托马斯库恩范式转换 俞力洋

托马斯库恩的范式转换
（学号：0617242 姓名：俞力洋专业：机械工程）
摘要：托马斯·库恩科学革命的结构在马克思主义和历史主义的基础上，“扬弃”了证伪主义和逻辑实证主义，定义了“范式”----这一新的科学哲学模式。

库恩力图表明：我们在一些基本方面已经被一些陈旧的“范式”所误导，而科学革命的本质就是旧“范式”全部或部分地被一个与其完全不同的新“范式”所取代。

之所以将这种新旧“范式”之间的转换称之为革命，一个机其明显的方面是，科学共同体中某一小部分人逐渐感觉到现存的、起引导作用的“范式”已无法有效的探究自然界的某一方面，因此，必须用革命的手段、改变看待问题的角度总结出更加正确的、新的常规科学。

关键词：库恩；范式；科学革命
正文：1947年，库恩以哈佛大学物理学博士研究生的身份开始其学术生涯，后来库恩将自己注意力从物理学转移到科学史方面。

库恩最基本的目的是要敦促学术界改变对熟悉资料的看法和评价。

如果我们总是考察和验证那些从经典著作或教科书中得出的、旧规老套的科学成就，而反对个别有足够理由支撑的新的客观结论视之若无物，甚至极力打压，那么新的科学观将永远无法诞生。

如此一般，那科学的发展就变成了无数科学家对已有科学成就的编年史梳理以及对阻碍科学累积的“错误”和“神话”进行解释和描述。

但是，科学史不是编年史学科，也不是科学累积发展观。

因为研究牛顿是哪一天被苹果砸中的、勾股定理是谁先想到的是毫无意义的，并且那些被贴上是“错误”和“神话”标签的结论从某些角度来考虑确是更加符合客观实际，而大多数的科学家却视若无睹而继续着他们对科学的编年史累积的大学问。

然而，这样的选择将很难把科学发展再看做是一个知识添加而增长的过程，同时这无疑也阻碍了科学的进步与发展。

库恩发现，一些基本观念，特别是一些经典著作或教科书上用于教学的、“言之有理”的观念与如今历史研究所展现的事业完全不相符。

比如，人类在2006年之前一直坚信不疑地认为太阳系有九大行星，而这一观点在经历了很多年的科技进步和外部环境变化后受到质疑。

由于美国天文学家当时错估了冥王星的质量，后来还发现冥王星虽然质量足够大且能依靠自身引力使天体呈圆球状，但是
冥王星没有能够清空其轨道上的其他物体。

因此，2006年8月24日，冥王星降级为矮行星，九大行星随之变为八大行星，还在当时的国际天文大会上给行星下了一个明确的定义。

这就是旧“范式”不能正确描述当下人类研究的新的科学事业而催生的新“范式”。

这些曾经是并且现在依然被人们相信的、基本的科学理论，是由科学家们在已有陈规老套的科学成就的基础上亲手描绘的科学形象（不可避免地是说服和教育），在如今环境改变后，已然失去其逼真性，甚至根本不符合这些书所产生的科学事业。

再比如，300年前，燃素说主张一切可燃物中都存在燃素，可燃物的燃烧是由于其内释放燃素的与空气结合而发光发热，并且认为物质的化学变换过程就是物质释放或吸收燃素过程，燃烧中逸出的燃素消散在空气中，植物能从空气中吸收燃素，动物又从植物中获得燃素。

在这一范式的影响下，研究者们会着力通过观察和实验解释和描述各种燃烧情况，例如，煅烧锌时燃素从中逸出生成白色的锌灰；酒精是水和燃素的结合物，酒精燃烧后释放燃素便剩下了水，燃烧后由于释放了燃素质量会减小。

但是，燃素说解释不了金属燃烧后增重的事实，你会发现铝镁合金在氯气中燃烧时质量会增加，对于这种“例外”，当时的研究者们感兴趣的不是去研究新现象、总结新范式、预测新发现，而是想方设法微调原来的范式去维护原有范式。

当这一范式下出现了越来越多的不能解释、描述和预测的例外，这使得燃素说进入到危机阶段。

最终，在1775年，法国化学家拉瓦锡在氧的发现基础上提出燃烧的氧化学说。

氧化说指出，物质燃烧（包括金属煅烧）不是分解反应，而是与空气中氧的化合反应。

它既解释了燃素说所能解释的所有现象，又解决了金属增重这个难题。

燃素是一种不可捉摸的神秘物，而氧则是具有确定性质、可量度、可采集的气体物质。

氧的存在已是无可怀疑的事实，氧化说这一新范式最终取代了曾风靡一时的旧范式燃素说，这就是化学史上的“化学革命”。

而在新范式的框架下，科学研究又会被常规化，直到新范式框架下又复现了不可解释、描述和预测的例外，这时会有某个或某些科学家开始站出来质疑该范式，通过改变看问题的角度，总结新的科学，从而催生更新的范式革命，进入新的常规科学时期，依次循环更替。

