命的目的。    
  巴伊在自己的歷史著作中一次又一次地談到(如1:bk.8,&1)隨著文明的起落天文學科學的興衰。巴伊認為,古代巴比倫人、印度人和中國人的天文學是「我們不知道其偉大作用的一種比較早的文明」的科學的「殘骸」,「它們被一場偉大的革命所摧毀」(1781,18)。這種文明喪失了天文學思想,只能是「因為某次大的革命,這次革命毀滅了人、城鎮和知識,剩下的只是殘骸。一切都證明,這場革命是在地球上發生的」(p.59)。在《物質通論》或索引——其中包括他的三卷本的《現代天文學》和單獨的一卷《古代天文學》——對這兩種革命的論述(參見「革命」條)先於對恆星和行星革命的論述。    
  巴伊認識到,在革命中可能存在循環的過程——這對任何職業天文學家來說都是非常明顯的。這一事實並不減低他在論及以一個世俗的而非循環的巨大變革為特點的歷史事件時使用「革命」一詞的衝力。由於巴伊不僅用「革命」來表示科學中的根本變革(這同達朗貝和狄德羅是一樣的),而且事實上把這個詞彙和概念整個引入到他關於現代天文學的歷史著作中,所以我們可以提出結論:到這個時候,「革命」得到充分認可並被引入到科學史的敘述以及對科學思想、理論、方法、思想體系的生成和發展的分析之中。    
  18世紀末論述科學革命的著作者    
  到18世紀幼年代,法國出現了許多直接論述科學中所產生的這一場或那一場革命的作者。但是,孔多塞的情況也許尤其引起我們的注意,因為據利特雷說,他是「revolutionnaire」(革命的,革命者)這個術語的首創者。科學中的革命這個概念(以及用「革命」一詞來表達它的做法)經常出現在已故科學院院士的頌詞中。正像豐特奈爾(Fontenelle)早先曾經做的那樣,孔多塞在擔任科學院常任秘書期間,一直承擔著這些頌詞的寫作和宣讀。因此,在杜哈梅·杜蒙西奧的頌詞(1783)中,孔多塞是這樣說的:「他將成為科學史中一個時代的標誌,因為我們發現,他的名字是同那場專門把科學導向公共用處的思想革命聯繫在一起的」。哈勒的頌詞(1778)說:「馮·哈勒在其中公開這些發現的著作標誌著解剖學革命的時代」。達朗貝的頌詞(1783)說:「這個原則是物理-數學科學中一場偉大革命的時代標誌」。歐拉的頌詞(1783)中說:「他以其在數學科學中引發的革命而贏得這一榮譽」。(見孔多塞1847,2:300,641;3:58,40,以及7,8,9,28)如此等等。在這其中的三個例子中,我們看到孔多塞把「時代」和「革命」這兩個術語並列用於一個世紀之久的傳統,它明確地介定了「革命」一詞的非循環的意義。    
  孔多塞在其中對革命概念和術語使用最為突出的主要著作是《人類精神進步史梗概》。該書初版於1795年。孔多塞在該書中論述了新近發生的美國革命以及尚未完成的法國革命,同時敏銳地闡明了造成這兩次革命各具不同特點的原因。他對笛卡爾的探討在目前具有特別的重要性。他認為,笛卡爾給予「人們的思想以一般的動力,這種動力是人類命運中的一切革命的第一條原則」(孔多塞1955,147;1933,173)。在解釋化學的興起時,孔多塞對這一學科作了某些改進,「這些改進擴展了這一學科的方法,而不是增加了它的真理,預示著一場成功的革命並為這場革命作了準備,因此實際上影響到整個既定的科學體系。」孔多塞試圖「發現」收集和分析氣體的「新方法」;為化學物質「編製一種(新的)語言(術語)」;「採用一種科學的符號法」;「親和力的一般規律」;將物理學的「方法和手段」用於「計算具有嚴格精確性的實驗的結果」;而且「把數學運用於結晶現象」(1955,153-154;1933,180-181)。孔多塞在此也清楚地說明了他關於我們所處這個時代人們激烈爭論的話題的科學的看法。    
  孔多塞在談到化學而不是物理學、天文學或生命科學時特別使用了「革命」一詞,自然是因為他事實上已經親眼目睹近期發生的化學革命。這場革命是拉瓦錫在雙重意義上引發的,因為他是這場革命的主要設計師,而且為化學革命命名。他至少在三部手稿中用「革命」這個特有字眼談論他自己的工作。    
  拉瓦錫並不是18世紀從「革命」方面來談及他自己在科學中的工作的唯一科學家。另外兩個人是西默爾和馬拉。至少三位科學家用「革命」這個詞描述他們正在做的事情,這個事實標誌著科學中革命的概念———被清除了任何循環、回歸或盛衰的寓意——已逐漸成為一個被認可的理解科學中如何取得進步的方式。    
  如人們所料,約瑟夫·普裡斯特利——美國革命和法國革命的一位熱烈的支持者——是那些把革命的概念從政治領域移置到科學之中的人之一」』。在1796年出版的一部關於燃素和水的分解的著作中,他認為新化學的勝利是「科學革命』才最偉大、最突然和最普遍的一項革命(見第14章)。    
  普裡斯特利與他同時代的大多數人的不同之處在於,他認為科學中的革命並不總是進步的,而且也並不總是引起知識狀態中某個更迅速的發展。他說:「在所有實驗哲學分支的歷史中,沒有什麼是比成功或失敗的最出人意料的革命更平常的了」。他這樣解釋他的觀點(1966,300):    
  的確,一般說來,當許多有獨創性的人們專心致志於某個已被充分展開的學科時,研究是愉快而平等地進行的。然而,正如在電學的歷史以及現在有關空氣的發現中一樣,從最出人意料的地方現出了光明,因此,科學大師們不得不從新的更簡單的原理重新開始他們的研究;所以,對於科學的某一學科來說,甚至當它處在其發展的最迅速或最有希望的狀態之中時,遇到停滯或挫折也不是不正常的。    
  其他運用科學革命概念的人有威廉·卡倫,A.-R.-J.杜爾哥和伊曼紐爾·康德,以及那些經歷過生命科學中哈維革命的人們。另外一位曾經論述過科學中的革命的18世紀科學家是一位瑞士生物學家查爾斯·博內。他在1779年寫道:「關於植物的葉子的那本書再一次把我同另一位偉大的人聯繫在一起,不久他就在生理學中進行了孟德斯鳩在政治學中進行的同樣的革命:我所說的是已故的哈勒先生」(1948,155)。因此,博內同意孔多塞關於哈勒在科學中的革命影響的看法。    
  到18世紀末,有許多作者論述了在從牛頓到拉瓦錫和伏打這個世紀啟蒙運動中科學的革命性發展。特別是其中的三位作者發展了研究這樣一些革命的理論基礎和觀點:薩繆爾·米勒,蘇格蘭的約翰譜萊費爾(關於他請參見下面&18.1)以及德國的克裡斯托夫·李希膛貝格(參見下面514.2)。米勒是新澤西的一位教土,他第一個對18世紀的思想成就作了全面的考察(《對18世紀的簡短回顧》第一部分);他在長達兩卷的文字之中,對那個時期在科學、藝術、文學中的革命和改進作了概括(紐約,1803)。顯然,米勒用「革命」一詞概指巨大的進步,因為它強調被認作他正在考察其成就的那個世紀期間的規範的科學(以及藝術和文學)的發展模式。正如他本人所承認的(2:ix),他的著作是一個彙集,而不是獨創性的原文:「儘管這部著作的較大部分是由彙編組成的,但是作者聲明自己並不是一個純粹的彙集者。他認為他已提出了他本人的觀點、感想和推論」。米勒在閱讀(包括許多法文著作,這一點在其腳注和附註中是特別明顯的)的過程中可能已經遇到過科學和藝術革命的概念。    
  在第二卷最後他的「揭要」(p.411)中,米勒認為18世紀的特點在於,它「顯著地是一個自由探索的時代」。人們在一個比以前所知的更大的程度上學會「擺脫各種特殊名目的權威……拋棄被認為是建立在永久基礎之上的所有主張,推翻建立在這些基礎之上的體系」。人們極力推進他們的探索,蔑視一切約束,不受任何舊習慣的限制,同時引起了一場「人類精神的革命」。如此作出的想像是一種陷於猖狂的思想的無套褲漢的形象,而且米勒努力指出,這場「革命……伴隨著許多有利的方面,同時也有其許多有害的方面」,然後,他詳細說明了這兩方面的情況。    
  稍後,他又回到「科學的革命和進步」,同時他注意到,「剛剛過去的時代顯然是以科學中的革命為特徵的」(2:413):    
  各種理論或學說比以前任何時期都豐富多彩,它們的體系更加多樣化,革命以更快的速度接連發生。    
  在幾乎每一個學科,時尚或原則的變化,及權威的變化是如此令人目不暇接地接踵而至,以致人們記起或列舉它們可能都是比較困難的。    
  米勒給自己提出的問題就是說明這個「科學革命的頻率和速度」。他對這一問題作了一個最時新的回答,因為他看到了我們今天所說的「科學共同體」出現的首要原因。米勒特別針對「知識的驚人的傳播」;「一大批調查者和實驗者遍佈各個領域」;而且——最重要的是——「科學家們進行了空前的交往和交流」,因此,「每一種新的理論通常都自始至終受到及時的考察和研究」,由此也造成了「比以往任何時候都更巧妙和輝煌的組織結構的相繼建立和破壞」。所以,由於「一系列發現、假說、理論和體系的迅速的連續的產生」,「科學界比以往更加清醒和繁忙」(2:438)。當認識到米勒已在多大程度上超越了一個純粹的彙編者的局限之後,他總結了他的「概述」,他說:「18世紀顯著地是文學的和科學的交往的時代。」    
  在米勒十多年的著述中,對科學革命的存在有一個更進一步的認識。在《法蘭西語言研究院詞典》(由該研究院自己審查、修訂和增補)第5版(1811年)中,我們發現了最初的循環的和天文學的定義:    
  一顆行星或恆星回到它原來由此出發的同一個點。行星的革命。天體的革命。週期的革命。在同一意義上。世紀革命,時代革命,季節革命。    
  同時也提到一種「性情的革命」(Revolution d』humeurs)。這個條目最後談到「使這些國家產生動搖的重大的、激烈的變革」,「古羅馬的革命,瑞典革命,英國革命」。在狄德羅和達朗貝編纂的《百科全書》關於革命的詞條中提到這三種革命。在《詞典》的這個版本(1811年)中,沒有提到法國革命或美國革命,雖然在1793年版本中曾舉法國革命為例。法蘭西語言研究院的詞典編纂者們指出,在說革命這個詞時,人們往往想到建立一種新秩序:「當人們在談論這些國家的歷史簡單地說革命時,他們指的是重大的革命,即帶來一種新秩序的革命。因此,在說到英國時,革命指的是1688年的那場革命」。    
  但是,在目前條件下,最重要的是專門論及人們有所比喻地使用「革命」一詞的方法的段落:「關於在公共事務中發生的變化,在言語問題中的變化,看法的變化,等等。」其中所列舉的例子有:迅速的、突然的、出人意料的、奇異的、驚人的、愉快的革命。    
  時間引起事務中的不可思議的革命。    
  這個世界的事物都將經歷大的革命。    
  藝術、科學、思想和時尚中的革命。    
  因此,在正式進入到符號文字的記錄中以後,對「科學中的革命」的表達被公認為指稱一個表示科學變革特性的被接受的概念。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第14章 拉瓦錫與化學革命    
   化學革命在科學革命中佔據首要位置,因為它是最早被普遍認識並且被它的發起者A-L.拉瓦錫稱為革命的主要革命。拉瓦錫之前的科學家們已經認識到,他們的計劃將導致某種全新的東西,而且將直接違反公認為真實的科學信條的既定規範;然而,與其他人不同,拉瓦錫也想到作為思想中一種特別變革的科學革命的概念,而且他斷定,他本人所從事的工作,實際上將構成這樣一場革命。其他人曾著述討論科學中的革命,但這些已是在久遠的過去發生的事情,或至少是昨天的事情了,而並非目前所為。就我所知,只有羅伯特·西默爾先於拉瓦錫描述了他對作為「革命」一創造的科學的貢獻;但是西默爾所提出的雙流電學理論並沒有引起一場革命,正像拉瓦錫的化學理論並未引起一場革命一樣。此外,電學充其量不過是一門科學(物理學)的一個單獨的分支,而化學則包含整個的物質科學。因此,化學中的一場革命有可能動搖幾乎所有自然科學甚至生物科學的基礎。    
  在擬訂其研究計劃和目標時,拉瓦錫不得不想到它們對科學的根本意義。他在1773年一本實驗室記錄中寫道:「這個學科的重要性又一次促使我從事整個這項工作。在我看來,這項工作注定要引起物理學和化學中的一場革命。」〔」在拉瓦錫1791年寫給夏普塔爾(Chaptal)的信中,我們看到了拉瓦錫關於化學中的一場革命的同樣的概念和想像。拉瓦錫在信中說:「所有年輕的科學家都接受了新的理論,因此我斷定,這場革命是在化學中完成的」。    
  化學革命大約是在美國革命那一段時間中發生的,而且在法國大革命期間達到高潮。拉瓦錫意識到了革命的這種匯合。在1790年2月2日,他給本傑明·富蘭克林寫了一封非常值得注意的信。他在信中就化學革命向他的這位美國朋友作了簡潔的說明,然而他又論及法國的政治革命——因此明確地展示了在他看來這兩種革命是如何聯繫在一起的。他向富蘭克林宣佈,法國科學家被劃分為兩個陣營:一個陣營的科學家墨守和堅持舊的學說和理論;一個陣營的科學家則站在他這一邊。後一個陣營包括德·莫維奧、貝托萊、富克羅伊、拉普拉斯、蒙日以及「一般地說科學院的物理學家們」。在報告了英國和德國的化學狀況之後,他斷定(杜維恩和克裡克斯泰因,1955,127;史密斯,1927,31):「因而,在這裡,在人類知識的一個重要部分中發生了一場自您離開歐洲以來的一場革命」。同時他又補充說:「如果您同意的話,那我將把這次革命看作是充分發展了的甚至徹底完成了的革命。」接著,拉瓦錫轉向政治革命:「在給您介紹了迄今為止在化學中發生的事情之後,再給您談一談我們的政治革命也許是適當的。我們認為這場革命已經完成,而且再也不可能回到舊秩序」。到1790年2月,國王的專制統治被廢除,法國已成為一個君主立憲制國家,主要的權力屬於國民議會;然而,直到1790年7月14日新的憲法才被制訂出來並得到國王認可。    
  在1790年或1791年,當一場革命在政治領域中充分發展之後,發現拉瓦錫正在思考化學中的革命是並不奇怪的。甚至在美國革命和法國革命發生之前的1773年的實驗室記錄中他對革命的比較早的涉及,也並非特別出人意料的,因為,到那個時候,政治的、文化的和思想的革命(包括科學中的革命)的概念在法國已經相當普遍了。關於拉瓦錫1773年的筆記,值得注意的是(1)他在其中預言了後來實際上發生的自然科學中的一場即將到來的深刻的革命;也就是說,他能夠預言一場科學的革命;而且(2),這個筆記的作者以及這場革命的主要發起者是同一個人。    
  拉瓦錫的貢獻    
  化學革命最重要的特點在於它推翻了占統治地位的「燃素」說,並以一種以氧氣的作用為基礎的理論取而代之。拉瓦錫證明,這種氣體是空氣的一個成分。他認為,空氣是氣態的物質而非某種容易變態的單一物質的混合物。氧氣是燃燒、鍛燒和呼吸過程中的積極的作用物。要看化學革命引起的變化多麼深刻,就要注意在那個時候金屬性的礦石被看作是元素組成的而且金屬元素被認為是混合的(即金屬性礦石或「金屬灰」和「燃素」的混合物)。從拉瓦錫以來,我們以為金屬是元素(如果是清一色的話,即既非合金,亦非混合物),以為金屬及是金屬元素和氧氣的混合物。化學的語言把新的知識反映在諸如「氧化物」、「二氧化物」、「過氧化物」等等名詞之中。新化學的基本內容包括現代的元素概念,化合物概念和混合物概念;元素表(與我們今天所看到的極其相似)的產生;對已知化合物的化學分析。    
  化學革命利用了通稱「質量守恆」或「物質守恆」的一般原則。這一原則闡明:在一個化學反應中,所有參與反應物的總的質量(或重量泌定等於所有生成物的總質量(或重量)。現在對所有科學都帶有根本性的這一原則,那時並不是化學理論的根本原則。如果這樣,那麼就可能存在一個驚論(設想燃素是一種物質,而且因此——在牛頓學說的意義上——具有質量和重量)。因為實驗證明,在由金屬灰十燃素=金屬這個等式所指定的過程中,金屬灰的重量要大於金屬的重量。一些堅持燃素說的人通過把一個「負重量」讓與燃素來解釋這個矛盾,而其他的人則試圖把質量或重量問題歸結為一個比重問題(見帕廷頓和麥凱,1938,第3部分)以尋求出路。普裡斯特利則比這兩種人要高明得多。他直率地說,在自然科學中,重量(或質量)並不總是一個主要的考慮。當然,他是對的。不從質量或數量方面加以討論的有形的「物質」的三個例子是:牛頓的以太,富蘭克林的電流以及(拉瓦錫所相信的)熱流。我們在這裡可以看到,新化學的原則是如何具有革命性。我們可能注意到,拉瓦錫對上述等式的修正(金屬灰=金屬十氧氣)為物質守恆的基本原則提供了實驗的證明(因為空氣有重量)。    
  拉瓦錫對氧氣(或空氣的要素)在燃燒和鍛燒中的作用的分析被記錄在1772年11月1日的一篇學術短文中(這篇短文曾於1773年5月5日在皇家科學院宣讀)。他在該文中指出,「硫在燃燒時不但不會失去重量,相反會增加重量」,而且,「磷也是相同的情況」。他接著說,這一「重量的增加來自在燃燒過程凝固的大量空氣「實際上,正如他後來發現的,只是空氣的一部分,即氧」」。他注意到,這個發現導致他相信:「對於由於燃燒或鍛燒中而增重的所有物質來說,很可能會發生」同樣的現象(艾德1964,61;麥凱,1935,117)。1773年關於「物理學和化學中的革命」的論文(筆記)基於一系列「用新的裝置」進行的實驗,目的在於「把我們關於進入化合或從物質中釋放出的空氣的知識與其他已獲得的知識聯繫起來」以「形成一種理論」(梅爾德倫1930,9;貝特洛1890,48)。    
  我已經提到關於氧化物的新的化學名稱。依據新理論的更嚴密的邏輯而改變現有的名稱,是科學革命的特點。在哈維發現血液循環之後,我們已經看到了在動脈和靜脈方面這個過程的一個例證。在1787年,路易斯·貝爾納·居伊頓·德·莫維奧、克勞德·貝托萊以及安東尼·弗朗索瓦·德·富克羅伊與拉瓦錫合作創製一種新的術語表——這些術語將依據拉瓦錫的新的化學理論反映物質的實際化學成分。這四位合作者在1787年出版的《化學命名法》是一部第一手的革命文獻,是拉瓦錫活躍的思想框架的關鍵。不僅新的名稱依賴於拉瓦錫對化合物的分析,而且名稱的次序也可以提供關於氧氣飽和的相應的程度的情況。例如,含硫的鹽可以是硫酸鹽或亞硫酸鹽;而且一般說來,原子價較高的酸(以及……酸鹽)是滲透著氧氣的那些酸或酸鹽。但是,含硫而不含氧的化合物則是-ides(複數),正如在硫化鉀中那樣。與此相似,一種鉀和氧的化合物就可能是氧化鉀(而且就其他金屬元素來說也是如此)。在他的《化學初論》(1789;1792年又出版德文版,1790年出版英文版,同時還有荷蘭文版,意大利文版和西班牙文版)一書中,拉瓦錫強調哲學家孔狄亞克的影響。孔狄亞克曾說:「推理的藝術依賴於一種做得好的語言」。屬然我們對拉瓦錫的陳述可能需要有所保留(格拉克1975,112),但是他明確地說,這個最終的論述源出對語言和命名的考慮——在「我沒有能夠阻止它」的情況下,已形成為一個化學體系。    
  對這場革命的認可    
  幾乎在同時,出版物中都公認已經發生了一場化學革命。拉瓦錫的朋友和合作者讓-巴蒂斯特-米歇爾·比凱在1778年出版(古夫,1983)的一本小冊子中比較早地提到這場革命;這本小冊子是在一年前向巴黎醫學院宣讀的一篇論文的基礎上寫成的。比凱認為,新的化學的「氣體學說」充分說明了當面對新的發現時必須拋棄舊觀念的原則。他說,沒有什麼能比關於氣體的新發現「在科學中產生了一場如此巨大的革命」並且「對這一美好的科學的進步作出了如此多的貢獻」。    
  古夫(同上)已經找到了很可能是在出版物中提到拉瓦錫化學革命的第一個人。它是在拉瓦錫剛剛開始一系列將導致關於燃燒和空氣的一種新觀點實驗之後提及的。安托萬·鮑姆寫作了一本論述化學的三卷本著作,他在1773年的出版物中提到這場革命,那時,拉瓦錫私下曾表達他的這樣一個信念:他的研究計劃將「引起物理學和化學中的一場革命」。在這個時候,拉瓦錫已經確信,燃燒引起與空氣(或一部分空氣)的化合,應當放棄燃素說,但是他尚未出版關於這個主題的任何東西。鮑姆在他的論文的一個附錄中,在討論新的發現,尤其是「凝固的空氣」(二氧化碳)及其特性時,提到了化學中的一場革命。鮑姆說,一些自然科學家認為;凝固的空氣帶有必定使燃素遭到拋棄的「特性」,並且取而代之。他繼續說(古夫1983):「在這同一些自然科學家看來」,凝固的空氣「將引起化學中一場徹底的革命[總體的革命」」,而且,甚至「改變我們知識的秩序」。因為鮑姆與拉瓦錫的關係並不是特別密切,所以,我們對他是如何聽到拉瓦錫的革命思想的這一點並不清楚;我們只能設想,鮑姆試圖用「物理學家」這個短語概指拉瓦錫及其追隨者——那麼,就其他人而言,誰在進行這樣一場革命呢?    
  亨利·格拉克(1976)為我們追溯到了其後對化學革命的認可。比凱1778年出版的那本書並不是特別有名的。格拉克發現,對於廣為宣傳拉瓦錫所引發的化學革命的概念起最大作用的作者是富克羅伊。富克羅伊甚至在他的《自然史創級教程》(1782)中「轉向拉瓦錫的新化學之前」就曾提到一場即將來臨的革命。他在此寫道:「只有當更進一步的實驗使我們確信所有的化學現象都可以依靠氣體的理論而無須乞靈於燃素而得到解釋時,才能有更合適的教程。」他特別指出,他的同行化學家麥克爾確信「新的發現必定在化學中引起偉大的革命」(富克羅伊,1782,1:22)。在後來的版本中,富克羅伊談到每天都賦予我們的理論以新的力量的新的發現。由於富克羅伊《自然史初級教程》(1782)以及富克羅伊在其中談論「革命」的其他著作的普及,格拉克斷言,正是富克羅伊在認可和褒揚「化學中的革命」或其他相同說法並使之規範化方面起到了最有效的作用(關於更進一步的論述清參看斯米頓1962年的著作)。特別是,有一篇對拉瓦錫的巨著的很長的評論——「由富克羅伊和J.德·奧恩署名」,而實際上是富克羅伊「寫作和提交的」(格拉克1976,3)——指出,「化學在近年所經歷的革命實際上是M.拉瓦錫先生所作的一系列實驗的結果。」這個評論是「作為拉瓦錫《化學初論》第一版第二次發行時的一個附錄第一次出版的,而且還繼續發表在此後的版本中」(同上),所以,拉瓦錫在完整表述他自己的理論的同時,也宣告了革命的產生。    
  格拉克同時還發現,甚至「在拉瓦錫1789年發表《化學初論》從而建立起他的新化學理論之前」,在愛爾蘭化學家理查德·柯爾萬論述燃素的著作的法譯本的一篇序言中就已經提到正在進行中的這場革命。被認為是拉瓦錫夫人——(根據格裡莫克斯的權威之見)被普遍認為是該書的譯者——所寫的這篇序言中,解釋了為何加了一連串的腳注以在每一個步驟上都駁斥柯爾萬的燃素說觀點。拉瓦錫夫人認為,如果沒有這些註釋,那麼「這部著作可能就不足以推進正在化學中進行的那場革命。」    
  這個記錄還應當包括已出版的論及革命的另外一個重要的例子——拉瓦錫本人的論述。這個論述(就像富克羅伊提到的麥克爾的看法,柯爾萬一書法文版的序言以及比凱的觀點)在拉瓦錫把他整個的理論發表在《化學初論》之先。根據是「論關於改進和完善化學命名法的必要性」這篇論文。它是「拉瓦錫先生在1787年4月18日巴黎科學院的一次公開會議上宣讀的」,並且作為《化學術語分類法入門》(巴黎,1787)一書中介紹性的章節發表。文中拉瓦錫並沒有說化學術語分類法的改革構成化學科學中的一場革命,或者這場革命正在醞釀之中。相反,拉瓦錫宣佈,「新的方法」將「在講授化學的方式中引起一場必然的甚至迅速的革命。這個例子使我們回想起早在幾乎一個世紀以前,在描述數學中的革命時,豐特奈爾援引了這樣一條原則:科學中任何一場真正根本的革命都意味著教育中的一場革命。    
  拉瓦錫的預言迅速得到證明。在約瑟夫·普裡斯特利1796年寫的一本小冊子中我們可以找到這方面的證據。這本小冊子是在《化學術語分類法入門》出版九年之後、柯爾萬的論文的法文譯本出版八年以後問世的,「莫維奧、拉瓦錫、普萊斯、蒙日、貝托萊和富克羅伊對此作了註釋」。普裡斯特利在談到「貝托萊、普萊斯、蒙日、莫維奧、富克羅伊、哈森弗雷茨先生,以及柯爾萬先生的尚存的答辯者」時,「對燃素說作了簡短的辯護」。他在開始時說,    
  幾乎沒有哪些革命(即使有也極少)如此規模之大,如此突然,又如此普遍,以致現在通常所說的新的化學體系和反燃素說是如此盛行和普遍。反燃素說的主要對象是施塔爾的燃素說,而他的燃素說曾一度被認為是科學中從未有過的最偉大的發現。    
  普裡斯特利認為,這場革命的步子是如此巨大,以致「過去二、三十年中的每一年比上一個世紀任何十年的時間對科學,尤其是化學都具有更大的重要性」。然後,他表示承認,「這種新的理論」被認為是「具有如此牢固的基礎」,從而「一種新的術語分類法——人們把全部注意力集中於它——被發明和創造出來」——「人們現在幾乎普遍使用」這種分類法。結果是,「不管我們採用還是不採用該體系,我們都必須學習新的語言」。因為,假若不學習這種語言,那就不再能夠「理解某些最有價值的現代出版物」。這就證明了在拉瓦錫所說的教學和化學術語分類法的革命與化學中的革命之間有著密切的聯繫。    
  最後,我們也許注意到,拉瓦錫的實驗室記錄的發表(由M.貝特洛1899年發表在一本題為《化學革命:拉瓦錫》的書中)在歷史的記錄中通俗地並且永久地固定住了化學革命這個名稱。早在一個半世紀之前(正如莫裡斯·克羅斯蘭在1963年所說的),G.-F.維奈爾顯然最先提到化學中的一場革命,並且預言了這樣一場「革命」《百科全書》,』1754年版,「化學」這個詞條)。    
  顯然,拉瓦錫的化學革命經過了一場科學中的革命所經歷的全部檢驗。所有歷史學家和科學家都認為它是一場革命,正如它在它自身所處的那個時代被看作是一場革命一樣。此外,整個化學科學及其語言都遵循著在化學革命中所提出的方針和路線。因此,化學革命是科學革命的一個示範性的例子。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第15章 康德的所謂哥白尼革命    
   當在18世紀末從事寫作的時候,康德是會熟悉蒙塔克勒、巴伊和其他人闡述的這樣一個思想的:哥白尼引發了天文學中的一場革命。而且,到那個時候,人們已相當普遍地用「革命」這個術語去概指科學、審美以及整個思想領域的激進變革。那時,「革命」還很渺茫。因此,考慮到康德在哲學史中的突出地位,他關於革命、科學中的革命的看法,對於我們研究18世紀的這些概念是特別重要的。但是.由於人們普遍認為康德把他自己在哲學中的創新歸之為一場哥白尼革命,所以這些看法甚至是更引人興趣的。    
  康德哥白尼革命的神話    
  迪埃克斯特休斯在其權威著作《世界圖像的機械化》(1961,299)中斷言,「自康德以來,『哥白尼革命』這個概念一直是對某種見解或看法的根本改變的一個確定的表達,而且在科學史中,1543年被看作是中世紀與近代之間分界的實際日期」。大量論述康德思想和哲學史的著作都認為,康德把他本人在哲學方面的成就與一場哥白尼革命相比較。幾年前,開放大學(這是英國電視台在群眾教育方面所進行的一項大膽嘗試。它給予那些不能通過正常途徑到某所學院或大學學習的人相當於學士的學位)節目「第二水平線」開設了「革命的時代」這一課程。其中兩個主要的單元就被叫做「康德的哥白尼革命」;一個單元的副標題是「思辨哲學」,另一個單元的副標題是「道德哲學」。在第一個單元中,作者(維西,1972,10)提到「思辨哲學中康德的哥白尼革命」,但他從未明確把這個概念看成是康德本人的創造。在第二個單元(漢夫林1972,23-25)中,作者毫不含糊地說,「康德本人並未明確把他在道德哲學方面的努力與『哥白尼革命』相比較,正如他並沒有把自己在思辨哲學方面的成就與此相比一樣。但是,我認為我們仍然可以公正地說(人們也經常這樣說),這個比較既適用於前者,同樣也適用於後者。」    
  既不熟悉有關康德的文獻,也不通曉哲學史的讀者不可能知道對康德的「哥白尼革命」的確信是如何近於普遍(尤其是英國和美國的著作家中間)。下面是我們隨便選擇的幾個例子:    
  康德……在「《純粹理性批判》」序言中…談到在我們的思想方式中所計劃的「哥白尼革命」。(伯德1973,190-191)    
  康德把他自己的哲學革命與哥白尼發動的革命相比較。(佩頓1936,1:75)    
  現在我們可以理解當康德聲稱引發了一場像哥白尼在天文學中發動的革命那樣的哲學中的革命時他的含義了。(布羅德1978,12)    
  康德將這種設想先天知識的可能性的新的方法與哥白尼在天文學中引起的革命相比較。(林賽1934,50)    
  他堅持認為,他的哥白尼式的革命並不損害經驗世界的經驗現實,就像日心說也不改變或否認經驗世界的現象一樣。(科普爾斯頓1960,6:242)    
  在〔他的《純粹理性批判》」第二版序言中,他把自己與哥白尼相比,並且說他已在哲學中引起了一場哥白尼革命。(羅素1945,707)    
  康德說他自己已經引起了一場「哥白尼革命」。(羅素1948,9)    
  康德進行比較的全部意義在於,我們在兩個假說中發現了一場革命或對一個很久以前無人表示異議的基本假設的徹底修正。在一種情況下,假想的是觀察者的靜止性,另一種情況是觀察者的被動性。(韋爾頓1945,77)    
  尤其出人意料的是,康德本人標誌著他自己認為是作為一場哥白尼革命而引起的革命。但是,除了他認為它是一場革命外,在其中沒有什麼哥白尼的東西……因為他的革命,就它是一場革命來說,嚴格地講正是反哥白尼的革命。(亞歷山大1909,49)    
  …康德本人自豪地稱呼他的一個思想為「哥白尼革命」。(波普爾1962,180)    
  康德相信,他對理性的批判引起了哲學中一場事實上的「哥白尼革命」。(艾肯1957,31)    
  眾所周知,康德在《純粹理性批判》的序言中特別提到了「哥白尼革命』,從而對問題作了簡潔的陳述。(盧卡奇1923,111)    
  康德在《純粹理性批判》(1787)第二版序言中將稱他的哥白尼革命的東西……(謝瓦利埃1961,3:589)    
  我把康德的學說看作是哥白尼革命的一個偉大的、個人的哲學成就。關於這一點,康德本人曾幾次提到。(奧伊澤爾曼1972,121)    
  關於康德所謂的「哥白尼革命」的根本思想。(德勒茲1971,22-23)    
  康德對自己完成了一場真正的哲學革命而高興……——這場革命可以與哥白尼在宇宙論和數學秩序中的革命相比。(德沃,1955,434)    
  康德在思想史中的革命行動,他的「哥白尼革命」。(維爾萊明1955,358)    
  我們所作的這一系列引證使人們對哲學家的中間一個相當普遍的看法更確信無疑了:(a)曾經有過一場哥白尼革命,而且(b)康德認為他自己在哲學中的根本創新,是那場革命之後的另一場哥白尼革命,或者說像一場哥白尼革命。如果抽出半小時的時間隨便翻閱一下圖書館的書架,就可以發現至少幾十個這樣的說法;這些說法都出自著名學者之口,並且發表在由我們第一流的學術和大學出版社出版的著作之中。此外,《百科詳編》(它是新版,也就是所謂第15版《不列顛百科全書》的一部分,被形容為「詳解」;1973,10:392)的權威說法是:    
  康德驕傲地宣稱他在哲學中完成了一場哥白尼式的革命。正像近代天文學的奠基人哥白尼由於把恆星的運動部分地歸之於觀察者的運動從而解釋了恆星的表面上的運動一樣,康德則通過揭示客體與心靈相符合——在認識中,不是心靈去符合事物,而是事物要符合心靈——而證明了心靈的先天原則如何適用客體。    
  許多論述康德或哲學的著作都包含有關於「哥白尼革命」(弗拉肖斯1962,98ff;杜威,1929,287),「康德的哥白尼式的革命」(波普爾1962,180)的章節。杜威在1929年主持吉福德講座期間,在談到「尋求確定性」時大膽地斷言:「康德聲稱從有知識的主體的觀點來看待世界以及我們關於這個世界的知識,從而在哲學中引起了一場哥白尼式的演變[原文如此,應為革命revolution]」。杜威最後相當不謙虛地把他本人對哲學的貢獻評價為與康德引起的革命同樣重要的另一場哥白尼式的革命。卡爾·波普爾在1954年的一篇論文〔這篇論文後來又在他的《猜想與反駁》重新發表(1962,175ff.)〕中,有一部分專門談到康德的「哥白尼式的革命」。波普爾在此引證了康德的一句話:「我們的理智不是從自然獲得它的規律,而是把它的規律強加於自然」。對此,波普爾評論說:「這個公式概括了康德本人自豪地稱呼他的『哥白尼式的革命』的一個思想」(p.180)。一本專門論述《康德的遺產與哥白尼革命》的著作(維爾萊明,1954)也已出版。在1970年召開的第三次國際康德大會的已經出版的文獻彙編中,至少有三篇論文談到「康德的哥白尼式的革命」(貝克,1972,121,147,239),而且有一篇論文的標題就是「休謨和康德的哥白尼式的革命」(234ff.)。    
  在我們談了這麼多之後,如果再說康德並沒有把他自己的貢獻與一場哥白尼式的革命相比較,無論對於讀者來說,還是對於我本人來說,看來肯定是令人驚訝的。而且我肯定讀者會充分理解為什麼在最後編寫這一章的時候,我不止一次地發現有必要回到康德的《純粹理性批判》(它最初出版時的德文本以及現在流行的三個英譯本L.J.M.D.米克爾約翰,1855;馬克斯·綴勒,1881;諾愛·肯普·史密斯,1929,以及許多重印本)以使我保持確信,在至少三種語言中的如此之多的著名權威可能使這樣一個如此明顯的錯誤繼續存在下去。在1929年吉福德講座的聽眾中,是否可能沒有一個人知道康德的原文,所以可能引起了杜威對他的錯誤的注意?在第三次國際康德大會上,就沒有一個康德學派的學者曾經用德文或英文閱讀康德的著作,並記得他實際上說的什麼嗎?在1974年以「科學與社會:過去、現在和未來」為題的哥白尼學術報告會上宣讀的一篇論文(斯特奈克,1975)對杜威和康德的哥白尼式的革命作了比較(C.科恩,1975)。有一篇學術評論對這篇論文進行了討論(克羅普賽,1975)。這篇評論提出了這樣一個問題:「〔卡爾·〕科恩教授…把杜威的哲學說成是一場真正的哥白尼革命的產物」(105),但是評論者沒有糾正對康德的哥白尼革命的提法;而且,顯然也沒有任何一位讀者這樣做。    
  那些論述康德的哥白尼革命而且實際公康德的所謂類比提供了根據的作者讓讀者參看《純粹理性批判》第二版序言(1787;初版於1781年)。我們一會兒將看到,這篇新的序言是非常有趣的,因為它對科學(數學和實驗物理學)中的革命以及知識發展中的革命進行了討論。關於哥白尼康德實際上是這樣說的(引自康德《純粹理性批判》1926年版,第20頁,即Bxvi頁):    
  於是吾人之進行正與哥白尼之按其基本假設而進行相同。以「一切天體圍繞觀察者旋轉」之假定,不能說明天體之運動,哥白尼乃更假定觀察者旋轉,星球靜止不動,以試驗其是否較易成功(《純粹理性批判》,藍公武譯,三聯書店,1957年版,第12-13頁)。    
  這裡,人們不必是一位德國學者,甚至也無需對德國語言十分熟悉,就可以看到,在我們所引的這段話中,康德所說的是就哥白尼的「基本意圖」或「基本思想」而言,而不是「就一場革命而言」。在今天人們公認可靠和權威的譯本中,諾曼·肯普·史密斯將康德所說的「哥白尼的最初設想」改為「哥白尼的基本假設」。這也許可以提供對康德的意圖的一個合理的解釋,但是,它事實上完全背離了康德本人簡單的和明確的表述。因此,肯普·史密斯也給原來德文中的短語加了一個腳注。他的譯文是:    
  因此我們恰恰應當依據哥白尼的基本假設[mit den ersten Gedanken des Kopernikus」的思路而進行。由於依據「一切天體都圍繞觀察者旋轉」這個假定不能令人滿意地解釋天體的運動,因此他作了這樣一個嘗試:假若讓觀察者旋轉,而星球靜止不動,那麼是否更能取得成功。    
  但是,在肯普·史密斯的那本註釋(1923)中,讀者沒有得到任何暗示,康德寫的是「mit den ersten Gedanken des Kopernikus而不是「mit der ersten HyPothese des Kopernilkus」。    
  康德的這段話清楚地說明了他的意圖。在哥白尼之前的天文學中,人們假定,行星表面運動的所有複雜性都是現實的。但是,在哥白尼之後的天文學中,人們看到,這裡所說的複雜性有一部分是由於觀察者在一個運動著的地球上的位置而產生的。比較早的形而上學也作了類似的假定:事物的所有外部表徵(現象)都具有超出認知心靈之外的一種現實性,正如行星運動的複雜性在哥白尼之前的天文學家看來也具有現實性一樣。然而,康德的新觀點設想:我們知識的對象不是「自在之物」(thingr in them-selves),而是我們的心靈與我們感覺的對象相互作用的結果。所以,康德對『物自體」(things as they are in themselves)與「呈現在我們面前的事物(things as theyappear to us)作了重要區分(肯普·史密斯,1968,38)。    
  康德的做法可能類似於哥白尼革命的傳統觀點,因為在天文學和數學中我們可以看出「長久以來未遭非議的一場革命,或對一個基本設想的徹底修正」(韋爾頓1945,77)。也就是說,「在一種情況下,人們假定的是觀察者的靜止性,在另一種情況下設想的是觀察者的被動性」。許多哲學家指出,康德的所謂革命不是真正哥白尼式的革命。正如貝特蘭·羅素(1948,9)所說,「康德說他完成了一個『哥白尼式的革命』,但是,如果他說完成了一個『托勒密式的反革命』,可能會更準確些,因為他把人重又放回到哥白尼從此推翻人的權威地位的中心」。    
  無論康德的實際意圖如何,他顯然而且肯定不是說他完成了(或將完成)形而上學中的一場哥白尼式的革命。上面我們所引證的那一整段話(B xvi)不包含任何這樣的說法,而且它既沒有提到一場哥白尼式的革命,也沒有提到在形而上學中的任何革命(無論是實際上的或是即將來臨的)。但是,雖然在《純粹理性批判》的任何版本中沒有一個地方提到一場哥白尼式的革命,但是卻存在形而上學中發生一場革命的跡象。尤其值得注意的是,康德沒有提及一個哥白尼式的革命,因為在第二版序言中,他充分展開了科學中革命的概念以及知識革命的概念。然而,在陳述康德的革命觀之前,有必要提一下康德提及哥白尼的其他兩個地方——它們都出現在《純粹理性批判》第二版序言的一個註釋中。在這個註釋中,康德(1929,25=B xxii)解釋了「天體運動的根本規律」——大概是開普勒的法則——如何「給予哥白尼最初僅假定為一種假說的東西以已證實的確實性,且在同時又產生出聯結宇宙的無形力量(牛頓的引力)的證明。」康德又說,假若「哥白尼不敢於在觀察者中而不在天體中探求所觀察到的運動」,那麼牛頓的萬有引力「將永遠木會被發現」。在這些句子之中我不能發現康德表達了這樣一個看法:即他相信曾經發生了一場哥白尼革命;它們甚至可能暗示了這樣一個意思:只是到開普勒和牛頓的時代方發生了一場革命。這些句子確實表明了康德本人所認為的「與[哥白尼的」這個假說相似的觀點的轉變」的作用。就[哥白尼的」這個假設而言,康德「在這個序言中只是作為一個假設提出來的,目的在於引起人們對進行這樣一個轉變(它總是假設的)的這些最初的嘗試的特點的注意」。但是——康德又斷言——這個假設將「在《批判》本身之中,從我們關於時空之表象的性質以及悟性的基本概念而證明其為必然的,而非假設的」。    
  在康德的論述中,哥白尼的名字只是在康德提到「最初的思想」時以及在我們剛剛討論過的段落中出現的。在康德的其他著作中,也曾提到哥白尼,但是都與革命的觀念無關。簡而言之,一場自稱的康德的「哥白尼革命」與歷世紀末所謂的天文學中的哥白尼革命一樣,似乎並沒有多大的現實性。儘管在著名的雜誌上至少有三篇學術文章試圖告訴廣大的哲學家們康德並沒有把他的貢獻與一場哥白尼式的革命相比(克羅斯,1937;漢森,1959;恩格爾,1963),但是,著名的哲學家們在自己的書和文章中仍然給予「康德的哥白尼式的革命」以一個顯著的位置。    
  康德對於科學中革命的看法    
  《純粹理性批判》第二版序言中對科學中的革命的討論是值得注意的。18世紀的許多學者認為,革命,以及在科學中產生某種全新東西或直到那個時候才存在的某種東西的突然的、引人注目的飛躍,推動科學向前發展。康德就是這樣一位學者。他所談到的第一場革命是找們知識的激動人心的變化。這場革命所包含的「革命」一詞的新的含義逐漸為人們普遍使用。就他使用「革命」這個術語而言,嚴格地說,康德是一個新思想家(現代人)而不是一個傳統擁護者;他所說的「革命」不是指某個循環的變革或某個盛衰,或回到從前的某個更理想的狀態,而是與過去進行完全而徹底決裂的一個根本的、前進的步驟。    
  在康德看來,第一個革命發生在數學之中並且在於把一種陸地測量的經驗知識轉變成一個演繹體系。「真實的方法」如同「在論證等邊三角形性質的第一人(不問其人為泰勒斯或其他某人)的心中顯現的」「新的光明」而被發現。關於這件事,康德說(1929,p.19=B xi-xii):    
  他所創建的真實的方法,並不在檢驗他在圖形中或在圖形之赤裸裸的概念中所見及的事物,以及由此以理解圖形之性質,而在發現所必然包含於「他自身先天地構成的概念」中的事物,由他所呈現此先天的事物於他自身的構成方法,以把它表現於圖形之中。假若他以先天的確實性而認識任何事物,那麼,除去必然由他自身依據他的概念所加入於圖形中的東西之外,絕不附加任何事物。    
  康德在這裡把「科學的蕩蕩大道」與「盲索」作了對比。這個對比或差異並不總是容易理解和把握的。但是,從根本上康德似乎要說,在邏輯中,理性僅論究其自身,但在科學的幾何學中,理性則被用於它自身之外的某些事物——如幾何圖形——尤其是等邊三角形。思想中的革命(Revolution der Denkart)在於認識到,「無論是經驗的觀察,還是對概念的分析都無助於我們證明任何數學的真理」(佩頓,1937,366)。僅用眼睛觀察,或者依靠檢查以確定等邊三角形的性質是不夠的,考察關於這樣一種三角形的概念也是不夠的。相反,「我們必須運用……康德所說的概念的『建構』;也就是說,我們必須先天地展示與我們的概念相一致的直覺。」因此,「康德認為最早的數學家的發現似乎是」(同上):    
  必須依據他本人思索的並先天地展示出來的合乎概念的東西構造圖形;而且,為掌握一定的先天的知識,除去必然由他自身依據他的概念所加入於圖形中的東西外,絕不附加任何事物。    
  康德認為(1929,19=B xi),幾何學的這個根本的轉變「必定是由於某一個人的高明思想所引起的革命」。因而,這個人指出了「這門科學必須進入的途徑,遵由這個途徑,方可能得到所有一切時代及其無限擴展中的確實的進步。」    
  康德堅持認為,「這場思想革命「Revolution der Denkart」遠比發現繞行著名的好望角的航線要重要得多」。然後他又提到「這場革命的紀念」。所以,在一頁之上幾行文字之中對革命有三種不同的提法(兩次是作為「Revolution」,一次是作為「Veranderung」提出來的)(p.19=B xi)。    
  在緊接在後面的較短的段落(192,19-20=B xii),康德從數學轉向「自然科學——這裡所說的自然科學,是建立於經驗的原則之上的」。自然科學花費了比數學長得多的時間才進入「科學之大道」的。康德說,「只是在一個半世紀之前」,培根才「部分地開始」這個轉變並「在一定程度上在那些已經走上」創建一種以經驗為基礎的科學——這可以說「是一場思想革命的意想不到的結果——的道路的人們中間激起了新的生氣和活力。    
  在下一段,康德毫不掩飾地「推溯實驗方法史的正確途徑」。在此,他僅僅提到伽利略、托裡拆利、施塔爾這幾個人的實驗以為例證。他斷言,物理學經歷了一場「其觀點中的仁慈的革命「其思想的有利的革命y』。對於康德來說,「物理學中的『仁慈的革命』所依據的『幸運的思想』是,當理性必須在自然中探求而非虛構事實時,凡由理性自身的淵流而不能知而只能從自然學習的東西,理性必須在這個探求之中把它自身置於自然之中的東西作為其指導」。正是在這方面,「自然研究在數世紀的冥行盲索以後才進入科學的堅實的道路」(pp.20-21=B xiv)。    
  此神話的起源    
  在討論了數學以及實驗的或以經驗為基礎的物理學之後,康德轉向了形而上學,「一門完全孤立的思辨的理性科學」(p.21=Bxiv)。他把這一學科與數學和自然科學作了比較。他指出,數學和自然科學是「由於一場突發的革命而變得今天這樣繁榮的」(pp.21-23=B xv-xvi)在這個討論的第三頁上出現了「mit den erstenGedankendes Kopernikus」這樣的用語。我們已經看到,這一說法可以逐字譯為「就哥白尼的最初思想而言」(with the first thoughts ofCopernicus)。在這裡,康德的觀點顯然是,哥白尼已完成了從一個靜止的觀察者的看法向一個旋轉的觀察者的觀點的轉換。他表明,當人們使觀察者的運動脫離太陽、行星、恆星的已觀察到的或表面的運動時,那麼就會出現變化。因此,康德所理解的哥白尼的「最初思想」似乎是在邏輯在先而非歷史連續的意義上說的。而且,如果康德想說哥白尼開始或創始了——天文學中、科學中或思想領域——的一場革命,那麼他又為何不這樣說呢?因為,就在前面幾頁,他還在討論科學中的革命,而在這一頁一開始他又談到科學中的革命,顯然,這樣一場革命的概念在他的思想中佔據顯著地位。不管康德是否認為有一場哥白尼革命,他在《純粹理性批判》第二版序言中肯定沒有這樣說。這個事實在討論康德對哥白尼的評論被置於其中的科學革命和思想革命的時候,似乎是更為重要的。當然,在提到哥白尼的那一段的開始就提到革命也不可能導致註釋者們認為康德提到了一個哥白尼式的革命。    
  康德說,他認為他的書給予形而上學以科學方法的確定性。他堅持認為,哲學家應當嘗試模擬數學和自然科學的進行程序,至少「就它的作為同樣的理性知識類推於形而上學的模擬可能允許的範圍而言」是如此(1929,22=B xvi)。此後,康德又談到他留給「後人的遺產是一種成體系的形而上學」。他說,「這是一件不可輕視其價值的禮物」,因為「理性將因而能遵循科學的堅固的道路,而不是像以往那樣沒有審查和自我批判地冥行盲索」(p.30=B xxx)。    
  能說形而上學中的這樣一個變革就是一場革命嗎?康德對此作了肯定的回答。他說,他的論述的目的在於「改變當前盛行的形而上學的方法,並且遵循幾何學家和自然哲學家的做法,由此在形而上學中發動一場全面的革命〔eine ganzliche Revolution](Bxxii)。因此,康德加入了18世紀科學家——西默爾、拉瓦錫、馬拉——的行列。這些科學家都說自己的工作就是引發和製造革命。但是,康德既沒有說這場革命是哥白尼式的革命,也沒有舉哥白尼或天文學為證。因為,在任何已知的信件、出版的著作或手稿中,康德都不曾提到一場哥白尼革命。所以,他不可能說過,他對哲學的重大貢獻是(或將是)引發一場哥白尼式的革命。    
  那麼,我們所見到的文獻又怎麼可能是如此錯誤呢?一個可能的解釋是:在一個段落開始的時候論述了形而上學中的革命,而在此之前的一段有一個比較長的腳注,其中談及哥白尼和牛頓。註釋者們的錯誤可能由於把關於形而上學中的革命的句子與前面的那個腳注合在一起了。但是,因為康德用的是「幾何學家和自然哲學家的例子」,而非天文學家的例子,所以在我們看來,任何可能的(儘管是未必有的)聯繫都是與一場牛頓式的革命而非哥白尼式的革命的聯繫。無論最初錯誤的根源如何,作者們顯然是彼此以訛傳訛,而沒有仔細審查其來源。儘管有三個關於康德從未描述過一場哥白尼式的革命的告誡,而區也沒有多少人說康德在形而上學中引發過一場哥白尼式的革命,但是,這個錯誤在哲學文獻中還是年復一年地存在了下來。    
  正當我完成對這一章的最後修改時,我又見到四本繼續存有這個長期錯誤的書。一本是羅傑·斯克魯頓寫的,作為「昔日名人」叢書之一由牛津大學出版社出版。作者在書中強調「康德所說的他在哲學中『哥白尼式的革命』」(1982,28)。另外一本是已故的恩斯特·卡西爾的一部偉大的傑作(初版於1918年)。這部著作已譯成英文。書中一篇新的「英文版導言」(1981,vii)一開始就討論了「康德在哲學中的哥白尼式的革命」。我們在其中還讀到:「哥白尼革命是建立在一個全新的哲學觀和哲學方法的基礎之上的,康德把這種新的哲學觀和哲學方法描述為批判的和先驗的」(p.viii)。    
  在研究歌德、康德和黑格爾的一本一流的著作中,沃爾特·考夫曼寫道(1980,87—88):「康德聲稱完成了一場哥白尼式的革命」。但是,考夫曼認為,在《純粹理性批判》中,康德「完成了一個反哥白尼的革命。他顛倒和推翻了哥白尼對人的自尊的震耳欲聾的攻擊」,因為他「使人重新回到了世界中心的地位」。《科學史辭典》(1981)中有一個論述哥白尼革命的非常有洞察力的條目,它強調這個表達方式可以有兩種含義:其一是哥白尼「將一種日心體係引入天文學」,其二是「這樣一種體系以帶有開普勒所提出的橢圓形軌道的經過修正的形式在17世紀牢固地確立起來」。該條目最後評論到:「人們同康德一樣,用『哥白尼式的革命』這個概念普遍描述任何能夠促進思想進步的觀念的根本改造」。但是,在這同一本辭典後面有關康德的條目中,對所謂哥白尼式的革命沒有任何涉及。    
  把哲學或形而上學中一場自稱的哥白尼革命歸因於康德並非最近的發明。在1799至1825年期間,至少有四位研究康德哲學的作者——在出版物或講座中——公開說,康德本人期望或者已經著手進行哲學中的一場哥白尼式的革命。一位在德國生活多年的法國人夏爾·德·維拉爾把大量解釋康德思想的出版物獻給了他的同胞。在1799年《北方的目擊者》中一篇關於《純粹理性批判》的文章裡,維拉爾說道,康德對人類知識和推理的沉思「使他認為在形而上學中需要一個類似哥白尼在天文學中完成的革命」(p.7)。然後,維拉爾用與康德本人在《純粹理性批判》第二版序言中描述「哥白尼的最初思想」時(B.xvi)所使用的相似的術語和措詞,解釋了康德革命的性質。在另一部著作《康德哲學》中(1801,PP.Viii-x),維拉爾暗示,笛卡爾、拉瓦錫以及哥白尼和康德已經引起了一場思想革命。    
  十六年後,維克托·庫辛重新提出了康德的哥白尼革命的話題。庫辛是他那個時代閱讀最為廣泛的哲學普及者之一,而且他的書有許多版本並一再重印。1817年他在巴黎大學文學院主持講座期間,把康德與哥白尼革命聯繫在一起。他的這些講演直到1841年才出版。編者為此所寫的「按語」說,這些講演是在法國大學中對康德體系的最早介紹(1841,iv-v)。在第二版(1846,1:105-113)中,人們清楚地知道,庫辛在1816年也講授過康德的思想,但是在那時,他的德語水平特別差,故他不得不依靠康德著作的拉丁文本和法文的二手著作。在1817年,當他能夠從德文原文閱讀康德著作時(1:255,n.2),庫辛解釋說,「康德在形而上學中引起了一場與哥白尼在天文學中引發的革命相同的革命」。在他1820年的講演(1842,1846,1857年版;1854年英文版)中,庫辛說,「康德意識到他正在進行的革命;他充分認識了他所處的時代並理解了時代的需要」。然後,他又用與他在1817年的講演中幾乎相同的語言重新概括了康德《純粹理性批判》第二版序言。    
  在1818年,菲利普·阿爾貝·斯特普費爾寫的一篇論述康德的重要文章被收入參考著作《全傳》第22卷中。該文的一個腳註解釋說,夏爾·德·維拉爾本來在寫這篇文章,但他後來又讓斯特普費爾代勞,因為即將離開人世,故他無力賦予這篇論文以預期的形式。斯特普費爾討論了康德《純粹理性批判》第二版(但在第239頁他又稱第三版),並且明確把完成哲學中一場哥白尼革命的思想歸於康德。他說,康德「認為他有責任在思辨科學中引發一場他的卓越的同胞、普魯土人哥白尼已在自然科學中完成的革命——這個類比是康德本人的思想」(p.239)。在pp.239-240,斯特普費爾相當詳盡地發揮了這一思想,最後他明確地提到哥白尼:「我們將不再圍繞事物旋轉:由於使我們自己成為它們的中心,所以,我們將使它們圍繞我們旋轉。這就是哥白尼的革命」。類似於庫辛的描述的這個陳述,將使康德具有托勒密而非哥白尼的地位。但是,無論庫辛還是斯特普費爾,似乎都沒有像後來人那樣認識到,可以把這場革命叫做托勒密式的反革命。    
  1825年,在《朗迪南西斯百科全書》(第20卷)中一論述哲學的條目裡,托馬斯·沃格曼從《全傳》中引證了一段把康德與一場哥白尼式的革命相聯繫的文字並譯為英文。雖然這段文字是由斯特普費爾所寫,但是沃格曼卻把這個條目歸維拉爾所為。根據沃格曼的譯法(p.151),康德「認為他注定要在思辨科學中完成一個類似他的卓越的同胞、普魯土人哥白尼在自然哲學中已經完成的革命;這個類比的想法最初是由康德本人作出的」。沃格曼繼續隨著斯特普費爾發揮。斯特普費爾最後得出結論說(同上):「我們將不再圍繞事物旋轉,而是在使我們自己成為它們的中心的同時,使它們圍繞我們旋轉。這就是哥白尼的革命」。    
  沃格曼在《朗迪南西斯百科全書》有關哲學的條目及其他條目中把康德與革命和哥白尼聯繫起來。在關於哲學的條目(1825,129)中,沃格曼對康德和哥白尼展開了充分的比較,同時又特別指出:「我禁不住對這兩位偉人進行有希望的類比。康德創立了一種與哥白尼的理論同樣富有想像力的理論;而且,如果它像哥白尼的理論那樣經受住時代的檢驗,那麼它將引發和完成的革命同樣也將是光榮的」。    
  維拉爾(1799)、庫辛(1817;1820)、斯特普費爾(1818)和沃格曼(1825)並不是在這個比較早的時期把康德與哲學中的一個哥白尼革命聯繫起來的唯一的幾位作者。另外一個人是斯塔爾夫人。在1813年倫敦版的《論德國》(這也許可以看作是第一個版本,因為1810年的巴黎版在法國被禁止發行,那時,該書的印刷尚未完成),她斷言(3:13-14)。    
  路德說,「人類精神就像是馬背上的喝醉酒的農民;當他在這邊起來後,他又倒向另一邊」。所以,人在他的兩個本性之間不斷地來回變動、搖擺:有時,他的思想使他脫離他的感覺,而有時他的感覺又吞噬他的思想,而且他又企圖把一切都歸於思想或感覺。不過,在我看來,誕生一種堅定的學說的時刻已經到來。形而上學必將經歷一場像哥白尼在宇宙體系中完成的革命那樣的革命。它必須把我們的靈魂重新放回到那個中心去並使之像太陽那樣轉動:外部的客體環繞著它而運動,並且從它那裡獲得光明。    
