北京大学科技哲学丛书 哥白尼革命 —西方思想发展中的行星天文学 〔美〕托马斯·库恩著 吴国盛张东林李立译 北京大学出版社
《北京大学科技哲学丛书》总序 《北京大学科 技哲 作为哲学二级学科的“科学技术哲学”（简称科技哲学）过去 叫“自然辩证法”，但从目前实际涵盖的研究领域来看，它既不能 丛书总序 等同于“科学哲学”(Philosophy of Science),也无法等同于“科学 哲学和技术哲学”(Philosophy of Science and of Technolog）。事实 上，它包罗了各种以“科学技术”为研究对象的学科，比如科学 史、科学哲学、科学社会学、科技政策与科研管理、科学传播等 等，过去二十多年来，以这个学科的名义所从事的工作是高度 “发散”的：以“科学、技术与社会”(SS)为名，侵入了几乎所有的 社会科学领域；以“科学与人文”为名，侵入了九乎所有的人文学 科：以“自然科学哲学问题”为名，侵入了几乎所有的理工农医领 域。这个奇特的局面也不全是中国特殊国情造成的，首先是世 界性的。科技本身的飞速发展带来了许多前所来有但又是紧迫 的社会问题、文化问题、哲学问题，因此也催生了这许多边缘学 科、交叉学科。承载着多样化的问题领城和研究兴趣的各种新 兴学科，一下子找不到合适的地方落户，最终都归到“科技哲学” 的门下虽说它的“庙门”小一些，但它的“户口”最稳定，而在我 们中国，“户口”一向都是很重要的，学界也不例外。 研究领域的漫无边际，研究视角的多种多样，使得这个学术 群体缺乏一种总体上的学术认同感，同行之间设有同行的感觉。 尽管以“科技哲学”的名义有了一个外在的学科建制，但是内在 的学术规范迟迟未能建立起来。不少业内业外的人士甚至认为 它根本不是一个学科，而只是一个跨学形的、边缘的研究领域。 然而，没有学科范式，就不会有严格意义上的学术积累和进步
哥 中国的“科技哲学”界必须意识到：热点问题和现实问题的研究， 不能代替学科建设。惟有通过学科建设，我们的学科才能后继 白 有人：惟有加强学科建设，我们的热点问题和现实问题研究才能 走向深入。 尼 如何着手“科技哲学”的内在学科建设？从目前的现状看， 科技哲学界事实上已经分解成两个群体，一个是哲学群体，一个 革 是社会学群体。前者大体关注自然哲学、科学哲学、技术哲学、 科学思想史、自然科学哲学问题等，后者大体关注科学社会学、 科技政策与科研管理、科学的社会研究、科学技术与社会(ST)、 命 科学学等。学科建设首先要顺应这分化的大局，在哲学方向 和社会学方向分头进行。 本丛书的设计体现了我们把“科技哲学”作为哲学学科来建 设的构想。我们深知，一个学科特别是人文学科的范式，通常体 现在它的经典著作和教科书中。目前，科技哲学专业的研究生 们还没有公认的必读书目和必修课程体系。我们希望通过本丛 书，为有哲学兴趣的科技哲学教师和学生提供一种可供选择的 方案。 我们的注意力将集中在自然哲学、科学哲学、技术哲学和科 学思想史四个分支学科上，因为这四个子学科是对科学技术进 行哲学反思的核心和基础学科。我们将在这四个学科方向上， 系统积累基本文献，分层次编写教材和参考书。我们希望本丛 书的出版能够有助于推进科技哲学的学科建设，也希望学界同 行和读者不吝赐教，帮助我们出好这套丛书。 本丛书的编辑出版受到“北京大学创建世界一流大学计划” i 经费资助。 吴国盛 2002年12月于燕园四院 2
前 言 前 言 哥白尼革命的故事从前被讲过许多次了，但就我所知，从未 有本书这里所计划的范围和目标。尽管革命的名字是一个，但 事件却是多个。其核心是数理天文学的一个转型，但包含着宇 宙学、物理学、哲学和宗教方面的就念变革。革命的方方百面已 被反复考察，没有那些个研究，本书也许就写不出来。革命的多 元性，超出了靠原始文献进行研究的单个学者的能力之外。但 是，对它们进行基写的种种专门研究和基础工作，都不可避免地 忽视了此次革命的最基本和最迷人的特征：一个来自革命的多 元性本身的特征。 