- 常態科學
- 常態科學如何產生?
- 常態科學
意指以過去的科學成就為基礎所從事的研究，這些科學成就是某一科學社群的成員在某一段時期所公認的進一步研究的基礎 - 典範(Paradigms)
具有兩個特徵的科學成就：
1.作者的成就實屬空前，因此能從此種科學活動中的敵對學派中吸引一大群歸附者
2.作者的著作中仍留有許多問題留待後人解決 - 學者們透過研究典範進入其所屬的科學社群，信奉共有的標準與規範。
這種信守的態度以及共識，稱為常態科學。 - 常態科學的本質
常態科學的研究目的在於闡明典範提供的現象與理論(精煉典範)，而非發現新現象 - 精煉典範
增進事實與典範預設兩者間之吻合度 - 常態科學－理論與實驗工作欲解答的所有問題
- 典範會指出有助於了解事物本質的事實－典範決定研究主題
如行星週期、波長與光譜強度等 - 證實理論與自然相符合－典範決定儀器的設計
如設計望遠鏡證實哥白尼的攝動現象、阿特屋證明牛二 - 精煉典範與實驗－解決理論中含糊之處，並試著使其更精確
如精確常數、尋找數學關係式，或者設計不同的實驗，利用熱液說來解釋 - "常態科學"是解謎活動
當一個科學社群接受了一個典範之後，同時也接受了一組隨著典範而來的研究主題、儀器、判准等，透過研究特定的謎題，而得以擴增典範的應用範圍以及精細度。
作者認為常態研究傳統的通慣性源自科學家所共有的典範，而不是規則、假定、或觀點的理由。其認為規則源自典範，但即使沒有規則，典範也能指導研究。 - 典範的優先性
- 典範
仔細研究某一時期、某一專門研究的歷史，即能發現一組反覆出現而近於標準的範例，掩飾各種理論在觀念上、在觀察上、及在儀器上的應用。
這組範例就是該科學社群的典範。
而確定某一門科學的規則，則是確立典範後的工作。
典範沒有標準詮釋，以及無法從典範中找出社群同意的規則，都不影響典範的地位，亦即典範存在，不代表規則也存在。
論點：典範無須規則的介入便可以決定常態科學的內容
理由： - 家族相似性
- 科學教育往往以理論附加範例的方式加以教授，模仿過去科學社群的範本來學習科學
- 當科學社群產生對某個問題的共識之後，研究才能繼續在沒有規則的情況下進行
- 不同科學社群對於同一個典範，會有不同的詮釋，也因此某個社群的科革並不一定會傳播到其他科學社群。
- 異例和非常態科學
- 異常現象與科學發現之產生－新發現
- 常態科學
是一個高度累積性的事業，目標在穩定地擴張科學知識的精度及廣度。
當典範越精確、越廣泛，也是異常現象越容易發生的時機。
而當實驗與暫用理論符合時，才有發現可言，典範也於焉發生。 - 異常現象的出現，即是自然無法符合典範的判斷，然而，在典範還沒有調整完成之前，或是還沒轉移到新典範時，這異常現象都不能算是新事實。
以氧氣(O2)舉例：
燃素說／普利斯特里：除去了燃素的空氣
酸素說／熱液說／拉瓦錫：氧是酸素，而氧氣是酸素與熱質的化合物
(1810年之後，化學界拋棄了酸素說，而1860年之後，拋棄了熱液說)
上述兩者的共通點在於採用同樣的程序判準，來測試與空氣的相似度，因此排除了氧氣存在的可能。 - 新發現事件的出現特徵
- 先察覺到異常現象
- 分辨與了解異常現象是同一個逐步發展著的過程
- 最後發生典範所規定的範疇與程序的變遷，期間會有阻力的發生
- 危機與新理論的建構－新發明
- 問題意識：為什麼常態科學會產生足以改變"典範"的理論?