  這段話是斯塔爾夫人在談到培根時說的,但是,在《論德國》的同一部分對德國哲學的進一步論述表明,斯塔爾夫人所思考的是整個德國唯心主義哲學(一般)和特殊的康德哲學。    
  斯塔爾夫人並沒有說康德本人期望一場哥白尼式的革命,但是維拉爾說康德認為這樣一場革命在形而上學中是需要的。庫辛認為,康德著手在形而上學中引發一場哥白尼式的革命,而且斯特普費爾說康德認為自己有責任在思辨科學中造成這樣一場革命。值得人們注意的是,斯特普費爾的討論概括說:「C』est larevolution de Copernic」,沃格曼譯為:「這就是哥白尼式的革命」。人們也許注意到,除去維拉爾之外,所有這些作者都把康德對「哥白尼的最初思想」的類比發展成為一個隱喻,這個隱喻遠遠超出了康德在直接談及哥白尼的文字中實際上所包含的鮮明性和含義。    
  卡爾·萊昂哈德·萊因霍爾德的例子是大為有趣的,因為他是18世紀80年代康德哲學的一個著名的宣傳者和解釋者,而且,他還談到康德著作中對革命和哥白尼的論述。萊因霍爾德似乎並沒有專門就一場哥白尼革命明確寫過著作或文章,但是,其中至少有一段可能使其他人把康德與一場哥白尼革命聯繫了起來。萊因霍爾德對康德《純粹理性批判》的探討是比較早地介紹和描述這部著作的輔助材料之一。這個探討見於1794年他的《糾正過去哲學家的誤解》一書第2卷中。在第7部分「論《純粹理性批判》的基本原理」,萊因霍爾德論述了康德《純粹理性批判》第2版序言。他說,康德在該序言中以一種非常有趣的方式指明了形而上學迫切需要通過「批判」來進行的「思想轉變」(p.411)。接著,他又相當詳盡地摘引並評釋了康德關於革命的言論(pp.411-415)。在第415頁上,他把在康德的《純粹理性批判》第二版序言中相隔幾頁的兩種陳述並列在一起(見B xvi和xxii頁):    
  「這種情形正與哥白尼最初的思想的情況相同。哥白尼假設一切天體都圍繞觀察者旋轉,因此不能很好地說明天體的運動。於是,他假定觀察者旋轉,恆星靜止不動,以嘗試其是否更易於成功」。——「依據幾何學家和物理學家所確立的例證,使形而上學革命化,以改變迄今為止一直流行的形而上學的程序,這種嘗試即純粹思辨理性批判的主要目的」。    
  在此,這些段落是未加修飾逐字逐句直譯過來的,所以,人們也許會明白,它們的並列怎麼可能影響到後來的讀者並使他們稱康德在形而上學中的革命為一場哥白尼式的革命。萊因霍爾德本人並沒有明確說過一場哥白尼式的革命,儘管他認為康德「創始並引入了現在完全不可避免的革命」(pp.415-416)。    
  然而,早在1784年,萊因霍爾德(p.6)就認為啟蒙運動是一場革命。而且,在他著名的《康德哲學信札》的第一篇信札——這篇信札寫於1786年8月,因而早於《純粹理性批判》第二版序言——中,萊因霍爾德就已經把康德與革命(pp.124—125)和哥白尼(p.126)聯繫在一起了,但是,他並沒有把兩者合在一起從而使康德成為一場哥白尼式的革命的發起者。    
  在19世紀中葉,威廉·休厄爾非常謹慎地對康德本人的論述作了忠實的概括。在他的《歸納科學的哲學》(全稱為《以歸納科學史為依據的歸納科學的哲學》)(1840)中,他寫道:「康德的見解所引起的沉思人類知識的習慣方式中的革命是最全面的。他本人完全不公正地把它與哥白尼的太陽系理論所引起的變革相比較」。休厄爾讓讀者參看「康德的《純粹理性批判》序言,第xv頁」,他明確把康德關於形而上學中一場革命的論述與哥白尼所引入的新的觀點區別開來。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第16章 德國不斷變化著的革命語言    
   在前面的章節中,我們主要通過法語和英語——在17和18世紀進行學術討論的兩種主要的日常語言——的著作描述了科學這一概念和名稱的演變、發展,以及這個概念在科學變革中的運用。在這個時候,德語尚未成為世界上科學家們、政治和社會思想家、哲學家、歷史學家和神學家的通用語言;它成為一種通用語言是19世紀的事情。但是,對革命的討論,以及關於在討論中所使用的語言的一系列爭論開始於18世紀末期。這些討論和爭論的方式此後一直影響到德國的思想以及有關這一主題的寫作。    
  看一看德文有關革命的文獻,人們就會對兩種用法之間的爭論留下深刻印象:法文中的「revolution」(革命)一詞和可以提出的德文中的代用詞,這些代用詞中最主要的是「Umwalzung」(暴力變革,徹底變革,革命),其他還有「Umdrehung」(旋轉)、「Umsturz」(推翻,顛覆)、「Umschwung」(驟變,根本改變,轉變),「Umlauf」(循環,運轉)(和「kreislauf」<循環運動>)。另一主要用法是德文中的「Umkehren」(翻轉,顛倒,回返)。其他的用詞還有:「Veanderung(改變或更迭),「grosse Veranderung」(大變革),Staasveranderung(國家的變革或更迭)。    
  『Umwalzung』一詞來源於『um』(環繞、旋轉)和『Walzen』(滾轉、旋轉,如同英文中的『Waltz』<華爾茲舞>),而且因此是德文中「革命」一詞的同義詞。『Umdrehung』通常用其旋轉的直接含義(革命);例如,德文中『R P M』(revolutions per minute)的同義詞是『U/min』(Umdrehungen in der Minute);『Drehung』的意思是(像車輪那樣)旋轉、轉動,因此也包含著循環交替或革命的意思。「Umstarz」具有「推翻」、『傾覆」.「瓦解」、「顛覆」、「顛倒」、「天翻地覆」的意思,因此也包含著社會和政治的「顛覆」、「推翻」、「劇變」和「革命」的含義。「Umschwung」意指「回轉」,「突變」、「改變」和「回轉」。『Um-lauf』的含義是天文學中的「運行」,也意指「循環」;這後一種含義也用『Kreislauf』一詞表達(正如用『Blutkreislauf』一詞來表達「血液循環」一樣)。動詞『Umkethen』還意指「旋轉」或「顛倒」(倒轉,顛覆)。它也許是與『Umwalzung』最接近的詞,而且是16世紀通用的德文詞中與『revolution』在意義上最接近的詞。因此,當路德抨擊哥白尼體系(對此,他只聽說過,但從未研究過)時,據說他(在他的「席間話」或「餐桌談話」中)曾經說過這樣的話:「Der Narr willdie ganze Kunst Astronomiae Umkehren」(這個愚蠢的傢伙企圖推翻整個天文學的)。在進行這同一個討論的一篇拉丁文報告中,哥白尼被視為一個「企圖推翻整個天文學的」人(「qui totam astro-logiam invertere vult」),這裡「invertere」的意思就是「倒置』域「顛倒」和「推翻」。    
  因為『revolution』是一個從法文來的(最早是從拉丁文產生)詞,所以格林兄弟(Grimm brothers)著名的《德語大辭典》未曾收入(R捲出版於1893年〕,這使得學者們追溯德國著作家們從中世紀一直到最近使用幾乎所有主要語詞的方式。但是,在18世紀中葉,詞典編纂者約翰·海因裡希·策德勒並沒有表現出如此狹隘的民族主義思想,而且在他的巨著《世界百科大全》(從1732年到1750年共出版了54卷)中『die Revolution』這個條目收入第引卷(1742)。在這一條目之下共有兩個定義,但未作任何引證或舉例。第一個定義涉及政治的變革:革命「是說一個國家在其行政和政策方面經歷了一次重要的變革」。這個定義是相當寬泛的,因此它同樣可以包括進這樣一個革命的概念:革命是確立某種全新的、沒有前例的東西的行動。同時,它也包含這樣一個思想,即一場政治革命是一個週期性的循環現象,是向某個先前狀態的回復。第二個定義顯然是循環論的:行星環繞太陽作軌道運行的週期。    
  儘管策德勒引入並介紹了『die Revolution」這個概念,而且它作為一種德文的表達似乎已完全融合到德語中來,但是,後來的詞典編纂者並沒有如此簡單地接受這個外來詞。約翰·克裡斯托弗·阿德隆(Johann christoph Adelung)在1774-1780年編纂的四卷本《高地德語方言詞典》並沒收入「革命」(Revolution)這個條目,雖然「革命」(Revoution)這個條目出現在1793-18O1年增訂的六卷本中。在這兩個版本中間,曾發生過兩個值得注意的事件:法國大革命,以及加速用他們的德語同義語取代外來語詞的運動。例如,法語中的『edition』一詞在這時被放棄,轉而贊成將兩個詞根譯成德文:『Ausgabe』(版,版本,版次)。18世紀末這個民族主義的爆發可以與希特勒執政時代的做法相匹配。例如,在希特勒上台以後,外來詞(如『Telephone』被勒令由它們的最相近的純粹德文的同義詞取代(如『Telephone』就由『Fernsprechapparat』取代)。    
  阿德隆對上述兩個事件作出了強烈反應。他直接提到法國大革命,並且討論了將『Revolution』一詞譯成德語的嘗試。阿德隆像策德勒那樣,劃分出了不同的革命變革的類型(革命變革被界定為「事物的過程或關係中的一種全面的變化」):(1)自然的革命,或自然中的革命是指改變了地球面貌的偉大事件。(2)公民(社會)革命則是指一個國家的政體或制度組織的徹底變革,這樣一些變革通常都伴隨著暴力,如在以共和制取代君主制的過程中所表現的那樣。這方面的例證有英國的光榮革命和法國大革命。阿德隆強烈反對「近來」用一個德文詞取代『Revolution』(革命)一詞的企圖。他特別指出,在所提出的替代中,「最不成功的」是『Umwalzung』和『Staatsumwalzung』(「顛覆」和「國家的顛覆」),因為它們只是「一個外來詞的字面解釋」。其他這樣的詞還有『Veranderung』或『Umanderung』(變化,改變),『Umschattung』(改造),『Hauptveranderung』(主要或首要的變化),以及『Staasveranderung』(國家的變革或改變)。他斷言,如果人們不得不去在德文找一個『Revolution』(革命)的同義詞的話,那麼,『Umwandlung』(改變,轉變,改造)可能是被優先考慮的。    
  對阿德隆的回答見於約阿希姆·海因裡希·卡姆佩的兩卷本詞典(1801年)中。卡姆佩抨擊阿德隆是一個「吹毛求疵的語言學家」,並且要求德國人用他們自己的詞彙『Umwalzung』取代外來詞『Revolution』,以作為表達政治變革的語詞。卡姆佩還誇耀說,正是他本人在1792年的一篇政治著作中引入了『Umwalzung』這個詞,用以指稱法國大革命。而且,他不客氣地斷言,在過去十年中,數以千計的德國著作家都「稱讚」他在他已經引入的新的意義上使用『Umwalzung』。一位批評家指出,『Umwalzung』意指一種有形的和有規律的運動(如同地球圍繞它的軸旋轉一樣),因此,用於政治變革是不適當的。儘管這裡所說的政治變革有些是以一種和平的、有序的方式發生的,但是,許多其他變革並非如此——尤其是那些受選票和群眾行動影響的政治變革。卡姆佩暗示,革命的唯一可允許的含義是一個週期性的事件的最初的詞源學的意義,因此這個詞不能表示在政治革命中所發生的各種政治變革。此外,他還指出,『Um-wal-zung』中的音節間的連接是比『Re-vo-lu-tion』中音節的連續更和諧悅耳的。    
  卡姆佩沒有討論『Revolution』或『Umwalzung』可以正當地運用於任何激進的變革而不是在政治學領域運用的可能性。這是更為奇怪的,因為他引證了康德(以及赫爾德)的一些話,以說明主要的德國思想家對『Umwalzung』的用法。但是,正如我們已經看到的,康德談論過科學和哲學中的「革命」。幾年前,《康德全集》的前九卷都附有一個經計算機編排的動詞索引(馬丁,1967-1969)。這個全集包含了康德的全部主要著作。表達革命意義的語詞出現的次數如下:    
  die Revolution  57    
  der Umlauf    33    
  die Umdrehung  25    
  die Drehung   15    
  die Umwalzung  12    
  der Umschwung  10    
  der Umsturz   7    
  der Kreislauf  6    
  顯然,康德使用『Revolution』(革命)一詞的次數幾乎是他使用『Umwalzung』一詞次數的五倍,而且比使用任何其他同義語要經常得多。    
  康德在大量著作中都曾求助於革命概念。在他早期的科學著作——特別是那些論述天文學的著作,其中最著名的是他的《自然通史和天體理論》(《宇宙發展史概論》)(1900,1970年版;初版為德文版,1754)——中,對天體的沿軌道運行作了相當多的論述。在其《學院之爭》(1798;參見康德《全集》,1902年版,第7卷,第59,85,87,88,93頁)這篇論文中,他討論了政治革命。在一本論述宗教的小冊子(《在理性範圍內的宗教》)中,他兩次特別提到「人的氣質中的一場革命」(1793;康德,1960,41-43)。但是,除去在其《純粹理性批判》第二版序言中對科學中兩次偉大革命的討論外,康德似乎沒有更多地考慮科學中的革命。    
  康德的同時代的人歌德多次提到法國大革命以及在意大利、西班牙、葡萄牙發生的革命。它們多見於書信、詩歌、散文和遊記中。在為他所翻譯的狄德羅的一篇論文(1798-1799)所寫的序言中,歌德指出(1902,33:206-207),狄德羅已經引起了一場「藝術中的革命」。歌德認為,每一個「藝術中的革命」都會促進「對自然的全面認識」。歌德在他的自傳《詩與真》(1811-1831)中說,在文學中也發生了革命。他本人就參加了不止一次「德國文學的革命」(同上,1902,24:52)。他在1820年說,展望中的某些發展也是「革命性的」(37:119-120)。那些斷絕和放棄對過去的依附或迷戀的人總能產生一個革命性的變革」(「revolutionaren Ubergang」)。在他的一個格言中(4:221),他談到那些認為他們可以保持克制的弱者的愚蠢的『革命觀點』(「revolutionare Gesinnungen」)。    
  歌德對於科學中的革命的看法主要表現在他的引起人們廣泛爭論的《顏色學》(1810)以及輔助性著作《顏色學史資料》中。這是歌德展開對科學史論述的唯一著作。在這部著作中,歌德稱讚培根擁護一門以經驗為基礎的科學。儘管曾經接受傳統的亞里士多德哲學的教育,但是培根卻贊成以經驗為基礎的科學,這對於歌德來說恰為一典型例證,即通過這種方式,「革命的思想」,即「革命的思維方式」可以作為獨立的個人的貢獻,而不是在普遍的社會背景之下的緩慢的吸收,而得到發展(1947-1970,6:147)。歌德還特別指出,培根的能力和活動是「對權威的反叛」(「gegen die Antoritatanstrebende」),並且用「revolutionarer Sinn」(「革命的意識」)這個短語來描述培根的思想和影響的特點。他具有一種革命的意識和精神;這種意識和精神最充分地表現在他的關於自然科學的著作中(p.152)。這是歌德就在一場激進變革的意義上的科學中的革命這一主題所曾作出的最清楚的表述。    
  但是歌德的確贊成科學變革的循環論,雖然當他在《顏色學》中就這一主題進行討論時並沒有在這種意義上使用「革命」這個現行的詞。他認為,歷史就像是活的有機體,從來就不是靜止的:「一切事物都不是靜止的」。事物在不斷進步,但它從來就不是直線的,所以,前進的運動是循環的,實際上是螺旋狀的或盤旋上升的——就如同植物的生長一樣。歌德對植物的螺旋狀生長趨向進行了極富創造性的研究。就這種關於歷史以及科學的歷史發展的觀點而言,歌德受到維柯的《新科學》的影響。《新科學》是啟蒙運動時期表述循環論歷史觀的主要著作。歌德閱讀了這本著作並贊成其學說(菲埃托爾1950,131)。在其筆記中,歌德詳細地展開了一系列的循環,以描述科學的成長和發展(見格羅特1972,14—18)。    
  在德國有關革命的著作的歷史中,亞歷山大·馮·洪堡的觀點是特別重要的,因為他的著作被如此廣泛地閱讀。他在1845年到1862年期間撰寫並出版了五卷本的《宇宙》這部空前的科學巨著。在這部巨著之中,洪堡試圖運用受過教育但沒有經歷專門的科學訓練的大眾能夠理解的語言,對整個宇宙的物質結構進行精確的全面的描述。這部著作對所討論的每一主要學科的科學史都作了表述。據估計,這部著作在19世紀50年代銷售了八萬多冊。幾個不同的英文譯本也已出版。    
  洪堡把宇宙的歷史劃分為七個時期。第一個時期開始於古希臘,而最近一個時期則是以17世紀望遠鏡的發明為開端的一系列科學發現。他寫道,假如印度人的(印度-阿拉伯)數字系統為希臘人所知的話,那麼,在關於宇宙的數學知識中就可能會產生一場革命(「eine Revolution」)(1845—1802,2:198)。洪堡聲稱,哥白尼已在天文學的世界觀中引起了一場革命(『Umwandlung』,198),並且也引發了一場「科學的革命」(『Wissenschaftliche Revolution』,350-351)。洪堡寫道,「哥白尼所引發的科學的革命難得連續不斷地向前發展,以達到它發現宇宙的真正結構的目標」。當洪堡轉向17世紀和望遠鏡發現之後的天文學,談到伽利略和開普勒時,並沒有像談及哥白尼時那樣使用「革命」這個術語。就此而言,他也許是步歷史學家J.-S.巴伊的後塵。洪堡也並沒有認為牛頓的成就是一場「革命」,也許是因為在這部著作中,牛頓及其萬有引力定律沒有引起充分的重視,而且只是附帶地提及。這可能是歌德著作的一個影響。歌德的《顏色學》的大部分章節致力於反駁牛頓的著名的光的理論,並且用歌德本人的理論取代這種理論。歌德和洪堡是非常好的朋友。洪堡哲學的許多思想都受到歌德哲學的影響或者說與歌德的許多哲學思想相似。    
  洪堡探討了「進步的速度得以迅速提高」的方式或途徑,並且提出了「所有自然科學中都期待週期性的、無止境的改造和轉變」這樣一個思想(同上,3:24)。但是,如果說在德文版的《宇宙》中只在幾個地方提及科學中的革命,那麼讀者在E.C.奧特(Otte)所譯的英文版中可能會發現有比洪堡當初寫這本書時更多的地方提到了革命。例如,奧特(1848—1865,1:48)寫道:「愉快的革命」,其實,洪堡原來在這裡所說的只是「die gluckliche Ausbildung」(愉快地造就、培養)。    
  在19世紀另一位重要思想家G.W.F.黑格爾的早期著作中(1817),人們發現,黑格爾依照布豐、赫爾德和施勒策爾的方式探討了地球上的革命。在其《哲學史》中,黑格爾稱以康德為中心德國哲學時期一場「思想方式中的革命」(1927-1940,19:534)。他還堅持認為,來源於牛頓和洛克著作的「形而上學的經驗論」可以看作是精神活動中的「完全的革命」。雖然黑格爾稱讚牛頓和洛克的「形而上學經驗論」是革命性的,但他對牛頓進行了激烈的批判——這一態度和立場後來一直延續到恩格斯的著作中。他嘲笑牛頓的光理論是「野蠻的」(1970:2,139),並且嚴厲批評牛頓在實驗方面的愚笨和錯誤(同上;參看,1927-1940,19:447)。特別是他嚴厲批評了牛頓在《自然哲學的數學原理》一開始對開普勒的面積定律(聯結各行星到太陽的半徑向量在等時內掃過等面積斷作的所謂數學的證明。他把牛頓關於正弦和餘弦在無窮小三角形中可視為相等的設想看作是違背了數學的基本原理(1969,273)。此外,而且更為嚴重的是,「數學完全不可能證明物質世界的質的規定,因為它們是以題目的質的特點為基礎的定律」。但是,黑格爾在談到歷史中的革命時的確曾提及科學中的革命。在他的《哲學全書》的第2部分自然科學中,黑格爾說:「一切革命,無論是科學中的革命或世界史中的革命,其發生僅僅由於精神〔Geist〕改變了它的範疇以理解和檢查屬於它的東西,以便以一種更真實、更深刻、更直接和更統一的方式獲得和掌握自身」。    
  弗裡德裡希·恩格斯著名的科學著作《反杜林論》的另一個標題是《歐根·杜林先生在科學中實行的變革》。在英文中,這一標題被譯作「歐根·杜林先生在科學中的革命」。但是,人們對於恩格斯的意圖尚存有一些疑問,因為他在文中用了兩個詞:『UmwalZung』和『Revolution』。這一問題顯然使一位法國翻譯家感到困惑。在第一個法文版本(1911)中,翻譯者不願用「歐根·杜林先生在科學中的革命」這個可疑的標題,而是採用了一個描述性的標題:「哲學,政治經濟學,社會主義」,以「反對杜林」為副標題。然而,作者在修訂本書時把這一標題改為「歐根·杜林先生在科學中引起的混亂」(1932)。恩格斯在這部著作中沒有一處提到科學的『Revolution』或『UmwalZung』(參見下面第23章)。    
  在19世紀,如在20世紀一樣,『Umwalzung』作為『ReVolution』的對應詞而流行和通用。兩者之間主要的差異似乎是(而且現在仍然是):『Umwalzung』很少用於——就我所知———循環的或週期性的事件,如一顆行星在其軌道中運行(revolution),而且通常也不用來指示「重大的」政治革命,如法國大革命或俄國革命。科學家們(如阿爾伯特·愛因斯坦)在談及科學中的革命時,既用『Umwalzung』,也用『Revolution』。然而,我還沒看到有誰用『Umwalzung』來稱呼科學的革命(Scientific Revolution)或產業革命(Industrial Revolution)。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第17章 產業革命    
   產業革命並非科學中的一次革命,甚至也不是直接或主要以科學的運用為基礎的一次革命——我們這裡所說的革命是指像在19世紀下半葉發生的染料製造業中的革命這樣的名副其實的革命。但是,它是一場其時間跨度包含美國和法國的革命以及化學革命的革命,而且,它像化學革命一樣,在那時被認為是人類事務中的一場革命。因此,在任何歷史中都必須認識到,這場革命的中心論題包括對在政治領域之外發生的革命愈益增強的自覺和意識。    
  在此我不想探究產業革命的性質和重要性,關於這一主題已經產生了大量的學術文獻。這樣一個探究將使我們遠離話題,而考慮超出本書主要焦點的論題。在我們目前的條件下,產業革命主要對於它的歷史編纂學中的相似之物(和不相似之物)有意義,而且對於科學革命和科學中的革命的概念也是有趣的。    
  產業革命與科學革命或科學中其他革命共同的主要的歷史編纂學問題是確切地介定名稱的含義;然後是一個雙關問題:這樣一場革命何時發生,它實際上是否已經發生。當我們把《社會科學百科全書》(1932)和後來的《國際社會科學百科全書》(1968)中對待產業革命的態度作一番比較,那麼,關於這些問題的觀點的前後變化就一目瞭然了。前者用十三個對開頁的篇幅介紹「產業革命」,而後者只是告訴讀者「參見『經濟增長』,『經濟和社會』,『工業化』『現代化」』這些條目。依照思考社會科學的新的時代,產業革命不再是一個主要範疇。事實上,在這四個條目當中,只有一個條目(「工業化」)提到了產業革命。其中有兩段專門論述這一事件。第一段指出,這個短語「長久以來一直被用來指稱大約從1750年至1825年這個時期」。在這一時期,「機械學的原理,包括蒸汽動力,在英國被應用於製造業」,從而引起了「經濟結構和經濟增長中的一個顯著變化」。第二段強調,「在學者們中間,就產業革命在英國的發源這個問題」尚未達成「一致意見」,並且指出最近學術界的看法(迪恩和科爾,1962)「對在英國經濟的產業結構長期演化的過程中產業革命的古典時期的特點提出了疑義」(p.253)。    
  甚至1932年那個比較舊的條目在一開始就注意到,這個名稱「作為一個稱號,被公認是不能令人滿意的」,甚至被人們稱為「一個不幸被選擇出的稱號」。它指出,「人們主要是反對用革命這個詞」。經濟史學家「運用了這個短語」,但是,他們這樣做反而「使得人們更含糊並作許多內心的保留」(p.4):    
  他們不喜歡在這個術語的任何一般可以接受的意義上所說的在經濟事務中發生革命的提法。伯尼說,「突然的巨大的變化與經濟發展的緩慢的漸進的過程是不一致的」;塞說,「在經濟史的大舞台上,沒有發生過任何突然的場景的置換;而李普森經過對17和18世紀的研究之後斷言,「在經濟發展中沒有任何中斷,卻總有一個恆久不變的進步和變化的趨勢,在這個趨勢之中,舊的東西與新的東西幾乎是人們感覺不到地摻雜在一起」。    
  不過,1932年的《社會科學百科全書》承認,「儘管存在許多含糊不明之處,但是這個術語還是維持不變,而且也沒有創造出更好的詞來取代它」。在關於「產業革命的觀念」的一篇演講中,G.N.克拉克牽強附會地指出,當S.J.克拉彭「撰寫關於1820年以來英國經濟發展史的偉大的權威著作時」,他「避免了提出一個替代〔產業革命」的術語的學究式的想法,但是(我無意認為)他從未用過這個術語」。    
  關於「革命」一詞在科學中的第一次使用,科學史學家們有各種各樣的看法。關於產業革命,安娜·貝贊森發現,保羅·曼托克斯在1905年曾把這個概念和名稱歸於阿諾德·湯因比(那位知名的歷史學家的伯父):「我們認為,這個提法來自阿諾德·湯因比」;而且,大約在十年以後,W.E.拉普爾德(1914年4月)指定1845年為「這個術語第一次見諸出版物的時間」,並巨斷言,弗裡德裡希·恩格斯是第一個「公認的使用者」。最近(1962),E.J.霍布斯鮑姆在他的《革命年代,1789-1848》中寫道:「正是產業革命這個概念反映了它對歐洲的比較緩慢的影響。那個事件在這個詞出現之前就已在英國存在了。直到19世紀則年代,英國和法國的社會主義者——他們本身就是一個沒有前例的團體——才發明了它;這可能是由法國的政治革命類推出來的」(P.45)。    
  最早明確提到工業革命也許是在1788年,當時阿瑟·揚指出,「一場革命正在醞釀之中」。他所考慮的一個典型的例子就是新近發明的棉織機被應用於羊毛工業。其他人顯然使用了諸如「偉大的和非凡的」、「極其令人驚奇的」、「超出人們想像力的」這樣一些短語來描述新的技術和工藝(包括蒸汽動力,焦炭煉鐵,新的陶瓷工藝和紡織機),雖然只有阿瑟·楊實際上使用了「革命」這個術語。但是,一年之後,1789年在法國發生的事件,使革命這個概念和名稱以其目前最通常的用法而流行開來。而且此後不久,許多人在法國都提到技術和工藝中的「革命」和工業革命。    
  我們對於這個概念和名稱在法國產生和發展的歷史有更多的瞭解,因為(安娜·貝贊森在1921-1922年)對這一主題的詳盡而充分的研究特別探討了法國的來源。到19世紀20年代,「產業革命」這個術語在法國似乎是相當普遍的。例如,在1827年8月27曰《世界箴言報》(Le Moniteur Universel)的一篇文章中,「偉大的產業革命」(GrandeRevolution Industrielle)這個詞組以斜體的形式出現在那一頁的中間。普羅斯佩·德洛內在1829年把甜菜取代亞麻栽培(flax culture)形容為「這場產業革命的另一個犧牲品」的例證。甚至更早,就有人提到工業領域中的一次革命,儘管沒有明確使用「產業革命」(revolution industrielle)這個術語。安娜·貝贊森所發現的最早的例子是埃爾伯夫的尚貝(在1806年12月27日)提出的一條規則。該規則認識到,「這場革命已經給產業帶來了好處」。1819年,法國化學家讓·安托萬·夏普塔爾曾提到紗線製造業中的變革,認為它是「工藝中的一次偉大革命」。在1836年對關稅的一個著名的討論中,拉馬丁指出,「它是一場全面的革命,1789年的商業和工業」因此在經濟領域把「這場全面的革命」與政治領域中的法國革命所產生的變化聯繫在一起。    
  對於科學史學家來說具有特別重要性的是19世紀早期在法國提出的這樣一個觀點,即應用科學和專門技術知識在法國工業革命中具有決定性作用。這同人們通常所持的普遍看法形成鮮明對比:在英國,工業革命所依靠的與其說是科學的應用,不如說是技術和機械的獨創性。安娜·貝贊森援引了許多例證,其中一個例證引自1804年關於染色工藝的一部著作:    
  在這方面,在我們當中發生了一次可喜的革命;我們的工廠不再交託給無知的工人;相反,人們在其大多數中發現了非常文明的有知識的人,受過良好教育的物理學家,而且,人們必須重視他們,以推進實用工藝的進步。    
  在1837年,產業革命顯然已載入經濟史的文獻——J.A.布朗基的《政治經濟學史》之中。不到十年,弗裡德裡希·恩格斯就已經把無產階級的崛起與產業革命聯繫在一起了。他的《英國工人階級狀況》(1845年,英譯本,1858,9)開始一段是這樣說的:    
  英國工人階級的歷史是從18世紀後半期,從蒸汽機和棉花加工機的發明開始的。大家知道,這些發明推動了產業革命,產業革命〔既是一場社會革命,也是一場經濟革命,因為它〕同時又引起了市民社會中的全面變革,而它的世界歷史意義只是在現在才開始被認識清楚。    
  卡爾·馬克思在《資本論》中至少兩次使用了「產業革命」(industrielle Revolution)一詞,但是,他既沒有讓人們特別注意這個詞,也沒有詳細說明它的意義;他只是「把它作為某種讀者可以理解的東西附帶地介紹的」(克拉克1953,14)。    
  阿諾德·湯因比死後出版的《英國工業革命講演集》(1884)為那些在英國工業化的經驗中看到一種類似於歷史的偉大政治革命的革命的模式的後來的歷史學家樹立了榜樣。湯因比選擇1760年為那次革命開始的日期,而其他著作者原來傾向於他1750年至1760年這一時期作為開始日期,而另有其他一些作者(如約翰.烏爾裡克·內夫)則把革命的開始追溯到16世紀中葉。湯因比影響的範圍和程度在本世紀初明顯地表現出來;此時,保羅·曼托克斯的重要的綜合性著作《18世紀的產業革命》(1905;英譯本,1928;1964年第12版)在它的第一頁上指出,湯因比創造了這個名稱。此後,有大量的書籍和文章以產業革命為主要論題,而且,產業革命甚至顯著地出現在書和文章的標題中,儘管就這個術語的意義尚存在相當大的分歧。例如,在初版於1948年並反覆再版的一部著作《產業革命1760-1830》中,T.S.阿什頓(他遵從湯因比把1760年作為產業革命開始的日期)對「革命」一詞是否確當表示懷疑(因為「『革命』包含著實際上並非經濟發展過程特徵的變化的突然性」)並且堅持認為,「變化並不僅僅是『產業的』變化,而且也是社會和思想的變化」。關於這次革命的一個問題是,這次產業革命不像政治革命而像科學革命,延續了相當長的時間,含括兩個世紀中約七、八十年。此外,「革命」也不完全是產業的革命,因為產業革命的某些最「革命的」方面恰好是人口統計學的(人口規模的變化以及農村和城市人口傳統比例的變化)、農業的和經濟的(商業、貿易的增長,現代競爭體制)方面。    
  至少對於那些認為「產業革命」是一個有意義的概念的著作家來說,它似乎引起了非常激烈的爭論。我們在第26章將看到與西波拉(Cipola)所表達的下述觀點(1973,7)相似的關於科學革命的大辯論的一些實例(巴特費爾德,史密斯,奧恩斯坦):    
  在1780年至1850年這一時期不到三代人中,一場在人類歷史上沒有先例的影響深遠的革命改變了英國的面貌。從那時起,世界不再是清一色的。歷史學家經常使用或誤用「革命」一詞意指一場激進的變革,但是,從來沒有什麼革命像產業革命這樣是如此激動人心地「革命的」——也許新石器時代的革命是一個例外。這兩次革命都改變了歷史的進程,可以說,這其中的每一次革命都引起了歷史過程中的突變。新石器時代的革命使人類從一個由狩獵者的野蠻的群體組成的分散的集團(據霍布斯的名言,這時人類的生活是「孤獨、貧窮、骯髒、野蠻和短暫的」)向一個有點相互依賴的農業社會集團轉變。工業革命則使人由農夫-牧羊人轉變為以無生命能源為動力的機器的操縱者。    
  其他的例證還有:產業革命「在不到兩百年的時間裡改變了西方人的生活,改變了西方社會的性質以及它同世界其他民族的關係」(蘭德斯1969,1);「人類社會的生產力在人類歷史上第一次擺脫了束縛自己發展的桎梏,因此能夠持續地迅速地向前發展,從而達到今天人、商品和公用事業的無限制的增加」(霍布斯鮑姆1962,45)。霍布斯鮑姆(1968,13)斷言:「產業革命標誌著有文獻記載的世界歷史中人類生活的最根本的轉變」。甚至在湯因比的書中也可以找到相當平凡的例子。專門論述「革命的主要特點」的一章開始的兩句話是;「產業革命的實質是用競爭取代以前控制和決定著財富的生產和分配的中世紀的規則。因此,它不僅是英國歷史最重要的事實之一,而且,歐洲兩大思想體系——經濟科學以及與之相對應的社會主義——的產生和發展也都歸功於它」(P.58)。在這一章中,湯因比強調人口的迅速增長和「土地革命」,這兩者「在18世紀末偉大的工業變革中發揮了製造業中的革命——通常人們更注意這個領域的革命——所具有的同樣巨大的作用」(p.61)。    
  20世紀伊始,一些著作家即開始設想其他的工業革命。《社會科學百科全書》(1932)提請人們注意兩部著作。在這兩部著作中,作者把第一次世界大戰後「朝向合理化的努力以及由於電力和新的化學工序的出現和進步而發生的變化」看作是「新的產業革命」(W.米金)和「第二次產業革命」(H.S.傑文斯)。這兩部著作還提出,甚至在這次產業革命開始之前,已經發生了其他的工業革命。早在1894年,J.R.格林夫人就曾寫到15世紀英國的產業革命,而且在我們自己所處的時代中,H.范韋爾韋克已考慮過11世紀的一種「產業革命」,而V.戈登·查爾德則在自己的著作中談及青銅器時代末期的一次「產業革命」。這個設想產生過其他工業革命的過程與科學史學家們關於已經發生過不止一次科學革命的討論不無相似之處(請參看上面第6章)。    
  產業革命與科學革命的相似之處還在於這樣一個方面,即一些歷史學家傾向於把這兩種革命看作是連續的過程,一直延續到2O世紀,甚至延續至今。因此,埃裡克·霍布斯鮑姆(1962,46)特別指出,產業革命「的確不是一個有開始有結束的事件。問它將在什麼時候『結束』是沒有意義的,因為它的實質在於,自此以後,革命變革成為規範,它仍然在繼續」。    
  依據這些多變的概念,幾乎所有論述產業革命的作者都認識到,需要使他們的術語更精確。戴維·蘭德斯(1969,1)對這一問題進行了相當細緻而廣泛的討論。他指出:「『產業革命』(小寫)這兩個詞通常指技術創新的複雜性。這裡所說的技術創新用機器代替人的技能,用無生命的力量代替人的和動物的力量,從而促成了由手工藝業向製造業的轉變,而且也因此產生了一門現代經濟學」。這種「產業革命」「已經使許多國家發生了變化,雖然變化的程度各有不同。」蘭德斯進一步說:    
  這些詞有時還具有另一種意義。它們通常被用來概指任何迅速的重大的技術工藝變革,而且,歷史學家們已經談到一次「13世紀的產業革命」,一次「比較早的產業革命」,「第二次產業革命」,「南部棉花產區的產業革命」。在這個意義上,那麼,我們擁有多少歷史地劃定的產業革命的順序,加上那些將會在未來出現的順序,那麼,我們就會經歷多次「革命」;例如,有這樣一些人,他們說,我們已經處在第三次產業革命之中,第三次產業革命是自動化、空中運輸和原子能的革命。    
  最後,蘭德斯注意到當把兩個詞大寫時產生的第三種意思。產業革命這個術語通常「指從農業和手工業經濟轉變到以工業和機器製造業為主的經濟過程的第一個歷史證明」。這次產業革命「是18世紀在英國開始的,然後又以不同的方式傳播至歐洲大陸國家及海外其他幾個地區」。    
  當G.N.克拉克(1953,29)1952年在格拉斯哥就產業革命概念進行講演時,他不禁斷言,「從歷史編纂學的觀點看,產業革命的思想已經衰頹了」:    
  我們不得不承認,這個名稱通常所限定的那個短暫的時期,是一個迅速變革的時期……產生了令人驚奇的新的機器;人口的大規模增長和流動;一種新的社會不滿。然而,這些都不是可以用一句話的公式來概括的經濟生活中一個獨特的突變和盛衰的方面。    
  特別是,克拉克發現,產業革命是有先例的,所以它並沒有什麼明顯的開端。而且,實際的時間表在不同的——雖然是相近的——地點或場合也是不一樣的。最後,他問,什麼革命可能從17世紀開始,而到20世紀仍然尚未完成?我們將會看到,當20世紀的歷史學家深入研究科學革命的時候,這些同樣的考慮幾乎都會出現(下面,第26章)。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第五部分 19世紀的科學進步 第18章 靠革命,還是靠進化?    
   19世紀——科學中的這個時代,從道爾頓的原子論一直延續到普朗克的量子理論,而且其中還包括達爾文的進化論——充滿革命的思想和革命的政治、社會運動。在激進的理論和思想體系的名冊上,記載著馬克思和恩格斯的社會和政治思想,達爾文的進化論,孔德的實證主義哲學和弗洛伊德的精神分析學說。自法國大革命宣告了它的誕生以來,這個世紀又經歷了1820-1824年,1830年,1848年和1871年的革命,以及全歐洲民族革命運動和世界範圍內的革命運動的崛起。1848這一年是特別不同尋常的。以1905年流產了的俄國革命而告終,19世紀毫無疑問是一個「革命的時代」(霍布斯鮑姆,1962)。然而,19世紀也是一個進化的時代。達爾文的進化論,作為那個世紀的主要的新的科學概念,不僅改變了生物學的進程和當時流行的關於科學如何進步的觀念,而且還影響到從社會學、政治科學和人類學到文學批評這樣一些領域中的理論。不過,似乎有些自相矛盾的是,這個在當時佔據統治地位的進化論思想,卻是在科學史上一次最偉大的革命的背景中產生出來的。    
  從那個世紀之初開始,人們似乎普遍在法國大革命的意義上來理解「革命」一詞的含義——建立一種新的秩序,創造一種新的制度,提出一系列新的思想。對幾乎所有的思想家和實幹家來說,「革命」一詞完全失去了它原來所具有的回復。循環或盛衰這樣一些同源學的內涵。但是,在19世紀中期前後,又出現了對這個慨念的新的曲解:「不斷革命」。這種說法是卡爾·馬克思和弗裡德裡希.恩格斯在討論在一個「小資產階級的」民主政治之下,「無產階級的」組織應當堅持什麼樣的立場和態度這個問題時提出來的(馬克思和恩格斯,1962,1:106—117)。馬克思和恩格斯的回答是:「他們的戰鬥口號應該是:『不斷革命」』(《馬克思恩格斯選集》第一卷,人民出版社,第392頁)。但是,甚至比這更早,1848年10月,P.-J.蒲魯東(1923,3:17)就曾公開宣稱:「誰要談革命,誰就必談進步」。他繼續說,由此可見,「革命是,nn permanence(永久地)進行的,而且,嚴格說來,在各不相同的革命中,只有完全相同的革命才是不間斷的」。不斷革命的概念的意義後來慢慢超出純粹意識形態重要性的範圍:在列寧去世以後的俄國,它變成了托洛茨基和斯大林以及他們各自的追隨者之間的一個主要的思想分歧點(參見泰奇,1973,84-92,97-105)。不斷革命無疑是18世紀把革命看作是能夠推翻現存的政治、社會或經濟制度並建立起一種新的政治、社會或經濟制度的某個單一的事件或一系列相關事件這樣一種革命觀的根本轉變。    
  那些在19世紀以科學中的革命為主題著書立說的人沒有明確地運用馬克思的「持續的革命」或「不斷革命」(permanent revolution)這兩個短語,而且也並不是科學在蒲魯東、馬克思和恩格斯的頭腦中產生了這個長期革命的形象。不過,在19世紀,許多科學家和科學分析家開始把科學設想成一個持續的或永無止境的探索。科學探索的這個方面已由一個數學的隱喻表達出來:真理存在於一根漸近線上,這意味著科學沒有任何簡單的有限的終點,真理是一個非常遙遠的目標,我們可以越來越接近這個目標,但永遠不會完全地達到它。    
  所以,隨著19世紀的往前發展,人們承認,在科學中發生了革命,而且科學的發展正是由於革命(也許是一系列不間斷的革命)的推動,但是,人們也逐漸認識到,這樣一些革命可能是長期的——而不像一場政治革命那樣持續幾年的比較短的時間。而且,也正是在這時出現了科學革命的概念:一系列的事件傳播了也許一個世紀或更多的時間,從哥白尼一直到牛頓;在這個傳播的過程中,產生了近代科學。這個概念清楚地出現在奧古斯特·孔德的著作中(參見格拉克,1977,33)。但是,就像孔德的許多思想那樣,我們在聖西門的著作中可以發現這個概念的萌芽。吼德曾當過聖西門的秘書,參看下面第22章。)同時,我們還看到,在19世紀最初的幾十年裡,人們普遍意識到一場長期的產業革命。在20世紀,把科學看作是一個連續過程,或看作是一個長期的、甚至持久的革命這種觀點出現在赫伯特·巴特費爾德的被廣泛閱讀的講演集(949)和魯怕特·霍爾的《1500-188年的科學革命》(1954)中。    
  並非所有19世紀論述科學進步的思想家都接受這樣一個觀點:革命無論怎樣都是理想的或不可避免的。在那個世紀的最後25年中,人們開始期望,科學中的革命是可以避免的,而且在某些思想團體中,人們認為,科學中的革命根本就不會發生。像馬赫、玻爾茲曼、紐康和愛因斯坦這樣一些知名的科學家認為,重大的突破是一個進化過程而非革命過程的組成部分。在1904年聖路易斯世界博覽會期間召開的藝術和科學大會上,西蒙·紐康就「科學研究者的進化」致介紹辭。他堅持認為,這個進化是一個「有價值的主題」(1905,137):「從這個觀點來看,推動人類提高到現在他所處的主人地位的運動的主要動力顯然是科學的研究者……作為使這個研究者的代表們能夠在今天聚在一起的第一個動力,讓科學研究者的進化成為今天我們的有價值的主題。因為我們要通過研究一個有機體產生和發展的各個階段瞭解它的進化,所以,我們必須弄清楚,科學研究者的工作怎樣同他的前輩們所付出的徒勞無益的努力聯繫在一起」。紐康把革命看作是長期進化發展的頂點;它們也許是不明顯的,而且,也許要經過比較深的研究才可能被揭示出來。    
  19世紀將近結束時由革命到進化這種看法的變化,在某種程度上是思想家們對政治和社會發展的一個反應,因為他們越來越強烈地感受到政治革命的消極方面。無論人們怎樣看待法國大革命的目標和理想,但是有一個不可迴避的事實:共和國向一位指導者屈服,並且最終由一個皇帝來統治。舊的貴族保留了下來,而且拿破侖又加封了一些新貴族,這是對所謂「平等」的嘲諷和玩弄,而且人們忘卻恐怖時代猖狂的暴行,可能需要很長很長的時間。必須記住,19世紀歐洲的革命都伴隨著暴力:在1848年革命中,人們依靠街壘和路障進行戰鬥,同時恢復了法國大革命的極端。    
  1830年,歷史學家B.G.尼布爾在他的《羅馬史》第2卷序言(尼布爾,1828-1832,第2卷,第2頁;參見席德爾,1950,237)中寫道:「如果上帝不進行干預」,那麼這個世界就將重新崩潰,就像「三世紀中期在羅馬社會中發生的情況那樣:幸福、自由、教育和科學的絕滅」。四十年後,1871年11月,雅各布·布爾克哈特就法國大革命時代作了一系列演講。他在開始說:「關於這個過程可以說的是,在我們今天所處的時代發生的一切,實際上是一個革命的紀元,而且,也許我們比較接近這個時代的開端,或者我們正處在它的第一二個階段;從1815年到1848年這表面上似乎很平靜的三十年原來不過是那一幕偉大的戲劇中一個幕間插曲。但是,這似乎正在變成與我們的地球上過去曾經發生的所有那些事件形成鮮明對照的一種運動」(布爾克哈特1942,200)。    
  根據關於革命的破壞性的這些類似的評論,我們在看到革命概念——它在20世紀最初四分之三的時間裡一直是一個占主導地位的概念——在2O世紀最後四分之一的時間裡在某種程度上讓位於進化概念時,就不會感到驚奇了。在科學之中,我們也許能夠在地質變化理論中為這個從革命到進化的變化找到證明。這個例子是特別值得注意的,因為它生動地說明了政治領域中的革命的變化著的觀念和經歷對科學思想的實際發展(而不是對關於科學進步或科學史的看法)產生的影響和作用。可以通過比較地質學家在18世紀,19世紀初,19世紀末對「革命」這個術語的三種用法來看這個變化。    
  在18世紀,對於地球歷史的考察一般都遵循布豐關於改變了地球的性質並且改變了地球的結構和地表的革命的看法。與啟蒙運動的傳統一致,這樣一些革命一般被看作是有序的發展過程的特別重要的間斷性的階段,而不是以暴力為特點的災變。在19世紀初,由於法國大革命的影響,革命的形象發生了變化。因此,居維葉使用這一術語時這個術語的含義完全不同於他的前輩們使用時的含義。居維葉充分認識到法國大革命的影響和作用,尤其是它對科學的影響,並且在1827年寫了一本深入研究這一主題的頗有見地的著作。所以,當我們發現(遵從馬丁·魯德維克的建議1972,1O9)居維葉改造了布豐地球上的革命的概念,而賦予它一種1789年以後的意義,也不會驚奇。這樣一些革命不再僅僅是一系列地殼蝕變的連續,而其中最後一次蝕變又是(在布豐看來)由人造成的。現在,它們變成了猛烈的、突變的事件,同時伴隨著生命自身的毀滅。在這方面,居維葉所說的革命不僅包括地質學的變化,而且也包括動物群和植物群的古代種類的滅絕;我們通過對古化石記錄的研究,知道這些物種在過去的時代是存在的。    
  到19世紀末,人們普遍反感和厭惡「革命」,並且期望,地質學家現在在說明地球歷史的時候完全沒有必要再使用革命這些字眼。目的在於運用達爾文對「物種進化」所作闡釋的地質學的類比和類推——它已經取代了居維葉用以解釋在古化石中所發現的植物和動物的演替的災變或革命的演替——取代關於這樣一些革命的舊的看法。威廉漠裡斯·戴維斯在1904年聖路易斯藝術和科學大會上的致辭中清楚地表達了這個觀點。W.M.戴維斯用進化和革命這兩個概念評價19世紀期間地球科學的進步和發展。當然,他充分認識到「以19世紀下半期的進化論哲學取代19世紀上半期的目的論哲學的那場革命」(1906,494)。他斷言,「這場革命使我們關於地球及其居民的看法發生了深刻變化」。他堅持認為地質(理)學家應當在比達爾文的自然選擇「更廣泛的意義」上使用進化這個術語。他的這一見解在目前條件下具有更重要的意義。在對地質學變化的討論中,他斷言,「我們非常高興用進化所表明的平靜的過程取代我們的前輩們的激烈的革命」(p.496)。    
  看來似乎相當奇怪的是,當激烈的革命活動與反對這一活動的行動交鋒的時候,像查爾斯·達爾文和天文學家、哲學家赫歇耳爵士這樣的本質上保守的人對科學的看法可能如此激進,以致他們認為「革命」是一個值得稱讚的成就。達爾文和赫歇爾都把查爾斯·賴爾對地質學的影響是一場革命,而且達爾文還進一步正確地預言,當他自己的思想被普遍接受時,生物科學中將發生一場「重大的革命」。這個使一門科學「革命化」的觀念,在19世紀實際上是相當普遍的,儘管到那個世紀末出現了偏離這個概念的運動。1845年,有一篇關於顯微鏡和組織學的演說驚呼電流的發現「使整個化學和相當大部分的物理學革命化」的規模和範圍(貝內特1845,520)。在達爾文發表他關於進化論的第一篇論文那一年(1858),倫敦林宗協會主席預言,生物學中一場革命的時機已經成熟。在1888年對病菌生源說的一次討論(康恩1888,5)中,有人解釋說,當那個時代的醫生還是學生的時候,這一理論就被嘲笑過:「所以,他們仍然會拒絕接受一種使關於疾病的概念如此革命化的理論」。在拉普拉斯的一本傳記(阿喇戈1855,462;1859年版,第309頁)中,弗朗索瓦·阿喇戈認為開普勒和牛頓所取得的成就是「天文學中的令人驚歎的革命」。在《哈來斯新月刊》雜誌的一篇文章中,一位美國記者(賴丁,1878)說:利斯特的「治療創傷的消毒方法幾乎使外科手術革命化」。    
  在認為科學是通過緩慢的積累還是更激進的革命觀而發展這兩種看法之間的緊張狀態,在尤斯圖斯·馮·李比希的著作中得到生動描述。李比希是19世紀中期最傑出的科學家之一。在1866年一篇題為「科學思想的發展」的論文中,李比希提出了一個相當新穎的主張:由於大量研究者的漸漸積累起來的貢獻,幾個世紀以來,科學一直在平穩地往前發展」(見李比希,1874)。這方面的一個例證是現在關於大氣中氣體的性質的思想的確立是幾千年來成百上千人努力的結果。這也許是對關於科學發展的「累積觀」或「增長觀」的最早的正式描述之一。    
  當然,如李比希在另一篇論文中認識到的,偉大的科學家所作出的貢獻對於科學的進步是極為重要的。為了表明這樣一些貢獻的精確性質,他拿一個圓周運動作類比。他說,這個運動是變化著的半徑的循環。他說(同上,273),「進步或發展是一個圓周運動,在這個運動中,半徑變長,而且,假若我們的知識視野要開闊一些的話,那麼,任何一種新的富有成效的思想必然要由現存的思想來補充」。他這樣解釋這個過程:「從偉人們的最有影響的成就中去掉他們從其他人那裡得到的思想,總會剩下某些其他人所沒有的東西——通常只是一種新思想的一小部分,然而,也正是因為這一點,一個人才成其為偉人。」對科學的這個特殊看法拒絕靠革命而發展的概念。但是,李比希在一個「自傳提綱」(1891,36;1891a,277)寫道,「通過貝采利烏斯,H.羅斯、密切利希、馬格努斯和維勒這個學派,有機化學中一場偉大的革命已經開始。」    
  在反覆再版並很有影響的一本《19世紀歐洲思想史》(初版於1903年)中,歷史學家J.T.默茨他自己歸入到拒絕主要根據革命來看待那個時期的19世紀的那些學生之列。默茨拒絕「把19世紀的思想看作根本上革命的思想」,因為「破壞的工作就其比較早的和比較激烈的階段而言,屬於上述時代」,屬於一個「被正確地稱之為一個革命的世紀的時期」(1896,1:77-78)。在隨後幾頁,默獲探討了「革命精神」的破壞性特點。所以,他說,「破壞工作的確仍在進行之中;在這個建設的或重建的工作中間,我們仍要目睹革命精神的作用」。作為「這些破壞性影響」的一個例證,他指向了「在康德哲學和在其進一步發展中蛻變為一種膚淺的唯物主義和一種絕望的懷疑論的唯心主義學派中產生和形成的新思想」。    
  默茨如此沉湎於革命和破壞的相同意義,以致他甚至公開宣稱他的目的在於「把思想看作是一種建設性的而非破壞性的力量」。所以,儘管他承認,「沒有一個時代像我們這個時代擁有如此豐富的彼此競爭和廣泛交鋒的理論,如此蕩滌舊的觀念,如此破壞許多時代以來一直固守的原則(p.80),但是,他依然強調(「把我的注意力和我的敘述集中在」)「在這個世紀中湧現出來的卓越的和建設性的思想」(p.81):「如此建設性的思想是那些能量守恆和消耗的思想;海損原則,統計學和概率學說;科學和哲學達爾文和斯賓塞科學和哲學中的進化論思想;個人主義和個性學說,以及洛采關於「價值世界的獨特觀點。」所以,默茨對這一主題的發展只在很少地方運用了科學中(或哲學中)革命的概念,甚至作為一個隱喻來使用,無論怎樣都是木奇怪的。我們因此可以賦予他在談到麥克斯韋的電磁理論時使用「革命的」這個形容詞的做法以特殊的重要性。奇怪的是,當默茨在他的敘述中提到麥克斯韋時,他忘記了他原來曾經把革命與破壞等同起來,而且似乎是在他那個時代比較普遍的意義上使用「革命的」這個詞來表示具有特殊效能的激進的創新。    
  默茨生動地描述了一種我已經提到過的現象:歷史學家和科學家關於的許多言論,表達了也許並不代表一種認真而充分地展開的而且一貫採取的哲學立場的觀點。所以。雖然默茨在他的的《19世紀歐洲思想史》第1卷中把革命等同於破壞;但在第2卷,在專門論述科學的兩卷的第2卷中,又在一種完全不同的和更普遍的意義上採用了革命的概念。麥克斯韋的電磁理論並不是默茨把科學同革命聯繫在一起的唯一例證。默茨認為,除之「達爾文所提出的見解」外,科學中沒有什麼其他的思想像「能量的思想」這樣對「一般的思想」產生過如此強大的作用和影響。此後,默茨(1903,2:136-137)指出,「必須創造一個新的詞彙表」,教科書「必須重寫」,「必須用更正確的術語修正和重新表述既成的理論」,「必須用新發明的方法著手解決若干時代以來一直潛伏著的問題」。他說,「把自然看作是能量轉換的運動場」的這些結果,應該看作是「科學思想領域中的革命」。但是,在他隨後對這些發展的描述中,「革命」這個詞和概念顯然是找不到的。    
  儘管利昂·埃里拉和其他人認為科學是一個持久的或永無止境的探索(不管是革命的還是進化的),到19世紀末出現了一個愈益壯大的思想運動,它認為科學是有限的,而且在某些領域是幾近完成的。絕大多數物理學家似乎都持這一觀點,雖然化學家和天文學家也都表達了這一觀點(見巴達士,1972)。關於科學的圓滿性的這個含義的設想,是麥克斯韋在作為劍橋大學第一位卡文迪什教授的就職演說(1890,2:244)中提出來的,即「在幾年之後,留給科學家們的唯一工作將是把[大的物理常數的]這些量度推進到另一位小數」。麥克斯韋本人一直在發揮這個觀點,可能只是抵制它,但是L.巴達土(1972)指出,這個觀點可能比通常人們所設想的更為普遍,尤其是在英語國家的自然科學家中間是如此。    
  關於這個「下一位小數」集合的一個經常被引據的例子是A.A.邁克爾遜,他以測定光速和參與邁克爾遜-莫雷實驗而聞名。在芝加哥大學1898-1899週年大事表中,他發表了他就芝加哥大學賴爾森物理實驗室的忘我精神發表的演說的一個摘要,有一部分是這樣說的(引自巴達士,1972,52):「儘管我們從來都不敢有把握地斷言物理學的未來沒有甚至比過去的那些人物更令人驚歎的非凡人物,但是,絕大多數主要的基本的原則似乎已經牢固地確立起來……一位著名的物理學家說過,物理學未來的真理要在第六位小數中尋找」。邁克爾遜的同事R.A.密立根認為(1950,23-24),這位著名的物理學家就是開爾文勳爵。密立根說,邁克爾遜後來可能「為這句話而深深地自責」;但是邁克爾遜在不止一個場合重複過這個說法。1903年,他在《光波及其應用》一書中說:    