正是因为其多元性，哥白尼革命提供了一个理想的机会，以 发现多个不同领域的概念如何被编织成一个单一的思想织品， 以及导致什么样的后果。哥白尼本人是一个专家，一个关注修 正用于计算行星位置表的高深技术的数理天文学家。但他的研 究方向经常被天文学之外的发展所决定。这其中有中世纪关于 石头下落的分析方面的变化；有文艺复兴时期对一个古代神秘 哲学的复兴，这种哲学把太阳视为上帝的影像；有大西洋的远 航，开阔了文艺复兴时代人的大地视野。就是在哥白尼的著作 出版之后的时期，不同思想领域也出现过更强的同源关系。尽 管他的《天球运行论》主要由数学公式、图表组成，但它只可能被 那些有能力创造新的物理学、新的空间概念和人与上帝之关系 的新观念的人们所吸收。像这样创造性的学科交叉的纽带，在 哥白尼革命中扮演了多种多样的角色。检验这些纽带以及它们 对于人类知识增长的影响时所采用的目标和方法，共同地限定 】
哥 了专业化的解释。 因此，本书对于哥白尼革命的叙述是要去显示这场革命的多 ⑧ 元性意义，并且这个目标可能是本书最为重要的新颖之处。然 而，对这个目标的追求需要第二种创新。本书一再地侵犯将“科 尼 学”听众与“历史”或“哲学”听众隔离开来的制度化的分界。也许 它可以被看成两本书，一本是论述科学的，另一本是有关思想史 革 的。 然而，科学和思想史的结合在处理哥白尼苹命的多重结构 时是必不可少的。这场革命集中在天文学，所以，如果没有对那 命 些作为行星天文学家工具的数据和概念的牢固把握是不会理解 这场革命的本性、时间分布和原因的。天文学的观测和理论构 成了基本的“科学”成分，这在前两章会占很大比重，并且会在本 书的其余部分中出现。但它们并不是这本书的全部。行星天文 学从来就不是一个有着不变的关于准确性，充足性和证据标准 的完全独立的研究事业。天文学家也在其他科学领域接受训 练，并且也忠于各种各样的哲学和宗教体系。他们的许多非天 文学信念在先是推迟再后来成就哥白尼革命方面一直起着重要 的作用。这些非天文学信念构成了我的“思想史”部分，在第二 章以后，它和科学的部分并行叙述。对本书的目标而言，两者同 样基本。 此外，我并不相信这两个部分有真正意义上的区别。除了 个别论著之外，科学与思想史的结合是一件与众不同的事情。 最初它看上去可能不太协调，但这并非内在的不相容。科学的 概念是观念，所以它们也是思想史的课题。它们之所以没有以 这种方式被对待，仅仅是因为没有史学家受过处理原始科学资 料的技术训练。我自己非常肯定的是，由观念史①家所发展出 来的技巧能够产生一种理解，以致科学不再以别的方式被接受。 ①inelleclual history(思想史)与history of idea(观念史)意思相近，与之相对的 是socbistory(社会更)n—泽者注 2
虽然还设有基本的著作能完全地证明这一命题，但这本书至少 前 可以提供初步的证据。 它确实已给出了一些证据。本书是在自1949年以来每年 作为哈佛学院的科学通识(General Education)课程之-而做的系 列讲演中成长起来的，那次技术性的和思想史性的材料相结合 的应用相当成功。由于这门通识课程的学生并不打算继续研究 科学，他们所学到的技术性事实和理论，主要是作为范式而非诈 为本来就有用的信息片段。而且，尽管技术性的科学材料是基 本的，它们也只是在放入了一个历史和哲学框架中才开始起作 用，在这个框架中它们阐明了科学发展的道路、科学权威的本性 以及科学影响人类生活的方式。一旦放入那样的框架中，哥白 尼的体系或其他任何科学理论就会与比科学家群体或者大学生 群体广阔得多的听众群发生关联。尽管我写本书起初的目的是 为哈佛或其他学校诸如此类的课程提供读物，但这本书并非教 科书，它也是写给普通读者的。 有许多朋友和同事以他们的建议和批评帮助本书成形。但 在本书中留下最大或最有意义印记的当算柯南特(James B.Co namt)①大使。与他一起工作，使我第一次相信历史研究会产生 出对科学研究的结构和功能的崭新的解释。如果没有由他引导 的我自己的哥白尼革命，也就不会有这本书和我的其他科学史 方面的论文。 