因為我們已知常態科學活動，不但不預期發現新事物，更不鼓勵發現新事物 - 三個例子
- 托勒密天文學→哥白尼天文學
- 燃素說→氧化說
- 牛頓的絕對空間→愛因斯坦相對論
- 新理論皆在常態科學的解謎工作遭遇重大挫折之後才出現，不一定是新問題，亦有可能是早已存在的問題。
危機的產生，不僅取決於技術性，也有社會性的呼籲。而典範的崩潰與百家爭鳴則是危機的徵兆。 - 對危機的反應
- 問題意識：危機是新理論出現的必要先決條件，那科學家對危機的反應是？
- 主張：一旦某一科學理論成為研究典範之後，除非另有一個理論能取代它的地位，科學家絕不會放棄這個理論。
意味著，科學家不僅是根據典範與自然的比較，同時也有典範之間的比較。 - 反例的意義
在危機出現以前，反例僅僅是個典範與自然之間的契合問題，是個需要修改的小細節，而不是需要整體翻修的大問題。
如牛頓首次計算月球近地點運動之後的六十年，預測值只有觀測值的一半，卻沒有人認真懷疑牛頓理論的修訂，最後由克萊勞證明是數學的缺陷而不是牛頓理論的缺陷。
另一個水星軌道的問題，最終由廣義相對論解決。
兩個反例，不同的結果，顯見科學運作並非反證論的那樣簡單。 - 危機始於典範逐漸模糊不清、常態規則逐漸鬆弛，反例從一個謎，成為一個受人關注的異常狀況。
危機結束的三種方式： - 被常態科學吸納
- 放到一旁，來日再戰
- 新典範的出現，舊典範被替換
- 典範的轉移如同視覺蓋士塔(visual gestalt)
之間的過程不是一個累積性的過程，而是在一個新基礎上重新創建研究領域的過程。
兩者之間有許多交集，但不完全一樣，且視野、方法及目標都不同
非常態研究(常態科學崩潰)的判準與新典範的成立無關，兩者應分別看待。 - 科學革命
- 科學革命的本質及其必要性
- 問題意識：為什麼典範的變遷就是革命，與政治革命有什麼相似？
典範辯論的價值問題只有用常態科學以外的判準才能回答，使其呈現出革命特色。 - 何以消納了一個新現象後，一定得放棄舊典範呢？
因為在揭發現象之舊典範，與能消融異常現象使之成為正常現象的新典範之間，必定有衝突存在。 - 三種能引發新理論的現象
- 現存典範已經妥予解釋的現象，但很少成為創建新理論的出發點
- 以現有典範能了解其本質，但細節要等典範精煉之後才能瞭解
- 精煉典範失敗後，發現異常現象且無法被現有典範消納
- 科學革命－把科學家用以觀察世界的觀念網路予以更新
是科學發展過程中的非累積性事件，其中舊典範全部或部分被一個與舊典範完全不能並立的嶄新典範所取代。
在科學發展與政治發展中，一種能導致危機的不對勁的感覺是造成革命的先決條件。而那種不對勁的感覺是僅有那個領域的人才能察覺。
科學革命之後新的常態科學傳統，與先前的傳統不但在邏輯上互不相容，而且兩者經常在實際上不能以某一客觀尺度來衡量。
如同牛頓力學不能化約為愛因斯坦力學中的特例，因為兩者在基本的名詞定義有落差，如牛頓定義的質量是恆定的，愛因斯坦力學中的質量則會隨速度改變。 - 革命是世界觀的改變
- 問題意識：常態研究的科學家與革命時期的科學家有什麼差異？
- 例如：
- 哥白尼典範之後的五十年，天文學家在與過去相同的天空，看到了更多以往沒看見的東西，顯見典範的影響。
- 在霍克斯必的大型儀器放大了靜電排斥的效應之前，沒人看見靜電排斥效應
- 在亞里斯多德的典範中，相信一個重物的運動來自他的本性(受約制的落體)，他看重的是物體移動的距離與時間