  在測量科學中如何運用極限值呢?簡單和一般說來,答案似乎是:在所有未來的發現中,大部分發現都必定在這個範圍之中。物理學比較重要的基本規律和事實都已被發現,而且這些規律和事實現在被如此牢固地確立了起來,以致由於新發現的原故而取代它們是極其不可能的。不過,人們發現,對於其中的大多數規律來說,有許多明顯的例外,而且,當觀察達到一定局限,也就是說,當實驗的環境達到能夠考察極端的情況時,尤其如此。這樣的考察可以肯定不會推翻規律,而是將發現其作用產生明顯例外的事實和規律。    
  1897年,在倫敦出版了查爾斯·埃默森·柯裡寫的一本書《電和磁的理論》。我不知柯裡為何人(他的名字並未出現於《國民傳記辭典》和《科學家傳記辭典》中,在《世界科學名人錄》中也找不到)。但是,他的書是麥克米蘭公司出版的,而作者顯然是相當有些名氣的,從而有幸請路德維希·玻爾茲曼作序。開始的一句話是這樣說的:「理論物理學的所有學科,除去電學和磁學外,在科學目前的狀態下,都可以被看作是結束了的,也就是說,年復一年,在它們當中只發生了某些無關緊要的變化」。後來因其創造性的研究工作而相當出名的兩位物理學家——普朗克和密立根——都曾表現出對物理學之未來的悲觀主義。1875年,普朗克曾為在古典語文學、音樂和物理學這些學科中為自己選擇一個職業而感到為難。他不顧菲利普·J.G.馮·喬利的勸告,選擇了物理學。喬利教授曾經告訴他,在那一學科中沒有任何新的發現(邁斯納1951,75)。密立根(195O,269—270)說,1894年在哥倫比亞大學,當社會科學的新的「活的」領域剛剛在開闢的時候,他的研究生同學「繼續譏笑他堅守一種像物理學這樣的『已經完成的』而且是『死的學科』」。    
  19世紀有關科學中的革命的思想的整個歷史,完全可以輕而易舉地寫成一本書。三位法國著名思想家——聖西門、孔德和庫爾諾——的思想以及馬克思和恩格斯的影響,我們將在稍後一章中探討。但是,我們將首先轉向19世紀最重要的科學革命,即達爾文的革命。令人啼笑皆非的是,達爾文的革命使進化這個概念廣為流傳,這個概念對於削弱一些科學家對存在科學革命的確信最終起了促進作用。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第19章 達爾文的革命    
   達爾文的革命是19世紀科學中的主要革命。它摧毀了以人為宇宙中心的宇宙觀,而且「在人的思想中引起了一場比自在文藝復興時期科學得以再生以來任何其他科學的進步更偉大的變化」(邁爾1972,987)。達爾文的革命是人們通常所列舉的科學中的偉大革命中所提到的唯一的生物學革命。人們通常列舉的科學中的偉大革命,一般都與自然科學家們的名字聯繫在一起:哥白尼、笛卡爾、牛頓、拉瓦錫、麥克斯韋、愛因斯坦、玻爾和海森伯。正如西格蒙德·弗洛伊德(1953,16:285)敏銳指出的,達爾文革命是給予人類自我陶醉的自我形象以沉重打擊的三次革命之——其他兩次革命是哥白尼的革命和弗洛伊德本人開始的革命。而且,達爾文革命與科學中所有其他革命不同,因為,就我所知,它是在對其理論的第一次充分表述包含著它將產生一場革命這樣一個正式宣言的唯一一次革命。    
  達爾文進化論的巨大的革命影響在某種程度上產生於超出科學之外的內容,產生於人們所說的並存的思想革命。甚至對於科學家們的反應來說,這也是事實,因為科學家同其他人一樣,其看法要受到他們的哲學淙教及其他先入之見的強烈影響。所以,達爾文的一位批評家堅持認為,《物種起源》對他的「道德趣旨」造成了「很大的衝擊」。他說,達爾文是從「原因是上帝的意志」這個觀點出發的。這位批評家說,他能夠「證明」上帝「代表著他的創造物的利益」,而且他擔心,達爾文提出的另一種觀點最終將使人類「受到一種可能使它變得野蠻和殘忍的傷害」。他還擔心,達爾文將使「人類敗落到一個比以前它曾陷入的更嚴重的退化和墮落的境地,因為它的文字記載向我們表明了它的歷史」。這些擔心出現在劍橋大學伍德沃德地質學講座教授寫給達爾文(達爾文,1887,2:247-50)的一封信中。該信最後的署名是「您的忠實的老朋友」亞當·塞奇威克。這個頗具感情色彩的說法強調了赫胥黎對達爾文的告誡中的預言的事實。赫胥黎曾警告達爾文(同上,231):「除非我犯了一個極大的錯誤,不然你就要受到相當多的侮辱」。    
  達爾文對革命的看法    
  在1848年革命席捲歐洲11年之後,達爾文在1859年出版了他的《物種起源》一書。他寫就《物種起源》最後一稿時,正是《共產黨宣言》發表10年之後。《共產黨宣言》不僅宣告了一場即將來臨的革命,而且也使為進行政治和社會革命而採取的行動制度化。達爾文在19世紀40年代和50年代期間閱讀的雜誌中有大量談論政治革命、革命活動,甚至科學中的革命的文章或文字。儘管在英國有一些工業不穩定的跡象,但是,英國人並未感覺到革命的威脅;他們唯一的革命經歷要上溯到1688年的那些日月,而且,與1789年或1848年的革命相比,光榮革命可以說是一個相當平靜的變革。所以,英國的科學家和哲學家可以以一種超然的安之若素的心態來認真思考革命,至少是科學中的革命。在《物種起源》出版前幾十年,達爾文可能早已熟悉革命變革的形象(詳見&19.1),而且他在自己的書中有好幾次明顯談到科學中的革命。    
  其中有一處是在第10章,在此,達爾文稱讚賴爾的「自然史中的革命」。此外,在第9章(1859,3O6)討論「地質記錄的不完全」時,達爾文寫道,「在我們的古生物學思想中發生了一場革命」。在《物種起源》的最後一章(其中對他自己理論作了充分的和正式的聲明)中,達爾文直率地說:「我在本書中所闡述的見解,或者有關物種起源的類似見解,一旦普遍地被採納,那麼我們就可以隱約地預見到,在自然史中將發生一場重大的革命」。這個表述有一種特別的達爾文的韻味。它以一種人們所熟知的達爾文獨有的謙虛體現和包含在「我們可以隱約地預見到」這些詞中,但是,它接著又大膽地和有力地宣告「一場更大的革命」。    
  在一個正式的科學出版物中聲言革命這件事,在科學史中似乎是沒有先例的。許多科學家在通信或手稿中,在筆記或個人的研究日記中都寫道,他們自己的工作或者是革命性的,或者是引起或產生革命的。拉瓦錫在巴黎科學院宣讀了一篇後來發表的論文,該論文提到新的化學,以及必然要用革命(化學基礎中的革命,因而影響到教育)特有的字眼創造出一種新的化學命名法,但是,就像達爾文一樣,他在充分描述新的理論時,沒有使用「革命」這個術語。    
  我們沒有有關達爾文關於革命或關於科學中的革命的思想發展的直接證據。他肯定熟悉居維葉所使用的地質學意義上的革命概念。賴爾的著作繼續了這一傳統。賴爾的《古人類的地質證據》(1914)中有一章論述了過去時代的「許許多多巨大的地質學革命」。我們從達爾文的自傳中還得知,他把法國大革命與暴力聯繫在一起。在描述他在劍橋同亨斯羅教授的交往中親眼目睹的一個可怕的事件時,達爾文寫道,它是一幕「幾乎同法國大革命時期人們可能經歷過的相似的可怖景象」(1958,65)。他說的是,有兩名盜屍的罪犯被逮住了;當他們被押送到監獄去時,「忽然來了一幫兇惡的流氓,把他們攔住,從警察手中奪去了他們,並且拖著他們的雙腿,在泥濘的石子路面上行走」。這兩名罪犯(受害者),「從頭到腳全身都是污泥,滿臉流血:這是被這幫人踢傷和被石塊擊破的」,所以,「他們簡直好像是死屍一般」。長久地埋在達爾文記憶中的這個暴力的經歷,使我們進一步確信,對於達爾文來說,科學中革命的概念並不是一個暗指變化的無用的隱喻,而是指侵犯科學知識的既成體系的基本信念的完全改變。    
  早在Iw年1月11日《物種起源》發表10年半之前,達爾文寫信給英國博物學家約瑟夫·胡克爵士(1887,2:23)說:「光明終於閃現出來」。「我幾乎確信(與我原來所持的觀點相反),物種不是(它就像是坦白一次謀殺)永遠不變的」。我們也許可以同意已故的沃爾特·費伊·坎農的說法(1961):達爾文的確是在認真思考謀殺,思考「賴爾根據他的關於永恆的穩定性的均變論原則所擁護的對一切東西的殺害」。    
  在此後十五年時間裡,達爾文從把科學中的反叛的暴力看作是「謀殺」(破壞)既成的思想這個1848年以前的觀念發展到在1859年驕傲地宣告「一場重大的革命」。在提出謀殺(破壞)和革命這兩種看法之間的這12年時間裡,包括1848年的革命活動及其結果。這些事件在達爾文在那些年中閱讀的雜誌中是很突出的(見&19.1)。    
  我們有直接的證據表明,到1859年,正當達爾文要完成《物種起源》一書的寫作的時候,科學中革命的思想還是虛無縹緲的。林奈學會(倫敦)主席托馬斯·貝爾在他1859年5月的就職演說中探討了科學中的革命,這是對學會過去一年活動的評論的一部分。他說(蓋奇1938,56),「只有在相隔很長一段時間之後,我們才能夠合理地預期任何突然的和輝煌的創新,這些創新將在任何學科的知識的特點上打上一個明顯的和永久的印記」。他繼續說,像「培根、牛頓、奧斯忒、惠斯通、戴維和達蓋爾」這樣的人的出現,「是一種偶然現象」,「他們的生活和經歷是上帝保佑的,目的是在人的周圍環境和追求中引起某個重大的變化」。關於科學革命和革命者(上述六人中有四人是活著的同時代人)的這些評論,是對他的主要觀點的一種註解:「已經過去的那一年,的確不是以任何那些驚人的發現——一它們同時使與之有關的科學部分革命化——為特色的」。這些評論或註解是格外重要的,因為在那一年中,在林奈學會中宣讀了達爾文關於進化論的初步報告和阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士的論文「論變種無限背離其原型的傾向」。    
  當宣讀這些論文的時候,貝爾一直在主持會議。研究林奈學會的歷史學家注意到,「貝爾顯然不怎麼知道或根本不知道在他正在主持的會議上關於整個生命尤其是人類生命的思想中的一場革命的開始」(蓋奇1938,56)。此言甚是!但是,在目前更為重要的是,貝爾意識到在科學中發生了革命,而且生命科學正在為革命作準備。達爾文在《物種起源》中關於自然史中一場即將來臨的革命的論述,可以看作是對貝爾以主席身份所作總結的一個直接回答。    
  達爾文革命的早期階段    
  達爾文的進化論清楚地展示了從早期思想基礎的革命到論著中的革命的發展階段。達爾文在隨海軍考察船比格爾號作環球旅行(1831—1836)期間的經歷是極為重要的,尤其是他對化石的研究以及對「現存的動物在形式上與已滅絕的物種有緊密聯繫這一自然法則的確認」;但是,如恩斯特·邁爾(1982,395)堅持認為的,「在1831年參加比格爾號環球旅行的達爾文已經是一位經驗豐富的博物學家了」。我們有可靠的證據表明(同上書,408-409;薩洛韋,1983),達爾文在剛開始環球旅行時並沒有成為一個進化論者。他的這個轉變發生在1837年,那時,他公開了他的第一個關於「物種的演變」的筆記。    
  達爾文是慢慢得出關於他的思想的結論的。1844年,他寫出了一篇長達230頁手寫稿的論文(達爾文,1958),它包含著後來寫就的《物種起源》的基本內容。因此,考慮到第二年9月的自然選擇理論,而且在大約20年的時間末以任何形式公開他的思想,我們很難說達爾文在1837年變成了一個進化論者。簡言之,思想革命是在1836-1837年完成的;投入革命的第二階段,也就是說,非公開的革命,是1844年形成的。但是,論著中的革命的公開階段是另一個15年之後的事情,那時(1858),達爾文收到了華萊士寄給他的論文,文中提出了自然選擇的獨立見解。    
  從不公開的革命到公開的理論革命這個轉變應當引起注意的一個方面是,達爾文投入到這個轉變之中正是他寫作1844年論文的時候。1844年7月5日,他寫給妻子一封信,信中說,他「剛剛完成」了他的「物種理論」的「草稿」。他請求,萬一他「突然死去」,她「花四百英鎊讓它出版」,同時專門指出,賴爾將是把這部著作付之出版的最好的編輯(「如果他樂於承擔的話」),而且,如果賴爾不能如願的話,那麼福布斯、亨斯羅、胡克和斯特裡克蘭都可以完成這一囑托。達爾文甚至告訴他的妻子,如果他們這些人「誰都不願」接受這個囑托的話,她要設法找到一個編輯,並且告訴她「如果找一個編輯有什麼困難的話」,如何處置這部書稿。    
  正如人們都十分熟悉的,達爾文進化論最初是以達爾文和華萊士聯合論文的形式發表出來的。在華萊士寄給達爾文一篇請求轉交地質學家查爾斯·賴爾的論文之後,達爾文發現它是「異常美妙和有趣的」。實際上,這篇使達爾文感到震驚的論文包含著加文·德·比爾爵士所說(1965,148)的「對達爾文本人關於物種靠自然選擇而進化的理論的簡潔的但卻完美的表述」。達爾文的第一個可敬的本能就是隱瞞他自己的著作,發表華萊士的短文。但是,最後經過賴爾和植物學家約瑟夫瑚克——他們都是達爾文的朋友,甚至更為重要的是,他們是科學和真理的朋友——的勸說,他同意把華萊士寫的論文,與達爾文未發表的1844年論文的摘要,連同達爾文1857年寫給哈佛大學愛沙·葛雷的信的摘錄,同時一起發表出來。其中包含著達爾文一直在寫作的那部著作的「簡短的大綱」。這些書信,連同華萊土的論文都在1858年7月1日倫敦的林奈學會的會議上被宣讀,而且在同年8月20日的《林奈學會會報》上發表,發表時的標題為:「論物種形成變種的傾向,論變種和物種由於自然選擇而永存。」    
  說到人們對這些新思想的承認,達爾文後來寫道:「我們這次發表的聯合論文,卻很少引起人們的重視;我記得當時只有都柏林的霍頓教授,提出了唯一公開的意見;他斷定說,這篇聯合論文中的一切新觀點都是虛假的,而一切正確的觀點都是陳舊的「(1887,1;85)。(達爾文本人沒有出席林奈學會這次著名的會議。)胡克後來告訴弗朗西斯·達爾文(在1886年),他和賴爾「都曾經強調(就博物學家而言)應當充分注意這些論文以及它們對博物學家、歷史學家等等的未來的影響」(1887,2:125-126)。他說,「論文引起了人們極大的興趣」,但是「沒有任何相應的討論」。那次會議之後,人們「平心靜氣地」談論這個新的學說:「賴爾贊成,而且也許我也有幾分贊同……而[林奈學會的]會員們則為此而懾服,他們在其他情況下可能會反對這一學說」。但是,後來成為林奈學會主席的喬治·邊沁在讀了達爾文一華萊士的論文後感到如此「不安」,以致他撤銷了後來準備列入那次會議日程的發言。在那篇發言中,他利用他對英國植物群的研究支持關於物種穩定性的思想」(達爾文,1887,2:294)。    
  這一段插曲說明了人們經常討論的一個問題,也就是說,就對達爾文進化論所作出的貢獻而言,我們應當把多少功勞和榮譽記在阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士的名下?把「達爾文革命」僅僅歸功於達爾文一人是公平的嗎?華萊士的論文,作為激勵達爾文為了發表而迅速完成《物種起源》的一個可讀版本的直接原因,肯定是頭等重要的。而且,我同時認為,單就這一點來說,也是對進化論學說的一個重大貢獻!但是,從對林奈學會發表的1858年論文的謹慎反應看,單單達爾文和華萊士提出的物種依自然選擇而進化的思想的發表,顯然並沒引起那場革命。正如達爾文《物種起源》一書中所說的,這場革命還有待爭論,有待大量的事實來證明。因為這裡所展示的是生物學中的一種新的思維方式和一門全新的科學(見斯克裡溫,1959)。發表的時間是1859年11月24日,而且整本書也即將出版。人們所盼望的第二個版本在大約一個半月後的1860年1月7日同讀者見面。緊接著,第三版也問世了。在兩年之內,一共售出了25000本。    
  有一位科學家在一份科學通報中的確使用了在林奈學會上宣讀的論文。這位科學家就是坎農·亨利·貝克·特裡斯特拉姆。他是一位英國聖公會牧師和鳥類學家,一直從事撒哈拉大沙漠的雲雀和鳴禽的研究。他特別為在這些雲雀和鳴禽的色彩中以及它們的大小和形狀中所看到的「逐漸的」變異或演變打動。1858年,他向他的一位朋友——阿爾弗雷德·牛頓展示了他的研究成果。阿爾弗雷德·牛頓後來成為劍橋大學的第一位動物學教授,那時他剛剛結束對冰島的鳥類考察歸來。當A.牛頓回到家時,他發現有一期八月份的《林奈學會會報》,其中登載著達爾文和華萊士聯合發表的論文。看到這些論文後,他立刻改變了自己的觀點,並且馬上認識到,關於通過自然選擇而進化的新的學說可以證明特裡斯特拉姆的結論以及他所遇見的某些其他的變種。他把這個消息轉達給了特裡斯特拉姆。特裡斯特拉姆在1859年10月的《鶚》雜誌上發表的研究報告談到了達爾文和華萊士給林親學會的通報,並且解釋了自然選擇如何說明了鳥類有一種與它們所處環境的沙地和土壤相配的顏色,從而保護自己免受捕食它們的動物的侵害,並且使它們在自然選擇的過程中處在有利地位;而且,就鳥嘴的不同大小和形狀而言,也是如此,它們因此可以使鳥類在它們要在其中採食蠕蟲的不同種類的土壤中採集食物時更為有利。    
  特裡斯特拉姆在後來的歷史著作中對於1861年在牛津召開的「英國科學進步協會」的會議上著名的赫肯黎-威爾伯福斯論戰作了非常有趣的評論。在這場論戰中,人們一般認為畢曉普·塞繆爾·威爾伯福斯(「油嘴滑舌的薩姆』」)被赫胥黎羞辱和戰敗,而且被迫退出了他在思想上出醜的地方。然而,事實是,威爾伯福斯給當時在場的許多科學家留下了一個深刻的印象。這些科學家中包括特裡斯特拉姆,他第一個在出版物中公開改變自己原來的立場,轉向以自然選擇為基礎的新的進化論。威爾伯福斯的論點使他確信,他當時變成了一個反達爾文主義者,而且在他的餘生中也一直如此,儘管他的朋友A.牛頓曾多次試圖使他重新轉向這一理論。此外,我們也許還可以補充說,威爾伯福斯不僅完全沒有為他的行為而感到羞愧,而且發表了經過擴充和訂正的他在《每季評論》上的談話。這篇論文後來又被驕傲地重印在兩卷本的威爾伯福斯論文集中。(關於特裡斯特拉姆和威爾伯福斯的情況,請參見科恩1984)。    
  最近我有機會重新閱讀了威爾伯福斯的文章,之後我發現,雖然威爾伯福斯激烈地抨擊了達爾文,但他也稱讚達爾文在《物種起源》一書中對科學作出的重要貢獻。威爾伯福斯認為,應當歸功於達爾文的在生物學思想中的主要創新是——一無論人們相信與否——自然選擇的思想。當然,威爾伯福斯並不相信進化,而且因此他把自然選擇解釋為上帝擇除不健全者的過程。在我看來,這似乎是格外值得注意的,因為托馬斯·亨利·赫胥黎——達爾文進化論的主要捍衛者之一——有時被稱為「達爾文的斗犬」,他從未完全接受其理論的這個特別的部分(見波爾頓,1896,第18章)。    
  我們有充足的證據表明,達爾文本人所處時代的科學家和其他思想家認為他的進化論和自然選擇理論是革命性的。在《物種起源》發表前夕的11月21日,英國植物學家休伊特·C.沃森寫信給達爾文說,自然選擇「具有所有偉大的自然真理的特點,它澄清了晦澀不明之處,簡化了錯綜複雜的環節,並且極大豐富了以前的知識」。而且,儘管他提醒達爾文「在某種程度上,需要限制或修改你目前對自然選擇原則的運用,而且如果可能的話,也需要在某種程度上擴展這一原則的應用範圍」。最後他告訴達爾文,「你是本世紀(即使不是所有世紀的)自然史中最偉大的革命者」。20世紀的科學家、哲學家和歷史學家(如恩斯特·邁爾,邁克爾·魯斯,D.R.奧爾德羅伊德和格特魯德.希梅爾法伯)現在也一直認為,科學中的達爾文革命確曾發生,而且達爾文的理論自1859年以來對生物學和古生物學的歷史產生了深遠的長期的影響。自達爾文以來生物學的歷史,尤其是在過去2O年中生物學的發展,表明達爾文的進化論對這一學科產生了多麼深刻的影響。因而,我們這裡所說的達爾文的革命是非常容易地通過對這樣一些革命的所有檢驗的一場偉大的革命。    
  達爾文革命的性質    
  然而,達爾文的學說究竟有哪些革命特點呢?誰都知道,達爾文並非信奉進化的第一個人。實際上,歷史學家似乎並不太情願找出信奉一種一般進化論的達爾文的先驅,甚或那些早就考慮過自然選擇思想的人。但是,我們必須指出的是,1859年以前對這些思想的表述並沒有像達爾文在《物種起源》中所做的那樣,根本改變科學的性質。造成這個差別的一個主要原因,在我看來似乎在於這樣一個事實,達爾文不只是提交了另一篇論文,或者說,他並不只是提出了對一個假說的另一個陳述(不管它表面看來有沒有道理),而是經過認真推理和依據大量經觀察或考察所取得的證據表明,物種經自然選擇而進化的學說,是合乎邏輯的可靠的學說。其中,他把極其豐富的動植物繁殖者的經驗彙集在一起;正如他所說的,這些人實行的是一種人工選擇——從這裡人們可以認識到,自然產生了一種「自然選擇」。他還從動植物的地理分佈中,從地質學史以及有關自然史的其他領域中引證了大量的證據。此外,達爾文以一種引人注目和令人信服的方式陳述了在任何單一物種的個體中自然的幾乎無限變異的事實。這個事實是與種群自然增長法則、與可利用的食物的相應增長的缺乏聯繫在一起的。無論對於他來說,還是對於我們來說,似乎無法迴避的結論是:生存鬥爭,它導致了一個「自然選擇」的過程。後來,他也把這個過程稱作「適者生存」。他在這裡採用了——在A.R.華萊士的建議下——起始於赫伯特·斯賓塞的一個效果不好的使人遺憾的提法。    
  換句話說,達爾文並不只是重新闡述了關於進化發展的某些舊的一般思想,而是為更進一步的討論和科學的發展提出了新的和富有挑戰性的具體論點。我們在他在相繼的地質時代的化石記錄中所發現的不同物種的沿革問題中找到例證。人們提出了大量的解釋來證明這一現象。居維葉提出了一系列「革命」,和毀滅生命的災變,認為此後是新的生命的誕生。查爾斯·賴爾則提出了一個似乎明顯和合乎邏輯的解釋,即在物種之中存在生存競爭,在這個鬥爭或競爭中,一些物種消失了,我們只能通過化石或地質記錄認識它們。賴爾提出了恩斯特·邁爾(1972,984)所說的「一種微觀災變論」,一個「關於物種平穩地滅絕並且被新產生出的物種所取代的概念」。賴爾和居維葉之間就這個主題的看法上的主要差別在於,賴爾把「災變分散成為與單個物種而不是整個動物群相關的事件」。達爾文將賴爾這個物種之間進行競爭的概念轉變成為個體之間展開競爭的概念。    
  根據已被人們廣泛接受的確定的變異的事實,一個物種的個體成員的特點是各不相同的。但是,一些變種相應於環境的性質更適合生存。在隨後的生存鬥爭中,一些變種比其他變種更有利;例如,與背景調合的一種顏色也許有助保護某個物種不被某個捕食者在擇食時發現,而且因此有利於生存,而一種與背景大不相同的顏色則很容易使它被發現和吃掉。達爾文在這些現象中看到,一個個體生存的機會依賴於個體所擁有的特殊的變種(變異)。他把這個特定的有差別的生存過程叫做自然選擇:它是這樣一個過程,在這個過程中,再生產中最終的成功出現在那些其變種(變體)最適合環境,因而最有可能再生產出它們自己的種屬的個體中間。這裡對單一的個體的專注,以及「對有機界一切東西的特點的強調」,在恩斯特.邁爾(1982,46)看來,是認識和思考自然界的革命的新的方法的關鍵:「種群思考」。種群思想家「強調指出,在性方面進行著再生產的物種中的每一個個體與所有其他的個體都是根本不同的」。在研究生物學或自然史的這種新的方式中,不存在任何「理想的類型」,也沒有基本同一的個體的任何「等級」。達爾文的自然選擇進化論,正是以「對每一個體的獨一無二的特點的認識」為基礎的;恩斯特·邁爾認為,這個認識對於達爾文思想的發展來說是「革命性的」。    
  從賴爾的種間競爭概念到達爾文種內競爭概念的演變是對我曾經稱作思想轉變的創造性過程的一個基本說明(1980,第4章,尤其是該章第3節)。產生這個重大的革命越升的原因是達爾文偶然閱讀了馬爾薩斯的著作。我們非常感激桑德拉·赫伯特(1971;而且尤其參見吉塞林,1909)指出了馬爾薩斯在使達爾文注意「對一個物種的個體的……可怕的修剪」——它「促使達爾文把他所知的物種層次上的鬥爭的知識運用到個體層次上的鬥爭中去」——一方面所起的特定作用。然後,達爾文認識到,「物種平面上的生存是進化的記錄,而個體平面上的生存則是它的推進」。簡而言之,賴爾「專注於物種層次上的競爭」顯然使達爾文沒有認識到「個體平面上的『生存鬥爭』的進化的潛力」。因此。赫伯特斷言,對於達爾文在1838年9月28日之後對自然界中的鬥爭的思想進行解釋的可能性所取得的「新的理解」來說,應當把馬爾薩斯「看作是貢獻者而不是促動者」。因為達爾文的自然選擇是以三個要素為基礎的——「個體的變異性,人口過剩趨向,在自然中起作用的選擇基因」(同上,214)——所以,我們可以看到,這個轉變作為達爾文創造性思想的一個階段是多麼關鍵。而且,我們現在可以更加明確馬爾薩斯真正起到的作用,即它並不在於給達爾文所提出的假說增加另一個因素,也不在於給達爾文提供了一個人口增長的數學法則,而在於通過使達爾文「把注意力集中在對自然的競爭刺激——一弱肉強食,饑荒,自然災害——正如它們在同一群體的成員的個體差異上所表現的那樣」,從而引導達爾文把賴爾的概念轉變成一個個體內部的鬥爭。這是向對單一種群的個體中間「生存鬥爭(邁爾堅持這一點,1977,324)的認識的「概念轉變」的決定性因素,是向今天人們所熟知的「種群思考」的決定性轉變。    
  當然,對於充分理解達爾文的思想對馬爾薩斯的感受性以及對導致種群思考(在其中有亞當·斯密經濟思想中的個人主義和競爭的原則,施韋貝爾在1977年,格魯伯在1974年都對此作了揭示)的競爭的重要性的認識來說,還有其他一些必須考慮到的因素。關於這一點,我們也必須充分注意達爾文本人的陳述:自然選擇的概念產生自我的可以稱之為人工選擇——那些為再生產而可能選擇表現出理想特徵的個體的動植物繁殖者的長期實踐——的一個轉化。而且,有一種空幻的看法認為,一個上天注定的過程以一種有點像「選擇」的方式清除了不容易適應環境者。    
  對達爾文學說的反應    
  有人抨擊達爾文沒有遵循據說是公認為有效的研究科學的方式的簡單的規定的模式;從這些抨擊中,可似清楚地看出達爾文思想的革命性質。為了弄清楚達爾文的自然選擇進化論在多大程度上背離了傳統的科學思想規範,譬如說人們在牛頓的自然哲學中所看到的規範,人們只要考慮這樣一個事實就行了:達爾文的進化論不是論斷性的,但仍然是因果律的。也就是說,雖然通過自然選擇和各種其他相近的原則,達爾文進化論把一個原因歸於目前的物種由自然選擇產生的過程,但是,即使具備環境條件的話,這門科學也不能比較精確地預言進化的未來過程。換句話說,達爾文指出,甚至當「不可能對未來作出預言」時,一門科學也可以「對過去作令人滿意的解釋」(斯克裡溫1959,477)。    
  在對達爾文的公開抨擊中,亞當·塞奇威克說,「達爾文的理論不是歸納的——不是以一系列公認的事實為基礎的」(達爾文,1903,1:149頁注),而且,達爾文的方法「也不是真正的培根式的方法」(達爾文,1887,2:299)。他寫信給達爾文說:「你已經拋棄了……真正的歸納法」。但是,達爾文在他的《自傳》(1887,1:83)中聲明,他「應用真正的培根原理,而且絲毫不根據任何已經有的理論,極其廣泛地去搜羅事實」。達爾文非常高興地認識到「所採取的研究方法,無論從哪個方面說,在哲學上都是正確的」(1903,1:189)。亨利·福西特告訴他,根據約翰·斯圖爾特·密爾的看法,達爾文的「推理,自始至終都是相當嚴格地依照嚴密的邏輯原則」。此外,密爾說,達爾文所遵循的「研究方法是這一學科特有的唯一方法」。我們可以理解赫胥黎為什麼對1860年7月《每季評論》中對達爾文的批評尤其感到不快了(達爾文,1887,2:183)。在《每季評論》上的那個批評中,「一位膚淺的冒牌的理工碩士」竟厚顏無恥地嘲笑達爾文「是一個『愚蠢的』人,他竭力『要把他完全不可靠的猜測和臆想的構架支撐住』,而且他『對待自然的方式』要被視為『對自然科學是完全恥辱的』而加以譴責和拒絕」。赫胥黎通過揭露那位批評者對古生物學的無知,以及完全缺乏比較解剖學的知識,而表明這個批評是不合格的;只泉在赫肯黎寫了這些文字之後,他才發現那位批評者是他在牛津的宿敵——一畢曉普·威爾伯福斯(達爾文,1887,2:183)。    
  另一方面,達爾文的敬慕者則把他與牛頓和哥白尼相比——他們是過去的公認的偉大革命的發起者。德國生理學家埃米爾·杜布瓦盾蒙說,達爾文極為幸運地活著看到他的思想被普遍接受和承認(1912,2,29),這與哈維的情況形成鮮明對比。哈維在他那個時代的科學家們欣然承認血液循環之前就去世了。T.H.赫胥黎對於「查爾斯·達爾文與伊薩克·牛頓和邁克爾·法拉第齊名」,並且像他們一樣「提出了一位真理的探求者和自然的闡釋者的崇高理想」這一點毫不表示懷疑(達爾文,1887,2:179)。他還說,就像牛頓的名字「與萬有引力理論」有著密切聯繫,達爾文的名字是同「關於棲息在我們地球上的生物的起源的理論」分不開的。而且,《物種起源》一書是擴展自「牛頓的《自然科學的數學原理》發表」以來產生的「自然知識領域」的「最有效的手段」(p.557)。A.R.華萊士(189,142)堅持認為,《物種起源》「不僅把達爾文的名字放在與牛頓同一個平面上,而且他的著作將永遠被視為19世紀科學成就的偉大(即使不是極其偉大的)著作之一」。    
  甚至達爾文本人也在許多談到接受或反對「牛頓萬有引力理論」的場合,把自己與牛頓相比(1903,2:305)。他極其謹慎和謙虛地堅持認為,他並不想說,自然選擇無論如何都是與萬有引力相當的。而且,他在自己的辯護中確實援引了這樣一個事實:「牛頓不能揭示引力到底是什麼」。達爾文(1887,2:290)還補充說,牛頓反對萊布尼茨並且說:「正是哲學領悟了一個鐘錶的運動,雖然你並不知道為什麼重力往地面傾斜」。    
  達爾文革命的後期階段    
  在《物種起源》出版之後的20年中,英國以及其他許多地方(在這些地方有許多著名的傑出人物,但在法國普遍缺少支持者),大多數生物學家都逐漸改變原來的立場,轉信物種進化學說。達爾文在1878年寫道:「現在,在生物學家中間,對於進化論幾乎取得了完全一致的意見」(1887,3:236)。但是,人們對自然選擇、達爾文關於人類的性選擇和共同由來的思想,似乎並無多大興趣(見邁爾,1982,第501及以下各頁;魯斯1979,8;尤其是鮑勒1983)。在我們剛引證過的那封信中,達爾文承認,「關於方法,諸如自然選擇發揮了多大作用,外部條件起多大作用,或者是否存在某種神秘的、先天的完美趨向,仍然存在相當大的分歧」。如R.W.布爾克哈特說的(《科學》,N83,222:156),「達爾文在其所處時代的最熱烈的擁護者——英國的T.H『赫肯黎和德國的恩斯特·海克爾——對於進化的作用有著與達爾文不同的而巨彼此也互不相同的)理解」。    
  爭論的主要問題是,進化是否是通過一代又一代的繁殖過程中的小的變異的漸漸積累起來的影響而進行的,或者是否大的變異起著決定性作用。另外一個主要的問題產生於對遺傳性的爭論,這個問題在兩個方面使選擇複雜化了:是什麼機制引起自然選擇對其起作用的變異,而且變異又是如何傳給後代的?到20世紀,孟德爾的遺傳學把注意力從自然選擇和小的變異轉向大的變異、突變和不連續變異(參見愛倫,1978;普羅文,1971;魯斯,1979)。此後,自然選擇和達爾文學說開始衰落,這是朱利安·赫胥黎所說的「達爾文學說的黑暗」時期(1974,22ff.)。20世紀30年代,當我開始做研究生的時候,歷史的評價是明確的。有一本我們都曾讀過的權威著作,即埃裡克·諾登捨爾德的《生物學史》(英文第二版,1935))說,「正如人們通常所做的那樣」,把自然選擇理論「抬高到與牛頓確立的引力定律同樣重要的自然規律的地位」是「極其不合理的」,「時間已經證明了這一點」(p.476)。實際上,諾登捨爾德告誡他的讀者,「達爾文的物種起源理論在很久以前就被放棄了。達爾文所確定的其他事實也都僅僅具有次要的價值」。那麼,我們以什麼為根據才能「充分證明」在倫敦威斯敏斯特大教堂墓地中達爾文的墳墓緊鄰牛頓的墳墓呢?諾登捨爾德的答案是,假若我們不考慮他在科學中的地位而是「依照他對整個人類文化發展的影響」——即他對語文學、哲學、歷史觀和人的一般生命觀的影響——來「評判他」,那麼,他可以享有這樣一種榮譽。    
  但是,近幾十年,自然選擇又重新得到認可,並且出現了一種「進化論的綜合」(關於這一點請參看邁爾和普羅文1980年的論述,尤其是邁爾的序言)。換言之,最初的達爾文革命衰弱了,因此出現了一場反對達爾文的反革命,這場反革命不是反對整個的進化論,只是反對達爾文的進化論及其自然選擇的首要概念。恩斯特·邁爾根據「遺傳學家與生物學家之間的概念差別」探討了達爾文主義者或新達爾文主義者與他們的論敵之間的這個分歧,並且指出,這兩個派別分別「屬於兩種不同的生物學,我把它們叫做近因生物學和終因生物學」(邁爾和普羅文1980,9;邁爾,1961)。對於一個局外人來說。構成近來進化論生物學——這是遺傳學家和生物學家共同活動的結果—一特點的「進化論的綜合」,很可能就是第二次達爾文革命或者說是達爾文革命的第二階段,或許也可以說是一場變化了的達爾文革命。但是,人們不應當認為這場革命已經結束。入、們提出了一個重要的修正,它又一次對簡單的自然選擇提出了挑戰,並且根據「不時間斷的平衡」作了說明(見愛爾德雷季和古爾德,1972;古爾德和愛爾德雷季,1977)。    
  達爾文革命在科學之外的影響    
  達爾文的思想在科學領域之外產生了革命性的影響,這一影響遠遠超出了它們對於生物學或自然史的重要性。通過對小說的「進化」一直到社會的進化的研究,「進化」已擴『展到人類思想或努力的各個方面,還有誰不熟識這~點呢?伍德羅·威爾遜在對《美國憲法》的卓越研究中指出,把牛頓的自然哲學原理運用於這一學科是一個錯誤。他說,相反,應當通過進化來理解《憲法》:「政府不是一台機器,而是一個活生生的東西。對於達爾文來說,它是可以解釋的,而對於牛頓就不是這樣」(1917,56)。人們都清楚地知道,在19世紀末,出現了一種被稱之為「社會達爾文主義」的特殊社會思想,它試圖把社會學與進化論聯繫在一起,而達爾文在一封著名的信中曾經說這個聯結是「愚蠢而荒謬的」(1887,3:237)。    
  當然,在達爾文所處的時代,就進化論而言,真正使人們產生震動的是這一理論對《聖經》的字面解釋所提出的挑戰和懷疑。我並不認為,如果問題只是一個動植物的問題,甚或地球的年代問題,那麼會有人如此強烈地臣對達爾文。也就是說。如果沒有必要把人本身也包括進進化的範圍和進化的過程之中,或者沒有必要斷言人類是自然選擇的結果,那麼,宗教信仰者也就不會作出如此強烈的反應。當然,過去(現在仍然)有某些原教旨主義者如此相信基督教聖經的字面解釋,以致他們可能奮起進行武裝反抗,甚至對地球的年代要比聖經中所計算的年代長這樣一個假設提出質疑。而且我們一定不能忘記,同一種原教旨主義信仰者,現正在美國的州議會和法院中進行努力,為將「神造論」與進化論相並列而確立教室中的「平等時間」原則。    
  達爾文在《物種起源》中,只是在一個句子中曾經暗示「人類的起源和歷史,由此也將得到許多啟示」,以圖避開人的問題(1859,倒數第三段)。但是,達爾文的批評者自那時到現在一直強調進化論對我們自身的明顯含義以及顯然無法迴避的結論:人類只是持久的進化過程的一個暫時的最終結果。的確,甚至阿爾弗雷德.拉塞爾·華萊士也不能使自己相信,自然選擇可以解釋或說明歷史中人類的發展,並且認為有必要祈求某個造物主的積極參與(見科特勒,1974)。這個問題是有案可查的。它在1864年第一次出現於《人類學評論》中一篇論「人」的文章中,後又見於《每季評論》(1869)中的一篇書評之中,在這篇書評中,華萊士評述了賴爾的《地質學原理》第10版(1867-1868)和他的《地質學基礎》第6版(1865)。他認為,僅僅自然選擇永遠也不可能產生出人的大腦,人類的語言器官和手等等。達爾文極度痛苦地在1869年3月給華萊士寫信說,「但願你還沒有把你自己的和我的子孫如此斬盡殺絕」。在他自己的那一份《每季評論》中標出這段話時,在「不」字下面連畫了三條線,並且用了一連串的感歎號。    
  達爾文革命大概是科學中曾經發生過的最重要的革命,因為它的效果和影響在許多不同的思想和信仰領域中都是相當深遠的。這場革命的結果是對世界、人和人的制度的本質重新進行了系統的思考。達爾文革命對世界產生了新的看法,它把世界看作是一個動態的、進化的世界,而不是一個靜態的、有系統的世界,並且認為人類社會是以一種進化的模式向前發展的。我們將會看到,卡爾·馬克思甚至預見了技術和發明的進化史,在這個進化史中,達爾文用來說明動物器官的概念將被用來分析人類工具的發展。    
  新的達爾文主義的觀點否認任何宇宙目的論,並且認為進化並不是通向一個「更好的」或「更完美的」型式的過程,而是這樣一系列階段:在這些階段中,具有最適合於它們環境的特殊條件的特點的個體得以繁殖和延續———對於社會來說也是如此。特殊的創造將不再有任何根據。任何「絕對的人類中心說」都將成為過去,因為「共同血統」的原則是對所有活著的生物(包括人)而提出來的。關於這些推斷和結論,我們還必須補充說,達爾文的革命給任何關於宇宙或自然中的目的的論點敲響了喪鐘,因為變異是一個偶然的和無定向的過程。在生命科學中,實現了從比較陳舊的生物學概念向新的人口思維的引人注目的重大轉變。而且,除了這些新的方面外,達爾文還開始了方法的創新,引入了一種新的科學理論,在這理論中,預測的作用是與經典的牛頓的模式不同的。    
  所有這些含義並不是立刻展現出來的,但是,其中有相當部分是如此必然地展現在人們面前,以致引起了直接的激烈的爭論。在歷史上,從未有哪一種科學理論的預言和發表在世界上幾乎所有國家中引起如此直接的激烈的爭論——這是達爾文自然選擇進化論的真正革命的特點的一個標誌。對於這種理論的闡釋、評論和抨擊幾乎是同時開始的,而且一直持續到今天我們所處的時代。在現時代其他科學創造者之中,只有一人是可以與達爾文相比的,他就是西格蒙德·弗洛伊德——這一事實向人們表明了弗洛伊德早期把他自己思想的未來影響與達爾文思想所曾產生的作用相比時表現出的遠見卓識(見下面第24章)。關於進化論及其意義的歷史的、哲學的甚至科學的爭論,在達爾文去世一個世紀之後仍然影響著嚴肅的思想家們的思想,這一點使我們更進一涉確信達爾文學說的非凡的生命力以及他的進化論的深遠意義。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第20章 法拉第、麥克斯韋和赫茲    
   19世紀,在物理學中產生了許多革命性的進步,儘管這些進步——無論就其科學內容或思想內容來說——沒有哪一個像達爾文革命那樣產生過世界性的影響。19世紀物理學所取得的成功,包括新的能量學說及能量守恆定律,光的波動說,氣態運動論和統計力學,電流定律,磁學和電磁學理論,電動機和發電機原理,新的光譜(分光)學說,關於輻射和吸收熱量的發現,把輻射擴展到紅外線和紫外線輻射,以及其他許多諸如此類的進步等等。但是,多數物理學家以及現代物理學的新一代歷史學家一致認為,其中最深刻的一場革命——即使不是唯一的最深刻的革命——是以麥克斯韋的理論而著稱的革命——人們有時把這場革命歸功於麥克斯韋和邁克爾·法拉第,而且有時也被人們比較公正地歸功於法拉第,麥克斯韋和海因利希·赫茲三人。麥克斯韋革命的重要性在於,它不僅對電、電磁和光的理論作了根本的修正,而且是對牛頓的自然科學的思想體系的第一次大規模的修正。    
  雖然這次革命的某些特點可以被所有讀者理解,但是,麥克斯韋思想的核心或精髓,甚至對於許多受過物理學訓練的歷史學家來說,也是難以把握的。這裡的一個主要問題是要弄清楚邁克爾·法拉第的思想與麥克斯韋所發展了的理論之間的聯繫。毫無疑問,法拉第的貢獻是極為重要的,其中包括他關於磁場是由力線組成的重要概念以及關於電磁感應的傳導並不是瞬間完成的而是需要時間的非凡的見識。不過,法拉第從根本上說是非定量的和非數學的系統表達並沒有產生他所說的傳導時間的一個數值。在他的《論法拉第的力線》一文中,麥克斯韋極力讚頌法拉第的含蓄的思想,並且更進一步說,「雖然完全清楚地知道空間、時間和電(磁)力的基本形式,但是,也許是為了科學的利益,法拉第並沒有成為一個職業數學家」。法拉第「用自然的非技術的語言」表述了他的思想,而且,——麥克斯韋說——「我寫作這篇論文主要是期望使這些思想成為一種數學方法的基礎」。所有研究過這一學科歷史的人們都告誡我們,如果把麥克斯韋的「貢獻僅僅看作是在闡釋方面的貢獻,那麼就會嚴重低估它的價值」(特裡克爾,1966,102)。正如M.普朗克曾經雄辯地指出的,「麥克斯韋具有豐富的想像力和數學見識。他遠遠超出了他曾對其觀點進行概括、歸納並使之更為準確的法拉第」。麥克斯韋「因此創造了一種理論,這種理論不僅可以與被公認為正確的電和磁的理論相比擬,而且最終完全超越了它們」(1931,57)。    
  歷史學家以及具有歷史意識的科學家們一致認為,如果麥克斯韋在創立一種數學理論的過程中沒有對法拉第的思想進行深刻改造,法拉第的那些論文可能永遠不會引起一場革命——因此我們也可以稱麥克斯韋的數學理論為法拉第.麥克斯韋理論。麥克斯韋不僅把法拉第的思想改造成為具有數學形式的思想,而且發展了一種把靜電學和電磁學的基本原理與光速聯繫在一起的量的表達方式——這一成就使電磁理論的道理更為明晰,並且開闢了通過電磁波的實際生成而進行實驗檢測的可能性。承認法拉第在麥克斯韋思想形成和發展過程中的作用,強調了產生麥克斯韋的理論的創造性的轉變過程,但是決沒有減低或輕視麥克斯韋對麥克斯韋革命的重要貢獻。就威廉·湯姆森對這場革命的貢獻來說(見下文),這甚至是更為真實的,因為,「湯姆森非凡的才華產生的是有說服力的非系統的見識,而不是完滿的理論」(埃弗裡特1974,205)。通過運用湯姆森形象化地描述電的現象的方法以及湯姆森「把能量原理運用到電學之中」的結果,麥克斯韋才能夠認識到它們的重要性。    
  麥克斯韋在1855—1856,1861-1862,1863,1864和1865年發表的一系列論文中發展了自己的思想,而且在1873年的《論電和磁》一文中,這些思想基本最終形成。但是,在此後幾年,這一革命性的新的學說仍然只是理論上的一場革命,而且,只是當海因利希·赫茲的工作證實電磁波之後,它才成為科學中的一場革命。由於這一原因,這場革命有時被人們稱為法拉第-麥克斯韋-赫茲革命;甚至那些探討麥克斯韋的革命性工作的人們也都指出,這場革命並不是麥克斯韋一個人所引起的革命。例如,阿爾伯特·愛因斯坦討論了「將永遠同法拉第、麥克斯韋和赫茲的名字聯繫在一起的偉大變革」(1953,161;1954,268)。但是,他又立刻補充說,「麥克斯韋對這場革命作出了最大最重要的貢獻」。在另外一個場合,他則無意中忽略了赫茲,而且只是提到「法拉第和麥克斯韋在電動力學和光學中所引起的革命」;他說,這場革命是「自牛頓以來,理論物理學中第一個偉大的重要的進步」(1953,154-155;1954,257)。但是,愛因斯坦在他的自傳中僅僅談到「麥克斯韋的理論」,並且說,在他還是一個學生的時候,這一理論就顯得是「革命性的」理論(希爾普,1949)。    
  麥克斯韋對法拉第思想的改造    
  這一改造過程可以在麥克斯韋著名的論文「論物理中的力線」中看到。在討論法拉第關於在某個存在磁力線的空間中必定存在某種應力的思想時,麥克斯韋實際上在開始提出了這樣一個問題:空間要展現法拉第的假設所需要的實際的應力分配,究竟需要哪一種傳導體呢?C.W.F.埃弗裡特追溯了麥克斯韋用以吸取蘇格蘭工程師W.J.M.蘭金的思想以及威廉·湯姆森(開爾文勳爵)的結論從而創立自己關於物理中的力線的理論的途徑。在這裡我們可以看到對科學思想作權威改造的過程的要素,這一改造產生出一種全新的思想,電可以「通過空間傳播」,而且不一定僅僅是「局限於導管的一種流體。麥克斯韋在他的論文的結論中談到人們所說的一個「驚人的發現」——這個新提出的導體的振動不僅將證明磁力線,而且也將具有與光同樣的性質」。麥克斯韋用斜體字的方式表達了他的結果與眾不同的特點。他寫道(1890,1:500),我們「幾乎不可能迴避這樣一個推論:光是一種介質中的橫向波動,這種介質也是電磁現象的起因。    
  但是,甚至就此而言,麥克斯韋思想的萌芽也可以在法拉第的一篇值得注意的論文——載入1846年5月《哲學雜誌》中的一篇題為「對光線一振動的若干思考」的論文——中找到。在這篇論文中,法拉第提出,關於「輻射是力線中一種高級形式的振動」的大膽看法,是「一種思辨的影子」。在這篇論文中可能最使我們感興趣的是——正如西爾維納斯,P.湯普森在1900年(p.193)指出的——它沒有引起人們多大的注意,甚至比較早地為法拉第寫傳記的人也都沒有注意這篇論文。因為這些人是在麥克斯韋的光的電磁理論被普遍承認之前寫作傳記的,所以他們在其中還尚未認識到人們後來賦予它的重要性。約翰·廷德爾(1868)把法拉第的思索僅僅看作是「曾經由一位科學家所進行的最卓越的思辨之一」而不予考慮。亨利·本斯·瓊斯在1870年只是用半行字順便提到過它。約翰·霍爾·格拉德斯通在1872年甚至都沒有提及它。但是,麥克斯韋後來說,「橫向磁場干擾的傳播排斥正常磁場的看法顯然是法拉第教授在他的『對光線一振動的若干思考』(1890,1:535)中提出來的」。在麥克斯韋看來,「他[法拉第]提出的光的電磁理論,實質上與我在這篇論文中開始展開的理論是同一理論,只是在1846年沒有任何數據測算傳播的速度」。我同意C.W.F.埃弗裡特的看法,即對麥克斯韋對法拉第「對光線振動的若干思考」所作的評論要有所保留,因為,那篇論文的「任何直接的影響」在麥克斯韋思想的發展過程中都可以清楚地看出。「這些評論是在事後幾年作出的,而且是麥克斯韋堂吉河德式的慷慨的一個例證。他在那時與法拉第和湯姆森的信件中的評論並未表示出任何這樣的影響」。    
  在關於麥克斯韋對物理學的貢獻的一篇評論(1896,204205)中,R.T.格萊茲布魯克提請人們注意麥克斯韋理論的五個基本特點並且「承認,在麥克斯韋所處的時代,沒有多少關於它們的直接證據」。麥克斯韋所作的最大膽的設想之一就是,維持光波的同一種介質必定能夠成為電磁場中的介質。他斷言,在空間中必定存在電磁波.而且,作為空間分析方面的一位先驅,麥克斯韋指出,把電的單位即靜電單位和電磁單位的兩種系統聯結在一起的因素是一種速率,而已事實上有一個非常接近光速的數值、這意味著,光本身就是一種電磁現象,是一連串的電磁波。麥克斯韋在1864年想說、數字的結果似乎「揭示了光和磁是同一種物質的作用,而且,光是一種根據電磁規律通過場傳播的電磁干擾。」    
  馬克斯·普朗克(1931,57)在這個見識中看到了對「評價一種理論的標準」的最可行的說明和例證。「它真正解釋了除那些它以此為基礎的現象之外的其他現象」。普朗克沒想,無論是法拉第還是麥克斯韋「最初都沒有聯繫他們對電磁學基本定律的考察來考慮成研究光學」,但是,「一百多年來激起來自力學方面的抨擊的整個光學領域卻被麥克斯韋的《電磁場的動力學理論》一舉證服了」,所以,「從那時以來,每一種光學現象都可被直接視為一個電磁學的問題」。對普朗克來說、「在任何時候,這都將是人類理智的努力的最偉大的凱旋」之一。    
  海因利希·赫茲的貢獻    
  因而這裡是一個檢驗——不僅要看看電磁波是否可以產生出來,而且要弄清楚它們是否有光的速度。這樣,我們就可以理解海因利希·赫茲在直到1888年的那些歲月裡所進行的一系列實驗的重要性;他的這些實驗最終證實了麥克斯韋理論的預言。赫茲不僅生產出了電磁波,並且(通過測量已知頻率的駐波的波長)發現廣電磁波的速度;他通過實驗表明,這些電磁波在反射、折射和極化等特點方面與光相似,而且,它們是可以被聚焦的。赫茲本人把這一理論看作是「麥克斯韋在法拉第觀點的基礎上創立的並且我們稱其為法拉第-麥克斯韋理論的一種理論」(1893,19)。    
  赫茲的貢獻並不僅僅是計劃並實施了一個機敏的實驗,雖然這個實驗的成就是巨大的。他還表明,他的實驗作為「對一個假定的遠距離活動的有限傳播的第一個證明」是多麼重要。(麥科馬克,1972,345)。因此,他的實驗的作用在於使物理學家們關於電磁學的觀點實現了從「遠距離的瞬間活動」向「麥克斯韋關於電磁過程是在電介體中發生的,以及一種電磁以太包含著比較古老的發光的以太的功能的看法」的根本轉變(同上)。但是,要完成這一革命,赫茲還必須清楚地闡明,「當物理學家們自稱麥克斯韋的追隨者時」,「他們所贊成的是什麼理論」。(關於這一點,可參見麥科馬克在第346頁上所作的精彩概括,尤其是關於赫茲對麥克斯韋的「向量電勢」的論述的探討。)最後,他除去了這一理論的某些「不必要地使形式主義複雜化」的物理學的特點(1893,21),並且(在他的《電波》一作的導言中)斷言,「麥克斯韋的理論」不過是「麥克斯韋的方程式體系」。由於對麥克斯韋理論的接受,尤其是在歐洲大陸對這一理論的採納,都是遵循赫茲提出的思路,所以我們就可以理解,為什麼愛因斯坦和其他一些人在討論這場革命時把赫茲的大名也包括在內。    
  由於許多原因,麥克斯韋的理論是難以接受和理解的。第一,它在概念上是創新的,擁有諸如「位移電流」這樣一些激進的概念。第二,麥克斯卡不只是把這一理論看作是對新的原理的數學上的精煉或推敲,而且也是根據物理學的型式提出來的。首先,這些新的原理體現在諸如嵌齒輪和滑車等機械裝置中;他的真誠的追慕者格萊茲布魯克禁不住把一個「多少有些粗俗的看法」引入到這些裝置之中(1896,166),儘管他確實強調這些裝置對於它們的創造者來說只是「一個型式」。麥克斯韋從未完全放棄旋轉的電子管和以太的渦旋。在他的《電和磁》中(2:&831;1881,2:428),他寫道,「磁力是渦旋的離心力的作用」,而「電動勢」則是「加於起聯結作用的結構的應力」的結果。法國數學家亨利·彭加勒對於麥克斯韋的理論持有鮮明的態度(見下文)。他禁不住介紹了一本書,即《麥克斯韋理論和光的電磁理論講演錄》(1890,V),目的在於表明,當「一位法國讀者第一次打開麥克斯韋的書的時候」,一種不安甚至通常是疑惑的感覺如何與他的讚美交織在一起。在另一部著作(1899;英譯本1904,2)中,彭加勒承認,麥克斯韋歸之於以太的「複雜結構」「使他的體系古怪而又枯燥乏味」。彭加勒認為,事實上,人們「似乎是在閱讀對有傳動裝置、有傳導運動並且在作用力之下彎曲的拉桿,有輪子、傳動帶和節速器的工場的描述」。而且,彭加勒認為,它體現了「英國人對這種概念的偏好;這些概念的出現正是迎合了英國人的心意」。但是,他也注意到,麥克斯韋本人「首先放棄了他自己的離奇的理論」,而且,「它並不是出現在他的完整著作中」。這裡所說的「完整著作」可能是指麥克斯韋的那一系列論文。彭加勒立刻補充說,我們決不能懊惱「麥克斯韋的智慧追尋了這一僻徑,因為它因此導致了最重要的發現」,而且彭加勒堅持認為(p.12)「麥克斯韋著作中永恆的要素」在於這樣一個事:「它獨立於一切特殊的解釋」。    
  赫茲在德國偉大的物理學家亥姆霍茲的建議下所進行的實驗證實了麥克斯韋的預言。在歐洲大陸,尤其是在德國,(高斯,韋伯等人)傾向於——正如普朗克所解釋的(普朗克,1931,58-59)——「根據位勢理論——這是高斯從牛頓的遠距離作用的定律為靜電磁場推演出來的,而且由此產生了很高的數學成就」——專門探求「電動力學的成就」。法拉第-麥克斯韋關於不存在任何這樣的「直接的遠距離作用」以及力場具有「一種獨立的物理實在」的見解,是如此令人不可思議和如此難以理解,以致普朗克認為,這種新的理論「在德國找不到任何立足點,而月.甚至幾乎引不起人們的注意」。亥姆霍茲提出了他自己的一種理論,在這種理論中,他試圖保持瞬時作用的程式,而且仍然包含著麥克斯韋的方程式。他鼓勵赫茲進行實驗,不僅是為了發現電磁波是否存在或是否能夠被產出(因為這兩者都是他的理論和麥克斯韋的理論所需要的),而且是為了在兩種不同看法之間作出選擇,因為這兩種看法都導致了關於電磁波的物理特性的非常困難的預言。(關於亥姆霍茲與麥克斯韋之間理論差別的簡潔說明,請參見特納1972,251—252。)    
  在關於「麥克斯韋的理論和赫茲的動搖」的一部通俗的——也就是說,非數學的——著作(1899;英譯本,19O4,第7章)中,彭加勒解釋了赫茲的實驗如何在麥克斯韋的理論與它的對手之間提出了「實驗難題」。這兩種理論都一致同意許多被證實的預言(例如,電干擾沿一導線傳播的速度與光速相同,電磁干擾通過空間傳導),它們就這些作用在空間中傳播的時間則有不同意見。假若不存在麥克斯韋的「位移電流」,那麼傳播就應當是瞬間的。但是,根據麥克斯韋的理論,在空氣或真空中的傳播速度,應當與沿導線傳播的速度為同一速度——也就是說,它應當與光速相同。因此.彭加勒提出了這樣一個問題:「因而,這裡是一個實驗難題:我們必須測定,電磁干擾以什麼速度依靠感應通過空氣傳播。如果這個速度是無窮大的,那麼我們就必須遵循舊的理論;假如它與光速相等,那我們就必須接受麥克斯韋的理論。」赫茲最初的實驗並沒有提供一個容易的答案。實驗的結果「似乎無可否認地駁斥了舊的電動力學理論」,但是,「又似乎譴責了麥克斯韋的理論」。在1899年的著作中,彭加勒說,「這個失敗仍然不能獲得令人滿意的解釋」。他推測,赫茲用了一面「對於波長來說過於小的」反射鏡,所以,「折射反而擾亂了所觀察的現象」。無論怎樣,後來的實驗(首先是薩拉森和德拉裡夫進行的實驗)無可辯駁地證明,麥克斯韋的理論是正確的。這標誌著以遠距離瞬時作用為基礎的理論的終結,並且表明,人們開始普遍接受麥克斯韋範式中場的理論,以及與光速相等的有限的傳播速度。因此,法拉第-麥克斯韋理論上的革命轉變成為法拉第-麥克斯韋-赫茲科學中的革命。    
  對這次革命的證明    
  在1888年,赫茲把他關於電波的實驗的最後結果通知了亥姆霍茲。在這一年所作的一個演講中,亥姆霍茲(1907,3)談到「法拉第-麥克斯韋的思想」在理論物理學(「以太的理論物理學」)中所引起的一場「完全的革命」(eine vollstandige Umwalzung)。然後,亥姆霍茲(p.4)用類似庫恩的語言,討論了電學理論很可能要首先經歷的「危機」(「eine Krisis,die erst durchgemacht werden muss」)。但是,亥姆霍茲所說的「危機」和「革命」與庫恩所說的「危機」和「革命」之間的區別在於,亥姆霍茲似乎已經看到了從「革命」中出現的「危機」,而且所處的條件也與從前不同了。    