这就是库恩提出的科学发展的阶段模式：前科学时期——常规科学时期——科学危机时期——科学革命时期----新常规科学时期。

这也就提醒我们不应过度将注意力放在科学革命阶段而将科学史变成科学巨人的历史。

相反，我们应该关注常规科学研究中的普通研究者，因为正是他们
发现和迎接的新范式促进着科学技术的进步。

科学技术哲学包罗了各种以“科学技术”为研究对象的学科，其研究领域漫无边际，研究视角多种多样，使得同行之间对另一方的研究也不了解，因此迟迟未能建立“科技哲学”的内在学术规范。

但是致命的是，没有相应的学科规范，就不会有严格意义上的学术积累和进步。

另外，在研究方法上，卡尔·波普尔从分界和归纳问题进行探讨，批判了维也纳学派的实证主义提出了自己批判理性的“证伪主义”，在此基础之上又提出试错法为核心的科学发展动态模式，对当时科学哲学界盛行的逻辑经验主义产生了巨大的冲击。

受他的影响，科学家们也都认为人类知识的精华不在于去证实什么，而在于去证伪什么，即“可证伪性”是判断科学真伪的主要标准。

如果某一假设不能提供其被证实或被证伪的方法，那它不仅不是科学，甚至都没有存在的意义。

库恩对波普尔的批驳非常彻底，他“扬弃”了证伪主义和逻辑实证主义，定义了“范式”----这一新的科学哲学模式。

库恩认为，一个理论或命题是不是科学理论，关键看其有没有形成统一的科学“范式”，而科学的发展也不体现为科学理论从逻辑上被经验“证实”或“证伪”，而在于“范式”的转换替代。

库恩认为范式是“科学家共同体”的成员们所“共同具有的东西”，他们有共同的科学信念、共同的研究传统、共同的“理论框架和方法模型”、共同使用的“工具、仪器”，因此他们具有相同的范式（相同的基本理论、基本观点、基本方法）。

这也就是说，“范式”决定了“科学共同体”的形成，规定着科学家共同体的研究传统、研究方向、研究范围、研究目标，都在一段时间内为以后的实践活动规定了一个研究领域的合理问题和方法。

比如历史上的“地心说”范式，“日心说”范式，牛顿动力学范式、哥白尼天文学范式等，他们的这些成就吸引了无数的追随者，并且这些成就也为追随者带来了许多有待解决的问题，从而也就形成了各自的“科学共同体”，各自的“范式”为科学家提供了研究问题和解决问题的基本模型和框架，并规定了该范式下本科学的发展方向。

另外，库恩认为不同范式之间是互不兼容的，也就是说八大行星和九大行星的说法不可能同时成立，氧化说和燃素说也不可能并立存在，而且新、旧范式也不能用客观标准来评价优劣，一个范式内的视角不能理解另一范式内的视角。

比如，牛顿力学可以解释斯诺克球撞击和行星的运动，而解释比原子更小的粒子的运动则需要量子力学。

因此无法用一个统一标准来评价牛顿力学范式和量子力学范式的优劣。

而范式的广为传播也培养出了人们的转换意识和革命意识，从而促
进范式的替换、累积和科技的进步。

结语：总的来说，科学的发展根本不是单纯的知识累积的过程，也会发生剧烈的变革——科学革命，使新旧范式得以转换，这种转换对恪守旧规的科学家进行得十分艰难，对于他们来说，新“范式”、新理论将改变常规科学原来实践的许多规则，他们也就不可避免地被要求重新审视他们已经完成的许多科学工作。

但是我们必须清醒的认识到科学革命的重要性，因为“偏见比无知离真理更远”。

这就要求科学家在常规科学时期的收敛式思维和科学革命时期的发散式思维之间保持一定的张力，克服心理上和思想上的保守性，坚持用辩证唯物主义的世界观，勇于承认和追求新范式、取代一个又一个的新常规科学，这样才能有更大的发现和创造。

参考文献：
[1]托马斯·库恩，著，金吾伦，胡新和，译.科学革命的结构[M].北京：北京大学出版社，2003.
[2]托马斯·库恩，著，范岱年，纪树立，译.必要的张力[M].北京：北京大学版社，2005.
姓名：俞力洋
时间：2018年2月27日20:49:53。