柯南特先生还阅读了本书的草稿，前面几章留下了他许多 建设性的批评的印记。其他将在本书这里或那里找到他们有益 建议之影响的人包括：波亚丝(Marie Boas)、科恩(I.B.Cohen)、 吉尔墨(M.P.Gilmore)、哈恩(Roger Hahn)、霍尔顿(G.J. Holton)、肯博(E.C.Kemble)、里克贝勃(P.E.LeCorbeiller)、纳 ①柯南特(James Bryant C6nt,1893一1978)曾于133一1953年间担任哈佛大 学校长，对于在哈佛推行通识教育贡献很大，也十分重视科学史教学和研究。 955一157年出任美国驻联邦德国大使。一译者注 3
哥引 什(L.K.Nash)、华生(F.G.Watson)。每个人都至少对一章运 用了他们批评的天才，一些人阅读了全部初稿，所有人都使我避 色 免了许多错误或模糊之处。汉孟德(Mason Hammond)和钱博斯 (Mortimer Chambers)的指导使我那些偶尔为之的拉丁译文有了 尼 质量保证，没有这些指导就不会有这些保证。费儒勒(Arolfo Ferruolo)首先向我介绍了菲奇诺(Ficino》的《论太阳》(De Sole), 華 并告诉我哥白尼对于太阳的看法是一种文艺复兴传统的不可分 割的部分，这个传统在艺术和文学中比在科学中更为显著。 书中的插图展示出技巧与耐性，多利女士(Miss Dolly)把我 命 含混的指示翻译和再翻译成可表达的符号。我的原稿既不符合 科学出版物的规范，也不符合历史论著出版的规范，埃尔德(J. D.Eder)和哈佛大学出版社的职员在原稿费力的转变过程中， 给予我持久的和同情的指导。索引证明了查尔斯(W.】. Charles)的勘奋和才智。 哈佛大学和纪念康金海姆基金会(John Simon Guggenheim Memorial Foundation)的共同慷慨给了我年假，使我的大部分手稿 被准备出来。我也要感谢加利福尼亚大学的小补助，帮助我完 成了手稿的最后准备和付梓出版。 我的妻子是此书进展中热心的参与者，但这种参与还只是 她所做贡献的最小部分。脑力劳动在家庭事务中特别对于他人 来说是最为任性的一件事情。如果没有她持续的宽容和忍耐， 就不会有此书的出版。 托马斯S.库恩 伯克利，加利福尼亚 1956年11月 第七次印剧的说明：这一版包含了许多对早期哈佛版本中由于不慎所造 成的疏忽的更正和文本改动。在这一版及以后的版本中，先前在Random House和Vintage平装版本介绍的所有变化都包括在吟佛平装本中，并在早 期平装版本的基础上略傲做了小的修改。 ●4
序 xJii 序 言 在欧洲铁幕①的西部，教育中的文艺传统(literary tradition) 仍然流行。一个受过教有的男人或女人需要掌握多种语言并保 有欧洲艺术和文学的应用知识。我所说的应用知识，并不是那 种对古代和现代经典的学者式的把握，也不是对风格或形式的 敏锐的批判性判断；我想说的是可以在适当的社交聚会中轻易 地运用于交谈中的知识。以小心划定的文学传统为基础的教育 有一些明显的好处：当淑女和绅士谈话的时候，占总数百分之五 到十的受过教育的人与其他人几乎自动地明显地区别开来。对 于那些真正享受艺术，文学和音乐的人来说，这里有一种团体认 同的舒适感。对于其他那些感觉是强要进入这类话题的谈论的 人来说，他的操练空间很容易被限制：不需要太多的努力就能让 在学校中费力学到的部分知识保持新鲜。进入一个欧洲民族的 文化传统的费用是在一个人年轻的时候一次付清的。理论上 讲，这个费用是在专门学校里八九年的艰苦学习，那里的课程以 希腊和罗马的语言和文学为中心。我说“理论上”是这样，是因 为实际上本世纪对现代语言的研穷已经侵袭了对希腊语的研 究，以及一定程度上也侵袭了拉丁语的知识。但对少数在致力 于研究欧洲语言和文学的长学制学校里培养出来的人来说，这 些变化并未从根本上改变基本的教育观念。 对这种教育类型的打击来来回回至少~个世纪了。物理科 ①指第二次世界大战后在苏联集团和西欧之间设置的不事、政治和意识形态 土的屏障。一译者注