  關於「革命」的一個比較謹嚴的表述見於1894年奧古斯特·福普爾的教科書《麥克斯韋電學理論入門》。愛因斯坦在蘇黎世做學生時,正是從這本教科書中學到了麥克斯韋的理論。(霍爾頓在1973年的著作中(205-212)對福普爾在愛因斯坦思想發展中的重要作用作了探討。)在該教科書的序言中,福普爾強調赫茲如何不僅證明了電磁波的存在(和速度),而且在理論上確立了一個「轉折點」,它強有力地使物理學家們擺脫了以遠距離作用量為基礎的(韋伯和其他人的)舊理論。赫茲的發現使「輿論產生了轉變」(「Umschwung der Meinungen」),導致了「輿論的逆轉」[即顛倒;而且可能是一場革命性的變革〕(iii,iv)。    
  不久,法國哲學家、科學家皮埃爾·迪昂也提出了類似的看法。迪昂的探討是更為有趣的,因為,他不僅是一位著名的科學家和卓越的哲學家,而且還是一位知名的科學史學家。他聲稱他的著作對麥克斯韋的電理論進行了「歷史的和批判的研究」。在描述麥克斯韋著作的影響時,迪昂(1902,5)接連用了兩個術語:『bouleverser』(使動盪,使震驚)和『revolution』(革命)——這正是我們在後來恩格斯《反杜林論》法文版中由德文『Umwalzung』(革命)迻譯過來的相同的兩個詞。迪昂直率地說,「這場革命是一位蘇格蘭物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋努力的結果」(1902,5)。在一段關於歷史的題外話中,迪昂特別指出,「麥克斯韋推翻了理論物理學據以發展的自然秩序;但是,在他的有生之年,他沒有未得及看見赫茲的發現使他的大膽假設轉變成為一個先知者的預言」(p.8)。在對麥克斯韋的第一篇論文的討論中,迪昂比較了電現象與一種流體在阻抗介質中的運動。與此同時,他發現,麥克斯韋的語言似乎表明,「使物理學的這一學科革命化」根本就不是「他的意圖」(p.55)。迪昂還高度讚揚路德維希·玻爾茲曼在1891年和1893年發表的著作。在這些著作(論文)中,玻爾茲曼試圖「用全新的概念,建構一個在其中可以合乎邏輯地把麥克斯韋的方程式聯繫在一起的體系」,而且迪昂認為,這個體系是排除在麥克斯韋本人提出他的不同方程式的過程中的一個主要問題的途徑。迪昂發現,在麥克斯韋的那一系列方程式中,充滿「矛盾和謬誤」(pp.223-224)。    
  在迪昂討論麥克斯韋和革命一年之後,約翰·西奧多·默茨出版了其《19世紀歐洲思想史》的第2卷(1903年)。在這一卷中,他把麥克斯韋關於電磁理論的論文看作是一套「革命的叢書」,並且指出,「麥克斯韋的思想對科學的——不但如此,甚至公眾的——思想的發展產生了相當大的影響」(pp.77-78,88)。    
  我已經提到愛因斯坦連續用革命的術語談論麥克斯韋。在1920年的一次談話中(莫斯科夫斯基1921,60),愛因斯坦對麥克斯韋的革命作了如下概括:    
  經典力學把所有電的和力學的現象歸之為粒子相互間的直接作用,而不考慮它們彼此間的距離。對這種最簡單的定律牛頓是這樣表述的:「引力等於質量的乘積除以距離的平方」(引力與兩物質粒子的質量乘積成正比,而與它們之間距離的平方成反比)。與此截然不同,法拉第和麥克斯韋引入了一種全新的物理實在,即力場。這些新的實在的引入,給予我們以極大的助益,以致於與我們的日常經驗相違背的遠距離作用的概念首先變得不必要了,因為,場從一個點到另一個點附著於整個空間之中,沒有任何中斷或間隔。其次,場的定律,尤其是就電而言,呈現為一種比在不設想任何場的存在的條件下要簡單得多的形式,而且只有質量和運動才被看作是實在。    
  在他的「自傳筆記」中(希爾1949,32-33),愛因斯坦詳盡闡述了這個主題:    
  在我的學生時代,最迷人的主題就是麥克斯韋的理論。由遠距離的力向作為基本的量值(參量)的場的轉變使它看來好像是一種革命的理論。把光學結合到電磁理論之中,這一理論所確立的光速與絕對靜電和電磁單位系統之間的聯繫,折射指數與介電常數的聯繫,以及一個物體的反射率和金屬傳導率之間的質的聯繫——它就像是一個天啟。    
  在赫茲用實驗證實電磁波的預言大約半個世紀以後,愛因斯坦對一場麥克斯韋革命的感覺敏銳的評價,在卡爾·波普爾對科學革命的清晰而鮮明的概括中又重新得到表述(1975,89)。他說,「法拉第和麥克斯韋的革命,從一種科學的觀點看,正像哥白尼的革命一樣偉大」,因為「它推翻了牛頓的主要教條——向心力的教條」。    
  許多評論家指出,麥克斯韋的理論在英國比在歐洲大陸獲得了更普遍的支持。但是,仍然存在不同意見。開爾文勳爵就是其中之一。在1884年於約翰斯·霍普金斯大學所作的《巴爾的摩講演》中,他直率地說:「如果我知道什麼是光的電磁理論,那麼,我也許就能夠聯繫光的波理論的基本原理來思考它」。此外,「我也許可以說,在我看來,關於它的一個似乎可以理解的唯一正合需要的東西,我認為是不可接受的」。在分析1875年到1908年間英國的狀況時,阿瑟·舒斯特爵士說,在英國,沒有人進行實驗以證實麥克斯韋的預言,因為「我們也許過於自信麥克斯韋的看法固有的真理和單純」。既然我們「考慮到支持電磁理論的間接證據,所以認為不值得進行一個『廣泛展開的實驗研究」』,那麼,為什麼還要進行這樣一個「肯定將佔用和耗費大量時間和勞動」的實驗研究呢?實際上,進行這樣一個實驗似乎並無多大意義,因為看來顯而易見的是,實驗的「結果」將是「一個定論」。但是,舒斯特說,卡文迪什實驗室的年輕人「錯了」,因為他們「忘記了,在國外,而且在某種程度上說在這個國家中,絕大部分科學思想並無興致甚至捨不得放棄一種靈活多變的有實體的非常有用的以太,轉而接受一種其性質並不像任何已知物體的性質的介質」。    
  麥克斯韋的革命與我們前面一直在討論的那些革命多少有些不同;那些革命可以比較容易地與像拉瓦錫或達爾文這樣的單個人的科學思想聯繫起來。這場已經進行了長達半個多世紀之久的革命需要三個顯著的貢獻,即法拉第廢克斯韋和赫茲三個人分別作出的貢獻。對於這三位偉大的物理學家的重要作用,存在不同的看法。麥克斯韋的革命這個稱呼也許源於這樣一個事實:電磁理論集中體現在麥克斯韋的方程式中,這可能就是愛因斯坦認為麥克斯韋在這場革命中「發揮了最大作用」的原因。但是,愛因斯坦同樣尊敬法拉第,而且在他的研究中對兩者都作了生動的描述。這場革命看來似乎像人們歸功於哥白尼的革命。在哥白尼的革命中,開普勒改造了哥白尼的概念,然後,牛頓又發展了這些概念。然而,兩者之間仍然有一個根本的差別,因為開普勒基本放棄了哥白尼的原理,而麥克斯韋則在自己的理論中把法拉第置於一個非常重要的地位,給予法拉第的概念以新的精確性和重要性,並且在牛頓以開普勒思想為基礎進行創建的意義上發展了法拉第的思想。    
  麥克斯韋對一種新物理學的貢獻並不限於他的電磁學理論。它們還包含其他許多論題,其中有分子物理學、熱力學和氣態運動論。他使科學家們意識到量綱分析的重要性,並且在物理理論中傳播了模式的概念,這個概念已經成為我們時代物理學的一個重要特點。我們已經看到,麥克斯韋的電磁理論順利通過了三次革命的檢驗:親眼目睹者的證明,歷史學家的評判,科學家們的看法。第四次檢驗——物理學思想的記錄——表明,麥克斯韋的革命(或者說,法拉第、麥克斯韋利赫茲的革命)是由18世紀和19世紀的經典物理學向2世紀新的相對論物理學和量子論轉變過程中的一個重要因素。像牛頓革命以及採用和推廣了理解外部世界現象的新方法的科學中的其他革命一樣,它也是人類思想中的一場偉大革命。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第21章 一些其他的科學發展    
   達爾文和麥克斯韋的革命,並不是在他們所處的時代被認為是革命性的而在我們今天所處的時代仍可能被普遍認為是革命的生物學和物理學中唯一的劇變。歷史學家和科學家在從數學和統計學到地質學和醫學等領域中,提出了19世紀科學革命的許多候選者。在這一章中,我們將簡短考察一下這其中的一些發展,最後再概括地說一下應用科學領域中的偉大革命。    
  賴爾在地質學中的革命    
  在考察19世紀期間地球科學中的進步時,倫納德·威爾遜所舉出的實例是「在1841年之前」所發生的「地質學中的革命」。在這一年,賴爾創立了他的「均變說」;他在其3卷本《地質學原理》(1830-1833)中對這一學說和理論作了詳盡闡述。正如賴爾在1829年的一封信中所解釋的,他的目標是宏偉的(威爾遜,1972,256)。他說,儘管他的書「不敢妄想對地質學中所有已知的東西作出概括」,但是,它「將努力確立起科學中的推理原則,而且,作為對我關於那些原則的看法的描述,作為鞏固由於接受這些原則而必然產生的體系的證據,整個我的地質學將呈現在人們面前」。從根本上說,他認為,「除了那些現在發生作用的原因外,從我們可以追憶的遠古一直到目前,無論什麼東西,都不曾有任何原因發生過作用。而且那些現在發生作用的原因,也從未發生過與它們現在所發揮的作用的能量不同的作用」。威爾遜認為,他書中的第17章,「以『依據現在發揮作用的原因解釋他表以前的變化』為題,實現了這一諾言」(p.280入此外,賴爾在該書中還用四章的篇幅陳述了「顯然是新的和創造性的思想」。威爾遜斷言,這本書是「革命性的」(p.280,281,293),因此前進了一大步。他同時還強調指出,這本書是造詣精深的,而且人們爭相購買。我們可以補充說,這本書的不同版本接連不斷地問世(第2版,3卷本,1832-1833;第3版,4卷本,1834),說明了人們對該書的興趣以及該書具有的重要性。因此,顯然,如果這確實是一場革命,那麼它就不只是論著中的一場革命。    
  但是,並非所有研究地質學的史學家都贊同威爾遜的結論:「賴爾在人們關於地球歷史的思想中開始了一場革命」(p.293)。在對威爾遜傳記的一篇評論中(載1973年6月5日《科學》,179:57-58),塞西爾·施奈爾論述了人們可以用來「駁斥傳記作者」的證據,而且他認為,「賴爾的均變論思想並沒有多少新穎之處,而且,就說他的思想是革命性的思想的根據而言,它們對於正在出現的世俗的世界史也是無關緊要的」。的確,威爾遜所引證的任何斷言賴爾的《地質學原理》是革命性的或引起革命的評論家或同時代的闡釋者的論述,並沒有證實他自己的判斷。然而,正如我們已經看到的,只是在賴爾的論著第一卷發表20年之後,查爾斯·達爾文在《物種起源》第9章接近開始的地方(1859,282)才對「賴爾爵士關於地質學原理的宏篇巨著作了評價」。達爾文說,「未來的史學家將會認識到,它在自然科學中引起了一場革命」。在1844年的一封致倫納德·霍納的比較早的信中(達爾文,1903,2:117,見下文第29章所引),達爾文對這樣一種說法作了解釋。達爾文在信中說,在讀了賴爾的書之後,人們就會認為甚至新的現象「都是由他發現的」。關於賴爾革命的另外一個同時代的證明見於天文學家和哲學家約翰·赫歇爾1836年2月20日致賴爾的一封信。在該信中,赫歇爾說:「在我看來,你的《地質學原理》是那些在其學科中引起完全的革命的著作之一」(見巴貝奇,1938,n.l,p.226)。    
  既然賴爾的地質學被他的同時代人視為革命性的學說,因此,一個決定性的歷史考驗是,此後地質學及其姊妹學科古生物學的歷史是否表明賴爾的著作發揮了與一場革命相當的作用。我認為,這是不成問題的。歷史學家之間的爭論反而集中在賴爾在多大程度上作了創新這一問題。在科學之中,絕對的創新似乎並不是革命的一個明確規定的特點。大多數(即使不是全部)革命表現出連續性的特點,因此,甚至科學中最激進的思想,都一次又一次地證明不過是對現存的傳統思想的改造。(1980年我在《牛頓的革命》中對這個主題作了充分的發揮。)這是科學的一個如此明顯的獨有的特徵,以致像阿爾伯特·愛因斯坦這樣的某些科學家最終認為他們的著作展現的是進化而非革命:對已知的或為人們所相信的東西的徹底改造或調整,而不是發明或創造某種新的東西。唯—一個反對人們說發生了一場賴爾革命的意見是,地球科學中的所有思想或觀點,並不都是以他提出的思想為條件的,但是,嚴格說來,這將限制那場革命的範圍和作用,但並木是全然否定它的    
  生命科學中的進步    
  在一本題為《19世紀的生物學》(1977)的研究著作中,威廉·科爾曼論述了生命科學中許多重要的革命。他對病理解剖學家「使傳統的局部解剖學和器官解剖學的事業革命化」的行動與細胞理論後來對病理解剖學的改造作了比較(p.20)。特別是他讓我們注意巴黎醫院中的醫生們在1800年前後「由於把對屍體的事後生理調查分析與對患者的痛苦的臨床描述」結合起來,而「在醫學中引起的一場革命」。在論「人」的一章中,科爾曼一開始就斷言,在拉馬克和海克爾之間發生了「一場人對其過去的意識中的一場革命」(p.92)。就此而言,科爾曼發現塗爾干的結論「確實是革命性的」(P.114)。在論「功能:動物機器」一章中,他描述了四位德國「還原論者」1847年是如何在柏林相遇的。這一年,正是「革命爆發的前一年,而且,與此有關,人們計劃在生理學的抱負和方法論中進行一場革命」(p.151)。該書最後說明了19世紀末的情況,並且考察了「對於生物學問題傾向於公開堅持一種生理學觀點的生物學的新成員」。實驗生理學「確立了一種在實驗中」理解「生命過程,日常的每時每刻都在發生著的事件——其總和就是生命——一的典型方法」。憑實驗之名,科爾曼斷言,「使生物學的目標和方法革命化的一場運動已經開始」。    
  1858年,魯道夫·卡爾·菲爾紹發表了他的巨著《細胞病理學》;今天的許多人認為,這部著作預示著生物學中一場革命的到來。儘管人們對此並未普遍表示贊同,但是,幾乎無可懷疑的是,菲爾紹的理論引起了醫學的生物學基礎中的一場革命——菲爾紹本人曾表明這一點。菲爾紹對於我們具有特別的意義,因為他把其作為一個激進的改革者的積極的政治生涯與他在醫學病理學中的科學生涯結合在一起。1848年初,他奉政府派遣到西裡西亞調查當時該地一次斑疹傷寒的爆發,(正如他本人告訴我們的)他對波蘭少數民族朝不保夕的生活條件感到極大震驚。這一次經歷使他由一個持有自由主義社會和政治信念的人轉變成為一個倡導進行廣泛的社會和經濟改革的激進主義者。所以,並不奇怪,他參加了柏林的起義;這些起義是整個1848年革命的一部分,並且進行了巷戰。之後,他成為柏林民主大會的成員並且編輯發行《醫學改革》週刊。    
  由於其革命的政治活動,他被取消了在柏林的學術地位,因此,他被迫移居維爾茨堡。1849年被任命為德國病理解剖學這一新學科的首任教授。在這裡,他獲得了作為科學家的重要地位,發展了我們所說的「細胞病理學」的概念。1856年他回到柏林,擔任新成立的「病理學研究所」的教授和所長。由於其教學以及關於在正常的健康條件下和異常的疾病條件下,細胞都是基本的單位,而疾病乃是活細胞的紊亂和失調造成的學說,他享有很高聲譽。他在後來的生涯中,發展了他的生物醫學概念,積極參加政治活動,關心公共衛生事業,並且創立了一種關於疾病的社會學理論。他甚至成為人類學這門新的科學的奠基者。    
  1861年,他被選為代表德國進步黨的普魯士議會的議員。他是德國進步黨的創始人之一。他堅決反對啤斯麥。俾斯麥為此曾憤怒地向他提出決鬥,但是菲爾紹沒有接受這一決鬥。因此,他是一位非同尋常的偉大的科學家:他既是一位政治活動家和社會改革家,而且,他所進行的專業改革,不僅改變了醫學職業的規則,而且改善了公共衛生和醫療保健的狀況。其他一些科學家也曾是政治活動家,但是沒有什麼人達到像菲爾紹所達到的作為議會中俾斯麥的反對派的領袖這樣重要的或相當高的政治地位(弗萊明1964,X)。    
  在他創辦的《醫學改革》週刊第一期中(1848年7月10日),菲爾紹把政治革命的思想與醫學改革相結合。他(在第1頁中)寫道,「國家狀態中的革命「Umwalzung」」以及「新的制度的建立」,是影響到整個歐洲所有有頭腦的男男女女的「政治風暴」的一部分,因此標誌著「整個生活觀念的徹底轉變」。他堅持認為,醫學不可能不受到這些風暴的影響,「不能再迴避和拖延一場激進的改革了」。歐文·阿克爾克奈克特(1953,44)認為,對於菲爾紹來說,「自由和科學是天然的盟友」,而且,「1848年革命既是一個政治事件,顯然也是一個科學的事件」。在其週刊中,菲爾紹寫道:「三月的時代終於到來。批判反對權威、自然科學反對教條、永恆的權利反對人們任意獨斷的常規的偉大鬥爭——這一鬥爭已經兩次動搖過歐洲社會——第三次爆發了,而且勝利是屬於我們的」。阿克爾克奈克特把政治與醫學的這個統一看作是菲爾紹思想的一個特色(p.45):    
  細胞病理學理論對於菲爾紹本人來說是非常重要的,因為它似乎在客觀上揭示了人體中的他所努力探求而且認為在社會中是「自然的」一種情況……因此,對於菲爾紹來說,細胞病理學遠不止是一種生物學理論。就此而言,他的政治和生物學觀點是互相補充和加強的。細胞病理學揭示了人體是一個由彼此平等的個體組成的自由國家,是一個由細胞組成的聯邦,是一個民主的細胞國家。事實證明,人體是一個由彼此平等的因素組成的社會單位,而在體液的或凝固的(神經)病理學中,則設想了一種生物組織的非民主的寡頭政治。正像在政治領域中為爭取「第三等級」的權利而戰鬥一樣,因此菲爾紹也在細胞病理學中為人們沒有充分認識其價值和功能的細胞的「第三等級」(結締組織)而戰。    
  因此,當我們發現菲爾紹談到如下事情時並不感到驚奇:「醫學的最後的任務或使命就是在一個生理學的基礎上組織社會」(引自同上書,46)。菲爾紹認為,社會科學是醫學的一個分支。由此他明確指出,「醫學是一門社會科學,而且政治學不過是大規模的或更高級的醫學」,「醫生是貧苦者的天生的代言人,而且,社會問題應當主要由他們來解決」。    
  阿克爾克奈克特認為(1953,47),在其關於醫學實踐的著作中,菲爾紹「更喜歡『改革者』而非『革命者』的說法,因為在他看來,這是對把破壞和建設,把對他所擁護的過去的成就的批判和尊重結合和統一起來這一特點的更好的描述」。但是,就像在1848年那樣,他確實參加了革命的政治活動。    
  在《細胞病理學》這部巨著(1858;英譯本,1860)的序言中,菲爾紹談到,醫學科學家有責任使他的「職業同行」廣泛瞭解迅速積累和不斷增長著的新知識。然後,他斷言:「我們要進行改革,而不是革命」。此外,他慨歎道(1858,iX;1860,X),他的著作似乎「有更多革命的而非改革的氣味」,但是,這主要是因為「必須首先反對最近的[現時代的」那些虛假的、錯誤的或獨斷的學說,而不是比較久遠的那些著作家的學說」。但是,在正文中,當他描述他在發展的激進的新思想時——而且正是他聲稱(1860,27)「在一個細胞出現的地方,以前必有細胞存在」之前——他使用了更引人注目的革命的形象。他明確提到「過去幾年」在病理學中所發生的『der Umschwung』(1860年英譯本中將此譯作『the revolution』)。他在這裡選擇了『Umschwung』,雖然在他談到政治或社會事件時通常使用『Umwalzung』,甚至『Revolution』這些詞。但是,就菲爾紹而言,重要的是,他是在科學中引起一場革命而且積極參加一場政治革命的非常少的幾個科學家之一。而且,他公開堅持他所提出的這樣一個觀點:革命的政治學和革命的科學可以是相互影響,甚至是相互補充和加強的。    
  數學,概率和統計學    
  數學在19世紀取得了巨大進步。新的領域得以開闢(例如,非歐幾里得幾何學,數理統計學,向量解析和四元法),而且新的嚴密的標準完全改變了古典的分析或功能理論(複雜變量的功能)。在19世紀末,喬治·康托爾創立了一門新的數學學科——超窮基數和超窮序數理論。人們把他偉大的貢獻描述為「向無窮王國的大膽推進」,它極大地推動了20世紀對數學的基本原理的研究(梅什考斯基:1971,56)。顯然,這是數學思想中的一場革命。康托爾本人充分意識到他的工作的革命意義。在1885年致康托爾的一封信中,瑞典數學家米塔格-列夫勒寫道,康托爾的工作同高斯對非歐幾里得幾何學的研究「一樣是革命性的」(杜本,1979,138)。而且,約瑟夫·杜本發現,在寫給法國科學史學家保羅·坦納裡(1934,13:304)的一封信中,康托爾直率不諱地說,他所從事的工作是革命性的。    
  康托爾並不是19世紀自認為引起(或將要引起)一場革命的唯一的數學家。另外一位是愛爾蘭數學家威廉·羅恩·漢密爾頓爵士。托馬斯·L.漢金斯發現,漢密爾頓在1834年就他(在以前寫給他叔父的一封信中)所說的「他改造整個動力學——在這個詞的最廣泛的意義上說——的希望和決心」寫了一封值得注意的信。該信是漢密爾頓1834年寫給威廉·休厄爾的。漢密爾頓寫道(漢金斯,1980,177-178),新的動力學「也許將引起一場革命」。非數學家一般都不熟悉漢密爾頓的著作。我們上面作評論時剛剛引證的那篇論文就是《動力學的一般方法》(1834)。在該文中,漢密爾頓提出了他所說的「示性函數」的特性,並且揭示了「接近示性函數以把它運用到行星和替星的攝動的方法」(漢金斯1972,89)。示性函數是漢密爾頓兩個偉大的「發明」之一;另外一個偉大的發現是「四元法」(四元數),這是一個三維複數體系,人們可以用一種類似於向量解析的方法使用這個體系。J.威拉德·吉布斯所發明的向量解析最終取代了作為動力學和數學物理學語言的四元法(四元數)。(漢密爾頓的四元數在他們所處的時代是如此流行,而且又是如此完全適合物理學,以致J,C.麥克斯韋在他關於電和磁的著名的論著中把它們用於對電磁這個學科的數學表述。)漢密爾頓的論文「第一次對應用於動力學的示性函數作了一般性的陳述」(p.88〕,而且發展了我們今天所說的「漢密爾頓』原理。這篇論文的確是具有革命性的,因為,他在該文中推導出了運動的「典型方程組」,「漢密爾頓的主要函數」,以及漢密爾頓自己關於人們後來所說的漢密爾頓-雅可比方程的看法。漢密爾頓的《動力學的一股方法》這篇論文(1834;1835年作了增補)對經典力學作了公式化的說明,這個說明後來成為今天量子論和統計力學的權威標準。    
  漢密爾頓方法,特別是雅可比發展了的方法,已證明對天體力學是尤為有用的。例如,它對於解決如何測定三個天體的運動——根據牛頓的萬有引力反比定律,其中的每一個天體都吸引著其他兩個天體——問題是特別重要的。由於人們普遍接受了向量解析以及張量解析,所以,在自然科學中已經淘汰了漢密爾頓的四元數。J.D.諾思認為(1969),歸根到底,漢密爾頓四元數理論的「壓倒一切的重要性」可能在於「它引入了一個非互換乘法定律」,這一定律「激勵其他的代數學家從他們的公理中」剔除互換律。(互換乘法定律指,兩個數相乘的次序並不影響其乘積——8乘以2的積與2乘以8的積相同。)    
  在19世紀,有關概率和統計學的三個主要領域都獲得顯著的發展。第一個領域是數學理論(以拉普拉斯為先導),第二個領域是統計學應用於對社會的分析,從所謂的「道德統計學」開始;第三個領域是為科學引入了一個統計學基礎。其中第二個領域通常與比利時統計學家阿道夫·凱特爾的名字聯繫在一起。凱特爾以其關於某些數字恆久性或合規律性的意外發現——婚姻、死亡、出生、犯罪等等——而使全世界的讀者震驚。    
  我們有一個相當充分的證據可以雄辯地證明有關社會的新的統計學的發現的革命影響。正如約翰·赫歇爾爵士在1850年所說的(PP.384-385),「人們開始驚奇地——但並不是沒有某些良好的渺茫的期望——聽到」    
  不僅生死和婚嫁,而且法庭的判決,普選的結果,在抑制犯罪時所進行的懲罰的影響——醫療的比較值以及治療疾病的不同方式——自然研究的每一個部門的數字結果中的有限的概差——自然的、社會的和道德的原因的發現,——而且,甚至證據的重要度,以及合乎邏輯的論點的確實性——似乎都可以用對一個無偏見的分析的敏銳的徹查來測定。這裡所說的對一個無偏見的分析的敏銳的徹查,即使不會立刻導致實在(實證)真理的發現,至少也將保證發現和排除許多有害的和不斷侵擾的謬誤。    
  這一段文字搞自《愛丁堡評論》(1850年7月)中關於剛剛出版的凱特爾與阿爾貝特國王有關《概率論》的通信集的譯本(1849)的一篇人們廣泛閱讀和爭論的文章(見赫歇爾1857,365ff.)。    
  但是,發生過一場革命嗎?估計對社會所作的新的統計學的分析是否由於其深遠的意義而被視為一場統計學的革命的一個方法,就是認識反對新的統計學思維方法的激烈程度。以統計學為基礎的科學或知識的兩個反對者是奧古斯特.孔德和約翰·斯圖爾特·密爾。孔德在其《實證哲學教程》(bk.6,Ch.4)中嘲笑「某些幾何學家妄想使社會研究服從一種奇異的數學的概率論而使社會研究成為一種實證研究』h855,492)。孔德嚴厲駁斥詹姆斯·伯努利,尤其是孔多塞企圖把概率論和統計學應用到社會理論(或社會學)之中。他說(p.493)    
  人們開始普遍認識到政治哲學的真髓,而且事實上由於孟德斯鳩、孔多塞本人的努力,這一真髓已被揭示出來,此外,社會的新的動盪也強有力地鼓舞著人們。在這樣一個時候,拉普拉斯再重複這樣一個哲學錯誤,是沒有任何理由的。從那時起,一系列模仿者用單調乏味的代數學的語言繼續重複這個幻想,而沒有增加任何新的東西,濫用了恰恰屬於真正的數學精神的榮譽;所以,這個謬誤現在只是將會使用它的政治哲學的極端無能的一個不自覺的證明,而不是像一個世紀之前那樣,是科學研究的不成熟的本能的一個象徵。再也沒有哪個概念比這個概念更荒謬了:它把一種假設的數學理論作為它的基礎或它的操作模式。在這種理論當中,符號被誤認為思想,我們計算和測定數字的概率;進行這種計算也就等於把我們自己的無知看作是測量我們各種觀點的幾率次序的自然手段。    
  孔德反對統計學和概率論很可能是基於他這樣一個信念:「一切科學的目標都在可預見」(即準確的預言);他在1822年關於「改造社會」的一篇文章中提出了這一論點(弗萊徹1974,167)。為達到這一目的,「由對現象的觀察所確立的規律」應當使科學家能夠預言現象的接續和演替。由此可見,「對過去的觀察應當像我們在天文學、物理學、化學和生理學中所看到的那樣,揭示未來」。在《實證哲學教程》第六卷(「社會物理學」)中,孔德擴展和進一步發揮了這個論題。在其中的第三章中,孔德主張,「社會現象服從自然規律,同時容許合乎理性的預見」。孔德這裡所說的是合乎理性的經典力學的簡單的因果律的預言——他認為,這些預言與統計學和概率論的「不準確的」預言是相對立的。    
  約翰·斯圖爾特·密爾在其最重要的或「主要的哲學著作」《邏輯體系》中,反對科學或社會科學中的統計學論點或對概率的誤用。密爾認為(1973-1974,1142),「確實需要有充分可靠的證據使任何有理性的人相信,我們的無知可以通過一個對數字起作用的系統而溶入到科學中去」。密爾又說,「這個奇怪的意圖無疑導致一位學識淵博的思想家——孔德先生——極端地反對整個的這個學說,儘管事實上保險業的實踐以及其他大量實在的經驗天天都在證明著這一學說」。這個陳述,如同《邏輯體系》第一版(1843)中的其他陳述一樣,在第二版和後來出版的其他版本中被刪除了;但是,沒有哪一位讀者會忽視或忘記這樣一個明顯的結論:密爾對於概率的基礎以及運用概率的有效性抱以完全否定的態度(見密爾1973-1974,8-9:bk.3,ch.17-18,app F,G,pp.1140-1153)。當密爾在其《邏輯體系》(1973-1974年,bk.3,ch.18,&3)中說「對概率運算的誤用」已經使之成為「數學的真正恥辱」時,人們對他的觀點就確信無疑了。    
  許多科學家和哲學家或者直接反對在科學中使用概率和統計學,或者對在科學中使用它們的正確性表示極大懷疑。遲在1890年,彼得·格思裡·泰特在其《物質的特性》第2版中,可能仍然採取一種反統計學的態度,並且說到「由於對《概率論》的顯然是沒有根據的運用——統計學的方法正是以概率論為基礎的——而大大增加的」氣態運動論中「仍然存在著的困難」(p.291)。    
  克勞德·貝爾納對在科學中對統計學和概率的運用進行了更頻繁的和坦率的批評。貝爾納通常被人們稱作近代實驗生理學的奠基人。他在其《實驗醫學研究導言》(1865;1927,131-139)中直率不諱地說他不知道「我們怎麼能夠在統計學的基礎上教授應用的精密科學」。他認為,對統計學的使用必然「只能產生推測的科學」,而且「永遠不可能產生出富有活力的實驗科學,即根據一定的規律調製現象的科學」。而且,他主張,「依據統計學,我們可以推測關於某個特定事例的或大或小的概率,但是卻永遠不可能獲得任何確實性,也永遠不可能獲得任何絕對的決定論」。既然「事實從來都不是同一的」,所以,「統計學只能是所進行的觀察的以經驗為根據的點查」(pp.138-139)。因此,如果醫學以統計學為基礎,那麼它就「只能是一種推測的科學;只有以實驗的決定論為基礎,它才能夠成為一門真正的科學,即一門可靠的科學」。貝爾納在這裡指出了他所說的「所謂觀察敏銳的醫生」的觀點與「實驗醫生」的觀點之間的區別。貝爾納認為,實驗科學導致了一種嚴密的決定論;他和其他生理學家認為,這種嚴密的決定論是與概率論或統計學的考慮或看法不相容的。    
  在1904年聖路易斯萬國博覽會期間召開的「藝術和科學大會」上的一篇演說中,特別有哲學頭腦的理論物理學家路德維希·玻爾茲曼簡短地論述了如何把統計學應用於科學和社會科學。他捍衛「統計力學的定理(公理)」,認為「它們像所有有根據的數學定理一樣」,是正確的。與此同時,他特別注意到,把統計學應用於其他領域有一個困難,例如,在設想「基本錯誤的相等幾率」時,就是這樣。他暗示要把統計學應用於「活生生的人,……人類社會,……社會學等等,而不是只應用於……力學的粒子」;同時,他讓人們注意把這樣一些研究置於概率論的基礎之上而產生的「原則困難」。他說,「如果採用了可以從其他基本的觀念推演出來的相等概率的概念」,那麼,這一學科「就像數學的任何其他分支學科一樣精確和嚴密」(1905,602)。    
  在1983-1984這一學年期間,在比勒費爾德大學舉辦了一次國際性的跨學科的講習會和專題討論會。會議的主題是「1800-1930年間概率論的革命」。在那裡所進行的各種研究令人信服地表明,19世紀在社會和科學的思想中持續不斷的變革,展現出一種革命性的力量。但是,我認為,沒有任何根據可以證明,由於統計力學的發展,革命(即使有的話)到19世紀末時已經不只是一種論著中的革命了。另一方面,隨著一個概率論的或統計學的基礎引入遺傳學和進化概念被引入量子論,物理學和生物學在20世紀都經歷了一次非常徹底的變革。量子革命通常被看作是科學中所曾發生的革命中最偉大的一次革命,而且,由簡單的因果關係向統計學的考察的轉變,一般被認為是它的最革命的特點之一。因此,我敢斷言,在20世紀,根本就沒有什麼科學中全面的革命意義上的『概率論的革命」(或更確切地說,「概率化的革命」。這至多只是一場直到20世紀初才獲得科學中的革命的潛能的論著中的革命。到1914年,在一本題為《概率》的著作(它對「不同學科的科學知識中」的概率和統計學作了非專門性的一般解釋)中,法國數學家埃米爾·玻萊爾指出,「我們幾乎沒有意識到,我們已經面對著一場真正的科學革命」(p.ii)。    
  應用史學家們一致認為,19世紀的偉大革命之一就是科學作為推動技術和社會變革的一種重要力量的崛起。阿爾弗雷德·諾思·懷特海對這場革命作了非常簡明的描述;與此同時,他指出,19世紀最偉大的發明,是發明的方法的發明。我們在下述一個簡單的事實中可以看到這種技術或工藝革新的生產力:杜邦公司1942年的銷售總額中,幾乎有一半的產品在1928年之前是沒有的,或者是那時沒有大規模地生產的。而這就是公司的一個研究計劃的影響和作用。    
  儘管我們今天常說,基本的科學知識中的進步,對於改變我們衣食住行的必需品、我們通訊和運輸的材料,以及我們謀生和進行國防的方式,起到了相當大的推動作用,但是,這在一百年之前一般是不可能的。從培根和笛卡爾以來的科學家和哲學家都曾預言,知識的發展和進步將使人成為他的環境的主人,但是,關於這一進程,並沒有多少令人信服的例證。我們有一個大約是在1800年之前的重要例證,它標明,一位科學家完全為了知識的進步而進行的研究,作為一個始料未及的副產品,導致一個對人類有益的實際發明。這就是本傑明·富蘭克林對導體和絕緣體的性質、靜電感應現象、物體的形狀對其電的特性的影響、接地在電效應中的作用,以及輝光、放電、瞬態放電和劇形放電(電暈放電)的性質所作的基本研究。這一研究使富蘭克林認識到閃電放電是一種電的現象,然後又促使他進行了檢驗這個結論的實驗,並最終發明了避雷針裝置——緩釋帶電的雲,從而避免雷擊,以至把雷擊安全地傳導到地面。遲在19世紀初,在法國的一次公共的辯論中,關於避雷針的這一段個人歷史可能還被當作基本的科學研究如何導致出人意料的實踐發明的一個基本範例而舉證。但是,如果由此產生的實際發明與飲食或健康、通訊或運輸、國防或謀生的方式直接聯繫在一起的話,那麼,這個例證實際上是不能令人信服的。    
  就科學對技術和工藝的影響而言,在19世紀發生了革命性的變革,這首先表現在染色工業中。在19世紀中期以前,染料是從自然資源獲得的:植物,昆蟲,甲殼類動物,以及某些礦物。到19世紀末,合成生產出的染料幾乎完全取代了這些自然的產物。這場革命的第一個階段是,1856年威廉·亨利·珀金髮現了一種新的染料,它可以把絲綢染成一種紅紫色(苯胺紫)。那時,他還只是一名學生,而且他所發現的染色物質則是從事生產合成奎寧的不成功實驗的最後結果。生產這種染料的原料是煤焦油,而煤焦油則是通過蒸餾法生產從煤中提取的照明氣體的過程的副產品。珀金開始成批生產新的苯胺紫染料,而且在隨後幾年,一種新的工業產生了。這種新的工業的基礎就是能夠合成現有的通常是從自然產物中獲取的染料或者創造全新的合成染料的化學家們所進行的研究。這些新的染料比較便宜,而且染色也較快。我們也許看到了這種新的工藝和技術在一種染料——苗草紅或「土耳其紅」——的歷史中的革命作用。19世紀60年代,茜草紅是從茜草屬植物茜草根中提取的;而苗草屬植物則是普羅旺斯的主要農作物,而且在西班牙北部、意大利、希臘和北非被大面積種植和栽培。幾十年之後,合成的茜草紅幾乎消滅了西草屬植物農業,而在今天,茜草屬植物只是作為珍品在植物園中種植。    
  與許多比較早的合成染料大不相同,茜草紅——染料化學家維特認為(哈伯1958,83)——是「化學研究中一種新的趨勢,即有目的的化學的第一個結果」(「人工合成的基本原理」;見O.N.維特1913,520)。化學家們現在被組織起來,以把他們的研究引向特定的技術和工藝目標。最後一種被合成產品取代的天然染料是靛藍,它的生產幾乎是完全由英國人控制的。早在1880年,靛藍實際上就已經合成了,但是,這個製作過程比較緩慢,而且代價也相當大。在合成的靛藍1897年上市之前,引導這方面的研究,把從事工業研究的化學家們的科學勞動及其學術成果集中起來,花去了17年的時間。巴登州的苯腔和碳酸鈉製造廠為此投入的費用合計達五百萬美元,這是到那時就單個研究項目所投入費用的最高數目。三年以後,德國的總產量相當於從25萬英畝的土地上收穫的靛藍的產量(布隆克,1901)。    
  正是在染料工業中,科學第一次顯示了它的巨大的技術和工藝力量。廣大地區的整個經濟幾乎在一夜之間被徹底改變了,這正像以前專門用於種植和栽培茜草類植物的土地或者被翻耕轉向種植葡萄或其他作物,或者被迫休耕或荒蕪一樣。國家和世界的命運受到應用化學研究的成果的影響。在19世紀60年代初,德國幾乎沒有什麼染料工業,但到了1881年,它則成了世界上幾乎一半染料的生產國。到1896年,這個數字上升到刀嘰,到1900年則達到SO-90%。德國的製造商成功地奪取了世界市場,在很大程度上是由於他們「能夠利用一大批相當能幹的化學家;這些化學家對研究的通常是不辭勞苦的熱愛,是除瑞士外的其他國家不能相比的」(哈伯1958,129)。最後,還應當注意到,由於不穩定的染料是易爆炸物,所以,德國由政府倡導和資助的染料工業在為世界戰爭生產著一個潛在的武器庫。    
  認識應用化學中的革命所產生的巨大影響的另一個方面是要注意到,英國的東印度公司1896年出口的依靠天然原料生產的靛藍,其價值達350萬英鎊之多,到1913年,這個數字跌至6千英鎊。此外,1913年德國(合成靛藍的主要生產者)出口的靛藍的價值約為200萬英鎊。但是,其他一些資料表明,這場革命的全景是,在這十七年間,靛藍染料的價格由每磅約8個先令下降到每磅約3.5先令(見芬德利1916,237)。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第22章 三位法國人的觀點:聖西門、孔德和庫爾諾    
   科學中革命的概念以一種值得注意的方式出現在19世紀三位法國哲學家和社會思想家——聖西門、孔德和庫爾諾——的著作中。這三個人都發展了一種歷史變革的哲學,在這種哲學中,科學具有特殊的重要性;而且,他們這三個人都曾設想,在不久的將來,社會科學將達到天文學和數學已經達到,而「生理學」(生物學)正處在這一過程之中的一個高級的和確定的狀態。    
  亨利·聖西門:革命和科學宗教    
  亨利·聖西門(1760-1825)是思想史上一位有趣的人物,因為,儘管他實際上並不瞭解科學,但他卻雄辯地論述了科學的重要意義;而且,他還設想,科學家在重新組織社會方面將發揮一種極為重要的作用。儘管在晚年他不再迷戀科學,而且——更特別地——對於他同時代的科學家接受他自己的思想失去了信心,但是,他所設計的一個更美好的社會藍圖卻總是強調科學思想和科學理想的重要性。他甚至渴望一種有科學家-牧師的科學宗教,並且夢想物理學家就像是教皇那樣的人。更為重要的是,他盼望在一個不太久遠的將來,將對科學以及教育體系和教育方法進行改造,從而保證科學為了所有勞動者的利益而「完善工藝」(見曼紐爾1956;1962,113)。    
  今天,當人們記起聖西門時,通常把他看作是一位前社會主義的「社會主義的」思想家,一位科學崇拜的早期的鼓吹者和奧古斯特.孔德的實證哲學的一位前驅。弗裡德裡希·恩格斯在他的小冊子《社會主義從空想到科學的發展》中稱讚聖西門的政治和社會思想。他說:「我們在聖西門那裡看到了天才的遠大眼光,由於他有這種眼光,後來的社會主義者的幾乎一切並非嚴格地是經濟的思想都以萌芽狀態包含在他的思想中」(1935,38。見中文版《馬克思恩格斯選集》第3卷411頁)。埃米爾·徐爾干則稱聖西門為「實證哲學和社會學的奠基人」。我們從下面一個引自聖西門《論人類科學》的論述(1865-1878,40:25—26;轉引自曼紐爾1956,113)可以看見現代實證哲學的發端:    
  一切科學開始都是推測性的。事物的偉大秩序注定了它們都將成為實證的科學。天文學開始是占星術;化學的起源不過是煉金術;曾經長時間在江湖騙術中掙扎的生理學,今天則是建立在已觀察到並且得到證明的事實之上的;心理學現在開始把自己建立在生理學的基礎之上,並且從自身中清除了它曾立足於其上的宗教的偏見。    
  在他的《給一位日內瓦居民的信》(寫於1813年)中還預言,社會科學將成為與天文學、物理學、化學和生理學處在一個層次上的科學。(在這部著作中,他沒有使用「實證的」這個術語來描述精密科學;他第一次使用這個術語是在1807年;見曼紐爾,1956,132)。他根據科學相繼「從迷信和形而上學中解放出來」(同上)的次序,在後來奧古斯特·孔德進行闡述之前,對科學的等級層次作了劃分和說明。與孔德一樣,他認為,生理學只是剛剛進入或將要進入「實證的」狀態。他在《給一位日內瓦居民的信》中寫道(1865-1878,15:39-40;英譯本見曼紐爾1956,133),「生理學仍然處在一個不幸的地位或狀態,而占星學的[原文如此!]和化學科學已經越過了這一位置或狀態」。他還說,「生理學家現在被迫從他們中間驅逐哲學家、倫理學家和形而上學家,這正像天文學家驅逐占星術士和化學家驅逐煉金術士一樣。孔德將乞靈於關於占星術士和煉金術上的同一個形象。    
  聖西門寫的三部主要著作都與科學的主題直接相關:《19世紀科學著作概覽》(1808),《論萬有引力》(1813年12月),以及《論人類科學》(寫於1813年1月,但直到1858年才發表)。正是在《論人類科學》中,他最充分地發展了他關於科學中革命的理論。在該書兩部分的第一部分的一個附錄中,聖西門對革命作了探討。這個探討採取了「寫給生理學家的信」的形式(1858,382-386)。如果他們會「大膽地支持我的話」,那麼,「幾年以後將發生一場偉大的和有益的革命」。然後,聖西門說,歷史表明,科學革命和政治革命是交替進行的。依次說來,每一次革命都是下一次革命的原因和前一次革命的結果。聖西門說(1858,382-386),這一番扼要的重述「將證明,下一次革命必是一場科學的革命,正像我的著作將用越來越多的證據向你們證明的,正是應主要依靠你們(生理學家)來引起這場革命,而且,這場革命必定對你們是特別有用的」。    
  聖西門的歷史序列是從與哥白尼的名字聯繫在一起的科學革命開始的,然後是路德的政治革命。繼之而起的科學革命包含培根的著作,伽利略對「地球圍繞地軸作週日旋轉」的證明,這一證明「完善了哥白尼體系」。隨之而來的政治革命發生在英國,在這場革命中,查理一世「受到他的國民的審判」,而且,「古人所不知曉的一種新的社會組織秩序」得以確立起來;與此同時,路易十四則「著手使整個歐洲屈服於他的管轄之下」。在隨之而產生的科學革命中,出現了牛頓和洛克,而且這兩個人「產生了在科學中引起一個巨大飛躍的重要的新思想」;他們的思想在法國的《百科全書》中得到發展和運用。繼之而起的政治革命就是法國大革命,這場革命是「在《百科全書》出版幾年之後開始的」。    
  那麼,聖西門不得不就下一次科學革命作出預言。這場革命將是「人類科學」(人的科學)中的一場革命,它是以「生理學知識」為基礎的。聖西門設想,這門新的科學將成為學校教育的一部分,而且,用這種新的科學培養起來的人們,將有能力用在其他科學(天文學,物理學,化學)中所運用的方法來處理政治問題。18世紀的著作總是傾向於瓦解或破壞社會,而即將來臨的19世紀的作品將「努力改造社會」。我複製了聖西門《論人類科學》初版時的兩頁文字,這樣,讀者可能就會鑒別出兩種形式的革命之間印刷上的對應性。    
  聖西門從他的目錄中刪去了化學革命。過去發生的革命的順序是從哥白尼開始,達到培根和枷利略的成就,然後又到牛頓(以及洛克和《百科全書》派的思想家)。這三組已經完成的革命,聖西門所提到的這樣一些唯一實際的革命,構成了我們今天所知曉的科學革命(the Scientific Revolution)。奧古斯特.孔德在對聖西門思想進行改造的過程中,似乎對這個單一的概念作了最早的明確的表述。    
  奧古斯特·孔德和實證論哲學    
  奧古斯特.孔德是19世紀最具有創造性的和最重要的思想家之一。他對科學、哲學和社會科學的深刻影響是相當廣泛而普遍的。他開創了被稱之為「實證主義」的思想運動,而目.他為一門尚末存在的學科發明了「社會學」這個名稱。他的哲學思想詳細地闡述在他的《實證哲學教程》一書中。該書在1830-1842年間用法文出版,而且由哈里亞特·馬蒂諾譯成了英文。孔德在英美世界的影響,並不像他在法國和歐洲大陸以及拉丁美洲曾經產生而且現在仍在產生的影響那樣深遠。在20世紀,孔德哲學的某些部分,在受到恩斯特·馬赫思想強烈影響並通過維也納學派而傳播的「邏輯實證主義」的學說中被賦予了新的生命力。在這個新的變體中,顯然再沒有什麼人把孔德看作是實證主義的奠基人。    
  孔德把兩個重要的新的概念引入到科學的歷史發展中。第一個概念就是他的三階段規律。孔德認為.人類精神的發展經歷的三個階段是認識和理解外部世界的現象的過程中必然要經歷的,而且是說明這樣一些現象的方式和途徑。第一個階段是「神學的」階段,在這一階段,一切事件都被歸於上帝和神靈的活動;第二個階段是「形而上學的」階段,在這一階段,上帝或神聖的力量的意志被抽像概念所取代;最後,第三個或「實證的」階段,是當科學的解釋取代了形而上學的時候所達到的。孔德通過對文化或文明的發展、思想之發展,尤其是科學的發展的廣泛的歷史描述,探討了這三個階段的接續和演替。他「確信,關於科學之歷史的知識是極端重要的」,而且,他甚至更進一步地指出,「如果我們不瞭解一門科學的歷史,那麼我們就根本不會完全通曉這門科學」(1970,49)。因此,孔德是第一個倡導要嚴肅認真地和系統地研究科學史的人。喬治·薩頓一值讚揚孔德是科學史這一學科的奠基人。    
  孔德的第二個歷史概念構成他對科學作的新的和具有相當創造性的分類的一部分。他提出了一個分類表,在這個分類表中,他根據「一般性不斷減少,而相互依賴性和複雜性不斷增加」的一種歷史的和分析的層次,對科學作了分類。因此,這個分類系統不僅是通過一種邏輯的分析確定的,而且也被歷史所證明。數學是所有科學的基礎,是所有科學中最具有一般性的科學,而且在歷史上也是最早成為「實證的」科學的科學。在孔德的分類序列中,在數學之後的是天文學。在天文學中,物體被認為是自由運動的,或者說,物體的運動不受周圍的流體、碰撞、摩擦以及在關於可見物體的地球物理學(物理過程)中出現的所有其他複雜性對運動的阻抗。緊接著天文學之後的是物理學、化學和生理學(在孔德所處的時代,正處於成為「實證的」科學的過程之中),而最後一門科學是「社會學」。在孔德的分類中,心理學未佔得一席之地,因為孔德認為,它或許應當視作人類生物學(「生理學」)的一部分。這樣一個分類表與孔德在巴黎綜合工科學校作為一名數學家所受的訓練以及他對精密自然科學所進行的研究是協調一致的。由於他在數學和物理學方面的背景,孔德把物理學(地球物理學)看作是所有科學的模式和榜樣,因為在物理學中,觀察和實驗與數學相結合,從而產生出一個真正「實證的」知識體系。因此,在他的早期著作中,孔德把未來關於社會的科學視為一門「社會物理學」——凱特爾後來在一種完全與此不同的意義上使用了這一術語。    
  孔德的三階段規律,就像一切創造性的思想一樣.在某種程度上是對他的前輩,尤其是孔多塞、卡巴尼斯和聖西門(孔德曾做過他的秘書)的概念或思想的改造。比較一下聖西門和孔德兩人的觀點,也許可以看出這一改造的程度,而且這因此也是衡量孔德的真正獨創性的方法。聖西門認為在最後一個發展階段,哲學變成了拒斥一切不可證實的東西意義上的「科學的」哲學。但是,在孔德看來,把最後一門科學——社會學——確立為一種「實證的」學說還不是最終階段;幾門科學彼此間的區別尚未克服,以致產生出一個完整的(總體的)實證主義體系,甚至這樣一種「關於世界和人的觀念」:它終將是值得稱之為「哲學」的一種綜合。在這個最後階段,一切知識都將是「實證的」和渾然一體的,都將結合在關於人和社會的科學,即新的社會學科學之中。因此,人們不僅將認識和理解人和社會的問題和需要,而且也會清楚地知道改造和改善人及其社會的現狀所應採取的步驟。這個思路必然使實證主義發展成為一種宗教,甚至發展到有教堂、有一大批教士或牧師,有一個「實證主義的」聖人目錄胞括摩西,荷馬,亞里土多德,阿基米德,朱利葉斯·凱撒,聖保羅,查理曼,但丁,谷登堡,莎士比亞,笛卡爾,腓特烈大帝,比沙)的地步。    
  聖西門和孔德互相之間的影響是難以把握的,因為在他們之間存在著一個嚴重的衝突或分歧。孔德和聖西門都稱他們從孔多塞關於科學相繼成熟的學說中受益匪淺,但是,孔德謹慎地拒絕承認他從聖西門那裡獲得了什麼教益,而且只是以輕蔑的語言提到他。人們經常推測,聖西門對孔德的影響必定要比孔德對聖西門的任何可能的影響更重要些。就我本人的斷定而言,這種觀點或看法(沒有任何現實的證據證明這一觀點)的唯一依據是,在他們學術上交往甚密的時期,孔德比聖西門年輕,而且此時孔德是聖西門的秘書。但是,考慮到孔德是他那個時代最卓越的、而且影響最大的思想家之一,而且年輕人一般要比年老一些的人擁有更豐富的創造性的思想,那麼,孔德對至西門的影響難道就不習能比聖西門對孔德的影響更為重要嗎?無論怎樣,他們許多思想(包括三階段規律,科學的相繼發展,「實證主義」或「實證的」科學的概念)之間存在相當大的一致性並不減低對孔德的創造性才華的評價。重要的不是孔德在某種程度上在改造著比他年長的朋友和同事的某些思想,而是他創造性地運用了這些思想。(關於這個論題的一個比較好的評論見於曼紐爾1962,251—260)最後,孔德確信,其他人(讓一巴蒂斯特·薩伊和查爾斯·德諾耶)在他的思想發展過程中,要比他所說的那個「愚蠢的老哲學家」和那個「墮落的騙子」佔有更重要的地位。他的「精神祖先」(曼紐爾1962,257)是休謨、康德、孔多塞、德·邁斯特爾、加爾和比沙。    
  在論述科學的發展時,孔德經常採用科學中革命的概念,以及16和17世紀科學中的普遍革命的思想。例如,他在1820年的一篇題為例近代史的簡短評價》的論文中,就曾援引科學革命的思想(弗萊徹1974,99)。孔德在文中說:    
  直到近代,它們[自然科學]還在自身中混合著迷信和形而上學。只是到了16世紀末和17世紀初,它們才完全擺脫了神學的信條和形而上學的假說。它們在其中開始成為真正實證的科學的時代,必定是從培根開始,然後到伽利略,並一直持續到笛卡爾。培根首先引發了這場偉大的革命,而他的同時代人伽利略則為這場偉大的革命提供了最早的範例,笛卡爾則決定性地把理智從關於科學的權威的羈絆中解放了出來。然後,出現了自然哲學,而且科學的性能獲得了它真正的特點,即貢獻出一個新的社會制度的精神要素。    
  而且從這個時代開始,各門科學在自然的延續順序中,也就是說,根據它們實際上與人之間的關係的密切程度,而都相繼變成了實證科學。因此,首先是天文學,然後是物理學,稍後是化學,最後——在我們自己所處的時代中——是生理學,被發展成為實證的科學。所以,就一切專門的知識而言,這場革命已經徹底完成了,而且對哲學、倫理學和政治學來說,這場革命顯然已達到了它的終點。    
  在1822年發表的一篇題為《簡論科學在社會改造中的必要作用》的論文中,孔德提出了「科學家在我們的時代應當把政治學提高到觀察(經驗)科學的地位」的原則(弗萊徹1974,135)。他的分析基於他的三階段規律。他聲稱「四門基本的科學——天文學,物理學,化學和生理學」——「以及附屬於它們的科學」都已成為實證科學,與此同時,他又不得不說,生理學的某些方面仍然存在於所有三種狀態中。例如,「人們特別稱之為道德的(moral)現象」「被一些人看作是一種持續的超自然的作用的結果;而另外一些人則把它們與能夠予以證明的並且不可超越的有機體的狀況聯繫在一起」。孔德在1825年11月《對科學和科學家的哲學思考》一文中,對這一思想又作了更詳盡的發揮(弗萊徹1974,182ff.)。孔德在該文中對「過去兩個世紀中人類精神的進步」進行評價時特別指出,「道德現象(moral phenomena)是所有從神學的領域中擺脫出來並進入物理學的領域的現象中最新的現象」。他實際上認為,「生理學家〔或生物學家」在我們時代正是以與動物生態的其他現象同樣的精神研究道德現象的」。而且,儘管他不會站出來贊成「道德生理學」領域中彼此矛盾和衝突的這種或那種理論,但是,他確實坦率地斷言,「顯示出每一門年輕的科學中不可避免的一種不確定性的這個理論差異的存在,恰恰清楚地證明了,就我們知識的這個分支來說,正如對所有其他的學科一樣,偉大的哲學革命已經完成」。    
  因此,可以相信,孔德把科學的發展——它們轉變成為一種實證的狀態——看作是一種革命的連續。他認為近代科學的確立是一場「偉大的」革命。然而,我沒有看到孔德在什麼地方曾論述過科學由此而得到發展的革命過程本身,而目.我也不能斷定孔德是否曾有根據地對科學的或哲學的革命與社會的或政治的革命進行過比較或對照。不過,對於孔德來說,用很簡單的理由就可以說明為什麼「從一種社會制度向另一種社會制度的轉變,永遠不可能是連續的和直接的」,而且為什麼「總是有一個過渡的混亂狀態」(1975,24;英譯見倫茲爾1975,201)。首先,「無政府混亂狀態的罪惡的經歷」與考慮舊制度的缺點相比,能在更大的程度上激勵或激發新的制度。第二,在舊制度消滅以前,「關於必須要做的事情,不可能形成任何適當的概念」,因為    
  我們的生命是短暫的,我們的理由是薄弱的,我們不可能使我們自己擺脫我們周圍的環境的影響。甚至最狂放的夢想家,也都在他們的夢幻中反映著當前社會的狀況;而設想出一種與我們生活於其中的政治制度根本不同的真正的政治制度是更不可能的。最崇高的精神在接近即將來臨的時期之前,是不可能辨識出這一時期的特徵的。而且,在此之前,舊制度的外殼將被全部打碎和拋棄,而且民眾的精神將習慣於舊制度毀滅的景況。    
  孔德援引亞里士多德為例。亞里士多德「不可能設想出不建立在奴隸制之上的一種社會狀態,這個社會必然要廢除在他之後幾個世紀中所發生的一切。」關於他自己所處的時代,孔德說,「注定要進行的革新是如此廣泛又如此徹底」以致「其決定性的準備時期在以前也從未如此持久而又如此危險」。他說,「在世界歷史的進程中,革命的行動第一次依賴於一種有次序地否定一切有秩序的政權的完整學說。」對於科學中革命的歷史的研究者來說,孔德對革命的政治變革所作的三階段分析是非常有趣的,因為,早在一個世紀之前,J.S.巴伊就已把三階段中的兩個階段引入了對科學的論述和探討。孔德的三位一體包括舊的東西的毀滅,由此而產生的混亂的無政府狀態,以及新的東西的確立。巴伊設想了一個兩階段的過程,通過這兩個階段,每一次科學中的革命都將首先是破壞一種現存的知識體系,然後創造並採用一種新的知識體系。    
  庫爾諾    
  安托萬-奧古斯坦·庫爾諾是奧古斯特.孔德的同時代人,是一位數學家和行政官員。人們今天記得他,主要是由於他對概率論的貢獻,而且也是因為他對科學知識作了一般的或哲學的分析,而且對科學解釋的性質進行了研究。他與孔德的不同在於,他的認識論是以蓋然論為特點的,而孔德則堅決反對概率和統計學成為社會科學或科學的鑰匙和關鍵。    