在經院學者的推力典範中，成為伽俐略的單擺運動，他注重的是半徑與週期 - 這樣的改變，並不能說是對個別、固定資料的重新詮釋，
每一種詮釋背後都預設了一個典範，然而不同典範下的探究，不能僅以"不同詮釋"來說明，那是整個世界都改變了
(個人的理解是，詮釋這個詞彙重視的是你對那個物體的看法，然而，我想作者是想要強調那個物體在整個世界的位置，而你對世界看法的改變，影響你對那個物體的看法。)
"看到氧而不是除去了燃素的空氣，電容器而不是萊頓瓶，單擺而不是受約制的落體，都是科學家對於一大群相關的化學、電學、或動力學現象的視覺所發生的整合性轉變中的一部分，典範同時決定了經驗的大部分領域" - 革命無形
- 問題意識：為甚麼革命幾乎是不可見的？
因為科學家與一般人對創造性的科學活動的印象，受到教科書、通俗著作以及哲學著作，三者皆紀錄過去革命後的穩固結果，也掩蓋了科學革命的存在與意義。
這些著作傳達出"科學透過一連串的個別發現、個別發明達到現狀，把這些個別的事件集中在一起便構成了現代專技知識的整體"如同砌磚建樓一般。 - 教科書
著重傳達一個當代科學語言的詞彙與語法 - 通俗著作
用一套日常語言來描繪科學的成果 - 科學哲學的著作
分析已經完成的科學知識體的邏輯結構 - 革命的解決
- 問題意識：新典範如何替換舊典範？
解決問題的能力、個人美感
僅僅是科學的危機很難讓科學家去接受一個候選的典範，而必須訴諸其他的因素。
改變不是一蹴可就，而是逐漸的。 - 不可共量的三個面向：基本定義、儀器與詞彙、世界觀
新典範由舊典範產生出來，所以通常他們有許多共同的詞彙與儀器、工具，無論是觀念上的或是操作上的。
但是新典範很少以傳統的方式去應用那些借過來的元素，在新的典範中，老的詞彙、觀念與實驗間彼此有一種新的關係。 - 通過革命的進步
- 問題意識：為什麼科學能一直穩健的發展，而與藝術、政治、哲學的發展卻不相同？
- 因為大部分時間並沒有許多互相競爭的學派在質問彼此的目的與標準，這使得一個常態科學社群的進步更容易被察覺。
- 也沒有其他專業社群像科學那樣，個人的創造工作完全是像這一行業的其他成員來評估。
- 教育過程，科學已教科書為主，社會科學則以經典、論文為主
- 在正常的情況下，一個科學社群是一個極為有效的解謎工具，這些謎題都源自他的典範。因此，解決這些問題的結果必然是進步。
- 問題意識：為什麼進步總是很明顯地隨著科學革命的發生而發生？
- 科學的存在有賴於將在典範中選擇的權力授予一種特殊的社群中的社員。而這樣由科學專家組成的社群，會盡其所能的使他能夠精確而細緻地處理的資料抱持繼續不斷地增長，其保證了被解決的問題以及精確度都不斷地成長。
- 作者認為科學的發展過程是一個從原始的出發點演化的過程，這過程中各個連續階段的特質，是對自然的了解越來越細密、越來越深入。然而這樣的進展，並不朝向任何目標，也不朝向真理。
可以類比於生物的演化。 - 問題：那這樣的演化，我們要怎麼說明他的成就意義呢？
科學社群必然是一個特殊的社群，科學社群是世界的一部分，這個世界也必然具有一些特殊的性質，那些性質我們也不知道。 - 後記－1969
- 典範與社群結構
- 一個典範由一個科學社群的成員所共享，亦即，一個科學社群由共享一個典範的人組成。
一個典範支配的是一群行動者，而不是一個科目 - 典範是團體信念的集合體
- 作者用"科學基質(disciplinary)"來替代"典範"，其組成份子包括:典範、典範的成分、或具有典範性質的團體信守對象。