哥 学要在课程中古更大比重的主张被强调，这种主张通常是与那 些以现代语言取代古代语言的要求相联系的。数学的地位三经 白 无可置疑，这是因为多年来，包括微积分在内的对数学的通盘研 究已经被接受为所有作为大学预料的专科学校必定要设立的一 尼 门课程。数代以前，作为对古典课程的一个界线分明的替代，基 于物理、化学、数学和现代语言的学习课程被提了出来。但古典 蜜 课程的拥护者仍然活跃、有影响力。在德国，至少已有-一系列的 折衷方案看上去好像是这一个争论的结果。但出于所赋予语言 命 研究的重要性，以至于我们还不得不说文艺传统仍然占据着统 治地位。甚至在那些把主要时间用于科学研究的学校中，要说 科学传统已取代了文艺传统也是不对的。人们可能会说德国学 生在进入大学时已在不同程度上具备了相当多的物理科学知 识，然而这种知识是否会接下来影响那些不再进行科学研究的 学生的态度，至少还是未定的问题。看起来很少或根本没有考 虑到改变教育模式以使那些不从事科学的人对科学有更好的了 解。确实，如果那些主要接受文艺教育的人们问理解科学对于 除科学家和工程师之外的人是否重要，那并不奇怪。 在美国，作为教育基础的欧洲文艺传统差不多一百年前就 消失了，或者说被改造得面目全非。但是它并没有被以物理、数 学、现代语言为基础的教育所取代。有人也许会说根本就汝有 什么取代。无论如何，一直不断地有尝试以期为国家的文化生 活提供广阔的基础一广阔到足以包含物理学、生物学和社会 科学以及盎格鲁一萨克森的文艺传统，并且关注来自不同文明 的文艺形式。这种尝试是要去直接塑造民主政体下热心参与国 家文化发展的未来公民，但它是否创造了一个对于美国的精神 生活充分有益的煤介还是值得考虑的问题。但设有人能触否 认，这些尝试的动因毫无例外的是想努力为科学传统找到合适 的位置。 然而，不论在美国还是欧洲的现代学校中，经验已经表明要 将科学学习置于与文学、艺术、音乐的学习相同的地位是何等困 ●2
难。一名科学家或工程师也许有能力兴致勃勃地参与到一幅绘 1序 画、一本书或一幕戏剧的讨论中，但是，要让主要是非科学家或 言 非工程师的一群人去谈论有关物理学的问题是非常困难的。 (我应当首先否认教育的目的是为了便于交谈，不过在社交聚会 上听一听也许还是一种可以允许的诊断方法)。 很明显，在学校或学院中学习科学和学习文学不会在学生 心中留有相同的东西。就人类的需要来考虑，金属的化学的知 识与莎士比亚戏剧的知识是两种完全不同的知识类型。当然， 并非必须要举一个自然科学的例子，上句中的“金属化学”可以 用“拉语法”来代替。用非常简单的术语来说，其区别在于，莎 士比亚的戏剧曾经并且仍然是无尽争论的主题，在这些争论中， 其风格和人物被从一切可以想像的角度加以评论，激烈的赞美 和斥责的言辞不绝于耳。但没有人会赞美或责维金属或金属盐 的行为。 不只是要把科学作为一样系统的知识进行学习，也不只是 去理解科学理论，而是要让受过教育的人去准备接受那个至少 仍作为美国文化之基础的文艺传统旁边的科学传统。这就是之 所以将科学融进西方文化的困难在几个世纪中不断增加的原 因。在路易十四时期，科学团体被建立起来，科学中的新发现和 新理论较之今天更易为受过教育的人所接受。直到后来的拿破 仑战争，情况还是如此。19世纪初叶，戴维爵士(Sir Humphrey Day)通过壮观的实验演示的化学讲演，使伦敦社会为之倾倒。 50年后，法拉第(Michael Faraday）使来到伦敦皇家研究院礼堂听 x他演讲的听众，不论年老或年少，都兴奋不已；他的关于蜡烛化 学的演讲是科学普及的经典范例。在我们这个时代，并不缺乏 沿着类似路线的尝试，但需要克服的障碍却在逐年增多。那种 壮观的讲台实验不再像它们以前那祥令老于世故的听众惊奇和 兴奋，大型工程几乎每天都胜过它们。当今的科学有太多的新 鲜事物、太难以理解，以致不能成为外行人交谈的话题。科学进 展是如此之快，前沿领域是如此之多，以致外行被科学新闻手得 3●