  與孔德類似,庫爾諾也提出了一種對科學的分類,這種分類法是同歷史,同科學的發展實際經歷的階段聯繫在一起。但是,庫爾諾反對孔德對「宗教的、哲學的和科學的學說相繼出現」的三階段的「所謂必然的次序」所作的公式化的描述(1973,4:27)。而且,孔德所看到的是一個單向度的或直線的進步或發展(級數),而庫爾諾則提出一個雙向度的模式(矩陣),他稱之為「複式簿記」表(見庫爾諾,1851,&237,289;格蘭傑1971,452-453)。這裡所提出的縱向類目有點類似於孔德的歷史學的分類:數學科學;物理和宇宙論科學(相當於孔德所說的天文學、物理學、化學以及地質學和工程學);生物和自然科學(孔德的生理學);精神論的和符號論的科學(這在孔德的分類表中是沒有的);政治的和歷史的科學(包括孔德的社會學)。    
  在其《論我們知識的基礎》(1851)一書中,庫爾諾並沒有明確說這個縱的排列代表一種歷史的序列,儘管這個排列包含著邏輯上的從屬和依賴關係,它要求某些科學在時間L是在其他科學之先的。庫爾諾的這部論著運用了大量歷史上的例證,但在論述科學變革的過程時並沒有舉出什麼實例。諸如在計算數學中所發生的那些偉大變革,僅僅被歸之為「偉大的革新」,「創造」和「重大發現」(&200,201;246-249)。在庫爾諾看來,顯然具有革命意義的一個事件是伽利略否定了「從畢達哥拉斯到開普勒這些哲人」終生所作的徒勞無益的探索。這些哲人希圖在「和諧的思想」中找到「對大量宇宙現象的解釋」。他們把「和諧的思想」與「他們自己考慮的而且同用於測量連續的量值無關的數字的某些屬性神秘地聯繫起來」(p.246):    
  真正的物理學是在伽利略否定了這些長期的徒勞無益的思辨,並且不僅考慮到通過實驗來考察自然——培根也提出了這一思想——而且想到通過把測量自然現象中一切能夠被測量的東西作為實驗的直接對像從而準確地說明賦予實驗的一般形式時才確立起來的。    
  因此,庫爾諾把伽利略的大膽創新比作拉瓦錫在化學中的革新。他稱此為「一場相似的革命」。庫爾諾認為,「這場革命是一個半世紀以後在化學中發生的。那時,拉瓦錫敢於進行比較,也就是說,敢於進行測量或定量分析,而對於拉瓦錫所比較和分析的這些材料,在他之前的化學家只是把他們所說的定性分析運用其中」。因此,庫爾諾認為,伽利略和拉瓦錫都是科學中的一次革命的引發者。但是,在《論我們知識的基礎》中論述「連續性和不連續性」時,關於這一點,庫爾諾對於「數和量」要比對科學中的革命更感興趣。    
  庫爾諾的一本書有這樣一個特別吸引人的標題——《論科學和歷史中的基本觀念的順序》(1861)。這部著作雖然引用了許多歷史的實例,但是,與其說它是一種歷史的探索,不如說是對科學和歷史的邏輯或哲學的研究。庫爾諾認為,這裡所說的「基本觀念的順序」是一種邏輯的而非編年學的順序。儘管這部著作在某些地方論述了政治的和社會的革命(尤其是英國和法國的革命),但是,在談到像哥白尼、笛卡爾、伽利略、萊布尼茨和牛頓這樣一些著名的科學人物時,並沒有採用革命的概念。不過,在第5章開始一段中,庫爾諾順便提到過一些革命。在這一段中,庫爾諾將物理數學與化學和物理學作了對比。他說,「化學和物理學取得了進步,並且經歷了革命,而在幾何學和力學中則沒有什麼進步或相應的革命」(1861,120)。但是,在隨後的論述中,庫爾諾既沒有具體說明這些革命是什麼,也沒有說這些革命到底在多大程度上是科學進步的特徵。    
  庫爾諾最注重歷史性研究的著作是他的《對近代思想和事件的發展的考察》。該書初版於1872年。它的一個主要論題是革命在科學和技術、社會科學以及人類社會的發展過程中的作用。其中有三章的標題表明了革命概念的重要性:第三卷第一章中的「數學中的革命」(關於17世紀),第4卷第1章中的「化學中的革命」(論述18世紀),第5卷第6章中的「經濟的革命」(有關19世紀)。該書最後整個第六卷專門論述法國大革命及其影響。    
  在對中世紀作了一般性的介紹和論述(第1卷)之後,第2卷一開始就對歷世紀「科學的進步」進行了分析的敘述。對數學的初步的說明和解釋是從哥白尼革命開始的(1872,99):「在歷世紀的科學史中,一切都在哥白尼的名字以及他在天文學中引起的革命的重要性面前相形見細,蒼白無力」。的確,「哥白尼在天文學中引起的革命,將永遠是理性戰勝感覺,戰勝想像,戰勝一切成見的偉大勝利的最完美的例證,是有可能取得這樣一個勝利的確證,是人們可以把所有對同一體裁的批判性論述與之相比的最好例證」(P.101)。「這個典型是由所有科學中在時間上最古老的也是最完善的科學提供的」,這是「絕對適當的」[bien dans l』ordre]。    
  第3卷討論17世紀的情況。它一開始就提到「未來輿論的革命,信仰的革命,制度的革命,語言的革命,以及趣旨的革命」(p.172)。作者認為,17世紀科學的進步和革命賦予那個時代以獨一無二的偉大特點,無論宗教。政治或哲學,還是文學和藝術,都不可能賦予那個時代以同樣顯著的特點」。這個世紀以「一系列偉大的科學發現」以及一次「數學中的革命」為標誌(同上)。庫爾諾對他關於這個世紀以及這一世紀在科學中發生的革命的看法作了如下概括(pp,173-174):    
  17世紀科學發展的歷史確切劃分了一個時代,在這個時代,為了自身,為了某些人在它們中所發現的魔力,或者通過對其未來作用的神秘的模糊的預感而長期發展的理論科學,突然搞開了宇宙秩序中那些最基本、最簡單、最偉大因而最令人難忘的東西的奧秘。一般運動規律,引力的作用,以及最後,關於天體的形狀和運動的理論,或者……「世界的體系」——這些都是由抽像的思辨和批判的觀察的奇妙結合所確定和解釋(就人類掌握它用以解釋任何東西的範圍而言)的結果。從那時起,在理論科學的領域中,正如在觀察和實驗的領域中一樣,新的發現一個接著一個;在幾何學中,如同在天文學和物理學中一樣,新的發現變成了革命。而且,至少對幾何學和天文學來說,這些革命在其各個領域中都是空前絕後的。所以,這些革命所喚起的偉大科學家的聲譽也是無與匹敵的,而且,近來似乎也沒有什麼榮耀會減低與他們有幸發現並揭示出來的最重要的真理和比較高的規律在神聖計劃的秩序中佔據的地位相同的地位。這個地位將一直保留在人類的記憶之中。    
  庫爾諾並沒有像豐特奈爾那樣,把萊布尼茨和牛頓的發現歸之為一場「革命」,儘管他認識到了微積分的極端重要性(bk.3,ch1,p.177),而且他還引證了豐特奈爾關於17世紀數學中某些創新的思想(p.180)。庫爾諾也沒有把在「門世紀的物理科學和自然科學』沖的發現列為革命(bk.3,ch.2),雖然他確實提到那時出現的並且集中在理論數學和物理力學領域的一次「革命性的危機」(p.192)。但是,他稱讚伽利略使科學走上了新的道路:庫爾諾認為,伽利略向人們揭示了如何從諸如一塊石頭的墜落或一盞吊燈的搖動這樣一些「最尋常的現象」中引出重要的科學的結論(pp.186—187)。他指出了「迫使造物主公開她的秘密,使簡單的基本的數學定律現出其本來面目」的方法和途徑。伽利略是「實驗物理學和數學物理學的創立者」,而且尤其是「物理力學的創立者」。但是,顯然他沒有引起一場「革命」。而且,牛頓也是如此(pp.189-190)。    
  庫爾諾用「革命」這個術語加以描繪的整個17世紀的物理和自然科學中的唯一發現是哈維的血液循環。他說,在哈維的發現之後,「依照某些根據可以預期在近代化學後來在工業中所帶來的那種醫學中將發生一場革命」。但是,這個發現不久就「對醫學理論和實踐的變遷產生了決定性的影響」。因此,庫爾諾斷言,一個科學發現的實際意義,與實際所發現的東西的內在重要性並無多大關係,而是更多地與它成為其一部分,而且它能夠具有其產生某個包含著科學改革或革命的萌芽的新思想這一特點的科學的成熟階段聯繫在一起(pp.194-195)。    
  在描述18世紀的數學和科學時,庫爾諾指出,拉瓦錫的著作是「化學的革命」(p.271)。拉瓦錫的研究使「化學真正改變了它的面貌」;這門科學「經歷了一場革命」(p.278)。然後,他問:「為什麼化學——自拉瓦錫以來,已經取得了如此大的進步,而且在其中,理論產生了如此經常的變化——沒有發生更多的革命呢?」    
  在19世紀(也就是說,到1870年),庫爾諾沒有發現任何值得用「革命」這個術語來加以描述的科學的進步。在賦予這個對事實的簡單陳述過多的重要性時,人們必須小心謹慎。庫爾諾很可能沒有對他曾經討論過以弄清它是否構成一場革命的每一個發現或創新進行認真的評價。但是,實際上他的著作對英國革命(P.90,94,242-251,543,549),法國大革命(p.461-550),英國革命和法的革命之間的相似之處(pp.540-550),政冶革命(p.91,93,111),19世紀的經濟革命(pp.418-427),以及數學和科學中的許多革命,這些革命的一般特點,作了相當多的論述。因此,在這種情況下,就庫爾諾在描述科學事件的「革命」特點而言,任何失敗或不足,必定是值得注意的。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第23章 馬克思和恩格斯的影響    
   在對19世紀革命及革命概念發展的任何研究中,卡爾·馬克思的思想都佔有一個首要的地位。甚至很早發生而沒有受到馬克思影響的那些革命,人們現今也通常從一種「馬克思的」觀點來解釋。在前面的論述中,我已經提到過馬克思「不斷革命」的概念以及這樣一個事實:在創立公開宣佈自己明確的革命目標的民族國家內部和國際性的有組織的團體方面,馬克思是一個先鋒。在這一章中,我的意圖與其說是探討馬克思關於革命的思想或馬克思的革命活動,不如說是考察卡爾·馬克思所表達的關於科學變革和科學中的革命的觀點的特定主題,並且把馬克思關於這些主題的看法與弗裡德裡希·恩格斯的有關思想作一番類比和對照。這一論題完全不同於對馬克思在20世紀對科學史解釋的影響的研究。    
  任何注意這個問題的人都立刻認識到,馬克思既沒有受過傳統自然科學的專門的良好教育,而且也並不十分關心這些學科,以及天文學、物理學、化學、地質學的技術內容。他的人文學的教育包括某些數學的知識,但是,他從來沒有接受過上面所列學科的任何正規訓練—一比如說「高級文科中學」或大學水平的訓練。在他的成年。他對生命科學的某些方面產生興趣,並閱讀了德國包括格奧爾格。畢希納、雅各布、莫勒斯霍特和卡爾·福格特在內的科學普及者們的相當數量的著作。雖然馬克思批判了這些人所主張的「粗俗的機械唯物主義」(見施密特1971,86),但他顯然受到莫勒斯霍特關於「自然是一個循環過程」這種自然觀的影響。馬克思發現,這種自然觀與彼得羅·維裡的思想有許多共同之處;而且,馬克思在《資本論》中引證維裡的話時,對維裡的思想是贊同的。    
  根據被賦予「科學的」這個形容詞的重要性(恩格斯及所有馬克思主義者,尤其是蘇聯正統的著作家用這個詞來描述所謂的「科學的』杜會主義或「科學的「共產主義),看一看馬克思本人使用這個形容詞時賦予它的含義並不是沒有意義的。《剩餘價值理論》(這是《資本論》未完成的第四卷的草稿)的第二部分提供了一個線索(1968;見馬克思,1963-1971)。在第九章(第二節)中,馬克思比較了李嘉圖和馬爾薩斯的經濟學。他說,李嘉圖「把無產階級看成同機器、馱畜或商品一樣」,因為從李嘉圖的觀點看,「無產者只有當作機器或馱畜,才促進『生產』」,或者說,「因為無產者在資產階級生產中實際上只是商品」。馬克思認為,這不是「一種卑鄙的行為」。「這是斯多葛精神,這是客觀的,這是科學的」。而且,「只要有可能不對他的科學犯罪,李嘉圖總是一個博愛主義者,而且他在實際生活中也確是一個博愛主義者。」    
  「馬爾薩斯牧師」與李嘉圖就完全不同了。「他也為了生產而把工人貶低到馱畜的地位,甚至使工人陷於餓死和當光棍的境地」。而且,馬克思說,「在貴族的某種利益同資產階級的利益對立時,或者,在資產階級中保守和停滯的階層的某種利益同進步的資產階級的利益對立時,——在所有這些場合,馬爾薩斯『牧師』都不是為了生產而犧牲特殊利益,而是竭盡全力企圖為了現有社會統治階級或統治階級集團的特殊利益而犧牲生產的要求」。馬克思認為,「為了這個目的」,馬爾薩斯「在科學領域內偽造自己的結論」。然後,馬克思斷言,「這就是他在科學上的卑鄙,他對科學的犯罪,更不用說他那無恥的熟練的剽竊手藝了」。馬克思接著又說,「馬爾薩斯在科學上的結論,是看著統治階級特別是統治階級的反動分子的『眼色』捏造出來的;這就是說,馬爾薩斯為了這些階級的利益而偽造科學」。    
  因此,馬克思這裡所使用的「科學的」一詞的意義似乎是「無偏見的」和「真正的」,所以並不包含某種特別的研究方法或檢驗方法的任何直接內涵。而且,「科學的」一詞似乎也不是指論題或內容中的任何特別的限制。馬克思在下一個片斷(第二部分,第九章,第三節)中明確了這一點;在這裡,馬克思舉出了三個例子「表明李嘉圖科學上的公正。」    
  在馬克思的已經編輯和出版的著作中,我找不到任何對科學革命(the ScientificRevolution)或一般的科學中的革命,或任何科學中任何特定的革命的論述。(但是,在很多地方提到產業革命和革命性的機械或工業的發明。)我也沒有能夠找出馬克思對科學產生進步的途徑或方式的任何分析,甚或科學發現的順序中主要事件的清單。但是,馬克思就把達爾文的進化論運用於技術和工藝的歷史發展——這似乎是這一領域中對一種進化的歷史的最早建議——進行了一個有趣的討論。    
  許多年來,在歷史學的文獻中一直有這樣一個傳說,即卡爾·馬克思曾希望把《資本論》獻給達爾文,而且曾寫信給達爾文徵詢達爾文本人的允諾,但是達爾文拒絕了他的敬意。現在可以明確的是,達爾文拒絕承受這一榮譽的一封信的草稿是寫給馬克思的女婿愛德華·艾威林而不是馬克思本人的。馬克思的確曾把《資本論》第一卷的一個平裝本送給達爾文。這一卷同達爾文圖書館的其他書仍然保存在一起。它告訴我們一個奇妙的故事。在該書扉頁的右上角題寫著:    
  查爾斯·達爾文先生    
  他的真誠的敬慕者    
  卡爾·馬克思    
  1873年7月16日於倫敦    
  莫德納維拉斯    
  梅特蘭公園    
  馬克思把一本有自己題辭的《資本論》送給達爾文的決定,顯然是在該書出版一段時間之後作出的,因為送給達爾文的書並不是1867年的第一版,而是1872年的第二版。達爾文沒有通讀馬克思的這整部著作。當我在達爾文的唐恩的家(肯特)中考察時,我發現這部書只是被翻到第105頁(全書共822頁)。另外,我們沒有任何根據可以說明達爾文對馬克思著作的看法(他可能有某些看法)。    
  馬克思在《物種起源》面世(1859)八年之後於1867年出版的《資本論》第一版中沒有提到達爾文。達爾文和進化論第一次出現是在第一二版的兩個腳注中(這也許可以解釋為什麼馬克思在第二版問世以後,把他的一本書寄給了達爾文)。馬克思只是在《資本論》的這兩個腳注中直接地明確提到達爾文。在其中的一個腳注(第一卷,第十四章,第二節;參見中譯本《資本論》弗裡德裡希·恩格斯    
  關於人們通常所瞭解和熟悉的科學(即物理科學和生物科學),馬克思沒有寫過多少文章或著作,而恩格斯對這些科學,這些科學的發展和革命,則有相當大的發言權。人們最熟悉的他的一本著作就是《反杜林論》(它的另一個標題是《歐根·杜林先生在科學中實行的變革》)。作者稱(1959,9),這本1878年用德文發表的著作(第二版出版於1885年,第三版出版於1894年)決不是探討各種科學的「什麼『內心激動』的成果」,而是相反;它是作者對「經濟學、世界模式論等等的規律」感到憤怒的結果。杜林聲稱發現了這些規律,而恩格斯則發現,它們同杜林「所提出的物理和化學的定律」一樣,是以其「謬誤或陳腐」為特點的(1959,12)。在分析恩格斯關於科學中的革命的論述之前,我們必須認識到這樣一個事實:該書德文的標題並沒有用『Revolution』這個詞,而是用了『Umwalzung』:Herrn Eugen Duhrings Umwalzung der Wissenschaft。無論『Umwalzung』是否『Revolution』的同義詞——這個問題將在下面探討——恩格斯都是在諷刺的意義上使用這個詞的。他肯定並不認為杜林真的在科學中引起了一場革命。實際上,整個標題很顯然是為嘲弄杜林而諷刺地模仿了杜林在其中抨擊美國經濟學家亨利·C.凱裡思想的論戰性著作:《凱裡在政治經濟學和社會科學中實行的變革》(1865),儘管這並不是恩格斯主要駁斥的三本書之一。恩格斯嘲笑杜林在《哲學教程》(1875)中提出的主張,並且寫道:「我們現在還不瞭解這一哲學許諾要向我們揭示的『在自己強有力地進行變革的運動中,揭示外部自然和內部自然的一切地和天』」(1980,134;1959,198)。    
  我們早就看到,在18世紀末和19世紀初,德國有一種用德語的同義詞『Umwalzung』取代拉丁語的『Revolution」一詞的傾向。恩格斯差不多都用這兩個詞,似乎它們是可以互換的。從他的著作看不出,同『Revolution』一詞相比,他真的偏愛『Umwalzung』一詞。考察一下他的《自然辯證法》,就可以弄清他對這兩個詞的用法。《自然辯證法》一書中的大部分文章或片斷顯然是在1872年至1882年這十年間寫的,而且被認為包含著他關於科學的最成熟的思想。這部著作一直沒有完成,而且直到1927年才得以出版(恩格斯1940,xiv)。開始的幾段描述了15和16世紀發生的偉大變革,這是「人類從來沒有經歷過的最偉大的、進步的變革[diegrosste progressive UmwalZung;」(恩格斯:《自然辯證法》,人民出版社,1971,第7頁)。當時,「自然科學也在普遍的革命中發展著,而且它本身就是徹底革命的。」所以,這部著作不僅一開始就說到革命,而且在隨後的段落中,顯然在可以互換的意義上使用了新的德語中的詞『Umwalzung』和比較古老的法語詞『Revolution』。接著,恩格斯(同上8,9)比較了「革命的科學「revolutionare Naturwissenschaft]」與「保守的自然」之間的顯著差別。儘管恩格斯是這樣開始的,但是,恩格斯概述科學史(「導言」)的其他部分卻沒提到作為革命的偉大創新。因此,康德「在這個僵化的自然觀上打開第一個缺口」(同上,12),賴爾「第一次把理性帶進地質學中」(同上,13),「物理學有了巨大的進步……「在」1842年,是自然科學這一部門中的劃時代的一年」(同上,14),而在化學中則取得了「驚人迅速的發展」(同上),等等。這一常例的唯一可能的例外是居維葉,他「關於地球經歷多次革命的理論在詞句上是革命的,而在實質上是反動的」(同上,13)。但是,恩格斯這裡很可能是指居維葉在談到「地球經歷多次的地質學革命』對使用了『revolution』這個實際的詞,而不是說居維葉使用了無論就其內涵還是就其外延說革命的詞句。    
  通過把《自然辯證法》中已經完成了的導言的這些開頭的段落與某些初步的歷史評論(同上,162-287)作一番比較,也許可以在某種程度上闡明恩格斯對『Umwalzung』和『Revolution』這兩個詞的用法。在這些歷史札記中,當恩格斯寫道「地球從來沒有經歷過的最偉大的一次革命「die grosste Revolution」」,並且說「自然科學也就在這一場革命中「in dieser Revolution〕誕生和形成起來」而且「是徹底革命的「revolutionar」]時(同上,172),他使用了『Revolution』而不是『Umwalzung』一詞。有人猜測,恩格斯是否因為不想如此接近地連續四次使用這個詞而在他最後的草稿中把第一個『Revolution』改為『Umwalzung』。但是,顯而易見的是,恩格斯在草稿中寫的只是『die grosste Revolution』,而沒有任何進一步限定的形容詞;但在最後的草稿中,他不僅用『Umwalzung』代替『Revolution』,而且還把『diegrosste Revolution改為die grosste progresive Umwalzung 』(同上,7)。似乎一場『Umwalzung』是什麼激進的、根本的顛覆或徹底的變革,因此可能需要一個修飾形容詞具體說明它是否一次必定進步的變革。對於恩格斯來說,一場『Revolution』將永遠不需要一個形容詞來體現或表達其進步的特點。    
  《反杜林論》中的一句話向人們表明,在恩格斯對『Revolution』和『Umwalzung』這兩個詞的用法之間作有意義的區分是比較困難的。恩格斯在這本書中寫道:「當革命的風暴〔der Orkan der Revoluttion」橫掃整個法國的時候,英國正在進行一場比較平靜的但是威力並不因此減弱的變革「eine stillere,aber darum nicht mindergewaltige Umwalzung」」(《馬克思恩格斯選勒,人民出版社,第三卷,第301頁)。這一變革「Umwalzungj就是「工場手工業變成了現代的大工業,從而把資產階級社會的整個基礎革命化了「revolutionierten」」(同上)。像往常一樣,這裡的「革命」(Revolution)是用來指法國大革命,而『Umwalzung』則用於指稱恩格斯經常說的『die in-dustrielle Revolution』(工業革命)——雖然它的影響是用『revolutionierten』這個動詞來描述的。而且,大約在一頁之後,恩格斯(在談到羅伯特·歐文時)曾談論『die industrielle Revolution』(工業革命)。馬克思通常也使用這一術語。恩格斯在自己的著作中還曾寫過資產階級的『Revolution』和資產階級的『Umwalzung』,生產中的『Revolution』和生產中的『Umwalzung』(後者與前者相比,使用的頻率是六比一)。    
  不管恩格斯著作的標題如何,《歐根·杜林先生在科學中實行的變革》中很少提到科學中的革命,而且,它並未向人們展示一種關於科學是如何進步的充分展開的首尾一貫的理論。在整個這本書中,在談到科學時,「革命」(Revolution)這個詞只出現過兩次。第一次出現在第二版的序言(1885)中。在這篇序言中,恩格斯談到「把大量積累的、純粹經驗主義的發現予以系統化的必要性,就會迫使理論自然科學發生革命」(《馬克思恩格斯選集》,人民出版社,第三卷第53頁)。恩格斯在該書第三部分討論生產時,又一次使用了「革命」(Revolution)這一概念。他說,「大工業的技術基礎是革命的」。恩格斯引證了馬克思《資本論》中的一段話來說明這一點。馬克思在那段話中討論了「機器、化學過程和其他方法」。根據恩格斯的概括,科學豐富了「現代工業的技術基礎」——「它也同樣不斷地使社會內部的分工發生革命,不斷地把大量資本和大批工人從一個生產部門投到另一個生產部門」(同上,333-334)。人們可能會注意到,在這第二個例子中,提到的只是科學的革命化影響,而不是科學中的革命。    
  在第二版序言中,在上面我們提到的那段文字之前的一段文字中,在說到「自然科學本身也正處在如此巨大的變革過程中」時,恩格斯使用了『Umwalzungsprozess』這個詞——這似乎進一步證明了在把『Revolution』和『Umwalzung』用於說明變革的過程而非傳統的政治革命時,兩個概念是可以互換的(同上,53)。此後,在嘲弄杜林時,恩格斯(同上,261—262)使用動詞『Umwalzen』來描述所謂「科學的『更加深刻的基礎的奠定』和變革,實際上對任何人來說,甚至對柏林《人民報》的編輯部來說,都是可以做到的了」,而且認為「我們只要說,吃東西是一切動物生活的基律,我們就對整個動物學實行了變革」。    
  因此,我們很難斷定科學革命的概念,即使是名符其實地表達的科學革命的概念,對於恩格斯具有根本的重要性。甚至在一個關於自然科學中的「偉大發現」和取得的進步的片段——它在恩格斯已出版的論路德維希·費爾巴哈的小冊子〔《路德維希·費爾巴哈和德國古典哲學的終結》中被刪去了——也沒有提到「革命」「無論是『Revolution』還是『Umwalzung』」,而且,恩格斯在談到達爾文對生物學思想的偉大調整和改造的許多著作中,也沒有使用革命的術語或概念。在(恩格斯為《資本論》第二卷寫的序言中)論述拉瓦錫時,沒有提到「化學革命」這個短語。不過,馬克思顯然在科學的許多方面受過良好的教育,而且關注有關科學史的問題(參見R.S.科恩1978,134-135)。    
  我們以上所作的引證以及其他一些論述都證明,恩格斯充分認識到科學的革命力量。有許多例證都表明他已經意識到,科學中實際上發生了革命,而且對於科學革命有許多重要的見識。例如,他認識到,科學革命的結果之一就是引起專門術語的革命(儘管他一直未能就這一主題展開論述)。但是,沒有任何根據證明他曾對關於科學進步的理論或革命過程進行過認真思考,或者就這一主題寫過哪怕連續兩段文字。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第24章 弗洛伊德的革命    
   過去一個世紀所發生的三次最偉大的思想革命是與卡爾·馬克思、查爾斯·達爾文和西格蒙德·弗洛伊德的名字聯繫在一起的。達爾文的革命從根本上重建了自然科學,並且在進化論生物學的狹小的範圍之外,尤其在社會科學中,產生了重要的影響。馬克思主義由於其思想和政治的結果,而成為社會科學中(以及社會和政治活動中)的一種革命力量;馬克思主義的擁護者宣稱,馬克思主義是「科學的」。而對許多人來說,弗洛伊德的革命是不明確的,因為就它的重要地位,人們並沒有一致的意見:弗洛伊德的精神分析學是科學嗎?或者,它是社會科學嗎?或者,它甚至根本不是科學?    
  關於弗洛伊德、精神分析和弗洛伊德革命的文獻卷帙浩繁,而且是相當混亂和彼此矛盾的。這種狀況在很大程度上是由於形形色色的學派不斷從弗洛伊德確立的正統的核心中分化出來造成的。精神分析已經引起了一些哲學家或科學家連續不斷的強烈批評:他們關注使不能忍受弗洛伊德對性的問題的公開討論的男男女女保持謹慎和規矩的方法。這些接連不斷的強烈的批評或抨擊可以看作是弗洛伊德革命的深遠影響的一個標誌。    
  除了已經提到的因素外,在分析和評價這場革命的過程中還出現了其他一些問題。其中有不少問題是由於目前無法獲得許多原始的極為重要的文獻(如弗洛伊德與威廉·弗利斯的全部通信)造成的。這些文獻將對弗洛伊德理論,尤其是他的有爭議的誘好理論(參見下文論述)——這是精神分析革命中的一個插曲,一些人認為它削弱了精神分析學和精神分析療法的正確性的基礎——的發展階段作出重要的歷史的闡釋。只能到21世紀,當弗洛伊德的檔案全部公開並且能夠對其進行全面的學術審查的時候,我們才能夠批判地評估弗洛伊德思想發展過程中的這一個或其他的插曲或事件以及精神分析運動的其他成員對這些思想的運用。    
  弗洛伊德的革命與本書中描述的所有其他科學中的革命不同,因為精神分析學的核心幾乎完全是由一個獨立的個人,即西格蒙德·弗洛伊德創立的(不過,關於這一點還請參看維特,1960;埃倫伯格,1970)。此外,只是在這場革命中,原始的文獻(弗洛伊德本人的書和文章)由於其科學的內容而不是其歷史的價值仍然受到實踐者的高度重視和認真研究。不僅正統的弗洛伊德主義者——精神分析學家,精神病醫生,心理學者,社會工作者,社會學家,人類學家,等等——仍在閱讀弗洛伊德本人的著作,而且他的許多著作對於不一定贊同弗洛伊德的概念和理論,而且在不同程度上對主要的正統學說持有異議的科學家、實踐者和社會科學家來說,也是重要的經典和教科書。精神分析療法(主要集中於精神分析的過程)與弗洛伊德發展和運用的那些療法仍然是基本相同的。主要是由於這個原因,批評家們經常指責弗洛伊德的精神分析學是一個封閉的體系,它更近似於哲學甚或宗教,而非真正的科學。    
  弗洛伊德是一個引人注目的和有說服力的著作家,是德國散文的真正天才的大師——他的科學體裁的這個方面在英語翻譯中就看不見了。儘管——正如弗洛伊德在許多場合說的——他的目標是創造一種擺脫了其歷史的哲學重負的科學的心理學,但他卻故意選擇「簡單的代(名)詞」描述三種精神動力(1953,ZO:195)——das Ich(自我),das Es(它)和das Uber-Ich(超我)。他說,這是因為,在精神分析中,「我們希望保持與通行的思維方式的聯繫,並且喜歡使它的概念成為在科學上有用的,而不是拒斥或拋棄它們」。運用這樣一些普通的而非深奧的措辭和說法,「沒有任何價值」;原因是很實際的:精神分析學家希望他們的理論被他們的病人「理解」;這些病人「經常是很聰明的,但並不總是有學問的。」他解釋說:「非人格的『它』是與正常人使用的某些表達形式直接聯繫在一起的。人們說,『它擊穿了我』;『那時,在我裡面有某種比我更強大的東西』。『C』etait plus fort que moi』(即比我更強大的某種東西)。」但是,在英文中,這些平常的名詞不見了。它們變成了深奧難解的拉丁語的代名詞『ego』(自我),『Super-ego』(超我)和『id』(以德,即本能衝動)——今天,更多的人是從其弗洛伊德的而非拉丁文中原始的意義來理解這些概念的。弗洛伊德在這裡遵循著在新的特定的和有限定的科學的場合使用普通語言中的術語——工作,力量,能量——的物理學家們的傳統。弗洛伊德還採用了諸如「俄狄浦斯情結(Oedipus complex)」和「裡比多(Libido)」這樣一些經典的說法。    
  羅伯特·霍爾特(1968,3)指出,考慮一下三個例式可以更好地理解弗洛伊德的著作。其一是「精神分析的一般理論」(拉帕波特,1959),它有時被歸為心理玄學(metapsychology)。這一學科是一系列「精神分析體系可以建立於其上的理論假設」,弗洛伊德在1895年的「科學心理學綱要」(1954,347-445),1915年的「論心理玄學」(1953,14:105-235),以及《夢的解釋》(1900;1953,45)中作了詳細闡述。另一個例式被霍爾特稱為「弗洛伊德的種系發生學理論」,它包括弗洛伊德的「崇高的思索,這些思索主要是進化論的和目的論的」。這一範疇的著作充滿文學的引喻和隱喻,而不是嚴格的或「明確的心理器官的模式」。諸如弗洛伊德的《圖騰與禁忌》(1913)、《超越快樂原則》(1920)、《幻想的未來》(1927)、《文明及其不滿》(193)和《摩西和一神教》(1934-1938)就屬於這一類著作。    
  最後,在弗洛伊德的所有貢獻中,在科學上最重要的是「精神分析的臨床理論,以及它的精神病理學,它對精神方面的性現象的發展和性格結構的解釋」;這些理論和解釋是以「由人的生活史中的主要事件(現實的和幻想的廣構成的論題為基礎的。對於從事實際工作的精神分析學家來說,正是這一理論指導著臨床診斷和治療。甚至那些嚴格說來可能並不是弗洛伊德主義者的人——精神病醫生,精神病學的社會工作者,臨床心理學者——也受到這一理論的強烈影響;這一理論——「被不確切地歸之為『心理動力學」』——「甚至已通過關於性格(人格)的教科書而滲透進一般的學院心理學之中」』『』    
  在對弗洛伊德產生的影響的一個非常有價值的研究中,戴維·沙科和戴維·拉帕波特(1964)向人們表明,弗洛伊德的革命思想是多麼深刻地滲透到心理學思想之中;不一定是「它們扎根於其中的特定概念和解釋性理論」(霍爾特1968,4),而是「一般的概念和觀察」。弗洛伊德的主要的根本的創新是他對無意識和超出我們的理性控制的心理學的力量對行為、願望、幻想和動機因素的影響的認識。他使人們注意和重視所有心理現象——從夢和幻覺到純粹的口誤——的重要性,尤其重視性在個人自嬰兒時期以來的心理發展中的作用。    
  精神分析革命的不同階段    
  像科學中的所有革命一樣,弗洛伊德革命的開始階段涉及一場思想革命,或自在的革命(revolution-in-itself)。這場革命發生在19世紀90年代初期,那時,弗洛伊德與J.布羅伊爾合作,運用催眠術開始了對□病(歇斯底里)的研究。在巴黎與讓-馬丁·夏爾科共事的一個比較短暫的但富有成效的時期,弗洛伊德已經開始從臨床學出發研究催眠術。弗洛伊德關於無意識的機能的思想,在同威廉·弗利斯——柏林的一位鼻喉專家——進行思想交流期間經歷了一個迅速的和徹底的發展。弗利斯不僅對弗洛伊德的生理學和心理學思想產生了非常大的影響,而且他還使弗洛伊德轉變成為一個非理性的生物命理學家(bionumerologist),而弗洛伊德的傳記作者對他的思想發展過程的這個方面只是輕描淡寫,未給予足夠重視(薩洛韋1979,144)。弗洛伊德在與弗利斯交往期間寫作的文獻構成投入的革命,包括「科學心理學綱要」的構思(弗洛伊德1954,355-445)。    
  1896年5月,在對「維也納精神病學和神經病學學會」發表的演講中,弗洛伊德闡述了他關於□病(歇斯底里)的原因的學說(1952,62-64)。正如在其自傳中所描述的(1952,62-64),弗洛伊德最初相信年長的女性告訴他的關於她們在幼年時代被一位父親(這是最經常的情況)、叔伯或一位比較年長的兄弟誘姦的故事。後來,他發現,他的雙親的「神經症狀與實際發生的事件沒有直接的聯繫,而是與體現和包含著期望的夢幻聯繫在一起」,而且,「就神經病(精神神經病)來說,心理的現實比物質的(肉體的)現實更重要。」這是弗洛伊德對「俄狄浦斯情結——這個概念後來具有如此壓倒一切的重要性——」的最初的隱約的感覺。    
  幾乎與此同時,弗洛伊德放棄了他關於歇斯底里的誘姦理論,開始了他著名的自我分析。這一過程延續了許多年,但是最集中的部分是在弗洛伊德的父親於1896年10月去世後不久的1897年夏秋之間(瓊斯1953,1:324)。弗洛伊德對他幼年時代對他的父母的受壓抑的情感的分析得出了這樣一個結論:年輕的男性對他們的母親有戀母情結的情感,而對他們的父親則持有敵意;這是他們成長過程中的一個正常階段。    
  弗洛伊德在1897年10月15日寫給威廉·弗利斯的一封信中採用了俄狄浦斯的例子(弗洛伊德1954,223),並且在1900年出版的《夢的解釋》中充分、詳細地發揮了這一論題。弗洛伊德到那時還尚未採用「情結」(comdex)這個術語;他運用俄狄浦斯的故事只是證明他的發現,表明這一發現的強有力的根據可以追溯到古希臘時期的古人,可以追溯到關於「深遠的和萬能的力量」的神話。在進行這一描述時,弗洛伊德寫道:「兒童…迷戀一個雙親而憎恨另一個雙親」,這是「大量心理衝動的基本要素之一」。儘管弗洛伊德強調他的患精神神經病的父母的體驗,但是他認為,『精神神經病患者在這個方面與仍然正常的其他人〔並無〕不同。」他斷言,精神神經病患者「只能通過擴大地展示在大多數嬰兒的心智中產生的還不太明顯和不太強烈的對他們的父母的愛和恨的情感,方能辨別出來」(弗洛伊德1953,4:260-261)。在他的自傳中,弗洛伊德寫道,在生命之初,當「被認作俄狄浦斯情結的關係確立起來」時,男孩「把他們的性期待集中在他們的母親身上,並對他們的父親表現出敵意的衝動,把他們的父親看作是一個敵手,而女孩則採取類似的態度」。因此,俄狄浦斯情結從一開始就不被認為是完全而限於男性的(參見924.1)。    
  在1898年的「論精神神經病病因論中的性的因素」這篇論文中,弗洛伊德第一次公開論述了他關於幼兒性徵的思想。但是,直到1900年他才在他的第一部偉大著作《夢的解釋》中正式宣告精神分析的革命。我認為,這是在一部出版的著作而不是某種科學雜誌上的一篇論文或在一系列專題論文中公之於眾中的科學中的最後一次革命。1900年在維也納出版的這部著作曾反覆增訂和修改(1901,1911,1914,1919),而且在1913年出版了第一個英文本。    
  弗洛伊德在隨後幾年中又出版了其他一些重要著作:《日常生活的精神病理學》(1901),《笑話及其與無意識的關係》(1905),《性學三論》(1905)。這時,人們已經可以對一種完整的理論和實踐作出科學的評價,因而表示贊成或反對了。最初,醫學界的精神病學者、神經病學家以及學術機構中的心理學家極端反對弗洛伊德的思想。(根據抄科和拉帕波特的說法),那些「直到1910年……仍然表示激烈反對的」人編輯了一部真實的棉神病學和神經病學名人錄》以及在「科學和醫學的其他學科」中的那些人的「反應」都是『稍極的」(見弗洛伊德1913,182,166)。沙科和拉帕波特提出,那些受過教育的門外漢缺乏興趣(即使感興趣,也是表示反對)反映了內行們的強烈反對。他們還發現,在這些早期的歲月裡,弗洛伊德的思想並沒有引起教士們的特別注意。    
  尤其是弗洛伊德對嬰幼兒性徵的發現遭到廣泛的反對和抵制。弗洛伊德在自傳中說,「精神分析中沒有什麼發現像性功能開始於生命之初,而且甚至在幼年時期就以重要的性狀表現出來這個主張遭到如此普遍的反對和招致如此強烈的憤怒」(1952,62)。但是,「也沒有任何其他的分析的結論能夠如此容易又如此完滿地得到證明」。考慮一下那時流行的關於幼年時代的觀點,我們也許就可以明白弗洛伊德的發現是多麼新穎和具有革命性。弗洛伊德明確地解釋說:「幼年時代被看作是『無真無邪的』,是沒有性的渴求的,而且,與『縱慾』的惡魔的鬥爭被認為是到青春期的躁動年華才開始的。在嬰幼兒中不能忽視的這樣一些偶然的性活動被認為是墮落和不成熟的邪惡的證據,或者被視為天生的古怪行為。」    
  因此,科學中的弗洛伊德革命不是由棄惡從善的既定的職業男女進行的,而是由有吸引力的和自信的年輕人,不受傳統習慣思想的影響的將要開始其職業生涯而在後來成為精神分析學家的開業者進行的。新思想的擁護者們應馬薩諸塞州依斯特的克拉克大學校長G.斯坦利·霍爾的邀請在該校集會。被邀請者包括弗洛伊德本人,A.A.布裡爾(某些弗洛伊德著作的美國譯者),桑多爾·費倫奇(一位匈牙利精神分析學家,是弗洛伊德多年最密切的朋友之一),恩斯特·瓊斯(後來成為弗洛伊德的傳記作者)和卡爾·G.榮格。就在一年之前的1908年4月,一批精神分析學家在薩爾茨堡相聚,舉行他們的第一屆國際大會。出席這次會議的有一位美國人(布裡爾〕.二十六位奧地利人(其中包括弗洛伊德,阿爾弗雷德·阿德勒,奧托·蘭克,威廉·施泰克爾和弗裡茨·維特爾斯),兩位英國人(瓊斯和外科醫生、心理學家威爾弗雷德·特羅特),兩位德國人(包括卡爾·亞伯拉罕),兩位匈牙利人(費倫奇和F.斯坦),六位瑞土人(包括榮格)。會議之後,專門致力於這門新學科的第一本雜誌《精神分析和心理研究年鑒》創刊。1910年3月,在紐倫堡召開了第二次國際精神分析大會,而且從那以後,定期召開國際精神分析會議。地方的團體作為分會加入國際精神分析學會。到1911年,即該學會創立之後一年,這個專業團體就已包含106個成員。科學中的一場革命開始了。由於這個團體是由觀點各異甚至嚴重對立的人組成的,所以,不久就不斷有人脫離這個弗洛伊德主義的團體,然後各自形成一個持不同觀點的運動。其中主要有阿德勒(在1911年分裂),施泰克爾(1912),榮格(1913),蘭克(1926)。但是,即使如此,他們也仍然受到弗洛伊德思想的影響,儘管他們作了這樣或那樣的修正。而這正進一步證明了在關於人的精神的思想以及治療精神錯亂的方法中的徹底變革——這是弗洛伊德革命的標誌。正統的弗洛伊德派的精神分析的批評家認為,精神分析運動對於弗洛伊德的最初思想並沒有實質性的、足以引起重視的偏移或背離。其他人,包括阿爾弗雷德·卡津(195,16)則堅持認為,「就這場『弗洛伊德的』革命的大部分而言,弗洛伊德本人並沒有起多大作用」。是19世紀的革命,還是20世紀的革命?    
  我把弗洛伊德的革命歸之為19世紀的一次革命,理由是這次革命的最初三個階段——自在的革命,投入的革命,理論上的革命——是在1900年達到的。鑒於弗洛伊德的科學及其推論在我們今天具有如此重要的意義,我們也許早就應當把注意力集中在發生在20世紀的科學中的革命。    
  在寫於1923年並於次年發表的一篇論文中(1953,19:191),弗洛伊德本人就是把這一場運動看作是一個19世紀的現象還是20肚紀的現象這個問題談了自己的想法。他說,「精神分析可以說是隨著20世紀誕生的;因為它在其中作為某種新東西呈現在世人面前的出版物——我的《夢的解釋》——是在『1900年』出版的。」弗洛伊德然後解釋說,「精神分析並不是從天上掉下來的既成的東西」——「它是從比較舊的思想出發的,並對這些過去的舊的思想作了進一步的發展;它起源於比較早的提議,然後對這些提議作了詳盡闡述。因此,關於它的任何歷史,必須首先考慮決定它的源起的那些影響,都不應忽視在它產生之前的時代和環境。」弗洛伊德以19世紀中葉對「人們所說的『官能性』神經病」的治療為開端;接著,他又論述了伯恩海姆、夏爾科和雅內的工作以及布羅伊爾所作的推進和發展,這一切導致布羅伊爾和他本人的合作著作《歇斯底里研究》的發表。然後他詳細敘述了自己的貢獻,這些貢獻到1900年達到一個頂峰。    
  但是,正如弗洛伊德或許要指出的,19世紀或20世紀這個問題並不是那麼明顯地確定的。弗洛伊德在他的論文中強調ZO世紀是因為,他在1923年寫的這篇論文,是一本題為《這些多事之秋:正如它的許多創造者所言,20世紀正在發展中》(倫敦和紐約,1924)的書中的一章。正像弗洛伊德心理學著作的標準版的編者指出的(1953,19:191;4:Xii),《夢的解釋》(如弗洛伊德所言)的確是在1900年出版的,但它實際上早在1899年11月就出版了。在1932年寫的一篇論文中,弗洛伊德(1953,4:Xii)說:「我的《夢的解釋》一書最後擺在我的面前是在1899年冬天,儘管它的書名頁上填遲到20世紀」。而且,在1899年11月5日寫給威廉·弗利斯的一封信中,弗洛伊德告訴說:「這本書[《夢的解釋》]昨天終於出版了」(弗洛伊德1954,302)。    
  這個例子也許只能用以證明,把思想史和科學史納入到諸如世紀這樣的任意的編年學的劃分是多麼的困難。無論怎樣,弗洛伊德同樣錯誤地認為,1900年是20世紀的開端。因為我們時代的第一年是1901年,第100年(完成一個世紀)是100年,而不是99年。因此,第19組一百年(19世紀)的最後一年或第一百年是1900年而不是1899年,而20世紀的第一年確切說應當是1901年。    
  弗洛伊德論科學革命和創造性:與哥白尼和達爾文的比較    
  對弗洛伊德思想,尤其是那些關於性的思想的敵視,自然使弗洛伊德主義者把他們的大師的辛勞與任何勇敢的拓荒者的艱苦相比擬。弗洛伊德的傳記作者恩斯特·瓊斯曾寫道:「哥白尼和達爾文都以極大的勇氣面對關於外部現實的不受歡迎的真理」(1940,5),但是,正如弗洛伊德所為,「面對內部現實的那些真理則要付出某種只有極少人能夠獨立付出的勞動」。弗洛伊德本人敏銳地意識到他在精神(心靈)科學和療法的歷史中的革命地位。他在許多場合把他自己的科學理論與哥白尼和達爾文的理論相比較。弗洛伊德對他們的理論感興趣,與其說是由於他們的科學影響,不如說是由於我們今天所說的他們的「意識形態的」內容。儘管弗洛伊德從未(在有記載的談話中,在已發表的通信中,或者說在已出版的著作中)援引或提出「哥白尼的革命」或「達爾文的革命」這樣一些說法,但是,他確實表達過這樣一個意思,即哥白尼和達爾文所做的工作是根本性的,而且對於人類關於自身的概念具有重大意義。顯然,弗洛伊德從來沒有明確說過他是一個革命者,或者精神分析就是一場革命。在《幻想的未來》(1953,21:55)中,弗洛伊德寫道:「科學觀點的轉變是發展,是進步,而不是革命。」    
  弗洛伊德在1907年斷言,如果有人要求說出「十本最重要的書」,那麼他將把「像哥白尼、相信巫術的老醫生約翰·維爾、達爾文的《人類的由來》等人所取得的那樣的科學成就算在內」(1953,9:245)。哥白尼、約翰·維爾和達爾文的這個排列並不是隨意的,因為這些人代表著弗洛伊德認為人類自我陶醉的自尊在其中受到重大打擊的三個領域:宇宙論、心理學和進化論生物學。弗洛伊德認為,哥白尼推翻了人類在宇宙中的固定的中心地位,而達爾文則揭示了人類與其他動物的密切的親族關係。維爾這位16世紀的沒有多少悟性和非凡膽識的醫生,則勇敢地同迫害巫師的狂熱的暴行作鬥爭,尤其是他解釋了假孕(「虛假的懷孕」)並不是一個婦女與魔鬼交合的徵兆,而是一種醫學生理狀態,它是由我們今天所說的心理或身心原因造成的。令人奇怪的是,弗洛伊德引證的是一個在權威的醫學史(辛格和安德伍德;或施賴奧克;或齊爾布爾格和亨利,1941)中甚至都沒提到的相當不出眾的16世紀醫生,但是,我們也許應當尊重他的現代性、合理性和勇氣(見齊爾布爾格1935)。但是,另一方面,沒有多少研究心靈的人物值得被抬高到與哥白尼和達爾文所享有的同樣高的地位。他也許選擇了夏爾科,因為他曾一再對他〔夏爾科]表示讚揚(1953,1:135;3:5,9-10;6:149;12:335;19:290;24:411),並把他描述為神經病學的「最偉大的領袖」和「每一國家神經病學者」的「偉大導師」。弗洛伊德在這方面選擇的另一個突出的例子是達爾文的在其《物種起源》之上的《人類的由來》。弗洛伊德是經過深思熟慮選擇《人類的由來》一書,還是他只是匆匆記下他第一次想起的達爾文的書名,我們對此完全不清楚。但是,弗洛伊德也許是有意識地提到《人類的由來》,因為在這部著作中,達爾文斷然提出了人類和動物物種之間的親族關係的學說。鑒於弗洛伊德對人類的自我形象所遭受的打擊的特別興趣,《人類的由來》在當時顯然是一本比《物種起源》更為重要的著作,儘管後者對於進化論生物學甚至對於整個科學來說都可能是一部偉大得多的著作。    
  在弗洛伊德看來,哥白尼從地球中心的宇宙向太陽中心的宇宙的轉變——就像達爾文的「摧毀了人們傲慢地在人與動物之間豎起的壁壘」的人類起源的理論一樣——是非常重要的,這與精神分析學說所獲得的承認是基本類似的。弗洛伊德揭示了「有意識的自我與一個強大的無意識的關係對於人類的自我憐愛或自大是一個多麼嚴重的打擊」,正如「人類起源理論所給予的生物學的打擊以及哥白尼的發現給予它的比較早的宇宙論的打擊」以前對我們自我陶醉的自我形象的傷害一樣(1953,19:221)。弗洛伊德認為,接受這三種理論的障礙來自情感的而非理智的原因,這因此解釋了「它們的多情的特點」。他指出,「總體上說」,人們對精神分析理論都表示反對,正如「由於其神經錯亂而接受治療的個人神經病人」所作的那樣。對弗洛伊德理論的抵制和反對——類似於從前對哥白尼和達爾文理論的抵制和反對——並不是「通常起因於反對最科學的創新那種抵制和反對」,而是由於「這樣一個事實:強大的人類情感受到這一理論的主題的傷害。」    
  弗洛伊德把哥白尼和達爾文的影響與精神分析理論所受到的敵視聯繫起來的最著名的例子見於他的《精神分析引論》(1916-1917)第三編「神經病通論」中。弗洛伊德在這一編中論述了「人類天真的自愛和自尊曾先後從科學手中受了兩次重大的打擊」。自哥白尼以來,人們「知道我們的地球不是宇宙的中心,僅僅是無窮大的宇宙體系的一個小斑點」(1953,16:285)。達爾文的研究「摧毀了人類假想的異於萬物的創生特權,證明人是動物王國的成員之一,而且同樣具有一種不可磨滅的獸性。」但是,在弗洛伊德看來,『對人類的自大狂的第三次也是最沉重的一次打擊」「來自現代心理學研究,因為這種研究向我們每人的『自我』證明,就連在自己的屋裡也不能自為主宰;而且能得到少許關於內心的潛意識歷程的信息,就不得不引以自滿了。」    
  令人奇怪的是,弗洛伊德似乎從來沒有從革命方面談他本人激動人心地推翻了經典的心理學和傳統的精神療法。但是(在1916-1917)他確曾採用「對我們的科學的普遍反叛」這樣一種說法。他說,這一反叛的特點是「蔑視一切學究式虛假禮儀的考慮,而且使反對者擺脫公正邏輯的一切束縛和限制」(1953,16:285)。這一說法對於革命史學家來說是特別有意義的,因為『revolt』(反叛)意味著反對既成的權威的起義和暴動,而弗洛伊德正是一直抱怨他本人的激進的和新的思想的確立和被接受遭到了抵制。    
  弗洛伊德充分意識到哥白尼並不是斷言地球運動性的第一人。在其《精神分析引論》中,他特別指出,「[與哥白尼的體系]相似的某種東西早已由亞歷山大的科學表示過了」(1953,16:285),而且亞歷山大還清楚地表明,遠在哥白尼之前,「畢達哥拉斯的信徒就已對地球的特權地位產生懷疑,而且在公元前3世紀,薩姆斯島的阿里斯塔爾丘斯就曾斷言,地球要比太陽小得多,而且圍繞著那個天體運動。」因此,「甚至哥白尼的偉大發現……也已在他之前由人作出了。」所以,對「人類的自我憐愛和自尊」的宇宙論的打擊,不是在作出「那個發現」時發生的,而是當它「獲得普遍承認」時發生的。達爾文關於人類並不是「不同於動物或優於動物」,而「他本身……是從動物演化來的…與某些物種有比較密切的聯繫,而與其他物種的聯繫則比較遠」的理論也是與此相似的(1953,17:141)。這些結論並不只是達爾文自己作出的,而是從「查爾斯·達爾文、他的合作者和先驅者的研究」推演和總結出來的。    
  在如此列舉和說明哥白尼和達爾文的先驅者時,弗洛伊德無論如何都不是貶低和誹謗這兩個人的創造性。相反,他正是為了表達一種一般的創造力理論。弗洛伊德認為,我們的許多(如果不是全部的話)最具有「創造性的」思想可以追溯到某個比較早的思想家,而通常在我們自覺的思想中我們也許忘記了某個人。弗洛伊德舉出的一個顯著的例子是路德維希·博爾恩。博爾恩1823年「三天內成為一個創造性作家的藝術」一文對自由聯想的方法作了引人注目的描述,因此在精神分析中是非常重要的。當弗洛伊德認識到哈夫洛克·埃利斯宣佈斯韋登博格教神秘主義者、詩人和醫生加思·威爾金森是自由聯想的「真正的」創製者後,這篇文章引起了他的注意(弗洛伊德,1955,18:ZM)。雖然弗洛伊德完全忘記了博爾恩的論文,但他後來回憶到,「在他十四歲的時候,就有人贈送給他博爾恩的著作集,而在過去五十年後,他仍然保存著這本書,而且這是他少年時代保存下來的唯一的一本書。」此外,博爾恩「是他深入鑽研的第一位作者。」使弗洛伊德尤為驚奇的是他發現,博爾恩在論文中論述了「輿論對我們的理智產物所表現出的潛意識的抑制力」,並且認為這種潛意識的抑制力是比「政府的審查制度」更為壓抑和暴虐的。「政府審查制度」這個概念的提出在某種意義上使弗洛伊德回想起了「在精神分析中作為夢-潛意識的抑制力重新出現的『審查制度』。」弗洛伊德斷言,「因此,這個暗示也許揭示了在如此許多情況下被猜測隱藏在表面的創造性之後的潛在記憶的片斷似乎並不是不可能的。」    
  在另一部著作中,弗洛伊德在談到「二元(重)論[1937]」時援引了『cryptimnesia』(潛在記憶)這個概念。「根據這種二元(重)論,一種死亡的本性,或毀滅的本性,或攻擊的本能,正像具有展現在裡比多中的愛慾的合作者一樣是真確的」(1953,23:244)——他特別指出,這種理論並未被普遍接受。他說,當他在亞克拉戈斯的恩培多克勒的著作中偶然發現他的這一理論時,他是多麼的高興。弗洛伊德說(pp.245—247):「我已作好充分準備為這樣一個確認而放棄獨創性的榮譽」。他還說(p.245),「由我早年閱讀書籍的廣度看,當我永遠也不能斷定我認為是一個新發現的東西是否有可能不是潛在記憶的一個結果時」,這尤其如此。    
  弗洛伊德在1923年曾說,「我在解釋夢以及進行精神分析的過程中」所使用的許多新思想的獨創之處,已證明是其他人曾經思考並明白地提出過的。他說,「我忽視了這些思想中唯—一個思想的來源」,「我把這個概念稱作『夢-潛意識的抑制力」』(1953,19:261-263)。他現在也許會說,「正是我關於夢的理論的這個基本的部分是……「約瑟夫]波普爾-杜克斯獨自發現的」(1953,19:262;此外還請參見4:94-95,102-1O3,308-309註解,14:13-20)。不過,弗絡伊德並沒有接著從這個獨立發現的陳述推想一個共同的來源,他也沒有探究(或思索)一種科學思想的相繼出現中間的不同之處而非相似之處,從而使它成為一個根本上獨創性的創造。(關於這個一般性的主題,請參見科恩著作,1980。)    
  1956年,奈傑爾·沃克在《聽眾》雜誌上發表了一篇文章。該文是在英國廣播公司(BBC)電台一次談話的基礎上寫成的,題為「弗洛伊德和哥白尼」。在1957年和1977年重新發表這篇文章時,他把標題改為「一個新的哥白尼嗎?」這篇文章過分強調約翰·弗裡德裡希·赫爾巴特等人心理學思想對弗洛伊德的影響,並同時指出,弗絡伊德把自己與哥白尼和達爾文相比是沒有根據的,因為被弗洛伊德視為「我們關於心靈概念中的一場科學革命」的東西其實是「一個技術上的進步」,這一進步以一種引人注意的方式使19世紀德國思想家們已經提出的一個概念「通俗化」。因此,在沃克看來,弗洛伊德在歷史上的作用似乎像是「環球航行者」的作用,因為他們「所做的是讓人們相信地球是圓形的,而不是所有『地理學家』的論點。」所以,沃克把弗洛伊德與18世紀英國的航海者和探險者C.庫克而不是哥白尼或達爾文相比。他在1957年把這個比較由C.庫克提高到麥哲倫並已說:「在把弗洛伊德與麥哲倫而不是哥白尼相比時,我並不是在貶低他的成就的價值。」為辯護他的觀點,他斷言,像瓦特和馬可尼這樣的技師「對於他們下一代人的生活人式可能會產生比牛頓或道爾頓更偉大的影響」。    
  沃克一再發表的這篇文章有許多歷史錯誤(例如,約翰·道爾頓推翻了「聲名狼藉的燃素說」)。這樣一個錯誤也許會使拔們注意對弗洛伊德關於哥白尼和達爾文的論述的一種普遍誤解:弗洛伊德自比這兩位偉大的科學家。事實與此相反,在弗洛伊德討論哥白尼和達爾文的三種場合的任何一個場合中,弗洛伊德都非常謹慎地避免作一種涉及個人的比較,而是強調哥白尼、達爾文和精神分析理論及其影響的相同之處。他的傳記作家恩斯特·瓊斯說(1953,2:45):「我非常懷疑是否弗洛伊德曾把自己看作是一名偉人,或者他曾把自己與他認為偉大的人——歌德、康德、伏爾泰、達爾文、叔本華、尼采——相比」。當瑪麗·波拿巴曾評論說弗洛伊德是「兼有巴斯德和康德特點的一個人物」時,弗洛伊德回答說:「這是非常善於辭令的,但是我不能同意你的看法。這並不是因為我謙虛和客氣,而是因為事實上毫無根據。我對於我已經發現的東西有比較高的評價,但是,那並不是我自己的發現或功勞。偉大的發現者不一定就是偉人。有誰比哥倫布更多地改變了這個世界?他是誰?他是一個探險家。的確,他與眾不同,但是,他並非一個偉人。所以你看到,一個人可以發現沒有其意義的偉大東西,但他是真正偉大的」。    