- 學科的－指涉一個特定的學科的工作人員所共有的財產
- 基質－由各種種類不同的元素組成
- 符號通式
如F=MA(牛頓運動定律) - 形上典範
如熱是物體構成部分的動能等，一種對某個模型的信心
這些信念決定謎題與解答 - 價值
在不同研究方式之間或是危機出現時，才特別彰顯出來，如一致性等
兩個特徵： - 即使一個團體的成員不以同樣的方式應用共享的價值，他們仍是群體行為重要的支配因素
- 應用共享價值時，個人之間的差異性也許具有對科學十分重要的功能
- 典範(範例)
如科學教育中所教授的範例 - 典範是共享的範例
透過不同的範例，我們學會將其看成相似，看成同一科學定律的應用。
如"能量守恆"能應用在斜坡上的球、單擺、白努利定律上 - 默會的知識與直覺
- 有些讀者認為作者將科學的基礎放在"不可分析"的個人直覺上，而作者表示：
- 即使談的是直覺，也不是個人的直覺，而是一個成功的團體的成員經過考驗的，共同擁有的財產
新手掌握這些直覺的方式，是透過訓練，這種訓練是他為加入這個團體所做的準備的一部分 - 那些直覺並不是不可分析的
- 作者進一步表示那些直覺是不能透過分析例題來抽出來的，不是能用一套判準來說明的事情。當以規則或判準來分析時，意味著這是可以控制的，然而那是無法控制的，我們只能透過訓練來"意會"到那種感覺
也因此，作者一直反對將知覺當作一個詮釋過程(那是一種無知覺)
"極不相同的刺激能產生同樣的感覺，同樣的刺激能造成不同的感覺"
(我自己是覺得說，一個具體的事物，在兩群人心中，造成兩種不同的知覺經驗，作者關注到的是物體→知覺經驗這個過程，而詮釋是接收到知覺經驗之後的事情。)
如同觀看雲室時，有人看到雨滴，有人看到電子 - 範例、不可共量性、與革命
- 作者主張參與科學辯論的各派不可避免地會以不同的眼光看待某些對方舉出的實驗或觀察情境。因為他們用以討論這些情境的詞彙大都相同，他們必然會以不同的方式運用某些這類字眼指涉自然，也因此，他們彼此間的溝通不可避免地只是不完全的。
- 每一個人都學會了將別人的理論與結果譯成自己語言，同時也能以自己的語言描述使用那個理論的世界。這正是科學史家在處理過時的科學理論時所做的。
- 作者認為從前典範到後典範的改宗過程，那種心理上的過程是值得分析的。
不是邏輯上的辯論能說明的。 - 革命與相對主義
- 作者認為科學發展和生物演化一樣，是一個不具方向、且不可逆的過程。後出現的科學理論，在一個往往很不同的應用理論的環境中，比先前的理論表現出更好的解謎能力。
作者否定的科學的進展意味著面相真理的靠近，或是貼近"實在"
(如此一來，那解謎能力、預測能力的細緻化意味著甚麼?實用主義上的進步，而非實在論上的進步?)
但這樣還算是不具方向嗎? - 科學的本質
- 作者強調做與其他領域中的對應社群的比較研究。
- 一個特定社群如何選擇他的成員?
- 這個團體中的社會化過程或階段是怎麼樣的?
- 這樣團體把什麼看作他的集體目標:什麼樣的個人或團體偏差他會容忍;他又如何控制不容許的偏離現象?
2019年9月27日 星期五
《科學革命的結構》之筆記
孔恩(Thomas S. Kuhn)著，程樹德、傅大為、王道還等譯，《科學革命的結構》，臺北市：遠流，1994
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