  瓊斯(1953,3:304)大膽和直率地「賦予弗洛伊德與達爾文相同的思想人師的地位。」瓊斯實際上早在1913年就賦予了達爾文這個「非常恰當的稱號」(見薩洛韋1979,4),而且在1930年對這一主題作了進一步的論述。他指出,「弗洛伊德的工作即精神分析的創生,是其重要性只能與達爾文的工作相比的對生物學的貢獻。」薩洛韋對此譏諷地評論說(p.5):瓊斯「後來同其他弗洛伊德的信徒一道,在確立弗洛伊德隨後作為一個『純粹心理學家』的身份和地位方面,發揮了關鍵作用。」    
  弗洛伊德1917年在《意象》(lmago)雜誌上發表《精神分析學道路上的一個難題》一文。在該文中,他論述了對人的自我形象的三個打擊(1953,17:139-143),並且大膽地提出,『怕我在它自己的屋裡也不能自為主宰。」此後不久,他的朋友和同事卡爾·亞伯拉罕「溫和地作了評論」。他說,這篇論文「看上去是一個個人的文獻」(瓊斯1953,2:226)。弗洛伊德在1917年3月25日的一封信中答覆說,亞伯拉罕說他給人留下了「理應獲得與哥白尼和達爾文同樣的地位的印象」時,他是「正確的」。但是他評論說,他並不想「因此而放棄這個有趣的思路」,而且因此他「至少把叔本華放在最顯著的地位。」弗洛伊德在此涉及了這樣一個事實,即他並沒有直接提到他本人,但在最後一段文字中他倒介紹了他的先驅者。在陳述了「認識無意識的精神過程對於科學和生活革命[弗洛伊德用了『momentous』]意義」之後,他接著說,「首先邁出這一步的並不是精神分析學說」(1953,17:143)。應當「視為先驅者的」還有「哲學家中的」那些人——「首先包括偉大的思想家叔本華」。弗洛伊德堅持認為,叔本華的「無意識的『意志』相當於精神分析學的精神(心理)本能」。而且,也是叔本華「告誡人類現在仍然被它如此極力貶低或低估的它的性的渴望的重要性是不可忽視的」。弗洛伊德斷言,精神分析只是「在一個抽像的[即科學的而非哲學的〕基礎上」「證明了」「性的重要性和精神生活的無意識」,而且「從涉及到每一個個人的重要問題上對它們作了說明。」    
  人們也許會認為,弗洛伊德,以及——在弗洛伊德之後——他的傳記作家恩斯特·瓊斯在否認弗洛伊德自比哥白尼和達爾文這個問題上過於敏感。沙科和拉帕波特(1964)發現,這種「敏感是難以理解的,因為弗洛伊德曾反覆把精神分析與其他兩個歷史發展相提並論,如果不是把它們完全視為等同的話。」他們推測,「這兩位作者和傳記作家的謹慎和謙虛也許妨礙了他們對這個比較作出客觀的辨明。」而且,對弗洛伊德實際所寫的東西的認真分析表明,就對人類的「自我陶醉的自我形象」的(宇宙論的,生物學的和心理學的)打擊而言,他並不關心自己作為一個創造者或革命者的形象。弗洛伊德關注的是這些對於地球中心說、人類中心說和自我中心論的打擊的革命含義,而且,也許只能通過間接的含義——如果有的話——才能表明,他本人在科學史中的位置可能是與人們給予哥白尼和達爾文的地位相同的。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第六部分 革命的20世紀 第25章 科學家的觀點    
   19世紀是一個革命的時代,在政治、社會、科學、工業、文化和藝術各個領域都發生了革命,無論其成功與否。這在歷史上第一次使人們懂得變化可以是戲劇性的、革命的,而不只是漸進的。20世紀則是另一種意義上的革命時代,因為革命發生得更為頻繁且其影響也更加深遠。它們不僅使人類及其社會以及社會制度受到震動,而且還撼及自然界本身。已很難找到一塊有人活動的地方能逃避革命所帶來的巨大變化。革命已深入到各個領域:通訊(無線電,電視),製造業(合成纖維和塑料),電子(固態傳感器,印刷電路,集成電路),戰爭(核武器,導彈),繪畫(畢加索,馬梯斯,米羅),音樂(斯特拉文斯基,勳伯格,斯托克豪森),文學(喬伊斯,F.沃爾夫),導航(雷達,遠程定位),各門科學學科(愛因斯坦,玻爾,克裡克和沃森),醫學(索爾克疫苗,精神分析,起搏器和心臟外科),還有數據和信息處理——由此我們已經看到了計算機革命的步伐。我們還親眼看到社會革命和政治革命在永無完結地繼續:受到俄國革命和中國革命影響的人比以往任何一次革命都多,受到影響的程度也更深;來自有關拉丁美洲和非洲的大大小小的起義和暴亂的新聞越來越多,從軍事政變到地道的社會和政治革命。    
  19世紀從1789年動亂的餘波中誕生,先後經歷了1848年的政治革命以及馬克思主義者領導的革命運動。在科學上,我們已經看到了《物種起源》中正式宣告的達爾文進化論,它預示著即將發生的革命。即便如此,19世紀後半葉(和20世紀初)知識發展的主流是進化的而不是革命的。本傑明·凱德的《社會的進化》(1894)和L.豪勒維克的《科學的進化》(1908)等著作就是進化觀的例證。大體上說來,19世紀的政治和社會革命並沒有取得成功,它以1905年的俄國革命的失敗作結(1905年通常標誌著20世紀科學的開始)。19世紀的政治和社會變革雖然富有戲劇性,有時還有激烈的暴力衝突,但以通常的觀點而論,這一過程基本上仍然是循序漸進的,而且在討論這一時期的科學發展時,人們一般也持這種見解。    
  相反,20世紀卻被驚人的激變所震撼,歷史的延續有了真正的中斷。俄國和中國的革命對社會、政治、經濟都產生了巨大的影響,在世界範圍內引起了國際性的革命運動,其影響遠遠超過了當年的法國革命。本世紀初在科學上同樣發生了偉大的革命,主要反映在物理學上:X射線、量子理論、放射性、相對論、電子、原子核。1905年,也就是俄國革命流產的那一年,愛因斯坦發表了他的劃時代的相對論論文和另一篇論文,這篇論文引起了物質和輻射物理學的革命,並建立起量子理論(它由M.普朗克於1900年開創)。從那以後,相對論和量子論思想一直佔據著物理學思想的主導地位。在藝術方面,1914年前,出現了斯特拉文斯基的節奏異常強烈的《春之祭》和畢加索以及布拉克的令人瞠目的繪畫,這些作品開創了結構主義、現代主義和抽像藝術以及不諧和和弦音樂的先河。    
  20世紀出現了大量的關於革命的理論和觀點,這並沒有什麼可驚奇的。因為本世紀頭幾十年,政治、社會、藝術和科學都發生了戲劇性的變革,革命(而不是進化)已成為我們這個時代描述科學發展的主導性觀念。但革命是科學進步所期望的或必備的特徵這樣一種觀念,在本世紀上半葉卻不像現在這樣容易被大多數人所接受。許多學者,包括歷史學家和科學家們自己,對於科學特別是基礎物理學中發生的革命性變化感到憂慮,正像他們對遍及全球的政治和社會結構的劇烈震盪感到憂慮一樣。有的人,如愛因斯坦主張拋棄科學革命的觀念(見28章);還有人如R.A.密立根,不但拒絕科學革命的觀念,而且還否認在科學中有任何革命性的進步。    
  這一章我們將列舉一些本世紀出現的有關科學革命的觀點,並將特別注重於科學家們的論述。下一章,我們將考察助世紀科學史家逐漸接受科學革命觀念的過程,特別是當T.S.庫恩具有巨大影響的著作《科學革命的結構》於1962年發表後,接受科學革命觀念的人數達到了頂峰。第27章,將論述相對論革命和量子論革命。在大多數人的心目中,相對論被看成是我們時代科學革命的典範。而對於那些懂行的人來說,量子論則是歷史上最偉大的革命之一。第四章,將討論具有特殊重要性的地球科學革命。因為這個領域的專家學者已經認識到它是一場革命,已經用革命的語言和結構來書寫它的歷史,甚至還運用了庫恩對革命的理論分析方法以洞察地球科學革命的結構。而且,這場革命以清晰的和引人注目的形式顯示了所有偉大的科學革命的一些主要特徵。    
  第二次世界大戰前的政治和科學的激進主義    
  1908年,政治革命家V.I.列寧的一部哲學著作公開出版了,它主要論述正在物理學中出現的革命的本性和影響,書名是《唯物主義和經驗批判主義》。這部著作的公開意圖主要是維護「馬克思主義哲學」,反擊那些當時對「辯證唯物主義」的攻擊。但對於本書的目的來說,列寧的某些論述(體現在標題為:「最近的自然科學革命和哲學唯心主義」一章中)是特別值得注意的。它可以作為一個例子,用來說明物理學發生革命的觀念很早就已廣泛傳播開來了。    
  列寧集中討論了鐳元素問題。這一期間該問題突出地出現在許多有關文獻中。使列寧和他的同代人震驚的是,當一小塊鐳的溫度比周圍環境溫度高時,這種情形會明顯地持續下去。而按照古典力學理論和能量守恆定律,熱體定會把熱量放射到溫度較低的環境中去,直到達到熱平衡,也就是說,直至物體和周圍環境的溫度相等。因此,鐳的性質不但向科學家展示了一個必須被納入科學的概念框架中去的新現象——放射性,而且這種新的物質在幾個方面摧毀了經典科學的基礎。也許最值得注意的是:在放射性現象中,元素的原子會自發地發生衰變和「嬗變」,而變成另一種完全不同的元素的原子。    
  列寧援引來作為例子的許多學者中,有法國數學家和哲學家亨利·彭加勒。從彭加勒1907年寫的哲學著作《科學的價值》一書中,列寧看到了他對物理學出現「嚴重危機」的論述。按照彭加勒的觀點,物理學中發生了嚴重的危機,其罪魁禍首是「偉大的革命者——鐳」。彭加勒的見解受到了廣泛的尊重,因為他是法國,也許還可以算是全世界最卓越的科學家之一。他憂鬱的危機宣言引起了人們的注意:新的發現不僅推翻了能量守恆原理,而且也同樣危及到「拉瓦錫原理或物質守恆原理」;危及力學的基礎,包括牛頓作用和反作用相等的原理;危及到其他公認的物理學基礎。    
  人們從鐳和放射性中看到了革命的破壞力。其它許多新的發現通常也都具有這種特徵。《亨利·亞當斯的教育學》(1907)這部著作以最富戲劇性的形式對革命破壞力這個主題展開了討論。在談及亞當斯對1900年大博覽會的感想時,亞當斯用「發動機和聖母」這一比喻對舊的蒸汽力和新的電力之間的差異表示驚訝。他發現了「連續性的中斷」(p.381),它「為歷史學家的研究對像設置了一個深不可測的裂縫」;「在蒸汽和電流之間找不出比耶穌受刑架和教堂之間更多的聯繫。如果不是可逆的話,那麼各種力是可以互相轉換的,而對電來說,如同在信仰世界中它只是服從絕對的命令」。在迷惑不解之中,亞當斯求助於蘭利,他是一位天文物理學家,華盛頓史密森學會的會長。    
  蘭利幫不了他,實際上他似乎也被同樣的問題所困擾,他總是重複說新的力是無法無天的,他尤其是反覆聲稱他對新射線的發現沒有責任,這些射線如同殺父的仇人,它們氣勢洶洶地向科學開了刀。他自己的射線是有益無害的,他利用它們得到了雙倍寬的太陽光譜。但鐳否定了他的上帝,對蘭利來說,也就是否定了他的科學真理。這種力是全新的。    
  看到1890到達1905年間物理學發展中出現革命的人不只是列寧、亞當斯、彭加勒和蘭利。不過,並不是每個人都被這些新發現的含義所困擾。例如,彭加勒在他的關於『時間和空間」(1963,23)的論文中,把相對論看成是「最近物理學進步中」發生「革命」的主要成果;在另一篇論文中,他暗示了這樣的意思:量子理論是潛在的「自牛頓以來自然哲學經歷的最深刻的革命」。    
  20年代,「革命」一詞從1917年俄國革命——第二次革命或布爾什維克革命中獲得了一個新的激進的含義,這場革命使新的名詞「布爾什維克主義」出現在通常的演講之中。這場革命不僅完全推翻了舊沙皇的統治,而且使俄國的財產制度和人民的經濟生活都發生了戲劇性的轉變。這些革命性的變化被這樣一個事實所加強,正如布林頓所考察的那樣(1952):在俄國革命中,「事件都集中發生在」比近代其它革命「更短的時間內」。    
  在許多美國人和歐洲人心目中,法國革命和俄國革命是兩次典型的革命,但後者也許具有更廣泛的意義,因為它產生了可以輸出的布爾什維克主義這個幽靈,促進了一場國際性的革命和顛覆運動。此外,法國革命沒有產生一個穩定的革命共和制度,不到15年,法國就復辟了皇權統治,而蘇維埃政權已持續了半個多世紀,如今它比其早期更強大。因而,一些科學家目睹了俄羅斯舊秩序的崩潰,並感到了一種對自己國家現存生活方式的威脅。那麼,他們對科學面臨的形勢同樣心神不安也就沒有什麼可奇怪的了。量子物理學和新的原子概念在被X射線,放射性和相對論帶來的危機上雪上加霜,使一些科學家在新科學和布爾什維克之間找到了共同點,對布爾什維克主義的害怕,甚至是對可能的布爾什維克主義感染的告誡,都在本世紀2O年代關於科學和科學革命的討論中出現了。    
  2O年代發生的心理學革命使一些人在更大的程度上把革命的科學同政治上的激進主義結合起來。J.B.華生的著作《行為主義》(1924)在美國的報紙上被大加渲染:「也許…但是有史以來最重要的著作」,這部著作「標誌著人類文明史的新紀元」(華生和麥克唐加爾1928,102)。在英國,值得注意的是華生體系宣傳要「使倫理學,宗教和精神分析學——事實上,使所有的精神和道德科學革命化。」上述這些摘錄是華生的對手威廉姆·麥克唐加爾作的,他還補充說,華生的著作「宣稱的不只是革命化,簡直就是廢棄所有這些的莊嚴的東西」。    
  麥克唐加爾的看法不無道理。華生的《行為主義》一書的結束語就是這樣一個宣言:行為心理學將取代現有的心理學的原理與實踐。在最後一章的最後一節,華生得意地將其副標題命名為「行為主義——全部未來實驗倫理學的基礎」(1924,247)。這層意思在該節開頭的兩句中表達得更為突出,華生展望他的行為主義是「一門科學,它使所有的人——男人和女人懂得他們自己的行為」。並將幫助「男人和女人……重新調整他們自己的生活」,並「使他們運用健康的方式培養自己的孩子」(p.248)。他提出了一個新的宇宙烏托邦概念:如果我們依照行為主義原理,「以行為上的自由」對兒童加以培養,他們將依次以更科學的方式培養自己的孩子,「最終世界將變成一個適合人類居住的場所」。    
  華生與斯金納不同,斯金納是本世紀早期的行為心理學家,他曾發表過一部叫《沃爾登第二》的小說,他嘲笑那些「去往被上帝拋棄的地方,建立一塊領地,赤身裸體地在那裡過原始公社式生活,以植物的根莖作食物」的人,他的烏托邦將是整個世界,他說,他的計劃「如果能實施,那麼這個世界將逐步得到改變」。然而,華生也許想避開某些可能的批評(記得那是1924年),他強調說:「我不是想尋求一場革命」。在他的著作1930年版的序言中,華生承認「我們已被指責為……布爾什維克主義者」。「批評文章進行人身攻擊,甚至是在謾罵」,他認為那些反對他的情緒出自對他的基本觀念的憎恨,他的觀念是:「人是一種動物,他與其它動物唯一不同之處在於他的行為舉止的類型」。他說他遇到了與達爾文相同的阻力,因為「人類不願意把自身同動物相提並論」。他聲稱害羞的靈魂將被從「行為主義中驅逐出來」,因為一個「保持科學頭腦」的心理學家在描述人類的行為時與在描述「被宰殺的公牛的行為時」使用的是完全相同的術語「』    
  行為主義包含著革命的因素。彼得·梅達沃和簡·梅達沃1983年寫過這方面的文章,他們認為華生「和那些被他說服的人帶來了一場真正的心理學上的培根革命」,因為他們用「經驗的東西代替了那些由於不是即存地呈現在我們的感官面前而必須依靠推理才能懂的東西」。兩位梅達沃考慮了習慣的「心理狀態如喜悅,痛苦,惡意,甚至是(關於這一點我們在哪兒劃線呢?)意識本身」。他們看到行為主義「以經驗的敘事體和報道文體取代了反省心理學的特殊假設」,從而確定了這場革命及其影響的範圍。    
  本世紀前半葉有一種傾向是將科學的發展同政治上的激進主義聯繫在一起,體現這一傾向的另一個例子涉及愛因斯坦的相對論。對於許多在科學上批評和反對相對論的人來說,相對論簡直就是在俄國蔓生的布爾什維克主義在科學中的映像。布爾什維克主義已在德國和匈牙利出現,看來正危及西方文明和社會全部的已被接受的價值觀念。風格嚴肅的《紐約時報》(1919.11.16,8)刊登了一篇題為《科學界的爵士樂》的文章,該文一開始就提出了四個問題:「太空何時彎曲?平行直線何時相交?圓何時變成非圓?三角形的內角和何時不等於兩直角之和?」答案:「當然是在布爾什維克主義進入科學領域的時候!」文章接著引用了同查爾斯·普爾的談話內容,普爾是哥倫比亞大學的天體力學教授。下面是該文的某些摘錄:    
  普爾教授在讀過有關愛因斯坦相對論的快訊後說:「過去幾年中,整個世界都處在動盪狀態,無論是精神上的還是物質上的。也許在物質方面的不安定如戰爭,罷工,布爾什維克的崛起等能被實際察覺到的東西下面,是深深波及世界的精神困擾。這種精神上的不安定明顯體現在公眾所持的對待社會問題的態度和傾向性期望上。這就是欲以激進的,未曾嘗試的社會實踐來推翻業已確立的,行之有效的政體形式。    
  「精神上的不安定也侵擾著科學。今天在科學領域恰恰也有一場同政治和社會生活領域類似的衝突。有許多人嚮往對宇宙進行心理學上的思索,熱衷於各種奇思怪想,他們要我們拋棄已被證實的理論,而實際上恰恰基於這些理論,現代科學和力學的大廈才得以建立」。    
  接著,這位哥倫比亞大學教授對牛頓到愛因斯坦的引力理論發展史作了進一步的討論,他總結說:    
  目前已經測量到的(光線受太陽影響)彎曲效應這一事實,在科學上有極為重要的意義。這一結果也許會改變某些迄今已被接受的有關太陽附近物質的密度與分佈的觀念。但我不明白這樣的觀察事實何以能證明第四維的存在?或者說怎麼能推翻幾何學的基本概念?    
  我讀了各種論述第四維空間的文章,包括愛因斯坦的相對論和其它關於宇宙構成的心理推測文章。讀完之後,我的感受如同參議員布朗德哥在華盛頓的一次慶賀晚宴後的感受一樣,他說他感覺到如同和愛麗絲一道漫遊仙境,與狂人一道喝茶一樣。    
  有位記者曾問起過愛因斯坦如何看待「C.L.普爾教授」的意見,這位教授堅持說愛因斯坦的理論「無法驗證」,而且說「無須愛因斯坦,我們依靠牛頓定律就能解釋一切物理現象,甚至包括水星的攝動」。愛因斯坦機智地回答道(《紐約時報》1921,4,4):「我沒有看到普爾教授的談話」。    
  英國天文學家A.S.愛丁頓是將廣義相對論介紹到英語國家的第一人。第一次世界大戰中的1916年,他收到了荷蘭天文學家德賽特寄來的愛因斯坦1915年發表的論文。意識到愛因斯坦研究課題的重要性,愛丁頓鑽研了愛因斯坦運用的「絕對微積分」以便弄懂廣義相對論。他在為倫敦物理學會所作的著名的《引力相對性理論報告》(1918)中,稱廣義相對論為「思想上的革命,它深刻地影響到天文學,物理學和哲學,並把它們推上了新的發展道路上且永不逆轉」。後來,愛丁頓發表了一本關於相對論的通俗讀物,題為《空間,時間和引力》(1920)和一部為科學工作者所寫的著作猢對論數學理論》(1923)。1954年,愛因斯坦稱其是「所有語言中介紹相對論最好的著作」(p.281)。因此,令人感興趣的是《愛丁頓對這一物理新觀念的介紹中,談及了人們指責物理學已被一種科學上的布爾什維克主義所侵襲。    
  愛丁頓在季福德發表廠題目為《物理世界的本質》的演講(1928.愛丁頓在開頭的一段中討論了那些「堅決反對現代科學中的布爾什維克主義,把住舊秩序不放」的思潮,他把「我們關於時空觀的根本變革」(由愛因斯坦和閔科夫斯基於1905-1908年間引入)同盧瑟福1911年引入的「自德謨克利特以來物質觀的最偉大的變革」』作了比較。他說盧瑟福的工作並沒有在廣大公眾中「引起強烈的震動」,而「新的時空觀從各方面看去,都被認為是革命性的」;;要說所謂布爾什維克主義的話,他傾向認為真正的主角該是盧瑟福而不是愛因斯坦。    
  像20年代的某些人一樣,愛丁頓深深地意識到革命是科學發展的特徵之一。他詳細解釋了為什麼原子結構的奇異新發展通常沒有被打上革命性的發展這一紅色標記。他說:「表示性質特徵的形容詞『革命的』常常被用在兩項偉大的現代發展上,一是相對論,一是量子論」。他解釋說,這兩個理論是揭示世界奧秘的新發現,而且使「我們關於世界的思維方式」發生了根本性的「變化」(同上,2)。    
  愛丁頓領導了1919年的日蝕觀測,結果證實了廣義相對論的一個預言(見第27章)。他認為相對論革命同原子結構和量子理論革命一樣,只是表明科學知識以革命的步伐向前進展的具體事例。他在結尾處提出了這樣一個問題:「沒有任何跡象表明下一個三十年不會發生另一場革命,甚或是完全的反革命」?這裡反革命類比政治上的反革命。愛丁頓接著提到了革命的繼承性概念,最後以「科學的發展如同玩一個巨大的拼板遊戲一樣」的比擬結束了他的《物理世界的本質》(1928,352—353)(他作比較時的語言和想像同40年後庫恩所用的很相似)。在他看來,科學革命並不意味著已布排和聯結停當的各個板塊必須拆散,而是在添置新的板塊中,我們必須對將會形成的拼板圖結構的原有想法進行修正。愛丁頓的結束語是:歐幾里德,托勒密和牛頓的體系「已經完成了它們的使命」,將來愛因斯坦、玻爾、盧瑟福和海森伯的體系「也必然讓位於對世界有更充分認識的體系……但每一次科學思想上的革命就如在舊的曲譜上配上的新歌詞,過去的東西並不是被完全拋棄而是被揚棄,在我們企圖表述真理的所有失誤中,科學真理的內核在穩定增長:關於科學真理我們可以說:它變化得越多,它的真理性也越多」。    
  在兩次世界大戰之間,有許多別的科學家也提到過革命問題,M.居裡寫了一部回憶她已故丈夫P.居裡的文字(1923,133-134),她說:P.居裡在索伯內榮升教授時,作了一個關於對稱性,向量和張量以及晶體的演講,同時也「提到了在這個新領域(放射性)中所作出的發現,以及在科學上引起的革命」。    
  本世紀則至30年代,有一位論述新科學的多產作家叫詹姆斯·吉恩斯,他和愛丁頓一樣,是英國天文學家。他在後期寫的一部著作《物理學和哲學》(1943,ch.1)一書的開頭,探討了科學中的革命。該書第一句話回憶了喬治·薩頓和盧瑟福勳爵(同上,ch.1),並聲稱「科學的發展通常是步步為營,逐步推進的」,在科學的征途上有一層未知的「霧」,面對著它,「即使眼光最敏銳的探索者」,「也看不到幾步遠」。但是,「這層霧有時也會消散,正是在一片較為開闊的視野裡,可以做出令人驚奇的發現」。這樣,「全部科學有可能進行一場萬花筒般的組合」,這就是說,將有一場革命帶來「重新組建的衝擊波,並將深入到各門科學中去」,甚至使「人類目前的全部思想」得到更新。吉恩斯認為,如此典型的「重組」或革命是罕見的,他只提到「很快深入人心的三次:哥白尼革命,達爾文革命和牛頓革命。第四次這樣的革命目前正在物理學中產生,」這場革命的重要意義「遠遠超出物理學之外」,因為它影響到我們的世界觀。在這個世界中,我們構築生活。總之,「這場革命影響到哲學」。應用卡爾·波普爾的範疇,這四次革命的每一次都包含重要的觀念形態上的革命。吉恩斯(1943,14)認為革命的『漸物理學」主要包括兩個理論:相對論和量子力學。    
  物理學家關於科學革命的相反觀點    
  上面討論的幾個例子表明,本世紀上半葉,在論及政治和社會革命,科學和文化革命,繪畫,音樂和建築革命時,革命概念的使用及關於革命的隱喻比比皆是。但在本世紀中,始終也有許多人否認科學革命,無論是建設性的革命還是破壞性的革命。早期對革命使科學取得進步的觀點持反對意見的人有物理學家R.A.密立根,長期以來他一直被視為是美國科學界的領袖人物。他的第一篇論述科學革命的文章發表在1912年5月的《大眾科學月刊》上。他的這篇文章是論「物質的運動理論」和「電的原子理論」的,他開門見山地宣稱「非常願意同那些所謂在科學中存在革命性發現的這樣的觀點展開論戰」,「那些聽信這種觀點的人大多是沒有直接從事科學研究的人」。在談及那些所謂「不斷宣告問世的革命性發現」時,密立根說:「這些發現十有八九如同七歲兒童的發現所具有的革命性一樣」,這些兒童在老師「告訴他們5+2=7之前,他們只知道3+4=7」(p.418)。    
  密立根攻擊的主要矛頭指向這種觀點:不斷出現的根本性的新發現完全摧毀了現存的知識大廈。在他1917年2月所作的演講中,他的思想更加具體化了。他說:「科學的發展幾乎從來不以革命的方式出現」(1917,175),「報紙的標題」常常是「冠有革命的」,但革命「幾乎從未發生過」。他反覆重申:不!「科學的進展通常是一個逐漸積累的過程,幾乎從來不依靠革命」。他接著說:「即使有時我們的某些工作是革命性的,但這絕不是經常的」。可一百多年(或至多一百三十年)間,「人類生活的全部外界條件發生的革命性變化比有史以來任何時代都要充分得多」,科學家們在探討革命是常常注意到密立根的這種典型的前後矛盾(p.172)。    
  K.K.達羅曾任美國物理學會秘書許多年,他是一位保守主義者,持有同密立根類似的觀點。在他的一部著作《物理學的復興》(1937,15)中,他強調指出:牛頓,拉普拉斯和傅裡葉的「思維方式」今天仍然十分適用,因此應當「讚頌物理學中的保守主義」。而不應宣傳「物理學中全新的觀念,對古典物理學的令人恐怖地破壞,以及許多令人驚訝的發現」。當然,他懂得物理學發生的變化是「如此之大,以至於應用強有力的言辭來描述它」,但這種描述必須掌握分寸,決不應像現在人們常常聽到的那樣過分」。他指出:「認為古典物理學被推翻了,被廢除了,被否定了,被革命了」是很不合適的。他接著說:「任何人都不應該著談物理學革命,除非他立即補充說任何地方都不會有一場革命具有比舊體系的漸進性,嚴謹性,可靠性更多的優點」。他總結道:不!「革命不是一個恰當的詞彙!」現代物理學中沒有革命,有的只是「極為迅速的進化」(p.16)。    
  與持有類似觀點的人一樣,達羅認為革命一詞暗含著與過去完全決裂的意思,而「物理學卻從未如此」。他說事實是「物理學家憎恨放棄一直管用的任何理論。實際上我們很少這樣做」。達羅的結論是:作為一條規律,理論物理學的革新者們「至為關切的是他們要使自己成為經典的主導路線的合法繼承者」。我不清楚達羅說這句話是否有所指,但到1937年,科學文獻資料中已到處是革命的詞句。事實上,「革命」和達羅的「極為迅速的進化「也許可以看成是同義語,條件是將「革命」一詞極端政治上的含義以及科學革命隱含著摧毀或掃除舊東西,並以某種全新的東西取而代之。實際上,這類科學革命確已出現過,例如從亞里士多德體系到牛頓物理學,從托勒密體系到開普勒天文學的更替就是如此。但許多革命並不像達羅所理解的那樣總是同過去作完全的決裂。    
  具有波蘭-法國雙重國籍的化學家和哲學家A.邁耶森是3O年代在科學史和科學哲學領域有很大影響的一個人。體現在他的著作中的對革命態度同前面幾位有些相似,但並不那麼偏頗。他很少運用革命的概念,有一次他捎帶著談到量子物理學革命,「它推翻了實在的圖景」(1931,69)。他經常用的是「科學的進化」(p.116)或「數學的進化」(p.326)。他的這種作法同某些持有類似觀點的人如J.德威相似。J.德威曾計劃「解釋科學的進化」(p.416)。邁耶森摘引了一句他非常贊同的居里夫人(1927,758)在悼念H.A.洛倫茲時所說的關於「量子理論和新力學激盪的進化」。邁耶森的目的在更大程度上是精確地把握和描述哲學家和科學家的思想過程,並不只在於寫出科學史。他強調他的目的取決於他的下述信念。這個信念是:「科學進化」是不斷變化著的世界觀的歷史。所謂「科學革命」是指那些使科學家改變基本觀念的大事,如化學家拋棄燃素說,物理學家拋棄熱質說(P.xii)。他關心的是科學家怎樣才能很樂於放棄基本的前提而接受那些常常與已被確信的舊理論完全相反的新理論。在他經歷過的年代裡,相對論引起了他所指的「進化」(不是革命!)。他總結說:科學的「決定性進展」或「革命」表現為一種過程,它與「科學的基本進化」背道而馳。這些「革命」經常發生,因為「偉大的變革者(加拉瓦錫)打碎了那些束縛研究方法和思維方法的枷鎖」。但邁耶森更關心的是進化的過程而不是革命的過程,甚至到了把某些革命看作是進化的程度。    
  最近的物理學發展引發了許多對科學革命的探討,在1963年春,E.拉比諾維奇——《原子科學公報》的編輯,在芝加哥大學作過四次關於科學革命的公開系列演講。他指出(1963.9.15):只有我們這個時代「能親身經歷了三次同時發生的革命」,其中頭兩次是「社會革命」(以新的方式取代舊的統治方式)和「民族革命」(廢除殖民地),第三次革命「是科學和它的產兒——技術帶來的」。他強調說「科學革命」的特點同社會和政治革命不同,後者是「區域性的」或「暫時性的」激變,而前者卻是「全球性的,巨大的,無可逆轉的變革」,科學革命告訴人們「貧窮不會持久」。由此可見,他集中探討的主題同前面的人略有不同:科學革命改變了我們關於「棲息地」的觀念,改變了「我們在宇宙中地位」的觀念。出於對弗洛伊德的不自覺的模仿,他提出了三次革命的見解,頭兩次分別是哥白尼革命和達爾文革命,但第三次革命不是精神分析學的出現而是「宇宙範圍的擴展」(他錯誤地相信「世界同心觀」與居於中心地位的人有關)。然後他討論了他很在行的課題「原子核物理學革命」和「人類已具有自我毀滅能力「的問題。他提醒人們注意的下述科學革命的作用值得我們摘錄如下(p.16-17)    
  現代科學消除了人們對未來的憂慮:在一個可預見的時間內,全部技術的發展最終將不得不停止,因為煤炭和石油將全部耗盡。在太陽系行將消亡時,人類也許仍然要傷心地等待著必然毀滅的來臨,但我們目前眼界的改變類似於瀕臨死亡的老人於剛剛走上生活道路的青年人對生命渴望之間的差別。    
  拉比諾維奇稱現代物理學的二象性和「對嚴格因果觀的拋棄」是「人類世界觀的一次重要革命」(p.18),相對論是另一次「思想上的革命」(1963.10.11)。    
  拉比諾維奇在一次演講中,運用了「成功的永久性科學革命」的概念並預言它必然會「影葉…各個領域人們的思想」。他把戰爭的「非理性化」和外交失去了「它的最重要的工具——花言巧語的戰爭威脅」(1963.11.9.)(1963.12.14.)看作是科學革命的後果,這種後果在「原子彈和洲際導彈面世後」達到了極點。在考察了他所謂的「本世紀科學革命」的一個主要後果之後,他以一個微妙的按語作結「國際科學家共同體是世界共同體的雛形」(1963.10.11.)。    
  諾貝爾獎金獲得者伊·普裡高津在他的著作《從存在到演化》一書(1980,xii)的序言中,談到他的寫作目的是:「向讀者轉達我們正處在科學革命時代的證據」。在這場革命中,有一個對科學方法的「真正地位和意義」的重新估價的問題。普裡高津把這一時期同科學史上另兩個戲劇性的時期做了比較,這兩個時期是「古希臘科學方法的誕生」和伽利略時代「科學方法的復興」。普裡高津希望讀者懂得「當我談到科學革命的時候,並不僅僅意味著科學中的某些重大發現,如夸克,脈衝星和分子生物學等」。在普裡高津看來,科學革命的意義在於拋棄長期以來堅持「相信微觀粒子——分子,原子,基本粒子的簡單性」這樣使他引出三個主要論點:1)「不可逆過程和可逆過程一樣真實」,2)不可逆過程在「物質世界中起著根本性的建設性作用」,3)「不可逆性深深植根於動力學之中」。這樣的一場革命明顯與通常的「科學進化」不同(p.xvi)。像許多科學家一樣,普裡高津運用了革命的概念,但沒有將其重要性進一步展開。由於這個術語運用得很少,因此它在書中顯得非常醒目。在第2章論述「古典動力學」的開頭,它出現在一個顯著的位置上,普裡高津把古典動力學看成是「20世紀科學革命諸如相對論和量子論的起點」(p.19)。    
  A.費歇1979年發表了一篇物理學評論,他談到了M.吉爾一曼對物理學「統一」問題的見解。吉爾-曼期待著「以越來越深刻的方式弄懂我們生活於其中的宇宙的本質」,他說他企盼在物理學中「發生一場革命」,這場革命同「過去發生的日心說,進化論,狹義相對論,量子力學革命一樣偉大」(費歇1979,12)。S.溫伯格(1977,17f)把「狹義相對論和量子力學的發展」看成是「偉大的革命」。但他告誡我們不應把革命的概念不恰當地運用於20世紀物理學的每個方面,例如他感到「量子場論自1930年以來的發展過程中,基本要素已經具備,沒有必要再來一場革命」。    
  亞·摩拉1958年在物理學家沃·泡利逝世前不久同他進行了一次談話。這次談話的內容使我們能深入瞭解科學革命的潮流以及年輕的物理學家發動科學革命的動機。這種革命的概念決不會帶來破壞性的污點,相反表達了人們的一種共同感受:革命是科學發展的創建性力量。泡利對摩拉說:「在我年輕時,我想我是當時最好的形式主義者。我認為我是革命的,如果有重大問題出現,我就能成為解決這些問題的人。而重大問題的提出和解決由其他人完成了,我自然就成了古典主義者而不是革命者」,而後他說:「我年輕時太蠢」,這句話顯然是一種反省(摩拉和裡欽伯1982,xxiv )。    
  物理學之外關於革命的見解    
  贊成和反對科學革命的見解在生物科學中同樣也有反映。分子生物學和聯合基因工程技術在新聞媒介中,繼電子計算機之後第二個獲得了「革命」的稱謂。1918年3月4日,《波士頓環球報》上一篇文章的標題就是「生物科學革命的到來」。文章著重介紹了「新加利福尼亞實驗室」,它報道說:「該實驗室依靠蛋白質可以精確地加以分析」和「基因可以從最基本點製造出來」的手段「正在使生物科學發生革命」。「科學時代」(《紐約時報》,1983.4.12.)上有一篇文章標題是「DNA密碼:革命的3O年」。1953年4月25日,J.D.沃森和F.H.C.克裡克在《自然》上發表文章,宣佈了他們關於「生物遺傳主導化學結構」的發現,許多科學家都認為這「顯然是本世紀醫學科學中最重要的發現」。《科學時代》上的這篇文章就是為紀念這一重大發現30週年而作的,目前很少有人不同意上述見解,或P.梅達沃的見解(《紐約書評》1977.10.27.):「毫無疑問,20世紀最偉大的科學發現……是確認脫氧核糖核酸(DNA)的化學結構——具體地說是DNA中四個不同的核甘酸在分子□鏈上的排列次序——蘊含著基因密碼並且是有關指令的物質載體,通過這些指令,一代有機體制約下一代的發展」,這就是「分子遺傳學的偉大革命」(p.19)。甚至在做出這一發現之前,這兩位合作者之中至少有一位顯然已看到了這項進展的革命性質。沃森在那一時期的工作總結中談了他的看法:「雙螺旋結構——將使生物學發生革命」(1980,116)。    
  我們已經看到,在20世紀前期就發生了心理學革命。曾建立起第一個心理學實驗室的W.馮特在他的很有影響的著作《生理心理學基礎》(1837年第1版)的第5,6版(1902;1908)中討論過革命。他指出:「作為一門實驗科學,生理心理學致力於心理學研究的改革,這場改革的重要意義並不亞於引入實驗導致自然科學思想的革命」,他甚至認為心理學研究的這種變革也許比自然科學革命更為重要,「在自然科學領域,即使沒有實驗,在適當的條件下,精確的觀察也是可能的,而在心理學領域,沒有實驗則是無能為力的」。    
  我們也許還可以從《不列顛百科全書》的不同版本中兩位人類學家的爭論中看到20世紀思想革命的突出地位,他們爭論的問題是,人類文化是在全球各地域獨立地演化發展的,還是產生於埃及或其附近,然後再逐漸傳播到全世界的。在該書第11版(1910-1911)的一篇關於人類學的文章裡,文化演化的辯護者E.B.泰勒寫到:「人類學」致力於「系統積累從前人如佩爾泰斯,拉泰特,科裡斯蒂及其後繼者們所作出發現以來的所有知識」,「這一繁重的任務」。他寫到:「目前已沒有什麼發現能同考察骨洞和漂礫層所獲得的奇異發現相媲美」,「這些奇異的發現導致了一場現有關於人類起源理論的迫切的革命」。    
  《不列顛百科全書》1922年第12版除包含第11版的29卷外,還增加了3卷補充了1910-1921年間的新內容。第12版共有兩篇人類學的文章。一篇就是泰勒寫的,新收入的一篇是G.E.史密斯寫的,史密斯是文化「擴散」論的擁護者,他的觀點同泰勒的「人類學發現……已經達到了極限」的「明確斷言」相反。在他看來,從那時幾乎每一年,人類學領域都有「豐富的資料發現」。「對這些資料重要性的認識也更為清楚」。他強調指出:這些年「人類學的每一個分支都發生了深刻的革命」,在許多令人驚奇的新發現中,史密斯提到了新近的有關皮爾丹人的新發現。史密斯列舉這一例子讓人難以理解(如維克多·希爾茲所說),因為已有人向史密斯本人指出,有理由懷疑上述發現可能是惡作劇者搞的騙局。儘管兩位人類學家的觀點相互對立,一個認為文化的演化是獨立的,另一個認為文化的演化是傳播的,但他們都明確地認為是科學革命推動了人類學的發展。    
  在1981年召開的世紀之交的美國形態學討論會上,科學革命是中心議題之一。會上,G.愛倫(1978)提出了一個未經認可的觀點:1890到1910年間,美國的生物學研究經歷了一個從形態學到實驗生物學的飛躍。由此導致一個更基本的問題,科學的發展是「週期性的飛躍」還是「一個層次到另一個層次上的革命」(1981,172-174)?J.麥斯凱恩在論文中指出「接受科學的發展是迅速的,不連續的觀點的生物歷史學家在逐漸增多」,雖然她認為哲學歷史學家並不一定贊同「庫恩關於科學革命的觀點」,也許他們只是覺得「從事科學工作的個人或團體拋棄陳舊的觀念會使科學的發展加快」(p.89),而他自己與上述歷史學家的觀點相反:「我堅持認為承認科學發展的這種革命的觀點會使努力真實地描述科學未來圖景的企圖發生混亂」。她相信「連續觀」,她總結說用革命或進化這類用語討論美國的生物學會導致混亂,「把科學的發展變化一般地看作是進化的還是革命的,連續的還是不連續的」這樣的問題是「吹毛求疵」。R.萊戈在他的論文中,很少泛泛地提到革命問題,他主張要「堅持古生物學中的形態學傳統」,因此,「運用連續觀而不是革命觀,才能最好地瞭解那個時代生物科學的發展歷史」(1981,129-130)。    
  在對批評的回答中,G.愛倫擺脫光前研究的狹窄領域,以便把與進化相對立的革命的概念引入科學中去。他堅信「從1890年到1910年間,生物學領域中發生了出其不意的或革命性的變化(在庫恩的意義上)」。他提出了「一種進化的模式……在這個模式中,進化和革命兩個因素始終都在起作用」。他強調說,根本上說來,「任何革命性變化都有賴於先前的進化,反之,所有進化性的變化都將導致…革命性的變化」(p.173)。這意味著「量的」或「小的,逐漸的」,「進化的」變化會導致「質的」,或「大的,完全不同的」,「革命的」變化。他認為當量變到質變的轉化緩慢發生時,就是進化,當這種轉化迅速完成時,就是革命。他把科學的發展看作物種的演化中的「間斷的平衡」模式相似,這個模式是S.J.古爾德和N.愛爾德雷季在古生物學研究中提出來的。他們認為在生物進化的長河中,有「迅速變化的時期,新物種的產生和舊物種的消亡都是很快的,接著便是緩慢變化的穩定時期,使物種與環境完全相適應」。在進化生物學中引入一種帶根本性的但尚未被接受的觀點所產生的新問題比它解決的更多,正如F.丘吉爾在他的文章的結論中指出的那樣,他認為「所謂人類也具有類似的組織和個體的發展趨勢是值得懷疑的」(1981,181)。    
  上述爭論給近年來出現的一個非常主要的反對派的事實提供了佐證。那些人反對革命是科學發展的一個特徵。我的一位科學同仁聽說我正在寫作一本關於科學革命的著作後,不只一次地寫信給我,要求就這個課題跟我展開爭論。使我感到吃驚的是,他的每一封來信都流露出對科學中的「革命」這一概念和詞彙本身的敵意,甚至當他壓根兒還不知道我打算怎麼寫我的這本書時就是如此。很長時間裡我都感到迷惑不解,革命的概念中到底有什麼東西那麼容易引起敵意?我對此曾進行了一番思索,我認為這種情形某種程度上是出自對庫恩著作的反感。很明顯,並木是所有的科學家都同意P.梅達沃(1979,91)的見解:「人們接受了庫恩的觀點,這是一個肯定的信號,表明科學家們發現這些觀點很有啟發性,因為他們自己沒有時間進行純哲學上的思考」。但是,儘管「庫恩的觀點有助於說明科學家的心理」,而且是「對科學史饒有興味的評論」(p.92),然而庫恩的觀點有一個特點很容易激怒許多科學的實際工作者。因為庫恩的觀點很露骨,他認為大部分科學研究都是一種「掃尾工作」,不斷前進中的科學的這一特點顯然不被那些「不是一門成熟科學的實際工作者」所欣賞(1970,24)。實際上,「大多數科學家在他的全部科學生涯中所從事的正是這樣的「掃尾性」工作。儘管庫恩說這類工作「幹起來……也是令人著迷的」,但許多科學家定會覺得這種獨特的表達方式是在貶低他們的形象。因為科學家應當是勇敢的探索者,新道路的開拓者,輝煌成就的獲得者和真理事業的推進者。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第26章 歷史學家的觀點    
   在第1章中,我們已經瞭解到,科學史家喬治·薩頓在1937年就認為:在正常情況下,科學的進步是一種增長的活動或積累的活動,而不是一種革命的延續。許多科學家和科學評論家接受了這一觀點,其中有化學家J.B.科特南和物理學家E.盧瑟福;而且(將如我們在最後一章中將要看到的)至今仍有少數人仍在堅持這一觀點。但是,到了2O世紀扣年代,科學史家們開始接受科學革命的概念,從根本上來說,是受到了三部重要著作的影響。這三部著作是:H.巴特費爾德的《近代科學的起源:1300-1800》(1949年初版,1957年再版);A.R.霍爾的《科學革命:1500-1800》(1954年初版,1983年再版)和T.S.庫恩的《科學革命的結構》(1962年初版,1970年再版)。巴特費爾德和霍爾只是肯定了科學革命在歷史上的地位,因為巴特費爾德僅向人們介紹了另一種革命——近代科學革命。但是,庫恩的著作一出版,科學革命作為有規律發生的現象,就被人們普遍地接受了。    
  根據通常的說法,是巴特費爾德把「近代科學革命」這一術語引進歷史的話題中的。而當我有一次向他問及這個問題時,巴特費爾德(他一直對史學史研究很感興趣)答道,他完全意識到他在傳播「近代科學革命」這一觀念時所起的作用。但是,他認為,這一觀念並不是他的創新。事實上,我們仔細閱讀一下《近代科學的起源》,可以發現:這本書是在1984年的一系列講演稿的基礎上寫成的,由此表明他並非認為他是這一觀念的創始人。    
  然而,巴特費爾德在使「近代科學革命」這一觀念深入人心上起了重要作用。他以強有力的和雄辯的事實宣稱:近代科學革命的最終結果「不僅使繁瑣哲學黯然失色,而且使亞里士多德物理學解體。」「它不僅推翻了中世紀科學的權威,而且推翻了古代科學的權威。」此外,這場革命「遠遠勝於自基督教產生以來的任何事物,它使文藝復興以及宗教改革黯然失色。」巴特費爾德是一位普通史學家,而不是一位科學家或科學史家,因此,他的戲劇性的結論特別對其他有名望的史學家和哲學家產生影響(甚至對科學史學家和科學哲學家也是如此)。這些史學家和哲學家都能把從伽利略到牛頓時期現代科學的突變事件,恰當地看作歷史上的主要革命。懷特海認為,按照「天才世紀」的簡單規則,那個時代的偉大的科學事件是與伽利略,牛頓以及他們同時代人的名字聯繫在一起的。巴特費爾德為了強調那個時期科學思想的革命性質,用了這樣兩個詞組:「英勇的冒險」和「人類實踐的偉大樂章」。首先,巴特費爾德強調了他叫作帶著「各個不同類別頭銜」的革命的影響,並且,他避免了用宗教改革的或社會和經濟因素的影響來輕易地解釋革命。    
  在《近代科學的起源》一書中,巴特費爾德不僅給近代科學革命以突出的地位,盡可能地把它看作西方文明中的最著名事件,而且,他提到了「化學領域裡的一場滯後的科學革命。」如此表明,他意識到了一場滯後的牛頓革命,這可能側重的是「化學領域裡遲到的科學革命」與長期流行的術語「化學革命」相比並不只是一種簡單的變種。化學革命最早是由革命的大師拉瓦錫提出來的,自M.貝特洛的《拉瓦錫化學革命》(1890)一書出版之後,「化學革命」廣為使用。我必須承認我從沒有確信:這就意味著科學革命是「滯後的」,只是因為「滯後的」這一術語,更有助於理解自然事件,例如像後來關於雨的解釋。巴特費爾德沒有讓讀者清楚他所指的「化學上的科學革命」與「拉瓦錫化學革命」之間的概念有什麼真正的不同。他盡最大可能地表明近代科學革命對最初的數學,天文學和物理學的影響,而不是對化學革命和直到法國革命出現的類似的化學革命的影響。即:在近代科學革命改變各門學科的進程中,化學革命的到來要比天文學和物理學晚一個世紀左右。    
  巴特費爾德的影響是隨這一事實的出現而不斷擴大的,即,他的著作正作為對科學歷史的專業領域的積極探索而出現,並使之推廣到許多知識領域:普通歷史學,哲學,政治科學,經濟學,社會學。在第二次世界大戰中出現的許多科學的應用,國際核武器的控制問題,對未來的希望與恐懼共存,這使科學和技術引起了許多科學家和非科學家真正的關注。這種關注使人們對科學史,科學革命以及對科學革命創立的現代科學的應用產生了日益濃厚的興趣。巴特費爾德第一個對科學革命(近代科學創立的革命)的令人震驚的論述,恰恰是在此時出現的,因而產生了極大的影響。他的著作幾乎立刻被作為初級學生和高級學生的公共教科書。這種定論作為權威性的論斷影響了整整一代學者和科學家。    
  早期著作家論革命    
  然而,巴特費爾德並不是20世紀以來第一個詳細論述科學革命的歷史學家。許多被巴特費爾德引證過的重要著作家在早期都討論過科學革命和科學中的革命這樣的論題。M.奧恩斯坦醫生是這些作家中最早的一個,她在哥倫比亞大學時的醫學論文《17世紀科學協會的法則》於1913年出版。它至今仍然是經典著作;該書分別於1928年和1975年兩次重印。奧恩斯坦除了把近代科學革命作為單個的統一的運動來分析外,她還把科學革命的概念用於規模較大的革命中的特殊事件。例如,她提到望遠鏡時說「它使天文科學徹底革命化了。」她提到了「林奈的革命著作」,「光學的革命性變化」,「大學中的革命」(1928,8,13,249,262)。奧恩斯坦特別提到了發生在17世紀前半期的一次變化,它「比起先前時期逐漸進化以來,似乎更像『變異」』(p.21)。她這樣概括她的發現:「在17世紀後半期」,科學協會是文化的產物,「更像科學革命的大學」。值得注意的是,她斷定:「與許多載入史冊的、似乎並沒有什麼意義的革命相比,在思考和探索的基本習慣中存在著一場革命」。這最後引證的誇大成份,是因為巴特費爾德在後來的解釋中用了標準的術語。對我們來說,可能最為突出的是:在她的討論中沒有指出但我們能夠找到的一條線索:近代科學革命的概念就像科學革命的概念,可被用於任何其他的事務,而不僅僅是歷史學上解釋和分析的一個標準模式。    
  20世紀20年代,一位名叫A.A.玻特的學者,他對巴特費爾德和許多科學史家,科學哲學家產生了很深遠的影響,他的歷史學及其評論文集《現代物理學的形而上學基礎》(1925),在近代科學革命時期,作為對科學哲學基礎的經典研究,受到了高度的重視。玻特是一位訓練有素的哲學家,後來,他放棄了對早期思想及其意義的研究,轉而專事宗教哲學。    
  玻特的書有一多半是論述哥白尼,開普勒,伽利略,笛卡爾,吉伯和玻意耳的,其餘的論述「牛頓的形而上學」。在玻特引用的一篇參考文獻中介紹牛頓時說,是牛頓引發了突出的事變——「嶄新的知識革命」(p.203)。然而,玻特在閱讀了牛頓的著作後認為,這個推論具有「悲觀」色彩。因為,牛頓「以他權威的見解,應當在他豐富多彩的工作中對所用方法做清楚的陳述」。玻特仔細查閱了牛頓的各種論文,試圖為「這種陳述找到任何特殊而詳細的說明」,但這一切都是徒勞無功的。    
  在這個有著很大影響的歷史研究中,玻特還提到了「R.玻意耳的化學革命」,他使用了這樣一個題目「特殊的假說和實驗的方法,而不是幾何學的歸納法」(p.200)。對玻特來說,在開普勒和伽利略時期,「科學中精確數學的運用按照其秩序」,帶來了「一場著名的形而上學革命」(p.156)。玻特還提到「天文學革命」。伽利略的「因果關係的實證概念」和相伴隨的科學被認為是一場「完整的革命」(p.89)。玻特認為,這是描述「伽利略革命的偉大性」(p.93)的一個恰當的詞組,而且它包含了「循環式革命」的舊式解釋,即從某點出發,又回到該點的一種封閉運動。在描述伽利略時,玻特提到了一場「思維革命」(p.84)。A.柯伊雷和巴特費爾德後來更充分地發展了這個思想。在玻特的論文中,人們還能看到「哥白尼革命」(p.50),它被說成是「最根本的革命」,人們認為玻特確信:道路是由「像庫薩的尼古拉這樣的思想家的自由宣哲」(p.28)鋪成的。玻特討論了哥白尼革命的遠景,認為他的體系的「簡潔性」能「正確地…減少他的革命觀念確實會引起的某些偏見」。而且,在對這一事件的一般性介紹中,玻特列舉了出現在當代科學的前兩個關鍵世紀中的所有基本的發明,他認為「在1500-1700年間,這種革命確已發生」(p.16)。    
  玻特的著作開闢了一種科學思想的新領域——從哥白尼到牛頓的物理學的形而上學基礎和宗教含義。就展示的程度來看,值得注意的是:這種新科學是「與歷世紀和問世紀的哲學和宗教思潮不可分割的」(格拉克1977,63)。但就現在的背景來看,這種經常重印的著作,對於近代科學革命和「基本」的哥白尼革命的討論,是有意義的。    
  在涉及17世紀的科學中使用革命概念的另一位著作家,是哲學家懷特海。他認為,望遠鏡「可能會作為玩具而保留」(1923,165),而在伽利略的手中「它(望遠鏡)卻引起了一場革命」。然後,懷特海盡力去「解釋伽利略帶給他那個時代的主要的革命思想」。懷特海在《科學與現代世界》(1925)一書(該書是根據他1925年在波士頓的洛韋爾講座的講稿整理成的)中一再提到他稱之為16世紀的「歷史的反叛」,他認為,這種反叛包含著科學,在科學領域中,「這意味著要求實驗和推理歸納法」(p.57)。雖然,在涉及到伽利略時,他並沒有專門使用「革命」這個詞,但毫無疑問,存在著對伽利略革命影響的評論。「對人類有史以來的觀念產生了最根本的變革」(p.3)。然後,他繼續說了一句值得記住和經常被引用的話「自從基督降生在馬槽中,不知是否有過如此小的漣俯竟能掀起如此軒然大波」。這對伽利略革命來說,似乎是一個奇怪的隱喻,因為伽利略自己的風格是好鬥的,他力求建立新哲學、新科學和新天文學。他力求去消滅反動勢力,他確信這種反動勢力在奴役中控制著他的上帝,在科學中導致謬誤。但是,懷特海試圖用歷史學中立的觀點去觀察那時的事件,也許,對特倫特俱樂部P.薩皮的歷史來說,它只適合作男人們的消遣讀物。今天,值得注意的是,懷特海在他的思想體系中,對他寫到過的伽利略的審判作了很大的改動,他以前把17世紀伽利略受到的審訊、悔過和宣判稱為「溫和的譴責」和「光榮的禁閉」(p.2)。我承認懷特海的介紹是試圖去表達這樣一種感覺,伽利略科學的革命性含義,沒有清楚地向他的同代人表示出來,也沒有真正地對他們的思想產生直接的和強烈的影響,因此,著作家們僅僅是使用「溫和的譴責」這種提法,幾乎和人們懲罰一個瘦弱頑皮的孩子一樣輕描淡寫。    
  本世紀20年代,又一本受歡迎的書是J.H.小蘭德爾所著的《當代精神的產生》(1926年初版,1940年重印,1976年再版),當時,年輕的哲學家小蘭德爾只有20歲。小蘭德爾認為:從中世紀到近代世界促成的偉大革命運動既不是文藝復興,也不是宗教改革,而是受到了「科學不斷發展的影響」(p.164)。「無論幾個世紀以來取得過怎樣的勝利,注定要在人們信仰中發動一場最偉大革命的,既不是人文主義,也不是基督教改革,發動這場最偉大革命的是科學」(p.203)。接著,小蘭德爾討論了哥白尼的著作,他認為,哥白尼的思想中,沒有什麼真正是革命的,除了對他介紹的「舊作家們已發現的謬誤」和「甚至觀察和常識是難免有錯」(p.230)這一思想的「否定意向」。小蘭德爾對「哥白尼革命是由伽利略完成的」(p.235)這種見解十分敏感,他贊成這樣一種極端的觀點,比哥白尼和伽利略革命「更有意義的是創造了新物理學的笛卡爾革命」(p.244)。在科學中,他不僅對照「哥白尼和笛卡爾革命」,發現了「從中世紀到近代的天文學的一場革命」(p.242)。而且,把斯賓諾莎發動的革命和笛卡爾發動的革命聯繫起來,看作是「人們信仰上的兩次重大的革命」(p.247)。小蘭德爾提到了後來的革命,他引用狄德羅的話來表述,我們「正處於一場偉大科學革命的關節點上」(p.265)。他也注意到了:當代革命已顯示出了修正「牛頓體系的美好前景」(p.254)。牛頓和洛克「在思想的信仰和習慣中對革命產生了影響」,這正適合塑造一個「啟蒙和理性的時代」。《當代精神的產生》論述了許多這樣的科學革命。    
  歷史學家P.史密斯把近代科學革命這個詞組作為《現代文化史》中一章的標題,顯然,他是特別強調近代科學革命的。史密斯像巴特費爾德一樣,是一位通史學家,而不是一位科學家,甚至不是一位科學史學家,他的學術成就是撰寫了關於伊拉斯謨的學術論文。史密斯最早認識到科學及其歷史將成為「當代文化」的一個核心部分。他對科學的傑出貢獻可以通過他著作的第一卷的副標題表明出來,即:「偉大復興1543-1687」。那個時期,哥白尼的《天文學革命》和牛頓的《原理》相繼問世。然而,在強調科學的革命時,史密斯卻舉出另一位普通史學家J.H.羅伯森的例子,羅伯森的《精神發展論》(1921)有一章題為「近代科學革命」。史密斯認為近代科學革命是「歷史上最偉大的革命」。(並以類似於奧恩斯坦和巴特費爾德的誇大的華麗詞藻)堅持認為它是「超過有史以來前人所作過的一切的科學成就」(p.144)。    
  1939年,科學家J.D.貝爾納出版了一本具有挑戰性的著作《科學的社會功能》,一位馬克思主義者批評它是在科學和社會之間隨意建立秩序。考慮到作者的政治態度,對他很少涉及科學革命,我們並不驚訝。在他涉及的革命中包括:伴隨「農業的發明」出現的「人類社會的第一個偉大革命」(p 14),17世紀的「精神革命」(p.27),『「革命的……機械學新思想」(p.167),「是隨著炮彈的飛行而產生的」。20世紀初期「通訊和運輸方法的改進」(p.170)是「同時使數百萬計的人同時而直接行動的可能性革命化了」,「偉大的化學革命」(p.335)是「拉瓦錫創立的」,以及「20世紀偉大的量子革命」(p.368)。還有18世紀和19世紀的工業革命和「第二次工業革命」(p.392),在第二次工業革命中,「科學比在第一次工業革命中起了更大。更有意義的作用」(p.343),而且成為礦山技術中未來革命的基礎,但是,貝爾納並沒有認真地發展(過去,現在和未來)科學革命的主題,雖然,他詳細描述了近代科學革命的性質和影響。但是,他並沒有更多地涉及17世紀一般的革命概念。這一主題只是出現在單獨一書中,這一節開頭有個副標題:「近代科學革命:資本主義的任務」。而當貝爾納在20世紀SO年代巴特費爾德後擴充、修改和完全重寫這部書時,他廣泛使用了革命的概念,以至於讀者能十分容易地得到這樣的印象:科學革命已成為他的歷史思想基本框架的一部分(貝爾納1954;1969)。貝爾納四卷一套的《科學史》第二卷的標題是「科學革命和工業革命」。由此帶來了這樣一種情形:在此後30年左右,科學史的創作文獻中已到處是近代科學革命和科學中的革命了。因此,貝爾納著作的兩個階段反映了時代的特徵。這兩個時期就是:1950年前,是開始認識革命包括近代科學革命這些概念,而1950年後,則是這些概念作為我們對科學變化的理解的本質而得到廣泛的應用。    
  亞里山大·柯伊雷的開拓性作用    
  我將用對亞里山大·柯伊雷的討論來總結前巴特費爾德研究。柯伊雷是本世紀50-60年代中在科學史著述中最有影響的人。至少在巴特費爾德前十年,柯伊雷就把科學革命的觀點作為一個中心的組織原則而加以有意義的應用。他1939年出版的《伽利略研究》普遍被認為是一部奠基性的著作,是「科學研究中的一場史學革命」(庫恩,1962,3)。作為這場革命的結果,科學史家已不再去尋找「古老科學對我們現在的永久奉獻」。而是「試圖去展示自己那個時代科學的歷史完整性」。因此,像庫恩所作的那樣,例如:新的科學史家「不是去探尋伽利略的觀點與現代科學的關係,而寧可去尋求他的觀點與他那個團體人們的觀點(例如:他的老師,同代人以及科學界最近的傑出人物)之間的關係」(同上)。此外,「他們堅持研究科學共同體的觀點和其他觀點上類似(通常又遠遠不同於現代科學的觀點)的人們的觀點,並給予這些觀點最大的內在一致性,使它們最大可能地適合於自然界」。    
  這種新的探討(也許最好的例證在A.柯伊雷的著作中)集中於一種新的概念分析,不僅關心個別科學家的思想,而且也關心同時代科學的,哲學的,甚至宗教的預想;包括根據盛行的或「已接受」的哲學或論題而獲得的科學的可接受性或崇高性原則(霍爾頓,1977)。柯伊雷的分析對17世紀的研究帶來了某種顯著的變化,例如:像亞里士多德宇宙的解體,空間的數學化等,這些變化在特徵上是如此重要,就像發動了一場知識革命。    
  柯伊雷著名的《伽利略研究》是以這樣一個宣言開頭的,我的目的就是進行一項「科學思想的進化(和革命)的研究」。他把「17世紀的科學革命」看作是人類思想中的一次「真正的突變」,在特殊意義上,「突變」這個術語已被G.巴克萊所採用。柯伊雷認為,自古希臘對宇宙的最早研究以來,「突變」一直是最重要的。科學革命是「已被表述和產生成果的近代物理學(或更精確地說是經典物理學)的一種意義深遠的知識變革」。這種突變基於一種重要的「空間幾何學化」,實質上就是由歐幾里德的「抽像空間」取代了亞里士多德和托勒密的「有形的宇宙」(1939;1978)。柯伊雷確信:17世紀科學的革命性變化只是「人類思考其自然環境方式的變化」。正如R.霍爾(1970,212)所說,柯伊雷「一再堅持,促成古典科學發展的變化既不是社會經濟性的,也不是技術性的,更不是有關科學的方法論的」。R.霍爾概括說:「在文藝復興晚期,對知識變革總特徵作這種表述,不能不使歷史學家把科學革命作為一部偉大的歷史戲劇去對待」,把「它的次要的情節都作為偉大的劇情。到了17世紀中、後期,這齣戲的高潮逐漸出現了」。(p.213)    
  巴特費爾德深受柯伊雷著作的影響,這不僅表現在像伽利略的柏拉圖主義,數學的作用,亞里士多德宇宙的解體以及在科學革命中所謂的實驗的次要作用這些獨特的題目中,而且,他還接受並且實際地運用了柯伊雷的觀點,即人類思考自然現象的方式中發生了本質變化。    
  巴特費爾德的近代科學革命概念    
  巴特費爾德的近代科學革命概念相當明顯地不同於通常的科學革命,甚至不同於涉及18和19世紀的近代科學革命,不同於20世紀頭幾十年所表達的科學革命。據他看來,沒有法國和俄國革命模式的革命。相反,他把近代科學等同於從哥白尼那個時代,或伽利略和開普勒那個時代以來的現代科學的全部發展。雖然,巴特費爾德謙虛地說他並沒有引進新的概念,而且,謹慎地談論「所謂的科學的革命」,或「被叫做科學革命的東西」,他指出:近代科學革命在伽利略,或伽利略和牛頓的時代,不僅僅是單一系列的歷史事件,正如奧恩斯坦,玻特和柯伊雷已經描述的情況。巴特費爾德認為:革命將成為一種延續歷史或創造歷史的力量,這種力量正將歷史推到我們面前。因此,在他的著作中,近代科學革命出現了類似於馬克思的「永久革命」的特徵。他在談話中經常討論這一點,而不是在書中寫下來。    
  因此,巴特費爾德第10章用了這樣一個標題:「近代科學革命在西方文明中的地位」。很明顯,使近代科學革命以這種意義出現,這就意味著不僅是把一個新因素與當時其他因素一樣引入歷史中,而且,「它證明了科學具有如此增長的能力,在它的應用中具有如此寬廣的領域,以至很早以來就明顯起了直接的作用,也就是說,開始去控制其他的因素」(p.179)。總之,近代科學革命不僅標誌著許多偉大的變化,而且成為當代科學的根基。巴特費爾德興奮地說:「我們現在說西方文明附帶著日本這個東方國家,而不再是希臘-羅馬哲學家的意識,這不是指日本的基督教徒,我指的是科學,是17世紀後半葉以來,就開始改變西方面貌的思維模式和所有的文明設施。    
  此外,巴特費爾德確信:「今天,我是這樣一種位置上去瞭解它的複雜性」,這比起我們之前這個領域裡活躍了2O年甚或50年的前輩來說,當然更加清楚了。他使我們清楚了:我們(在1949年)沒有戴「有色眼鏡」,我們也沒有「借古喻今」,在20世紀40-50年代中,「已被揭示的事物,只是更生動地產生了深遠的、重要的轉變,世界在科學革命中已經度過了300多年」。革命在哥白尼、伽利略和牛頓的時代就已經開始。因此,對巴特費爾德來說,近代科學革命的歷史意義隨著科學在後來,甚至是近來的發展而增長和澄清。這有助於去解釋「為什麼我們的前輩很少意識到17世紀的意義和近代科學革命的至上的重要性。為什麼他們要關注文藝復興或18世紀的啟蒙運動」。西方文明在17世紀已獲得了它的現代特徵,尤其是通過近代科學革命,或在與近代科學革命的關係中表現出來:「這就是為什麼自基督教產生以來,在歷史上一直沒有出現可與之相比的里程碑」。    
  科學史家們對革命的應用    
  前面的例子表明,科學中的革命和近代科學革命的概念突出地出現在20世紀50年代前許多重要著作家的著作中。此外,這類革命在柯伊雷或巴特費爾德前的最通用的教科書——W.C.丹皮爾經常再版的《科學史》——中得到了廣泛的討論。例如,他在1929年該書初版時討論了「由哥白尼理論引起的」一場天文學革命;牛頓時代人類理性觀的一場革命;19世紀出現在生物學領域的一場「人類思維方式」的革命,還有革命性的物理學發現以及「生物學領域的一次革命性成果,當時生理學和心理學發現了意識和物質的聯繫,同時達爾文創立了進化論」。丹皮爾也提及了「心理學中的革命」,以及由20世紀數學和物理學產生出的「一場名副其實的思維革命」。在這部書中,他雖然頻繁使用「革命」這個字眼,但他沒有明白展示關於科學革命的發展理論,也沒有把科學革命的概念作為重要的主導思想。另外,近代科學革命也並非他著作的主題。    
  儘管革命這一主題時常出現,但是我們還不能得出結論在20世紀上半葉的歷史學家,科學史家和科學家們像我們今天這樣承認近代科學革命的存在,並把這個思想作為主導原則,或是普遍意識到科學發生了革命性的變化。20世紀30年代,有關科學史的一些重要的研究既沒有提及科學革命的概念,也沒有提及近代科學革命的概念。例如,近代科學革命這個思想在R.K.默頓1938年出版的《17世紀英國的科學,技術和社會》的經典著作中,明顯地沒有作為一個技術術語和一種思想出現;而且默頓也沒有提及科學革命。其次,這樣的術語也沒有在蘇聯學者B.赫森1931年寫的著名文章(1931,1971)中出現過,這篇文章被看作是對「牛頓原理的社會及經濟根源」運用開創性的馬克思主義分析。同時,在G.N.克拉克1937年出版的一本針對赫森理論的書《牛頓時代的科學和社會福利》中也沒有出現過「近代科學革命」這樣的名詞;最後,在H.格拉克1952年出版的《西方文明的科學》的開創性總結中,「近代科學革命」既非主題也非副題,書中涉及科學時唯—一次用到「革命」這個詞,是在提及拉瓦錫化學革命時。    
  在近代科學的編史工作中,1954年A.P.霍爾的《1500-1800年的近代科學革命》一書出版堪稱一件大事。這本書的副標題是「當代科學態度的形成」,儘管霍爾(vii,375)承認H.巴特費爾德著作的重大意義,他的這本書仍是第一部主要論述近代科學革命的著作。霍爾強調了在16世紀開始出現的「互補」類型的科學發展——「理論概念和事實發展的兩條明確的路線」,在「科學中持續明顯地同步發展」(P.37)。他認為「16世紀的科學精神很自然地從中世紀的成果和進步中發展起來」。通過吸收大量的學術思想和盡量採用A.柯伊雷的研究思想,霍爾把讀者引向伽利略思想的根源——那種導致他的兩項偉大貢獻的思想的發展。霍爾發現伽利略的《關於兩門新科學的對話》(1638)並沒有像伽利略原來設想的那樣在動力學中引發一場真正的革命,就如《對話》前幾部分現在只是被看作是「兩種宇宙論各自優劣進行比較的論述」(p.77)。他在書中這部分結束時提出了意義重大的預見:下個世紀「科學的主題是借助伽利略對運動的描述分析,用笛卡爾力學原理廣泛地解釋自然」(p.101)。霍爾在每一章都採用了一整套新的概念分析。科學史傳統著作中特有的一系列英雄形象消失了。取而代之的是思想和事實,理論和實驗或觀察滲透到宗教和哲學思想的大背景中的這段歷史。如果說,H.巴特費爾德像個有無資而又有激情的業餘愛好者突然涉獵科學革命史,那麼,R.霍爾卻絕對是個有才識的內行。    
  霍爾以前出版過一本專著,《17世紀的彈道學》(1952),這本書預示了他以後捲入了對技術史的深入研究。所以我們並不奇怪他的具有創新意識的一章討論「近代科學革命的技術因素」,在這一章中,他闡明了對手工機械傳統以及科學與技術之間的相互作用的真知灼見。回顧一下,他書中最精彩的部分是關於科學器械的討論(pp.237—243)——在A.沃爾夫的《16、17世紀科學、技術與哲學史》以及他的論述18世紀的類似著作中,進一步介紹和闡明了這一論題。霍爾一直在寫作近代科學革命時代的科學,並準備完全重寫開創性的著作《科學史》(1983年修訂出版)。值得注意的是,他預言從1500-1800年這個300年內的近代革命時期是歷史上最長的革命時期。    
  近代科學革命史的不確定性    
  稍作考察即可知道,則世紀有些科學史家和哲學家一直使用著近代科學革命的概念。然而,在1950年以前,儘管關於近代科學革命和科學上某一次革命的確定的個人觀點時常出現,這些觀點卻從未有意識地用於組織一場歷史學討論。人們對是否存在近代科學革命以及革命的性質,組織結構等都不甚感興趣。我發現在1950年前後史學家和哲學家們的著作中很少關注這些話題,這和科學家們的著作,尤其是那些大聲疾呼反對科學革命的科學家們的著作形成鮮明對比。早期科學史家們通過對諸如「近代科學革命」這些詞的運用的忽視態度,來表明革命尤其是近代科學革命在科學上所起的作用之微弱。當今關於科學史的論著中包括以下學者一些各種各樣的觀點:「A.孔德是首先意識到近代科學革命並為其命名的」;「近代科學革命」這個惹眼的術語來源於並不久遠的1943年,當時A.柯伊雷首次使用了這個詞,「近代科學革命這個詞概括了一個時代,並且歸納概括了現代科學發展的特點,我認為這個詞最初是由H.巴特菲爾德在1948年首次使用的」。據我所知,追溯科學革命概念的起源唯一嚴肅的努力得出的結論是:「1755年,D.狄德羅引進了科學革命的概念」。這些例證說明學術傳統中並沒有包含貫穿20世紀的科學革命和近代科學革命的主題。    
  20世紀50年代,近代科學革命理論的廣泛傳播在很大程度上要歸功於巴特費爾德和柯伊雷的努力,柯伊雷的《伽利略的研究》於1939年在法國出版,此書成為大戰的犧牲品,直到20世紀40年代末才出現在學術界。但巴特費爾德和柯伊雷都未更多地推進較小的科學革命和運用這類概念,這一主題在他們的著作中並不特別突出。所以這個問題留待T.S.庫恩解決,他使歷史學家,哲學家和科學社會學家完全認識到科學發展的這一特點,並把學術界的注意力引向這樣一個主題:革命並非僅僅出現在科學中,而且是整個科學事業的常規。在前幾章,我提到這種成就最終與大眾對庫恩的特殊理論「科學革命的結構」的認同是無關的。同時我還提到他的影響的重要特色是把學者的注意力從學術紛爭的觀念中轉移到個別科學家或派系之間的紛爭中。庫恩的影響可以看成是把學術界日益增長的對一個大規模的近代科學革命的關注轉向個別的小規模科學革命。即使我們認為還有第二,第三或是第四次近代科學革命,與大量科學中的革命相比,這也僅僅是一小部分。此外,庫恩從整體上觀察了在科學領域的革命並從整體的觀點出發對本書中的幾場革命(哥白尼,達爾文和愛因斯坦革命)進行了討論。    
  關於近代科學革命的研究    
  很自然地,對近代科學革命的存在的認同刺激了許多新的關於那場革命的性質的研究。其中一項研究導致了推翻A.柯伊雷最熱衷的主題,也就是得到H.巴特費爾德認同和響應的主題——在近代科學革命中實驗的地位和作用被過分誇大了。尤其是柯伊雷堅持認為據傳由伽利略和帕斯卡等人進行的實驗記述實際上是哲學的傳奇故事,它們是編造出來為他們的研究尋找的冠冕的經驗性依據。例如,他認為伽利略並未進行過在《兩種新科學》中描述的那次著名的斜塔實驗。但柯伊雷通過伽利略的敘述得出對1/10脈衝的不同實驗得出的觀察結果存在一致性,但當T.B.塞托製造出和伽利略描述的那個實驗中相似的儀器並重作這個實驗時,他發現很容易達到這種精確度。最近,S.德拉克發現新的手稿證據說明伽利略早期關於運動學的發現是以實驗為基礎的。當然,柯伊雷強調用新思維看待伽利略的運動的作法是對的,但新思維需要實驗來幫助發現,需要把實驗當做發現規律的檢驗標準。    
  現在正探討的近代科學革命的另一個方面是煉丹術、煉金術等這類被強調理性科學的學者們忽視的思想背景。這一領域的先鋒,並發揮了重大影響的是已故的F.耶茨。我們對這些學科在科學發展上產生的影響,甚至這類研究對牛頓這類人物產生的真實影響進行估價還為時過早。但我們至少可以確切得知牛頓對煉金術和預言學的研究深入持續了多年。若有可能發現他參與到我們稱之為非科學領域或非理性思想中的理性活動影響他的科學研究到了何種程度時,這將是富有挑戰性的一件事。    
  對於科學活動的社會結構的研究一直在進行著,一些論著有相當價值,很多學者從社會因素的影響角度發表對近代科學革命的理解。但迄今為止,還存在含糊的被忽視的關於科學革命的心理研究。這是一個無人涉足的領域,這片大有希望的領域可能為科學革命研究開出一個全新的天地,因而在科學及科學活動的學術分析中開創新紀元。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第27章 相對論和量子論    
   無論是對非科學家還是對科學家來說,相對論簡直就是本世紀科學革命的同義語,而對於那些知情者來說,量子論(尤其是它的發展形式量子力學)是一次更為偉大的革命。我們將看到愛因斯坦作為科學家的偉大之處,他對這兩場革命都做出了根本性的貢獻。    
  談到相對論,我們必須記住有兩種不同的相對論理論:一是狹義相對論(1905),它研究時間,空間和同時性問題,由此推導出著名的質能關係式E=mc2。二是廣義相對論(1915),它研究引力問題。儘管兩種相對論都是革命性的,但對相對論革命的探討主要集中在狹義相對論的結果上。然而,真正促成全世界對狹義相對論引起重視的事件是1919年廣義相對論的一個預言——星光經過太陽附近時,會因太陽引力場的作用而發生偏轉——獲得了證實。這次驗證是在一次日蝕時進行的天文觀測完成的,這一事件立即使相對論風靡全世界,而愛因斯坦也一夜之間成了家喻戶曉的人物。    
  狹義相對論    
  愛因斯坦於1905年首次提出狹義相對論原理,論文發表在《物理學年鑒》上,同年,他對狹義相對論作了重要補充,並為輻射問題建立了最初形式的質能關係式。1907年,愛因斯坦完成了一篇的相對論的綜述文章,其中包含一般形式的質能關係式E=m2。他的卓越論文建立了全新的質量,時間和空間概念,並向明顯簡單的同時性觀念提出了挑戰。最初,愛因斯坦提出了「相對性原理」,並引進了「另一個假設」:「在任何給定的慣性系統中,無論發光物體是處於靜止狀態還是在作勻速運動,光在真空中的傳播速度都是一個確定值C」。相對論的偉大意義在於,它拋棄了「絕對」時空觀以及空間充滿了以太的思想;而在當時,以太被視為是光和其它形態電磁波的傳播媒介。    
  現在看來,1905年6月愛因斯坦關於相對論的開創性論文在《物理學年鑒》上發表,是理論革命階段的典型例子。我們在第2章中已經看到,M.玻思1905-1906年間在哥廷根研究「運動物體的電動力學和光學」時,竟然從未聽說過愛因斯坦和他的工作。1906-1907年間,英國劍橋大學的情況亦是如此。根據愛因斯坦妹妹的回憶(佩斯1982,150-151),愛因斯坦當時「想像在有名的,擁有眾多讀者的雜誌上發表論文,便會立即引起注意」。當然,他期望「強烈的反對和最嚴厲的批評」,但缺少反響和「冷處理」反而使他「非常失望」。不久,他收到M.普朗克的一封信,就論文中幾處疑點提出問題,這使愛因斯坦感到「異乎尋常的高興」,因為普朗克是「當時最偉大的物理學家之一」。相對論後來迅速變成了物理學家感興趣的議論和研究課題。這種戲劇性轉變主要是由於普朗克較早且較深入地介入了相對論研究所引起的。愛因斯坦論文發表的第二年,普朗克就開始在柏林講授相對論理論,但他當時講演的基礎不是愛因斯坦的工作而是洛倫茲的電子論。1907年,普朗克的助手馮·勞厄(後來的諾貝爾獎金獲得者)發表了一篇關於相對論的專論。    
  1906年9月,普朗克在德國物理學會上發表了關於相對論的演講(同年刊登在雜誌上);1907年,在普朗克的指導下,K.V.莫森格爾完成了第一篇專論相對論的博士論文(佩斯1982,150-151)。佩斯指出,早期介入這一領域的人實在是太少了。烏爾茨堡的Y.勞布和布萊斯勞(烏羅斯勞)的L.拉登伯格是為數不多的幾個例外。勞厄曾經來到伯爾尼拜訪愛因斯坦,他發現難以置信的是,這個『年輕人」竟然是「相對論之父」。幾年後,馮·勞厄撰寫了一篇非常出色的介紹相對論的學術論文。馮·勞厄在1917年3月24日寫給愛因斯坦的信中,表達了對自己的物理學革命性工作的興奮之情:「終於實現了!我的關於波動光學的革命觀點發表了」。他接著寫道:在「這一緊要關頭」,它們「無疑會激起每一個保守的物理學家最強烈的憎恨」;但「我仍然要堅持這些備受譴責的觀點」。    
  除了隊玻恩自己介紹了他是怎樣每一次聽說相對論的之外,我們還從L.英費爾德那裡瞭解到當時的一些情形。英費爾德(1950,44)曾談到他的朋友S.洛裡亞教授告訴他的一件事,洛裡亞的老師「克拉克大學的維特科夫斯基教授(他是一位非常偉大的教師)」讀了愛因斯坦1905年關於相對論的論文後,衝著洛裡亞興奮地喊道:「讀讀愛因斯坦的論文吧,又一個哥白尼誕生了!」又過了一段時間(玻恩說是1907年)洛裡亞在一次物理學會議上遇到了玻恩,他向被恩談起愛因斯坦,並問他是否讀過那篇相對論論文。結果,「不光是玻恩,在場的每一位都從未聽說過愛因斯坦」。英費爾德的故事說,他們立即「跑到圖書館,從書架上取出《物理學年鑒》第17卷,開始讀起愛因斯坦的論文」。英費爾德說,M.玻恩立即認識到相對論的偉大,同時感到有必要對它進行數學形式化。英費爾德認為,玻思後來對相對論的研究工作,「是早期對這一科學領域做出的重要貢獻」。    
  最初,表示願意接受愛因斯坦狹義相對論的物理學家很少,因此不足以在世界範圍內引發一場科學革命。但德國理論物理學家中卻有一部分擁護者。1907年7月,普朗克在致愛因斯坦的信中說:「相對論原理的倡導者僅僅形成了一個不大的圈子」,由此他堅信,他們之間「取得意見一致尤顯重要」(佩斯1982,151)。「相對論原理」既體現了普朗克個人偏愛的洛倫茲理論,也體現了愛因斯坦的相對論,然而,愛因斯坦的聲望在持續增長,儘管仍然緩慢,1907年秋,J.斯塔克(《放射性和電學年鑒》的編輯)寫信給愛因斯坦,要求他寫一篇相對論的評述文章。1906年普朗克曾使用過相對性理論的術語(米勒1981,88),但1907年愛因斯坦採用了今天人們更熟悉的名稱——相對論。第一篇引用愛因斯坦相對論論文的文章是W.考夫曼1905年撰寫的。他認為愛因斯坦的「研究……與洛倫茲的研究在形式上是相同的」,只不過後者有益於推廣。考夫曼最後說,他自己的實驗數據駁倒了愛因斯坦和洛倫茲的電子理論,我們將稍後再來研究這個問題。    
  lop年,B.愛倫菲斯特寫了一篇以愛因斯坦理論為主題的論文。第二年(1908),H.閔科夫斯基發表文章,把愛因斯坦理論從根本上轉化為數學形式,「大大簡化了狹義相對論」。經過這樣幾個步驟,理論革命才變成了真正的科學革命。佩斯(1983,152)指出,從1908年開始,愛因斯坦的名聲及影響迅速提高。    
  愛因斯坦的學術生涯開始坦蕩起來了。1909年春,他從伯爾尼瑞士專利局一個地位低微的審查員,一躍而成為蘇黎士大學理論物理學助理教授,這很明顯是由於他在固體量子論方面所做的工作。愛因斯坦的推薦人之一寫道:愛因斯坦「當屬最偉大的理論物理學家之列」(佩斯1982,185)。「由於相對論原理方面的工作,他正受到極其廣泛的重視」。lop年7月8日,愛因斯坦獲得了日內瓦大學的榮譽學位,同時獲得這項榮譽的還有化學家W.奧斯特瓦爾德和M.居里夫人,他在這個職位上只呆了兩年,1911年3月他來到了布拉格,晉陞為德國卡爾·費迪南大學正教授。在那裡工作了16個月後,F.弗蘭克接替了這個職位。愛因斯坦又返回蘇黎士,擔任綜合技術學院的物理學教授。    
  當然,影響接受狹義相對論的困難主要是觀念上的,但也的確存在實驗上的障礙。在1905年開創性的論文的結尾,愛因斯坦推導出一個電子橫質量公式。這個公式與洛倫茲理論中的公式極其相似,其中的差異很快就被消除了。於是,這兩種理論能給出相同的結果。但是,考夫曼在分別發表於1902和1903年的論文中指出,他的實驗結果與洛倫茲理論(同樣適用於愛因斯坦理論)的預言有很大差異,愛因斯坦對這些結果無動於衷(見米勒1981,81-92;333—334)。1906年,考夫曼在《物理學年鑒》(一年前愛因斯坦發表相對論論文的同一雜誌)發表了一篇文章,詳細歸納了愛因斯坦的時空觀(米勒1981,343),並探討了洛倫茲-愛因斯坦電子理論。他總結道,他自己的測量結果於洛倫茲-愛因斯坦理論的「基本假設是不相容的」(見霍爾頓1973,189-190;234-235)。洛倫茲因此寫了一封信給彭加勒(米勒1981,334-3371982,20-21),說他自己的「心智已經枯竭」。他對彭加勒說,「不幸的是」,他的假說「與考夫曼的新實驗矛盾」,他認為「不得不放棄它」。但愛因斯坦卻堅信:實驗數據與理論間「系統誤差」的存在說明有「未被注意的誤差源」;新的更精確的實驗一定會證實相對性理論。愛因斯坦的話得到了證實,1908年,A.H.布歇爾發表了新的實驗結果,完全符合洛倫茲和愛因斯坦的預言。1910年,E.胡普卡的實驗對此再次予以確證。而決定性的結果是1914-1916年間獲得的。從那以後,各種表明相對論正確性的論據不斷出現,且極為豐富。    
  隨著實驗證據的出現,相對論本身進行了根本性的重構。這項工作是哥廷根大學數學教授H.閔科夫斯基完成的。有趣的是,幾年前,閱科夫斯基在蘇黎世大學教過愛因斯坦數學。1908年,閔科夫斯基發表論文,引進四維「時空」概念,取代了孤立的三維空間與外加一維時間的不相容概念,他還把相對論轉化為現代張量形式(這要求物理學家們進一步學習由裡奇和列維-西維塔建立的新的數學理論),在相對論中引進專業術語,並明確指出:由相對論觀點看,傳統的牛頓引力理論已經不夠用了(佩斯1982,152)。很明顯,愛因斯坦開始並沒有理解閔科夫斯基工作的意義,甚至認為把他的理論寫成張量形式是「多餘的技巧」(同上)。但到了1912年,愛因斯坦終於轉變過來了;1916年,他以感激的心情承認閔科夫斯基使他大大地簡化了從狹義相對論向廣義相對論的過渡。愛因斯坦(1961,56-57)後來著重強調了閔科夫斯基的貢獻,他說,如果沒有他,「廣義相對論……也許還在襁褓中」。英譯本經常採用的語句是「no furthr than its longcloths」。儘管「windel」在德文中最普遍的意思是「尿布」,但這裡的含義顯然是:如果沒有閔科夫斯基,廣義相對論一定還在孕育之中。    
  閔科夫斯基的時空觀首次公開發表於1907年11月5日的一次演講中,演講的標題是「相對論原理」。但這篇演講直至閔科夫斯基去世後六年的1915年才出版。不過借助在1908年和1909年發表的另外兩篇論文,閔科夫斯基的時空觀已經流傳開了(加裡森1979,89)。閔科夫斯基充分認識到了他的貢獻的重要性。在1907年演講時,他開宗明義地說:「先生們,我想向諸位講述的時空觀念……從根本上是全新的,……由此,孤立的空間和時間觀念本身將注定要消失在陰影之中」。事實上,閔科夫斯基在這篇演講的初稿上,把他的新時空觀的「特徵」說成是「革命的」,而且是「極端革命的」(同上,98)。可是,在講演稿最後付印時,「革命的」這類詞語被刪除了。    
  M.玻恩向我們講述他最初閱讀愛因斯坦論文時的經過,這讓我們瞭解到愛因斯坦的概念是多麼深奧難懂,甚至對於那些沒有數學問題的人也是如此。1907年,當洛裡亞向他介紹愛因斯坦論文時,玻恩正是H.閔科夫斯基大學研究班的成員,因此,「對相對性思想和洛倫茲變換很熟悉」。他回憶說,即便如此,在閱讀愛因斯坦論文時,「愛因斯坦的推理超出我的意料之外」。玻恩發現,「愛因斯坦的理論是全新的和革命性的」,是天才的創造。愛因斯坦的觀點「向I.牛頓建立的自然哲學以及傳統時空觀大膽提出了挑戰」。現在看來,玻恩確實認識到了愛因斯坦思想革命和理論革命的威力,但也清醒地看到了真正的科學革命尚未到來。新的觀念和新的思維方式仍在研究之中,要科學家們接受、應用並作為他們共同的思想基礎還須假以時日。玻恩後來明確指出,事實上,愛因斯坦理論是如此激進,如此新奇和革命,以至必須「做出相當努力才能很好地消化和吸收」。而且他還提醒我們,「並不是每個人都能夠或願意這麼做」,看來他本人當初是做到了。愛因斯坦革命要求人們普遍接受關於物質世界的全新的思考方式。    
  1909年美國科學家G.劉易斯和R.托爾曼發表的文章,清楚地說明了接受愛因斯坦假說的實際困難。他們承認愛因斯坦的相對性原理「綜合了大量實驗事實,沒有出現矛盾的反例」,其中他們列舉布歇爾的實驗作為支持這一理論的重要依據。然而,他們在感到相對論基本「原理」這一方面無可挑剔時,也感到另一方面暴露出的問題。例如,「絕對運動無法觀察到」這一普遍原理表示理解時,他們覺得相對於任何獨立觀察者光速不變的原理令人難以接受(米勒1981,251-252)。他們認為,後一原理將導致長度和時間相對性的「奇異結論」,這可能是「基於某種感官心理學上的科學幻想」。    
  時間一年年地過去,越來越多的物理學家終於轉變了過來。然而,他們當中有許多人只接受愛因斯坦公式,承認「收縮性」是光速不變性引起的空間問題的基礎。但是,他們仍然堅持絕對時間和同時性的信仰(包括洛倫茲在內,見米勒1981,259)。1911年4月,法國物理學家B.朗之萬在波隆那哲學家大會上發表演說,為相對論增添了更為轟動性的色彩。朗之萬是一位卓越的科學家,愛因斯坦曾經說過,如果他沒有發現狹義相對論,朗之萬將會發現它。在討論時間相對性或鍾慢問題時,朗之萬沒有採用愛因斯坦那種利用運動時鐘和靜止時鐘解釋時間效應的費解的作法,而是用所謂的「孿生子悖論」取代了愛因斯坦的「時鐘悖論」,並立即成為眾所皆知的由相對論引出的怪物。相對論的時間問題是這樣產生的:如果一對孿生兄弟一個留在地球上,另一個去星際空間旅行,那麼當旅行的兄弟返回地球時,竟會發現與留在地球上的兄弟的年齡已經不同了。朗之萬列舉的另一個例子是,旅行者沿直線飛向一顆恆星,繞其一周後原路返回。如果旅行的速度足夠大(當然比光速小),最後旅行者將發現,在他兩年的旅行中,地球已經度過了漫長的兩個世紀。哲學家H.相格森後來承認,正是朗之萬19if年4月的演講,「第一次喚起了我對愛因斯坦觀念的注意」。    
  時鐘(或孿生子)悖論很快成為(在某種程度上今天仍然是)相對論使人困惑甚至招來敵意的原因。V.勞厄曾談到那些反對相對論的「思想內容」、基本公式或數學結果的人。1911年他寫信給愛因斯坦,反對相對論的共同理由「主要是時間相對性和由此產生的悖論」。勞厄在1912年寫的第一部相對論教科書中指出:這些悖論和其它有關時間相對性的問題具有「偉大的哲學意義」,正是由於這一原因,「只能用哲學方法」對待這些問題。我們還注意到,愛因斯坦在1911年討論這一見解時,使用了理想實驗的方法。他假設把裝有「小生物的盒子」送向「遙遠的飛行旅程」,結果在它返回地球時,「盒子的內部情況幾乎沒有變化」,而留在地球上的生物已「繁衍生息許多代了」。    
  儘管許多人不願輕易接受愛因斯坦對物理學基本思想進行徹底重構,但他們卻已在應用愛因斯坦的數學結果了。勞厄(和另一些人)曾指出,這些數學結果在形式上和洛倫茲理論的結果是一致的,但它們的『物理本質』御有差異。勞厄甚至宣稱(1911),兩種理論的「實質差別是不可言喻的」。但人們很快就認識到愛因斯坦的理論更加優越,特別是在廣義相對論建立之後,狹義相對論的重要性尤其顯露出來。    
  大約到了1911年,愛因斯坦的狹義相對論已經有了數量足夠多的擁護者,一場科學革命發生了。同一年,A.索末菲宣佈,相對論理論已經「完整地建立起來了,它不再是物理學的前沿了」(米勒1981,257)。1912年初,剛剛獲得1911年度諾貝爾物理學獎的W.維恩建議,授予愛因斯坦和洛倫茲這項最高獎賞。他在推薦書上寫道:從「邏輯的觀點看」,相對論原理「應當被看作理論物理學最重要的成就之一」(佩斯1982,153)。他說,目前已有「實驗明確證實了這一理論」。他總結說,「洛倫茲是發現相對論原理數學內容」的第一人,而愛因斯坦則「成功地將相對論簡化為一個簡單的原理」。    
  當然,並不是所有物理學家都接受這一革命性的新觀念。范德瓦爾斯在1912年說,至今還不能解釋為什麼質量和長度隨著速度的變化而變化(米勒1981,258)。除了時間相對性引起悻論外,在否定絕對長度、時間和質量方面還引起了更根本性的反對意見,而「同時性的相對性」也是很難令人接受的。然而更加困難的是拋棄以太概念。如果沒有介質支承,光和其它電磁波如何在空間存在呢?反對意見和聲勢如此強烈,也可看作是新理論革命性質的一個標誌。    
  在眾多的反相對論的觀點中,普林斯頓大學的W.F.馬吉教授(1912,293)很有代表性。19if年,他在美國物理學會作會長就職演說時說,相對論原理不能滿足這樣的標準:任何「真正有用的終極答案……應當為每一個人所能理解,包括訓練有素的學者及一般公眾」。對他來說,相對論無法使人理解,因為它不能「用普通的,任何人都能明白的力,空間和時間概念來描述」。可是他顯然並不清楚,牛頓的力和慣性的概念在1687年時是多麼新奇!他顯然也不懂得,除了少數幾個學過理論物理學的人之外,真正懂得力和概念這些「普通概念」的人是多麼稀少!    
  馬吉還宣稱,「應當問問相對論發展中新思想的創造者,他們是否認識到這一理論的用途是多麼有限,是否認識到它用可理解的術語描述宇宙是多麼的無能為力」。他準備「警告他們最好先收起他們的輝煌理論,除非能夠通過簡化,利用普通物理學概念圓滿解釋相對論原理」。    
  L.T.莫爾1912年在《自然》雜誌(1912,94:370-371)上發表評述文章,總結歸納了馬吉演說中的觀點,並就科學革命作出了以下論述:    
  愛因斯坦教授的相對論和普朗克教授的量子論已被喋喋不休地宣佈為自牛頓時代以來科學方法上最偉大的一場革命。他們用數學符號作為科學的基礎,拒絕承認數學符號背後潛在的堅實的實驗基礎,因而用主觀宇宙取代客觀宇宙。從這一角度來看,他們的做法無疑是革命的。問題是,他們這樣做是前進還是倒退,是走向光明還是陷入黑暗?一般認為,伽利略和牛頓開創的革命依靠科學家們的實驗方法取代了學院派的形而上學方法,這顯然是正確的。而現在,所謂的新方法似乎恰恰相反,因此,如果這裡包含什麼思想革命的話,那事實上不過是返回到中世紀的繁瑣哲學的方法中去。    
  大約在20年後,L.T.莫爾(現任辛辛那提大學研究生院院長)在他撰寫的牛頓傳記(1933,333)中,仍然表達了他對「愛因斯坦教授廣義的相對論」的厭惡,他指責這是「通向唯心主義哲學的最大膽的企圖;這樣的哲學只是靈活思維的邏輯遊戲,完全無視客觀世界的事實;它或許是有趣的,但卻深深陷入了經院哲學」。他總結道,如果堅持相對論物理學(及其哲學),「將導致科學頹廢變質成為中世紀經院哲學和宗教神學」。讀者對於莫爾污蔑數學和符號邏輯學的偉大發展也許不會感到奇怪,他寫道(同上,332),「值得注意的事實是,兩部偉大的著作,兩部或許是科學頭腦所能做出的最天才的創造,現在正受到攻擊:《新工具》受到現代符號邏輯學家的攻擊;《原理》受到相對論物理學的攻擊」。他最後的結論是:「當現代派被長期遺忘之後,亞里士多德和牛頓將會重新受到尊重;他們的學說將重新獲得應用」(同上),從這些事例中我們可以發現,一場科學革命的深度與保守主義的猖狂進攻的猛烈程度以及它給科學思想所帶來的根本變化的程度是成正比的。    
  廣義相對論    
  愛因斯坦曾經說過,即使他沒來到這個世界上,狹義相對論也會出現,因為「時機已經成熟」(英費爾德1950,46),但廣義相對論則不然。他懷疑,如果他未建立廣義相對論,「它是否會為人所知」。廣義相對論被稱作「第二次愛因斯坦革命」(同上)。這是一次極大的飛躍,正當許多物理學家開始接受狹義相對論時,它再一次把他們拋在後面。普朗克曾以極大的熱情歡迎狹義相對論並成為最早的支持者之一,他曾對愛因斯坦說:「現在一切都要解決了,你為什麼還要招惹其它另一些事呢?」愛因斯坦之所以這麼做是因為他是一位天才,遠遠走在了同時代人的前面。他懂得狹義相對論是不完滿的,未能解決加速度和引力問題。他後來談到導致他思想豁然開朗的主要思想(他曾將其稱為「一生中最令自己興奮的思想」,見佩斯1982,178引用的愛因斯坦的回憶。)是1907年11月在伯爾尼專利局工作時產生的。這個思想是:「一個人在自由下落時,將感覺不到自己的重量。」他說,這一「最簡單的思想」促使他天。始研究引力理論,但直到1915年,他才發表了比較完整的廣義相對論理論,第二年他又發表了被一位傳記作家稱為「欽定版本」的廣義相對論,這個理論的建立主要基於英費爾德所說的「三個主題」:引力,等效原理,幾何學與物理學的關係。理論的核心則是新的引力場定律和引力場方程,有人說,麥克斯韋在電磁場上做過什麼工作,愛因斯坦在引力場也做過什麼工作。廣義相對論引人注目的特徵之一是將牛頓力學中的引力簡化為四維時空中的彎曲。J.H一吉恩斯在《不列顛百科全書》1922年第12版的相對論條目中寫道:「宇宙圖景」的新情景不再是「三維空間中一片以太海洋的受迫振動」,而是「四維空間世界線上的一個紐結」。    
  廣義相對論提出了三個可檢驗的預言。第一個是水星的近日點的攝動,該現象指出,軌道上運動的行星在繞太陽運行時,每完成一個週期並非精確返回到空間的原來位置,而是稍稍有些前移。這一事實早在19世紀中葉就已發現,但經典的牛頓天體力學無法對攝動現象做出滿意的解釋。第二個預言是,光線在引力場中將發生偏轉。按照這個說法,星光在經過太陽附近時,將受到太陽引力的影響而偏折。結果是恆星的機位會有一個變化。觀測這一現象只有發生日全蝕時才能進行,否則太陽的強烈光線使地面上根本觀測不到太陽附近的恆星光線(瑞士天文學家M.施瓦茲柴爾德對這個現象做了詳細的定量描述)。第二個預言通常被稱為譜線「紅移」,即恆星輻射總是背離我們而去。這就是廣義相對論提出的三項檢驗方法。但我們知道當時正是1915年,第一次世界大戰的硝煙籠罩在各科學發達國家的上空。愛因斯坦正在柏林,不可能進行任何日蝕觀測。    
  但愛因斯坦沒有停止工作,1917年,他在《普魯士科學院院刊》上發表論文,題為《廣義相對論宇宙觀》。儘管其中的結論已被拋棄,但這篇論文開闢了理論物理學的一個新領域。愛因斯坦指出,「義相對論能為我們的宇宙結構……問題帶來希望之光」。科學的宇宙學研究由此創立,它把宇宙從形而上學的一個分支轉變為物理學和天文物理學的一部分(英費爾德1950,72;「論愛因斯坦和宇宙學」,見佩斯1982,&15)。    
  英國無文學家A.愛丁頓在戰時研究了愛因斯坦的著作(見第25章),並很快成為愛因斯坦思想的忠實信徒和熱情宣傳者。他後來寫了大量著作,包括權威性的《引力相對論理論報告》(1918),學術著作《相對論的數學理論》(1923),兩部通俗著作《空間,時間和引力》(1920)以及《物質世界的本質》(1928),此外還有大量的演講,文章和小冊子。P.A.M.狄拉克回憶說,他在布里斯托爾大學讀書時,就是通過愛丁頓的著作才最初接觸到相對論的。更為重要的是,第一次世界大戰剛一結束,愛丁頓立即在1919年組織了一支英國日蝕觀測隊,去檢測星光經過日全蝕太陽時將發生偏轉的預言。與預言相符觀測結果立即震撼了全世界的科學家和公眾。    
  今天很難想像1919年世界科學界的無限興奮之情。兩支觀測隊分別出發,一個派往巴西的索布拉爾,另一個由愛丁頓率領來到西班牙所屬圭那亞海岸附近的普林西比島。1919年秋,觀測數據進行了整理和分析後,在11月6日召開的英國皇家天文學學會和皇家學會的聯席會議上天文學家們宣佈:「星光確實按照愛因斯坦引力理論的預言發生了偏折。」皇家天文學會的側察部雜誌和《皇家學會會刊》都對歷史性的會議作了充分報道。著名科學家J.J.湯姆森是會議主席,他宣稱:這是「自牛頓以來引力理論的一項最重要的成果」,是「人類思想的最偉大的成就」。第二天,1919年11月7日,歷來嚴謹的英國《泰晤士報》赫然出現了醒目的標題:「科學中的革命」,兩個副標題是「宇宙新理論」,「牛頓觀念被推翻」。11月8日,《泰晤士報》又發表了另一篇論述革命的文章,標題為「科學革命」,「愛因斯坦挑戰牛頓」,「傑出物理學家的觀點」。文章告訴讀者,「這件事成了下議院熱烈討論的話題」;卓越的物理學家,皇家學會會員,劍橋大學J.拉莫爾教授「受到圍攻,要求對牛頓是否被擊敗,劍橋大學是否垮台做出答覆」。荷蘭的報紙也迅速刊登了這一消息。H.A.洛倫茲在11月9日的《鹿特丹報》上發表文章,《紐約時報》立即翻譯轉載。11月23日,M.玻恩也在《法蘭克福大眾報》上發表文章。12月14日,愛因斯坦的照片刊登在《柏林畫報》週刊的封面上,照片下的文字說明宣稱:愛因斯坦開創了「人類自然觀的一場革命」;他的洞察力堪與哥白尼、開普勒和牛頓相比(佩斯1982,308)。在12月4日《自然》雜誌的一篇文章中,E.昆寧翰指出:愛因斯坦的「思想是革命性的」。    
  A.佩斯(1982,309)曾核查了自1919年11月9日開始《紐約時報》索引中有關愛因斯坦和相對論的文章標題或傳奇故事。「愛因斯坦理論的勝利」與「十二智者書」連接在一起(其中談到愛因斯坦警告出版商的話「全世界不會有再多的人懂得它」)。該報不僅刊登傳奇故事,而且還發表了社論,相關文章持續見報,直至當年12月佩斯發現,從那以後直到愛因斯坦去世,《紐約時報》沒有一年不刊登有關愛因斯坦的文章,愛因斯坦成了一位傳奇人物。當愛因斯坦1921年去倫敦時,霍爾丹勳爵在皇家科學院的一次演講中,把愛因斯坦引見給了大家。愛因斯坦住在霍爾丹的別墅裡,當愛因斯坦來到他家時,霍爾丹的女兒見到這位著名的客人後,竟「激動得昏了過去」(佩斯1982,312)。霍爾丹在皇家科學院介紹愛因斯坦時,談到在這次演講之前,愛因斯坦「已經到西敏寺大教堂瞻仰了牛頓的墓地」。    
  自那時起直至現在,科學家和非科學家,歷史學家和哲學家撰寫的著作都把(廣義和狹義)相對論與「革命」緊緊地聯繫在一起了。1912年,霍爾丹在他的著作《相對論時代》(第4章)中談到這個問題時寫道:「愛因斯坦開創了我們關於物理學觀念的革命」。對於哲學家K.波普爾(惠特羅1967,25)來說,愛因斯坦使「物理學革命化」。物理學家M.玻恩(1962,2)和S.伯吉亞(1979,82)的表述分別是:愛因斯坦的「革命時空觀」和「愛因斯坦革命」。玻恩(1965,2)還說:「IM年的狹義相對論」是標誌物理學「古典時期的終結和新紀元的開始」的一件大事。S.溫伯格(1979,22)認為,愛因斯坦最偉大的成就是,「他第一次把時間和空間納入了物理學的體系,從而脫離了形而上學的束縛」。按照數學家A.玻萊爾(1960,3)的說法,愛因斯坦「不僅帶給我們新的物理學理論,而且教給了我們認識世界的新方法」。因此,「凡是學習過他的理論的人,不可能再按他們過去的思維方式進行思考了」。西班牙哲學家J.0.伽塞特在他的著作中沒有明確使用革命一詞,但他卻宣稱:愛因斯坦的「相對論是當今最重要的智慧成果」。因此,愛因斯坦相對論在開創物理學革命的同時,也引起了一場哲學革命。    
  事實表明,廣義相對論比狹義相對論更能滿足本書第3章提出的科學革命的檢驗標準。但是,廣義相對論的發展史比起狹義相對論來更顯得艱難曲折。很長一個時期,只有天文學家(而且只是那些研究宇宙學的天文學家)對廣義相對論感興趣,物理學家則不然,S.溫伯格(1981,20)指出:「在最基本的層次上研究物質的物理學的全部現代理論,在很大程度上依靠兩大支柱」,一是「狹義相對論」,一是「量子力學」。塞格爾(1976,93)在回顧2O年代和30年代物理學家們的活動時,也特別指出:「與狹義相對論相對應的廣義相對論,目前尚不是物理學家們感興趣的前沿課題」。這也就是說,廣義相對論與狹義相對論不同,它對於當時主要的研究課題如物質理論和輻射理論並不是必須的。例如,在我30年代末攻讀物理學研究生時,幾乎所有的課程如原子物理學,量子力學甚至一些基礎課和專業基礎課都涉及到狹義相對論,但只有少數數學家(在G.D.伯克霍夫的激發下)研究廣義相對論。另外,廣義相對論暗示,建立得最為成功的理論物理學的一個分支——牛頓萬有引力理論——犯了一個根本性的錯誤或說它並不完整,而且廣義相對論還引進了「四維時空的彎曲」這一奇特的概念來解釋引力。我們應當懂得,偉大的1919年日蝕實驗只是定性地說明了光線傳播將受引力場的影響,更精確的日蝕實驗則是以後的事了。但是,在愛因斯坦最初提出的三項檢驗方法之外,再找到新的方法可能又要過去數十年。溫伯格曾指出,只有在「愛因斯坦建立他的理論40年之後」(溫伯格1981,21),才能構想出並完成新的更精確的實驗,證實廣義相對論。    
  第二次世界大戰結束後的幾十年間,世界發生了很大的變化,在實驗室進行精確的驗證實驗已經成為現實。於是,人們對引力的本質,引力與自然界的其它幾種基本力(電磁力,強相互作用,弱相互作用)的關係問題產生了新的興趣。龐大的物理學和天文學「工業」日益興起,集中研究廣義相對論及其在宇宙學和宇宙論研究中的應用。其他的物理學分支也是如此。結果正如S.溫伯格所預言的,人們一項重要的共識是,為了「弄懂超短距離的萬有引力」,還需要「另一次偉大的飛躍」(1981,24),另一次革命,「建立更加普遍適用的原理」,而目前我們對此還沒有任何概念。一句話,廣義相對論今天已成為科學家樂此不疲的研究課題,熱情之高或許是前所未有的。    
  量子論的創立:普朗克和愛因斯坦    
  量子論在許多重要的方面與相對論有所不同。幾乎每一個人都聽說過相對論和他的創立者A.愛因斯坦,但只有科學家和少數非科學家(他們不是學過科學,就是對科學感興趣。)知道量子論。然而,幾乎每一個涉及到物理學某一方面的人(不僅是物理學家,也包括化學家,天文學家,生物化學家,分子生物學家,冶金學家等)都會在他們各自的工作中經常性地應用量子論及其成果。在這方面,廣義相對論遠遠不能望其項背。量子論不僅廣泛滲透到許多學科中,而且也和相對論一樣,使我們的科學思想和科學哲學發生了根本變革。相對論和量子論的革命性很早就被人們認識到,但兩者都長時間處在理論革命階段。    
  量子論的發展經歷了三個主要階段:古典量子論(普朗克,愛因斯坦,玻爾,索未菲,康普頓),量子力學(德布羅意,薛定諤,海森伯,約爾丹,玻恩)以及最新的相對論量子力學或量子場論,前兩個階段均被視為革命。事實上,物理學家們感到很難找到足夠有力的言詞表述量子革命的深度和廣度。W.維斯考普夫(1973,441)認為,「M.普朗克發現量子這一壯舉,…創立了一門最富成果的學科,也是自然科學最具革命性的發展」。他補充說,在普朗克做出發現後的三十年間,「我們關於物質特性和行為的知識發生了廣泛而深遠的變革」,歷史上很少有哪個時期能與之相比。P.戴維斯(1980,9)寫道:「本世紀初,關於物質的量子論的出現導致科學和哲學發生了一場革命」。他指出,「耐人尋味的是,歷史上幾次最偉大的科學革命在很大程度上都不被一般人所注意」,他認為這是由於「革命所蘊含的摧枯拉朽之力幾乎超出了人們的想像——一甚至超過了科學革命本身。」(p.11)    
  量子論通常被視為創立於1900年,這一年,普朗克發表了他的「作用量子」的概念。普朗克不像愛因斯坦五年後所做的那樣,他沒有涉及光或輻射相互作用的過程。他探討的僅僅是容器壁上振動粒子的能量交換和黑體輻射問題。他通過研究發現,能量的交換是以跳躍的方式進行的,大小與能量值hv有關,這裡的h是普朗克首次引入的自然界的普遍恆量。正如T.S.庫恩所指出的,普朗克在1900年僅僅作了這樣的假定:能夠以頻率v振動的振蕩體(有形體,而非以太振動)的總能量可能是由一組與它們的頻率成正比的單元能量子的集合。與後來的光量子概念相比,這個假定是非常克制的。而光量子概念則指出,光是有一個個具有確定性質的分立實體組成的,每一個實體(即光量子)具有的能量為hv。    
  我們很容易理解普朗克為什麼沒有,哪怕是設想進一步做出更為實質性的假設:光是由分立的粒子或能量小球「組成的」。首先,這樣的假設對他的黑體輻射公式來說並不必要;其次,也是更重要的,它與19世紀建立的最為完善的物理學分支之———光學有著不可調和的矛盾和衝突。由麥克斯韋,赫茲以及其他人建立起來的光學理論表明,光(和各種電磁輻射)是一種波動現象,在空間傳播過程中始終振蕩著,顯然這與所謂的分立粒子的概念是絕對不相容的。事實上,當愛因斯坦五年後公佈他的光量子假說時,它本身就包含著概念上的困難。因為按照這個假說,光量子的能量取決於光的頻率,光的頻率又是通過測定波長換算的,而測定波長必須使用「干涉」技術,而這恰恰是幾十年前波動光學理論賴以建立的實驗基礎。    
  普朗克後來談到他大膽建立能量子概念時說,這是「孤注一擲的行動」(佩斯1982,370)。按照佩斯的說法,他的推理「是瘋狂的」,但這種「瘋狂卻是神聖的」,「只有最偉大的劃時代的人物才能把這種神聖的瘋狂引人科學」。這種精神使他做出「第一次偉大的觀念上的突破」,把我們這個時代的物理學與全部經典物理學區分開來;這種精神把一個非常保守的思想家「改造成一個有些猶豫不決的革命者」。儘管普朗克通常被描繪成一個違背自己意願,被迫邁出通向量子論關鍵性一步的物理學家,但他在許多場合下卻流露出對愛因斯坦和他自己工作所體現出的革命性的由衷稱讚。他對愛因斯坦相對論極盡讚美之辭(見霍爾頓1981,14),他在一次談話中說:「這種新的思維方式……遠遠高於理論科學研究,甚至知識論研究所取得的任何成就」。對普朗克來說,「相對論引發的一場物理學觀念的革命,在深度與廣度上只有哥白尼體係引發的天文學革命可與之相比」。普朗克在諾貝爾獎授獎儀式上所作的講演中說,「要麼作用量子是一個虛構的量,輻射定律的全部推導也是虛構的,不過是空洞而毫無意義的算術遊戲;要麼輻射定律的推導是以正確的物理概念為基礎」。他解釋說,如果是後者,那麼作用量子將「在物理學中起根本性的作用」。原因是,它「是一種嶄新的,前所未聞的事物,它要求從根本上修改我們自從牛頓和萊布尼茲在一切因果關係的連續性基礎上,創立了微積分以來的全部物理學概念」。在這篇演講中,謹慎的普朗克在談自己的工作時,沒有明確使用「革命」術語。愛因斯坦充分認識到普朗克在開創全新的物理學過程中的地位和貢獻。1918年,愛因斯坦推薦普朗克作為諾貝爾獎候選人,以表彰他「奠定了量子論的基礎,豐富了全部物理學,這在近年來表現得尤為明顯」(佩斯1982,371)。    
  M.玻恩在皇家學院為普朗克寫的悼詞中,描述了1900至1905年整個知識界的疾風暴雨之勢。玻恩「毫不懷疑」普朗克有關「作用量子的發現」,是「堪與伽利略和牛頓,法拉第和麥克斯韋開創的科學革命相媲美」的一件大事。他在早些時候曾寫道,「量子理論可以追溯到1900)年,那一年,普朗克宣佈了他的能量子或量子這一革命性概念」(196,l)。他宣稱,這件大事「對科學的發展是決定性的」,因此,「它通常被視為經典物理學和現代或量子物理學的分水嶺」。但玻恩(1948,169;171)提醒我們說,不要輕率地接受所謂「普遍承認」的觀點,即「普朗克做出偉大發現的1900年,標誌著物理學新紀元的真正到來」,因為「在新世紀的最初幾年,幾乎什麼事情也沒有發生過」。玻恩又說,「當時正是我作學生的時候,我記得在課堂上很少提及普朗克的觀點。即使偶爾提到了,也是作為一個理所當然應當被拋棄的『曇花一現的假說』。」玻恩特別強調愛因斯坦的兩篇論文(分別寫於1905和1907)的重要性。可是,儘管玻恩宣稱1900年後「普朗克已轉入別的研究領域」,但他「絕沒有忘掉他的量子」。1906年普朗克所寫的一篇關於熱輻射的論文表現了這一點,這篇論文「巧妙地展示了導致量子假說的一個步驟,給人以極深刻的印象」(玻恩1948,171)。    
  愛因斯坦在開創相對論革命的年代裡,還對量子論做出了根本性的貢獻,這充分說明了愛因斯坦的偉大之處。在1904年一篇關於統計物理學的論文中,愛因斯坦首次提到量子論。1906年,他再次以統計力學為主題進行了研究,建立了今天所謂的「固態量子論」。更為重要的是,正是他在1905年3月撰寫的論文標誌從普朗克潛在的革命思想到真正的科學革命的轉變,儘管還只是處在理論革命階段。1905年論文包含兩個根本性的假設:一個是,當光或「純」輻射在空間傳播過程中,它被構想成由分立的和單個的粒子或小球(量子)組成;另一個是,物質在輻射或吸收光(或任何形式的電磁輻射)的過程中,也是以同樣的量子形式進行的。這些假說不僅同普朗克1900年的假說相去甚遠,構成一場徹底的轉變,而且也與當時普遍接受的物理學理論有著根本性的衝突。佩斯(同上)認為,這項工作已成為「愛因斯坦對物理學最具革命性的貢獻」;它「推翻了關於光和物質相互作用的全部現存觀念」。我們已經看到,愛因斯坦本人特別把他的這項發現描述成「革命的」。    
  愛因斯坦1905年3月的論文題為「關於光的產生和轉化的一個啟發性觀點」。「heuristic」一詞在物理學中很少使用,它主要是在哲學和教育學中使用,意思是某種假定(或說法)對發現和解釋有一定的幫助,但不必把它當真。按理說,愛因斯坦應該在1907年那篇相對論的論文和《狹義和廣義相對論淺說》(1917,英譯本1920)中再次使用這個詞彙,但他沒有這樣做。他之所以在論述光學的論文中引進這個詞,原因是他提出了一個可能並不存在的粒子性概念解釋光的大部分已知現象。光的波動學說是19世紀物理學取得的最偉大的成就之一,並且被光的干涉實驗所證實。克萊因援引別人的話說,愛因斯坦(克萊因1975,118)顯然是在提議「物理學家們放棄光的電磁波理論」,而這是「麥克斯韋的電磁場理論和全部19世紀物理學取得的最偉大的勝利」,除此之外,愛因斯坦的假說沒有任何實際意義。因此,愛因斯坦提出的只是臨時性的假說。    
  描述一種波動所用的基本參量是速度、波長和頻率。在愛因斯坦粒子假說的能量子hv概念中,頻率v 常常通過波動方程導出,而其中波長參數則運用「干涉」技術測定。但在光量子概念中,對於波動理論極其重要的參量波長對於粒子或光量子卻沒有明顯的物理意義。連續的或波動的特性與分立的或粒子的特性之間的對立是如此明顯,以至於愛因斯坦不得不在他的論文中寫上這樣的話:「假設我們的見解是符合實際的」。普朗克始終認為,光和其它形式電磁輻射是由波動構成的,因而是無限可分的:分立的能量元或量子只是連續波與物質化互作用產生的一種效應,例如在光的吸收扣輻射過程中所表現出的,但卻不是光波的基本特徵。其他物理學家也長期持這種看法。按照愛因斯坦1905年的假設,光本身正是由分立元或量子構成的,也就是說,光(和任何形式的電磁輻射)必定具有一種「細胞」狀的結構。在愛因斯坦的概念中,量子是光本身的基個特徵,而不是以在光和物質相互作用過程中才表現出來。儘管科學家和科學史家今大一般都稱「愛因斯坦的光量子理論」。但光子的概念是很晚才建立的,而且它另外還有動量的性質。而且,愛因斯坦直到臨終以前(如在去世前一周的一次採訪中)仍然堅持說,它「不是一個理論」,因為它不能為光學現象提供個圓滿的解釋。    
  儘管愛因斯坦的論文是假說性的,啟發性的,不完整的和理論上的,但其中確實有一節是極為重要的、確定的,可以通過直接實驗加以驗證。這部分是愛因斯坦對光電效應的討論光電效應現象是赫茲於1887年發現的.它的許多特性是P.勒納德於1902年觀察到的。在光電效應現象中,入射光照在金屬表面上會引發電子輻射。實驗表明、入射光必須超過某個頻率以後,才能打出電子;實驗還表明,不同金屬的「臨界」頻率是不同的。愛因斯坦指出,假設光是由分立的量子構成,那麼「最簡單的設想是」,一個「光量子把它的全部能量給予了單個電子」。如果光(或輻射〕是單色的,頻多為v ,則每個光量子的能量為hv。這個能量要做兩件事:克服金屬對電子的束縛力而作「功」(P);給輻射電子一定的功能(E);電子離開金屬表面時擁有的能量用公式表示就是:    
  E+P=hv    
  或    
  E=hv-P.    
  愛因斯坦公式解釋了光電效應的一些規律。一個規律是,輻射電子的動能E與光的亮度或強度無關,而只取決於它的頻率。(愛因斯坦的解釋是,光強是光子數目的量度,表明輻射電子的數目,而非能量)。公式還揭示了輻射電子的能量E與入射光頻率v 之間的定量關係。另一個規律是,每一種金屬在光電輻射過程中,都有一個確定的最小頻率。愛因斯坦公式對此的解釋是:光電效應只有當頻率足夠大,使得hv 大於P時才會發生。    
  愛因斯坦的公式還預言:E直接根據v 的變化而變化;如果根據實驗給出動能與頻率的關係圖,那麼直線的斜率就是普朗克常數h。不久後,J、J.湯姆森的學生A.L.休斯以及其他一些人各自進行了驗證性實驗,結果證明了愛因斯坦公式的正確性。但真正的判決性的實驗是R.A.密立根做出的;這些實驗不僅確證了愛因斯坦公式,而且得到了一個新的,很精確的普朗克常數h(見惠頓1983)。    
  密立根關於這些實驗的論文(1916)是相當奇特的。儘管他承認「在每一個場合」,愛因斯坦的「光電效應公式」均能夠「精確地預言實驗的觀測結果」,但他又稱,愛因斯坦賴以推導出這個公式的「半微粒理論,目前似乎完全站不住腳」。他在當年又一次重複了他的立場,指出愛因斯坦的「電磁光細胞假說」是「大膽的」,實際上「也是粗糙的」。在《論電子》(1917)一書中,密立根寫道,愛因斯坦公式是「一個和支持他的假說一樣大膽的預言」,但愛因斯坦這個激進的預言完全沒有「邏輯基礎」。密立根說,結果發現「愛因斯坦的這個公式」竟然能夠『精確地預言」密立根和其他人「通過實驗獲得的事實」,這是多麼令人驚奇!在他的書裡,嚴然是一個革命的敵人的密立根,並沒有實事求是地告訴他的讀者,他本人進行這些實驗的目的是推翻愛因斯坦公式,也包括公式賴以建立的光量子假說。1949年,密立根承認在他的一生中曾花了十年時間「檢驗愛因斯坦1905年的公式」。他寫道,「結果和我所有的預期相反,在1915年我不得不宣佈它無異議地被實驗證實,儘管它似乎不合常理。」    
  密立根(1948,344)清楚地表達了他反對愛因斯坦光量子概念的理由:它們「似乎完全違背了我們關於光的干涉現象的全部知識」,以及波動理論的實驗基礎。1911年;愛因斯坦本人感到,他必須公開「聲明光量子概念的權宜性特徵」,因為它「似乎無法與已經得到完全證實的波動理論協調一致」。佩斯發現,愛因斯坦的謹慎「幾乎被誤解為他的猶豫不決」,這一事實可以解釋許多令人不解的現象。例如,愛因斯坦的擁護者馮·勞厄1907年在寫給愛因斯坦的信中說,他聽說愛因斯坦「放棄了他的光量子假說」後很高興。馮·勞厄並非唯一產生誤解的人。1912年索末菲說,愛因斯坦不再堅持「他(1905)提出的大膽的觀點了」。而密立根在1913年宣稱,「我相信」愛因斯坦「大約在兩年前,…已放棄了」他的光量子概念。1916年,密立根又一次宣稱,儘管實驗證實了愛因斯坦公式,但它所依據的「物理學理論」被證明是「完全站不住腳的,因此我相信,愛因斯坦本人也不再堅持它了」。但深入研究過愛因斯坦論文和信件的佩斯指出,「沒有任何證據表明他在某個時候放棄過他的1905年所做的任何宣言」。R.斯圖威爾(1975,75-77)於1975年以令人信服的證據宣佈,愛因斯坦從未對他的光量子假說有過任何動搖,事實上,他本人對此「越來越深信不疑」。    
  直至1918年,盧瑟福(見佩斯1982,386)還說,「能量與頻率之間的這種明顯聯繫,物理學至今還不能做出解釋。」佩斯在研究這段插曲時指出,「甚至在光電效應預言被證實和接受之後,除了愛因斯坦本人外,幾乎沒有任何人在光量子方面做過任何工作」。作為證據,佩斯引證了1922年愛因斯坦獲諾貝爾獎金時的賀詞。愛因斯坦不是因為他的相對論,也不是他的光量子理論,而是「因對理論物理學所做的貢獻,特別是因發現了光電效應定律而獲獎。」因此,我們只能得出這樣的結論,愛因斯坦的革命性貢獻當時只是停留在理論革命階段,並未得到實際上的支持。    
  密立根企圖否定愛因斯坦新觀念這件事,不能簡單地以此認為當時的物理學界普遍存在著反對愛因斯坦開創性觀點的潮流。對愛因斯坦理論觀點的一般態度是不予理睬,而不是積極論戰。作為一個真正偉大的科學家,密立根確實是一個例外。1913年,一份推薦愛因斯坦當選普魯士科學院院土的正式文件,反映了當時物理學界的一般態度。在這份文件上簽名的是四位偉大的科學家和愛因斯坦的支持者,他們是M.普朗克,W.能斯特,H.魯本斯,和E.華伯。這份發表於1962年文件(見佩斯1982,382)高度評價了愛因斯坦的傑出貢獻,它甚至宣稱:「在大大豐富現代物理學的每一個重大研究領域中,愛因斯坦幾乎對每一個重大問題都做出了傑出貢獻。」然後,他們感到應該原諒愛因斯坦「有時……也會在他的思索中失去目標」,例如「他的光量子假說」,在談到原諒這一過失時,他們補充說:「即使在最精密的科學中,沒有一點冒險精神,也是不可能引進全新的思想的。」即使荷馬也有弄錯的時候。    
  量子論和光譜:玻爾原子模型    
  前面談到的並非量子論發展的唯一線索。1912年,在曼徹斯特盧瑟福實驗室工作的一位年輕的丹麥人提出了一個全新的、革命性的原子模型。N.玻爾最初接觸的是盧瑟福的原子模型,它如同一個高度縮小的太陽系,中央原子核周圍是「軌道行星」一樣的電子。玻爾模型的革命性在於,新的「原子模型」能夠解釋一定頻率的光的輻射和吸收。他採用了普朗克的輻射理論,即能量「明顯可分的輻射」是存在的。然後他指出,「普朗克關於原子系統行為的理論之普遍適用性,是愛因斯坦最早指出的,「並得到了其他物理學家的發展。眾所周知的事實是,玻爾假設:處在穩定軌道上的電子既不發生輻射也不吸收能量,但當它從一個穩定軌道「躍遷」到另一能量較低的軌道時,原子就會輻射出一個光量子;反之,當電子吸收一個光量於時,它將「躍遷到能量較高的軌道上。玻爾指出,以此為基礎,他能夠推導出幾個已知的光譜學定律。這就是著名的、革命性的「古典」量子論的起源。    
  很難判斷被爾當初是如何看待自己理論的革命性的。從1913年到1924年,他肯定在嘗試盡可能使他的理論包容更多的經典概念,以使其以「符合偉大傳統」的形態出現。然而,玻爾在談到他最初的理論時,只是稱其為原子「模型」,這使人想起了愛因斯坦在1905年他的光量子論文中使用的特定的用語「啟發性」。到了20年代初,幾乎沒有任何人懷疑玻爾理論的革命性,絕大多數哲學家都意識到了這一點。玻爾理論後來的發展包括,從單電子原子(氫)擴展為雙電子原子(氦);引進橢圓軌道的概念。許多物理學家對這一偉大理論的發展做出了貢獻,除玻爾外,另一位重要的人物是A.索未菲。同所有革命性的科學思想一樣,玻爾的量子論也沒有立即得到科學界的普遍接受,儘管他與實驗發現的規律在數值上符合得更好。或許這種推遲的原因並非由於玻爾原子模型和光譜量子論本質的革命性,而是由於第一次世界大戰的影響。大戰後,幾乎每一個著名的科學家都對量於論發展的重要結果產生了濃厚的興趣。    
  玻爾理論本質上是與愛因斯坦的理論聯繫在一起的,因為二者都假定電子與光子相互作用的方式是一對一的。在表述光電效應時,愛因斯坦考慮了光子具有足夠的能量引起吸能電子輻射並脫離物質表面的情況,而這種情況在玻爾理論中是一種極端條件間離子化);當光子能量較小時,電子不會脫離原子,僅僅「躍遷」到更高的軌道。玻爾理論中令人難以置信的困難是所謂分立態與定態概念,也就是軌道的概念。而且,正如愛因斯坦一樣,玻爾也提出了一個直接同麥克斯韋物理學基本原理相矛盾的假設。麥克斯韋認為,在電場(原子核周圍的正電場)中運動的帶電體(電子)必然發生輻射。按照所有已被接受的物理學原理,一個軌道電子必然會因為輻射的緣故不斷地減少它的能量,那麼它的運動軌道也就會不斷地降低直至最終落入原子核內。但玻爾假定,一個電子能夠在穩定的軌道上繞原子核旋轉,而不會釋放能量而發生輻射,這就是影響這一理論被接受的主要障礙。M.V.勞厄就是反對者之一,他懷疑玻爾理論的主要理由是其直接違反麥克斯韋物理學。    
  那些在3O年代開始學習物理學的人如我本人,一定會回憶起當時的情景。那時,量子論課程(以及許多教科書)的特點之一就是先進行一番歷史回顧,然後才開始正題。在歷史回顧中,學生們可以一步步地瞭解到古典輻射理論(包括能量均分原理)的失敗以及(普朗克和愛因斯坦開創的)量子論發展的各個階段。然後,討論光譜學原理和玻爾理論對這些原理的闡釋,接著是索末菲將玻爾理論中的圓軌道發展成橢圓軌道。這一階段往往特別強調密立根,弗蘭克和赫茲的實驗的歷史意義。最後,學生們會逐步學到電子的自旋,量子數的概念以及偉大的泡利不相容原理。現在看來,之所以對量子論被接受的原因進行歷史考察,是因為授課的教授們和教科書的作者們感到有必要讓學生們瞭解前輩科學家們的經歷,他們是如何轉變的,是如何被迫接受一個全新的觀念與尚不完善的物理學基礎的。這就是量子論革命性質的一個標誌。    
  深入研究玻爾1913年至1923年發表的著述可以發現,儘管他運用了普朗克常數並涉及愛因斯坦的光電效應理論,但他並沒有明確宣佈贊同光量子理論。這就是說,他的工作主要是研究電子軌道(也就是能級)發生變化時光的吸收和輻射問題,而不涉及光的本性和光的傳播。在其原始論文(1913)中,玻爾承認了他引進了一個「與經典電動力學原理不相容的量,即普朗克常數」(見霍爾頓和庫恩1969;米勒1984)。現在看來,玻爾理論似乎是經典力學用於確定穩定態的量子化概念以及不連續假設的奇異結合。玻爾(1963,8)顯然明白,他的「原子模型」尚不完善,是不完整的初級形式,因為它的「基本思想與經典電動力學理論那些久經考驗的,備受讚美的原理相衝突」。正如M.克萊因所發現的,1910年至1913年間,像M.普朗克和H.A.洛倫茲這樣的科學家對愛因斯坦的光量子理論提出的最尖銳的批評也只限於「光量子說完全不能解釋光的干涉和衍射現象」(1970)。玻爾本人在1913年的一次演說中說,原子釋放的是純輻射而不是光量子。從1913年到大約1920年,玻爾一直嘗試著把經典的光的波動理論與原子輻射理論協調起來,最終建立了他所謂的「對應原理」。但A.索未菲1922年在他的頗有影響的論文《原子結構和光譜線》中,對應原理唯一使他驚奇的是,「保留了那麼多的波動理論,甚至在絕對是量子特性的光譜過程中也是如此」(p.254)。索未菲最後說,「現代物理學目前正面臨著不可調和的矛盾。」(p.56)玻爾本人甚至提議拋棄他所說的「所謂的光量子假說」。對這個激動人心的年代進行探討不僅看到在企圖建立一個與原子模型有關的,令人滿意的光譜學量子論過程中產生了多麼大的混亂,而且還表明將革命的新觀念同經典物理學結合起來是多麼困難。索末菲(1922,254)指出,現代物理學必須勇敢地承認新與舊之間的矛盾,應當「坦率地承認它們的非相容性」,W.泡利對這個觀點極為贊同。    
  玻爾理論符合科學革命的全部檢驗標準。例如,1929年盧瑟福在一封發表於《自然科學》雜誌的信中宣稱,「玻爾教授大膽地運用量子論解釋光譜的產生」,構成了一場革命,他說玻爾的理論是「普朗克假說的直接發展,對物理學具有深刻的革命意義」,1969年,J.考克羅夫特爵士指出,玻爾把「經典力學和量子論結合起來描述電子軌道的運動」是一次偉大的發展,它「促使原子理論革命化」。同笛卡爾革命一樣,玻爾革命並沒有持續多久。正如當年笛卡爾的工作後來得到了揚棄和發展,玻爾理論的某些基本內容合併到另一場革命,量子力學革命中去。在量子革命過程中,玻爾革命可以被視為第一階段。    
  通向量子力學:偉大的量子革命    
  1926年,愛因斯坦的光量子概念獲得了「光子」的稱謂。光子一詞是美國物理化學家G.N.劉易斯建立的,但他用來描述與光電子略有不同的概念。儘管劉易斯原來的概念早已被拋棄了,但光子卻迅速成為物理學中的一個標準詞彙(見斯圖威爾1975,325)。可是,20年代中期的光子概念與愛因斯坦原來的光量子不同,它還包括某種特殊的性質,其中最重要的就是動量,這一點愛因斯坦最初並未考慮,但他確實在1916年引進了動量(P=hv/c)特性;這個概念甚至早在1909年就已出現在J.斯塔克的一篇論文中(見佩斯1982,409)。光子可能具有動量的思想是P.德拜和A.H.康普頓於1923年提出的。事實上,康普頓還做出了現代物理學的一項最轟動的發現,即今天以他的名字命名的康普頓效應。康普頓依據無可辯駁的實驗事實證明:「輻射量子帶有方向性的動量和能量」(斯圖威爾leqs,232)。L.斯圖威爾回顧了這項工作的歷史,他指出康普頓的動機與十年前的密立根不同,不是檢驗愛因斯坦的預言。斯圖威爾還發現,A.索未菲在lop年10月9日寫給康普頓的賀信中,首次使用了「康普頓效應」這一術語。索未菲還透露,康普頓的結果是頭一年夏天他與愛因斯坦「討論的主要問題」。    
  儘管康普頓的結果最初也引起了一些爭論,但人們(如海森伯)很快就認識到,康普頓效應不僅是輻射量子論的轉折點,而且是全部物理學的轉折點。康普頓很早就意識到自己工作的革命性。1923年,康普頓在美國科學促進協會所作的演講(這篇演講於1924年發表於《富蘭克林研究所雜誌》上)中坦稱,他的發現「使我們關於電磁波傳播過程的概念,發生了革命性的變化。」然而,當他在《國家科學院院刊》(9:350-362)上發表的另一篇文章中卻說:「目前的衍射量子概念絕沒有衝擊」經典波動理論。愛因斯坦終於看到了自己的觀念得到了證實,他宣佈,現在有兩種不同的光本性理論:波動性和粒子性,「二者都是不可缺少的,而且人們必須承認,它們沒有任何邏輯聯繫,儘管二十年來,理論物理學家作了巨大的努力(試圖找到某種聯繫)。」    
  大約在同一時期,L.德布羅意在康普頓成就的鼓舞和啟發下,提出了物質波的概念。在1923年發表的論文中,他引用了「康普頓的最新結果」,以及光電效應和玻爾理論作為他確信波粒二象性的理由,他宣佈,愛因斯坦的光量子概念是「絕對普適的」。愛因斯坦,玻爾以及康普頓的工作啟發他接受了「光量子的客觀實在性」。    
  德布羅意沒有從物理意義上闡述光的波粒二象性,但他堅信這種二象性是自然界的普遍特性,即使普通物質(如電子)也是同時具有粒子性和波動性,這一革命性的概念是德布羅意在他的博士論文中(1924年11月25日提交)首次建立的,而後,愛因斯坦對它作了進一步的發展。值得指出的是,正是愛因斯坦的工作引起了薛定諤對物質波的重視(見惠頓1983)。美國科學家戴維遜和革末以及英國的G.P.湯姆森(J.J.湯姆森之子)所作的實驗證實了德布羅意的假說。而更為重要的是,它是新量子力學的前奏,而量子力學是與薛定諤和海森伯的名字聯繫在一起的(見克萊因1964;雅莫爾1966;拉曼和福曼1969;斯圖威爾1975,以及米勒1984)。這一新的科學革命(特別是在M.玻恩引進了幾率波的概念之後)的偉大意義在於,量子力學在20世紀後半葉成為物理學和自然科學的核心內容。    
  科學史上有這樣一個眾所周知的事實,從20年代開始,愛因斯坦拒絕接受量子力學,認為它不過是對自然界的「權宜」性說明,從而使得愛因斯坦與整個物理學界產生了分歧。愛因斯坦反對的主要觀點是,新物理學引進幾率思想作為它的基礎缺乏經典的因果性和確定性,以及由此導致的描述自然界的不完備性(這似乎是完全對他本人而言)。儘管如此,愛因斯坦認識到量子力學是物理學發展的一大進步,雖然它是一個權宜性的假說。他向諾貝爾評獎委員會推薦量子力學的共同創建者薛定諤和海森伯為候選人(見佩斯1982,515)。耐人尋味的是,愛因斯坦本人曾對量子力學的統計學基礎做出了重要貢獻。    
  量子力學革命,或第二次量子革命的歷史,以及它從潛在的革命性到理論革命到科學革命階段的迅速轉變,很自然成了本書一章的研究主題。量子力學對物理學發展的革命意義在過去的半個世紀中表現得已經很明顯。這些發展對科學和思維方式的重要性,近幾十年幾乎任何一本科學哲學著作都對它作了深入闡述(見玻恩1949;戴維斯1980;費困曼1965;雅莫爾1974和蘇帕爾1977)。    
  古典量子論的最後堡壘    
  在本章結束之前,我們介紹一個嚴肅的插曲,它能夠說明愛因斯坦光量子概念的真正革命性質。1924年,也就是康普頓宣佈康普頓效應的發現一年之後,玻爾(同H.A.克拉摩和J.C.斯拉特一道)發表了一篇論文,旨在反對光子概念。玻爾在他的原子理論中採用了量子概念,而這一原子理論很快得到了普遍接受並使物理學的這一學科發生了革命性的變化。當時,量子論中還存在著許多無法解釋的困難問題,直到幾年後建立了量子力學,這些問題才得到解決。但玻爾理論同普朗克最初的量子論一樣,本身並沒有涉及到「自由輻射場」,也就是光或其它電子輻射在空間的量子化問題。愛因斯坦1905年的論文發表後的二十年間,玻爾和許多物理學家一樣,他們雖然接受了量子論,但只承認光在輻射和吸收時的量子化,而不是光本身的量子化。他們必須記住,大量實驗(包括干涉實驗和衍射實驗)以似乎無懈可擊的證據證明了光的連續波動傳播。    
  玻爾-克拉摩-斯拉特假說是玻爾最後一次堅持他反對用量子論對光作一般性描述的立場。他堅信,他自己的「對應原理」能在輻射和吸收量子論和已經廣為認可的電磁波傳播理論之間的鴻溝上架起一座橋樑。在1919年及其以後的幾年中,他甚至表達過這樣的願望:如果對維護「我們的經典輻射理論」有必要的話,他將不惜邁出最為極端的一步——放棄能量守恆原理(見斯圖威爾1975,222)。    
  1922年12月11日,他在諾貝爾獎頒獎儀式上作演講時,再次提到了這個問題。當時他解釋說:「近年來,愛因斯坦理論的預言已經得到了……精確的實驗證實。」但他又立刻補充說:「儘管具有啟發性意義」,但愛因斯坦的「光量子假說」與所謂的干涉現象「完全不能相容」,因此,不可能在輻射本質意義上解釋光。「這成了1924年的玻爾-克拉摩-斯拉特論文的主題,論文的主要目的是:探索輻射特性的原因,「但並不涉及任何與光在自由空間傳播定律相背離的光的電磁波理論」,而只研究「虛輻射場與發光原子相互作用這一特例」。這篇論文中,作者聲明:在單次原子相互作用過程中,他們將「拋棄…能量與動量守恆原理的一個直接運用」,他們認為,守恆原理僅在宏觀統計水平上是有效的,對單個原子並不適用。在此前兩年,索未菲曾說過:拋棄能量守恆原理可能是醫治光的波粒二象性疾病「最好的藥方」(佩斯1982,419)。幾年後,海森伯(1929)在評述這段歷史時指出,「玻爾-克拉摩-斯拉特理論代表了古典量子論危機的頂點」(佩斯1982,419);按照佩斯的說法,它是「古典量子論的最後一座堡壘」。    
  斯拉特後來在致B.L.F.D.瓦爾登的信中說,「能量和動量統計守恆的思想」是由「玻爾和克拉磨上升為理論的,這和我更好的見解完全相反」(斯圖威爾1975,292)。斯拉特指出,玻爾和克拉摩有充分的理由說明「在當時的條件下,沒有任何現象需要假定空間中光微粒(或量子)的存在。」斯拉特「對拋棄量子論獲得的益處同放棄能量守恆和因果律造成的損失作了比較,終於被所獲得力學機制的簡單性所征服」。    
  否定這一理論的意見「非常之多」(斯圖威爾&7)。然而,真正的答案並沒有在理論討論中出現,而是來自於直接的實驗。關於實驗結果,我們不妨引用赫胥黎曾經說過的話:「一個漂亮的假說被一個醜陋的事實扼殺了。」實驗毋庸置疑地證明,能量和動量守恆定律即使在單一原子層次上也是有效的。這一判決性實驗採用的正是康普頓效應技術。第一批實驗結果是柏林的W.玻特和H.蓋革獲得的,而後,A.H.康普頓和A.W.西蒙得到了更為精確的結果。1925年4月21日,玻爾一聽到這個消息,立即寫到:「目前最迫切的事情是,給我們革命性的努力以盡可能體面的葬禮」(見斯圖威爾1975,301;佩斯1982,421)。同年7月,他在《物理學雜誌》上發表文章,兩次提到了革命。他寫到,「我們必須為這樣的事實作好準備:經典電動力學理論所需要的推廣,要求對那些迄今為止一直描述自然的概念進行革命性的變革」。這段插曲和玻爾對他的議論,也許正顯示了量子論的巨大威力,它是那樣偉大以致於使人們不自覺地使用革命的語言。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第28章 愛因斯坦論科學革命    
   對於許多歷史學家,哲學家,社會學家和科學家來說,相對論革命已成為科學革命的典範。但愛因斯坦卻認為他的貢獻應被視為物理學進步的組成部分,而不是物理學革命性的發展。他從未寫過專門的文章論述與進化觀相對應的革命觀這一主題,但他卻在許多場合下對此作過深刻的表述。    
  在評價愛因斯坦關於科學革命的觀點時,我們必須注意,在他獲得國際聲望之前,他的觀點與其後來的觀點是不同的。這也許能解釋這樣一個事實,他在1905年3月寫給C.哈比希特的一封信中,把自己的光量子概念說成是「非常革命的」(希里格1954,89)。但在1947年,他卻強烈反對科學發展是由一股穩定的革命潮流所推動的觀點。就我所知,這封致哈比希特的信,是愛因斯坦唯—一次使用「革命的」這一詞彙來描述他自己的工作和本世紀物理學。其它關於愛因斯坦對科學革命的論述,或散見於他的通信中,或流露在他的演講中,或體現在他所寫的有關自己的工作或其他科學家成就的文章裡。因此他的每一個見解必須放在特定的背景下去考察和理解。我發現沒有證據表明愛因斯坦對科學革命的模式有過什麼重要的思想或曾建立有關科學發展途徑的真正理論。我在這裡還要補充一點語言上的問題:愛因斯坦的母語是德語,因此,在理解和翻譯上也會出現問題。    
  在愛因斯坦發表了他的「非常革命的」光子概念,相對論以及對布朗運動的深入研究成果一年之後,他明確地談到他的憂慮,他擔心也許他再也不會得到做出上述成就時所具有的創造力。難道偉大的創造力真的窮盡了嗎?lgu年5月3日他寫信給M.索洛文,表達了他擔心不再會做出新的重要的科學貢獻的憂傷心情。他說:「我將要步入停滯不前和思想貧乏的年齡段了,面對年輕人的革命熱情,這個年齡段的人只能悲歎而已」(愛因斯坦1956,5;見費納1971,297;1974)。這句話說得多少有點模糊,但我想其含義之一就是,一個富有創造力的青年科學家容易產生「革命性思想」,因此他們很可能形成「非常革命性的」觀念。我認為不能把1905-1906年的兩封信中發現的「革命的」這個詞彙看作與當時科學界流行的革命一詞的含義有何不同。這就是說,愛因斯坦特別強調光量子概念體現了很強的不連續特性,是物理學進程中的革命性突破。    
  愛因斯坦於1905至1906年對革命性科學的召喚與他1947年的評論形成了鮮明的對照。1947年1月30日《紐約時報》刊登了這樣一條新聞:「愛因斯坦的理論得到拓展」。這是指A.薛定諤的聲明:「解決了一個30年懸而未決的老問題:愛因斯坦1915年的偉大理論得到有力的推廣。」《紐約時報》報道說,薛定諤宣稱他已將廣義相對論從引力範圍擴展到電磁領域。這項研究是「我們科學家應當做的事,而製造原子彈卻相反。」薛定諤的聲明被人們視為是不夠謙虛的。在此之前,《紐約時報》派人採訪了愛因斯坦,要他發表看法。採訪報道同有關薛定諤的新聞登在一起。它只引用了愛因斯坦的幾句話,他「目前還不能對此做出任何評價」,愛因斯坦說:「我缺乏第一手材料」,而且「有關科學上的事情」,他與薛定諤只有「有限的聯繫」。    
  但是,儘管愛因斯坦沒有在新聞媒介上做出公開評論,他卻寫了一篇文章,其英譯本M.克萊因曾引用過(1975,113)。愛因斯坦說:「讀者得到的印象是每過五分鐘就會發生一次科學革命,簡直就像某些不穩定的小國家發生軍事政變一樣。」愛因斯坦認為(根據克萊因的引證):「過多使用科學革命這個術語會使人對科學發展過程產生錯誤的印象」。愛因斯坦寫道:這個「發展過程是前後連續幾代最優秀的頭腦加上不知疲倦的勞動」,是「逐漸導致對自然規律的更深刻的認識過程」。在這些文字中,我們可以發現,儘管愛因斯坦強調科學進步的積累的一面,但他沒有完全排除偶然發生的革命。    
  克萊因發現:「只有當(科學上的)變革達到法國或俄國革命那種程度時,愛因斯坦才特別地提到了科學革命」。我們已經看到愛因斯坦一再提到麥克斯韋革命(或法拉第,麥克斯韋,赫茲革命)。在他的「自傳註釋」(1949,37)中,愛因斯坦指出:「從引進(電磁)場而開始的革命絕沒有完結。」克萊因(1975,118-119)對愛因斯坦的成就進行深入的分析後指出,愛因斯坦並沒有真正創立新的「光量子理論」,而僅僅是提出一個假說,它是「建立必要的新理論的一個富有啟發性的嚮導」。克萊因還指出,在愛因斯坦提出相對論時,他沒有宣稱他「發現了新的基本理論」。因此在他1907年的論文中(1915年的文章中也是如此),愛因斯坦正確地指出狹義相對論不過是「一個富有啟發性的原理」。對愛因斯坦說來,相對論不能構成一場革命。    
  儘管愛因斯坦在他1905年做出的三個偉大貢獻中,只把其中的一個冠以「革命性的」這樣的定語,但他的科學界的同仁、學生、合作者和傳記作者都贊成科學史家的觀點:狹義相對論、光量子論、對布朗運動的解釋這三者都具有革命性質。其中他對布朗運動的解釋最不為人們所知,但它的革命性質是與生俱來的,因為它為解決分子運動這一基本問題提供了一個全新的方式。在研究分子運動時,愛因斯坦建立了「已給出的統計漲落理論中第一個重要的方法」(克萊因1975,116)。由波蘭物理學家M.V.斯莫爾烏克爾斯基同時獨立提出了這一理論,被許多同代人看作是革命性的,特別是當它被J.佩蘭、斯維德伯格和其他人的實驗證實以後。但愛因斯坦並不認為這一工作是革命性的,因為「它不過是擺脫機械論世界觀所得出的一個必然結果」(同上)。    
  愛因斯坦1905年論光的量子性的論文的革命意義已經在本書第27章中討論過了。但這裡我們應當注意愛因斯坦在標題中用了「啟發性的」一詞。他所闡述的尚不是一個理論,而是以一個假說為基礎解釋各種各樣的現象,而假說的正誤在他那裡是無關緊要的,它只是作為解釋的基礎。愛因斯坦直到去世時仍然沒有將「理論」一詞向光量子假說聯繫在一起,在他去世前一周,愛因斯坦糾正一位「愛因斯坦的光量子理論」的來訪者,愛因斯坦強調說:不,光量子「不是一個理論」,因為光量子和相對論不同,愛因斯坦認為相對論是以前物理學邏輯的進化式的發展,而光量子假說同以前的原理不能相容。他認為他得出的光的概念是奇特的,甚至是完全站不住腳的。因此他採用「革命的」作為光量子假說的定語也許暗示了這種不合適的,甚至不正確的特性,而不只是它的新奇。    
  眾所周知,愛因斯坦在他科學生涯的鼎盛時期,曾花費大量的時間致力於創立「統一場論」,但沒有取得成功。統一場論試圖以一種內在聯繫的方式將引力和其它物質力統一在一起,以期對物理世界進行準確完整的描述。M.克萊因認為愛因斯坦後來的關於科學革命的見解是他對正在到來的革命的信念的一部分,這場革命將恢復物理學中某些在20世紀的衝擊下失去的性質。克萊因(1975,120)寫道:「當愛因斯坦心存疑慮地反對聲稱這個或那個新發現的理論引起了物理學革命的時候,他指的是『真正的革命』。牛頓世界觀的舊體系已被拋棄,但他的天才後繼者必須提出一個可理解的、一致的和統一的物理實在圖景,以代替已被拋棄的舊圖景。沒有給出完整新圖景的暫時的思想成果理應獲得應有的評價,但愛因斯坦拒絕把它們稱作是已經完成的革命」。    
  讓我們回過頭來看看愛因斯坦對伽利略的評價。他和開普勒和牛頓一道是愛因斯坦所崇拜的英雄人物。愛因斯坦不僅盛讚伽利略的科學成就,而且欣賞他工作所體現的主導思想:「竭力反對任何根據權威而產生的教條。」愛因斯坦稱讚伽利略只承認「經驗和周密的思考才是真理的標準」,他評論說,伽利略的這種態度在那個時代是「多麼危險和多麼革命」。這些話出自愛因斯坦為S.德雷克英譯的伽利略的《對話》所寫的序言,我們關於愛因斯坦和革命的討論很快就會涉及這本書。    
  愛因斯坦的序言分別用德文和所謂的「S.巴格曼的權威英譯本」的出版。儘管兩種版本中都出現了同一個詞彙——革命的,因德文版有一段話中採用了另一個完全不同的詞彙:bahnbrechend(字面意思是「開創」),按照「權威譯本」,這段話的意思是「對話的革命性的真正內容」。在序言中,愛因斯坦把伽利略比作政治革命者。按照愛因斯坦的觀點,伽利略拋棄了古代學者的權威和偏見,而堅信自己的推理。因為在伽利略時代,幾乎沒有「具有堅定意志,並且兼具智慧和勇氣的人」敢於挺身而出,反對「那一批無所事事的說教者,他們靠了人民的無知,披著牧師和學者的外衣」,藉以「維護自己的權勢」。愛因斯坦認為伽利略的地位是「開創性」和「革命的」。但他沒有使用「伽利略革命」這樣的詞句。他懂得即使沒有伽利略,在17世紀也能看到「腐朽的文化傳統的枷鎖」被打破,他的謹慎說明他擔心自己也難免具有「一般人的弱點」,那就是「由於醉心於所崇拜的人物,而誇大了他們的地位」。    
  當時愛因斯坦已經熟練地掌握了英語,無論是寫作還是講演,但他還是寧願用德語寫作。我們不知道他在審閱那個「權威譯本」時有多細心,但我相信如果不能表達他本人的思想的話,他絕不會放過用「revolutionary」代替「bahnbrechend」的譯法。當時譯者與愛因斯坦就在一起工作,難道是他歪曲了愛因斯坦的意思?無論如何,愛因斯坦就在幾行前剛剛用了「革命的(revolutionary)」一詞,從上下文的意思來看,其用意是毫不含糊的。四年前,愛因斯坦在他的「自傳註釋」(1949,53)中,在敘述曾朗克之後的時期也使用了同樣的詞:在普朗克的開創性工作之後(nach Plancks bahnbmehender Arbeit),但這一次和他提到伽利略不同,他沒有將普朗克的工作說成是「革命的」。他討論了「根本危機——這場危機的嚴重是由於普朗克深入研究了熱輻射而突然被人們認識到的」(1900,37)。    
  愛因斯坦在他的「自傳註釋」(1949,32-35)中討論了麥克斯韋理論的革命性,他用「伽利略-牛頓組合」對比「法拉第-麥克斯韋組合」,其中每一組合中的第一人都抓住了「定性的聯繫」,第二個人則都是把這種聯繫用精確的公式表達了出來,並且使它們可以定量地運用。我們相信,凡是對照讀過「自傳註釋」和「對話」序言的人都不能不得出這樣的結論:愛因斯坦承認有兩次偉大的革命。第一次是以伽利略革命為先導的牛頓革命,在他們那裡質量和加速度的概念同力的新觀念聯繫了起來,這是一種超距作用力。第二次是在一定程度上基於法拉第電磁感應觀念上的麥克斯韋革命,他們引進了場的概念來代替牛頓的「超距作用」——愛因斯坦非常確切地強調說「場同樣也描述了輻射」(1949,35)。    
  1927年《自然科學》上發表了一篇愛因斯坦撰寫的紀念牛頓的文章,他寫道:「由法拉第和麥克斯韋發動了電磁學和光學革命……這一革命是牛頓革命以後理論物理學的第一次重大的根本性的進展」。從上下文可以看出,愛因斯坦在這裡似乎也隱含著承認了牛頓革命。這裡愛因斯坦沒有像在其它文章中那樣使用「revolution」一詞,而是使用了「法拉第-麥克斯韋的電磁和光學革命(umwalzung)」。我們知道,umwalzung一般被視為revolution的同義語。    
  愛因斯坦在後來評述牛頓的文章(1927;1954,260)中表達了他自己的看法。他提出:「廣義相對論是場論研究規劃的最後一步」。然後他說:「從量上看來,他自己對牛頓的學說只作了很小的修改,但從質的方面說來,他的改進則是深刻的」。這是愛因斯坦對廣義相對論進化的特性的經典論述。「修正了的牛頓理論」這句話表達了愛因斯坦的內心思想:他的工作只是一種改進(transformaion),而不是全新的創造。我們知道,認識到這是一場改進絕不會貶低我們對新的觀念可能帶來的革命性變化的估價。在這篇文章中,愛因斯坦說:「麥克斯韋和洛倫茲的理論不可避免地會導出狹義相對論,狹義相對論既然放棄了絕對同時性觀念,也就排除了超距作用力的存在」。他希望讀者認識到狹義相對論是進化的台階,儘管我們也許看到了這樣一種改進的意義是如此重大,因而不論其進化特性如何突出,它也能被看作是革命性的。在文章中,愛因斯坦深刻地如實地揭示了狹義相對論和廣義相對論的意義。而對大多數歷史觀察家來說湘對論似乎不僅是革命的,而且是最高層次上的革命。    
  進化這一主題在愛因斯坦的許多文章裡都作了闡述。他在倫敦《泰晤士報》(1919.11.28愛因斯坦,230)上的一篇通俗文章中寫道:「狹義相對論」只是「麥克斯韋和洛倫茲電動力學的一個系統發展」。1921年在倫敦皇家學院所作的一次演講中,愛因斯坦進一步發揮了這一思想,他說:「相對論……可以說是完成了麥克斯韋和洛倫茲建造的巨大的智慧大廈」,他試圖把「場物理學推廣到各種現象,包括引力在內」(同上,246)。然後他毫不含糊地聲明:「這裡我們並沒有革命的行動,它只是一條可以追溯到幾個世紀前的發展路線的自然延續」。下面我們即將考察愛因斯坦的這一聲明是否是對新聞媒介的誇張所做出的反應。但我們應當注意到,進化的主題同樣在他的其它演講中以及後來的文章中出現,例如在評價牛頓的文章(p.261)中,愛因斯坦討論了「我們關於自然過程的觀念的進化」。然而,試圖把愛因斯坦的見解納入一個簡單的模式所面臨的困難是,事實上,即使在同一篇文章裡,愛因斯坦所描述的科學發展的圖景也是十分不同的:「我們的基本觀念的革命自19世紀末已開始發生了」,德文原文是這樣寫的:「ein umschwungder grandanschauungen」,由巴格曼(愛因斯坦1954,257)翻譯成英語是:「我們的基本觀念發生的漸變」。可是我們或許能參考愛因斯坦論述麥克斯韋的文章,得到對這句話理解的一點啟示(見前面第20章)。愛因斯坦這樣寫道「在任何時候,這場偉大的變革(或革命)都將和法拉第、麥克斯韋和赫茲的名字聯繫在一起」。但在緊接著的下一句話中,愛因斯坦用了「革命(revolution)」一詞來描述這一事件,這使我們清楚地看到他把「變革(umschwung)」用作「革命」的同義語。愛因斯坦評價牛頓文章第一位翻譯者將「umschwung」翻譯成「revolution」(這是許多詞典中這個詞的第一個釋義),但卻改變了作者的語法關係,變成「我們基本觀念中的逐步革命」。也許這為科學史的變化引入了一個新的概念,而事實上它在邏輯上是自相矛盾的。可是我們無論選擇這個詞的哪一個釋義,毋庸置疑的是愛因斯坦確信科學中偉大的革命性變革能夠發生且已經發生,但它們很少(如果有的話)是與過去的思想沒有任何邏輯聯繫突發性的、戲劇性的和無法預期的變化。然而他本人從未在公開場合或私下說相對論是這樣一場革命。    
  吉拉德·霍爾頓在1981年寫過一篇評述愛因斯坦的文章,他討論了愛因斯坦關於「科學理論是通過進化而發展的思想」(P.14)。他強調愛因斯坦的主張:「物理學理論最美妙的命運是能指出一條建立一個包容更廣的理論的途徑,而舊理論本身則是新理論的一種特例」。特別具有說服力的是愛因斯坦第一次來到美國時所作的演講(《紐約時報》),1921.4.4見霍爾頓1981,15):    
  目前在公眾中廣泛地流傳著一個錯誤的見解,認為相對論同牛頓、伽利略以來的物理學格格不入,同他們的推理完全對立。而實際情形與此相反,沒有偉大的物理學前輩的發現,沒有他們建立的前導理論,相對論簡直是不可想像的,它沒有賴以生存的基礎,憑心而論,沒有以往必須作的工作,相對論不可能適時出現。那些為建立相對論奠定基礎的人有伽利略、牛頓、麥克斯韋和洛倫茲。    
  米歇爾.布賓在哥倫比亞大學介紹愛因斯坦時說,他是一種理論的創立者,而這種理論是「動力學的一次進化,而不是一場革命」。當時他對愛因斯坦的立場一定會心領神會的。    
  上述愛因斯坦的見解表明,用一句話來概括愛因斯坦是否相信科學中發生了革命是多麼困難。他一定知道大多數人(不論是科學家還是非科學家)都認為相對論是一場革命,因此他不厭其煩地(在不少場合下)指出相對論邁出的是邏輯的、進化的一步,而不是與舊觀念的直接決裂的一步。他不只一次說有麥克斯韋革命,而且在1953年他毫不含糊地介紹伽利略的《對話》時運用了「革命性」一詞,語氣顯然比他半個世紀前稱自己的光量子為「富有啟發性的」加重了許多。    
  探討愛因斯坦有關科學革命和科學進化的思想,我們不該忘記,愛因斯坦從未寫過有關文章,也沒有在有記錄的談話中,或在我們能收集到的信件中專門討論這一主題。而且我們知道愛因斯坦在許多方面都是一位很謙虛的人,因此他會極力反對在報刊上宣傳他發動了科學革命。在他的一次最為坦率的表態中,他突出反對的是新聞媒介給人造成了這樣一種印象:科學革命「每五分鐘」就會發生一次。但應當注意的是,即使在愛因斯坦尖銳反駁對薛定諤的成就過分渲染時,他也沒有完全排除發生科學革命的可能性。天件謙和與對新聞機構作法的反感很可能是愛因斯坦把自己開創的革命看作為「進化」的主要原因。    
  此外,對年輕的富有理想的知識分子來說,在1905和1906年出現「革命」一詞,同1917年後的意義完全不同。愛因斯坦把他的工作看作是進化的而不是革命性的主要論述,是在1917年俄國革命和第一次世界大戰結束後很快遍及中歐的革命夭折後做出的,當時柏林的大街上還在進行著血腥的戰鬥。從20-50年代,正如我們所知,愛因斯坦樂於撰寫論述伽利略(也許還有牛頓)革命的文章,他還多次寫過評述麥克斯韋革命的文章。我認為,重要的是在愛因斯坦40年代寫的自傳中,佔有突出鮮明地位的,是他對麥克斯韋革命的論述,那是一種強烈而明快的論述。當愛因斯坦談到麥克斯韋革命是由法拉第、麥克斯韋和赫茲共同做出(還附加了麥克斯韋具有「獅子般的領袖地位」)的時候,毫無疑問他強調的是觀念變革的深度,而沒有顧及時間的跨度。因為法拉第的論文發表於19世紀3O年代,赫茲的論文發表於19世紀90年代,這場革命橫跨半個多世紀的漫長時間。這個例子表明愛因斯坦思想中的偉大科學革命不能同突發性的、劇烈的政治事件進行嚴格的類比,政治變革是以統治形式的更替為特徵的。    
  愛因斯坦先前的助手巴納什·霍夫曼曾寫過幾部關於愛因斯坦和現代物理學的書。他告訴我他從未聽到愛因斯坦說過任何反對發生科學革命的話。在霍夫曼同愛因斯坦長期的秘書和朋友合作寫的一本書中,霍夫曼依據大量有關愛因斯坦革命的論述,發現愛因斯坦的科學觀並不自相矛盾。霍夫曼把愛因斯坦曾用於伽利略和麥克斯韋的科學但沒有用於他自己的科學的那些評語照搬於愛因斯坦的科學。英費爾德在他所寫的論述愛因斯坦和相對論的書中,稱狹義相對論是「第一次愛因斯坦革命」(1950,23;40),廣義相對論是「第二次愛因斯坦革命」。英費爾德是愛因斯坦的親密助手,並和愛因斯坦合作完成了《物理學的進化》(1938)一書。英費爾德評價愛因斯坦對量子理論的貢獻是量子理論「這場未完成的偉大革命」的一個主要步驟,它是「革命的同時也是調和的」。記者亞歷山大·莫斯柯夫斯基曾報道過大量同愛因斯坦談話的內容,他說狹義相對論體現了「物理學思想的革命性轉變」(1921,113),廣義相對論要求「革命性的自然觀念」(p.6),「我們中間很少有人意識到沿著愛因斯坦觀念的發展線索,等待我們的是更深刻的內在革命(p.141),普朗克,這位在思想和言論上均比較保守的人在宣稱愛因斯坦工作的極端革命性方面顯然沒有絲毫的猶豫(霍爾頓1981,14):    
  這種關於時間的新的思維方式極大地要求物理學家具有抽像和想像的能力。他遠遠超過在理論科學研究中甚至在知識論中取得的任何驚人的成就……,相對論引起的世界觀的革命,就其影響的深度和廣度來說,只有哥白尼引進的新的宇宙體系所導致的革命可與之相比。    
  但丹尼斯·西夏馬(1969,ix)發現:「牛頓運動定律其自身的邏輯是不完整的,從中產生的問題一步步導致了極端複雜的廣義相對論」。有許多科學家和歷史學家認同愛因斯坦的觀點,認為相對論是已有科學觀念的擴展和改進,同樣也有許多證據表明相對論是本世紀最偉大的革命之一,是一場主要的科學革命。    
  愛因斯坦在大量文章中以及自傳中都認為,進化和革命均是科學發展的要素,現今已經成為兩項重要的研究課題。吉拉德·霍爾頓(1981)集中研究愛因斯坦關於相對論進化性質的表述和他1947年聲明反對薛定諤宣稱的革命的立場。因此他只是提到了但並沒有討論愛因斯坦致哈比西特的有關量子理論的信,也沒有考察愛因斯坦許多關於麥克斯韋革命的論述。另一方面,馬丁·克萊因(互975)在瞭解到愛因斯坦關於相對論是科學進化過程中的一部分這一思想的同時,他也研究了愛因斯坦關於革命的論述——這類論述同麥克斯韋、薛定諤和愛因斯坦自己的光量子假說聯繫在一起。           
《科學中的革命》 
科恩著        
第29章 大陸漂移和板塊構造說:地球    
   最近發生的地球科學革命,由於具有一些表徵科學革命全部性質的特點而引人注目。但這場革命也因顯示出我們這個時代科學所獨有的特性發人深思。從根本上講,這場革命包括拋棄大陸是在一個固定的基礎上形成、生長或發展這一傳統觀念,引進了大陸在地球表面彼此之間以及相對於洋底「漂移」這一如此激進的概念。這場革命的一個特徵是其板塊構造說,亦即:地球表面被分成一個個剛性板塊,包括大陸和洋底,它們相互之間相對於地底在作非常緩慢的漂移運動。    
  大陸漂移說是阿爾弗雷德·魏格納(1880—1930)在1912年一篇重要的學術論文中提出來的,並且在幾年後(1915)出版的一部專著中加以發展和完善。人們幾乎立刻就意識到了這個假說潛在的革命性質,因為它要求對地理學的全部基礎進行重新修訂。20世紀20-30年代間,地理學家對大陸運動的觀念進行了廣泛的討論,結果,反對意見幾乎是同聲一片。因此,魏格納提出的地球漂移說長期以來處於我所說的理論革命階段,直到SO年代中期,不斷發現的新證據才越來越對大陸可能運動的假說有利。但直到本世紀60年代,一場地球科學革命才真正發生。    
  歷史分析表明,這場地球科學革命結束了長達半個世紀之久的理論革命狀態外僅僅是因為人們勉強接受了一整套已處休眠狀態或早先被摒棄的觀念或理論。這場科學革命伴隨著研究地球的新手段和傳播知識的新技術的產生而產生。不僅許多地球科學家沿著非傳統的路線思考,而且,有不少物理學家也投入了地球科學的研究之中,並做出了偉大的發現。因此,最終發生的地球科學革命並不僅僅是長期受到抵制的、作為傳統觀念的一次根本性轉變的大陸漂移說的簡單復活,而且還創立了新的板塊構造理論來描述大陸的漂移說的簡單復活,而且還創立了新的板塊構造理論來描述大陸的運動。從某種意義上說,魏格納的原始理論並未導致一場科學革命,但是,最終的科學革命確實體現了魏格納理論中大陸運動這一中心思想和把地表分成兩類地域(陸地和海底)的觀念。    
  這場革命的一個最突出的特點就是,處在學科工作中的地理學家普遍意識到他們正在經歷一場地球科學革命。許多科學家撰寫文章或專論都強調了考察大陸和地球的思維方式所發生變化的革命性質;他們寫出了標題醒目的著作,如《地球科學中的革命:從大陸漂移說到板塊構造說》(哈拉姆1973)或《地球科學革命的嚴峻年代》(格倫1982)。強調革命性不僅是後來歷史性或評論性文章和書籍的特點,也是地球科學革命年代中學術論文的特點。例如,《科學》雜誌中的一篇頗具新意的學術論文(奧普代克1966)的標題是「南海深海巖心的古磁研究」,它的副標題是「確定地球歷史事件發生時間的革命方法」。1970年,在討論「新的一類錯誤」期間,J.T.威爾遜聲稱最近關於地磁逆轉的發現構成了地球科學中的「革命」。在(國際科學聯合會理事會的)「上地幔計劃」(U.M.P.)的最終報告(1972)中,「U.M.P.實施期間提出的板塊構造的統一概念」被說成是地球科學中的一場「革命」(舒利文1974,343)。    
  20世紀7O年代發表的有關歷史評述和總結性著作(主要由母語是英語的科學家著述)所體現的革命意識在某種程度上反映了這一事實;20世紀60年代大陸漂移和板塊構造說為人們所接受是與庫恩1962年出版的《科學革命的結構》產生的巨大影響分不開的。因此,阿蘭·考克斯(1973)安東尼·哈拉姆(1973)、烏蘇拉·馬文(1973)和J.T.威爾遜(1973、1976)在討論和評述大陸漂移理論的最新發展時都特別提到了庫恩。這場科學革命還由於在其後的十幾年間出現了一系列出色的歷史著作而引人注目。這些著作有許多本身就是地球科學家撰寫的,其中一些科學家親自對這場革命做出了根本性的貢獻。    
  作為對最近這段歷史的考察結果,我們現在已經知道,弗蘭西斯·培根不是大陸運動觀的創立者(馬文1973)。他僅是指出非洲和秘魯西海岸之間有一種大致的吻合。幾乎兩個世紀之後的亞歷山大·馮·洪堡也沒有通過認識大西洋兩邊海岸線之間的相似,從而進一步提出兩個大陸曾經是連在一起,以後才分開的。但是,1859年,居住在巴黎的美國人安東尼奧·斯尼德-佩雷格裡尼用法文寫的名為《創世紀及其未解之謎》這本邊緣書中,首次提出了原始大陸分裂和組成部分移動的思想。有人還宣稱,奧地利地質學家愛德華·蘇斯是大陸漂移說的早期倡導者,正如馬文(1973)所指出的,這個看法是完全錯誤的。但是蘇斯在20世紀初確實曾提出最初有兩塊古生代大陸,「亞特蘭蒂斯」(位於北大西洋)和岡瓦納大陸(在南大西洋)。他把後者命名為岡瓦納,這是印度中部地區(鞏德人居住地)。蘇斯像19世紀一些先驅一樣,認為我們現在的大陸是更大的原始大陸的遺跡,其碎片已沉沒到海底盆地。但他並沒有提出原始大陸的分裂過程,因而也就沒有建立我們今天所理解的大陸漂移思想(馬文1973,58)。    
  一個更能說明問題的例子是美國地質學家F.B.泰勒。他在1910年發表了長篇論文,首次提出了一個具有內在邏輯性的、連貫一致的假說,這個假說包含了某種我們今天所理解的大陸漂移說的成份(哈拉姆1973,3)。這個假說最早是在1898年出版的一本小冊子中闡述的,但泰勒的理論主要是依據天文學,而不是地理學或地質學。他假設很久以前地球俘獲了一顆彗星,它後來成了今天的月亮。這場天文學事件增大了地球的旋轉速度,產生了更大的潮汐力,這兩種作用的合力將大陸從極地拉開。在他1910的論文中以及後來的出版物中,泰勒用地質學證據(愛爾德雷季1976,271)進一步完善了他的大陸運動的論點,但是這些沒有引起地質學界的普遍重視(馬文1973,63-64)。1911年,另一位美國人,H.B.貝克爾指出,存在一種由宇宙力包括太陽系行星的攝動引起的大陸移動(同上,65)。當魏格納出版他的著作時,他總結了許多前人的工作,有一段詳細討論了泰勒的貢獻。但是魏格納兩次宣稱他「僅僅是在漂移理論的基本輪廓已經形成時,才瞭解到泰勒所做的這些工作」(同上,8-10)。在這部著作的最後一版(1962中,魏格納在歷史回顧部分中又加上了一些新的人名。他在這一版中寫道:「我還在F.B.泰勒1910年的著作中發現了與我的理論非常相似的觀點」。    
  魏格納的大陸運動理論    
  地質學家和地球物理學家開始對大陸漂移假說進行認真的討論是在A.魏格納的著作出版以後。從所受的教育和個人職業看,魏格納並不是一個地質學家,而是天文學家和氣象學家(他的博士論文是天文學史方面的),魏格納的學術生涯先是在馬爾堡謀得了一個天文學和氣象學的職位,後來在格蘭茲獲得了一個氣象學和地球物理學教授的職務(1924-1930),在二、三十歲時,他一直在格陵蘭進行氣象考察。1930年,在第三次探險時,他獻出了生命。按照曾與魏格納一起進行第一次考察的勞格·科赫的說法,大陸漂移思想是魏格納在觀察海水中冰層的分解時形成的。但是魏格納自己只是說,大約是在1910年的聖誕節期間,他突然被大西洋兩邊海岸極度的相似和吻合所震驚,而這一點啟發他思考大陸橫向運動的可能性。    
  很明顯,魏格納當時並沒有認真地看待這一思想,反而認為「這是不可能的」而放棄了(魏格納1924,5;1962,1)。但他確實在第二年秋天開始建立他的大陸運動假說。他說他當時「相當偶然地」讀到了「一篇描述非洲和巴西古生代地層動物相似性的文獻摘要」(馬文1973,66)。在這篇摘要中,大西洋兩岸遠古動物化石的相同或相似被用來證明當時非常流行的、非洲和巴西之間存在陸橋的說法。例如,蛇很顯然不能渡過浩瀚的大西洋。因此,在南大西洋兩岸發現同樣的或十分相似的蛇化石,就證明很久以前的南美洲和非洲之間存在一條陸路通道的可能性是相當大的。如果換一種相反的解釋,即假設在這兩個地區的大部分土地上存在極其相似但又是相對獨立的生物進化過程,而這是完全不可能的。    
  魏格納對化石的相似性的印象非常深刻,但他不同意這兩塊大陸曾由某種形式的陸橋或由現已沉沒的大陸聯結起來的假說。因為這些假設需要進一步對這些陸地或陸橋的沉沒或崩解做出解釋,而對於這些不存在任何科學證據。當然,大陸之間確有陸橋存在,如巴拿馬地峽和曾存在過的白令地峽,但沒有真正可靠的證據證明古代跨越南大西洋的陸橋。作為一種替代性的理論,魏格納把他早年關於大陸漂移的可能性的思想重新發掘出來,並且按照他的說法,把原來純粹是「幻想的和非實際的」、「沒有任何地球科學意義的、只是一種拼圖遊戲似的奇思異想,上升有效的科學概念。魏格納在1912年的一次地質學會議上,引用了各種支持證據,對他的假說作了進一步的發展,概括並總結了他的成果。他最初的兩篇論文在當年的晚些時候發表。1915年他發表了專題論文《大陸和海洋的起源》(Die Entstehung der kontinente und Ozeane)。魏格納在這部著作中,詳細羅列了他所發現的所有支持大陸漂移說的證據。該著作的修訂本於1920、1922和1929年陸續出版,並被譯成英文、法文、西班牙文和俄文。在譯自1922年德文第三版的英譯本(1924)中,魏格納的表述「Die Verschiebung der kontinente」被準確地譯為「大陸位移」,但很快就被普遍使用的術語「大陸漂移」所取代。    
  魏格納將自己的論點建立在地質學和古生物學論據的基礎上,而不僅僅是海岸的高度吻合,他著重強調大西洋兩岸地質學的相似性。在他的著作的最後一版中,他引用了來自古氣象學的證據。1924年,他還與科本合作撰寫了一部關於古氣象學的專著,並由此推論地球的極地始終是在遷移的(要詳細瞭解魏格納關於地理學、地質學、生物學、古氣象學、古生物學方面的論點和論據,請參閱哈蘭1973年出版的著作的第2章)。魏格納認為,在中生代並一直延續到不太遙遠的過去。曾存在過一個巨大的總陸地或原始大陸,他將其稱為「龐哥」(Pangaea)。這塊原始大陸後來破裂,龐哥碎片的分裂、位移,逐漸形成了我們今天所處的各大陸的格局。他認為,大陸漂移(或稱運動、移動)的兩個可能的原因是:月亮產生的潮汐力和「極地漂移」力(pohlflucht),即由於地球自轉而產生的一種離心作用。但是,魏格納懂得,大陸運動的起因這一難題的真正答案仍有待繼續尋找。他在他的著作(1962,66)中寫道,大陸漂移理論中的牛頓還沒有出現。這話與當年居維葉、范托夫和其他一些人的心態是多麼的相似。他承認,「漂移力這一難題的完整答案,可能需要很長時間才能找到」。現在看來,魏格納最根本也是最富創造力的貢獻在於,他首次提出大陸和海底是地表上的兩個特殊的層殼,它們在岩石構成和海拔高度上彼此不同這樣一個概念。在魏格納所處的時代,大多數科學家認為,除了太平洋以外,各大洋都有一個硅鋁層海底。魏格納的基本思路後來為板塊構造說所證實。    
  儘管魏格納的大陸漂移理論長時間處於理論革命階段,但這並不意味著他的思想沒有引起注意或沒有追隨者。事實上,當時的情況遠非如此!20世紀20年代,國際科學界就