IX 科學革命的性質和必然性
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&mdash&mdash那種要求決不是科學的正确部分&mdash&mdash才能被愛因斯坦證明是錯誤的。
清除了這些人為的過高要求，牛頓理論從來沒有而且也不可能受到挑戰。
這種論據的某些變種，完全可以使被一個著名的有能力的科學家集團運用過的任何理論免受攻擊。
例如，很有害的燃素說，使大量物理現象和化學現象有了秩序。
它說明了為什麼物質燃燒，是因為他們的燃素豐富，以及為什麼金屬和它們的礦石有這麼多共同的性質。
因為金屬全部是由各種元素同燃素化合而成的，全部金屬共有的燃素産生了共同的性質。
另外，燃素說明了許多反應的原因，在這些反應中，酸是由象碳和硫那樣的物質燃燒形成的。
它也說明了，當燃燒在一份體積有限的空氣中發生時體積的減少，因為空氣吸收了由燃燒釋放的燃素，&ldquo損壞了&rdquo空氣的彈性，正如火&ldquo損壞了&rdquo鋼制彈簧的彈性一樣。
①如果這些是燃素理論家對他們的理論所要求的僅有的現象，那種理論就決不可能受到挑戰。
同樣的論據将滿足曾經完全成功地應用于任何現象範圍的任何理論。
但是，要用這種方法來拯救各種理論，它們的應用範圍必然受到那些現象和觀察的精确性的限制，手頭的實驗證據已經讨論了這個問題。
②隻要再前進一步（一旦邁出了第一步，就很難避免這一步），這樣一種限制就會禁止科學要求&ldquo科學地&rdquo談論任何不是已經觀察到的現象。
這種限制即使在它的現代形式中也禁止科學家在自己的研究中依靠一種理論，再當研究進入一個領域，或者追求某種程度的精确時，過去的實踐和理論都沒有為這種研究提供先例。
這種禁令在邏輯上是不能排除的。
但是，接受這些禁令的結果便會是研究的終結，通過這種研究，科學可以進一步發展。
①詹姆斯·B·柯南：《推翻燃素說》（劍橋，1950年，第13～16頁）；以及J．R．巴丁：《化學簡史》（第2版；倫敦，1951年，第85～88頁），H.邁茲熱：《牛頓、斯塔爾、波爾哈夫和化學學說》（巴黎，1930年）第II部分中，對燃素說的成就作了最充分的和最有好感的說明。
②比較由R．B．勃雷斯韋（Braithewaite）：《科學說明》，（劍橋；1953年），第50～87頁；特别是第76頁，通過一種很不相同的分析所達到的結論。
事實上那問題此刻已經是一種同義反複。
不信奉某一種範圍就不可能有常規科學。
而且那種信奉必須延伸到沒有先例的領域和精确程度。
如果它不延伸，這規範就不能提供還沒有解決的謎。
而且，不隻是常規科學依賴于信奉一種規範。
如果現有的理論隻是使科學家受現有的應用約束，那就不可能有意外事件、反常現象或危機。
但是，這些隻不過是指出通向非常科學之路的路标。
如果對一種理論的合法應用範圍照字義采納實證主義者的限制，告訴科學界什麼問題可以導緻根本改變的機理必須停止起作用。
當這種情況發生時，科學界不可避免地會回到某種很象它的前規範狀态，在這種條件下，所有成員都講究科學，但是在這種條件下，他們的總産品簡直不象科學。
是否真有人對重大科學進展的代價是贊成冒風險犯錯誤呢？ 更重要的是，在實證主義者的論據中展現了邏輯上的空隙，這種空隙會立刻把我們重新引向革命變革的本質。
牛頓力學真能從相對論力學推導出來嗎？這樣一種推導看來象什麼？設想有一組陳述，E1，E2，&hellip，En，他們體現相對論的定律。
這些陳述包含各種變量和參數，表示空間位置、時間、靜止質量等等。
從這些陳述出發，同邏輯裝置和數學一起，可以推導出一整套進一步的陳述，包括某些可以由觀察檢驗的陳述在内。
為了證明牛頓力學作為一種特殊情況是适當的，我們必須給從增添附加的陳述，如（v/e）2<<1，以限制參數和變量的範圍。
然後，這套擴大了的陳述被巧妙地加以處理，以産生一套新的陳述，N1，N2，&hellip&hellip，Nm，這些陳述在形式上同牛頓的運動定律，引力定律等等是相等的。
顯然牛頓力學已經從受到少數條件限制的愛因斯坦力學中推導出來了。
然而這種推導至少在這一點上是不合邏輯的。
盡管見是相對論力學定律的特殊情況，他們并不是牛頓的定律。
或者，除非那些定律在某種程度上重新解釋，他們就不是，而在愛因斯坦的工作以後，這已經不可能了。
愛因斯坦學說E1中的變量和參數，代表空間位置、時間、質量等等，在見中仍然出現；而且它們在那裡仍然代表愛因斯坦的空間、時間和質量。
但是這些愛因斯坦學說的概念的物理參照系同那些牛頓學說的有同樣名稱的概念決不是相等的。
（牛頓學說的質量是守恒的；愛因斯坦學說的質量同能量是可以轉化的。
隻有在相對速度較低時，兩者才能以同樣的方式去測量，而且即使那時他們也一定不能被沒想為相同的。
）除非我們改變從中的變量的定義，我們導出的陳述就不是牛頓學說的。
如果我們真的改變它們，我們就不能嚴格地說，至少不是現在普遍公認的&ldquo導出&rdquo的意義上說導出了牛頓定律。
當然，我們的論據已經說明了為什麼牛頓定律好象在任何時候都是起作用的。
它也證明了比如說一個行動中的汽車司機這樣做是正确的，他仿佛生活在牛頓學說的宇宙裡。
同樣類型的論據常常用來證明向測量員講授地心說天文學是正确的。
但是這論據仍然沒有完成它想要做的事。
那就是說，它還沒有證明牛頓定律是愛因斯坦定律的一種極限情況。
因為在向極限過渡時，不隻是這定律的形式改變了。
同時我們還必須改變基本的結構單元，這宇宙就是由這些基本結構單元組成的，那些定律是适用于這個宇宙的。
改變确立了的和熟悉的概念的意義這種需要對愛因斯坦理論的革命影響來說是主要的。
盡管比從地心說到日心說，從燃素說到氧，或者從粒子到波的變化更巧妙，這最終的概念變化仍舊是以前确立的規範的決定性的破壞。
我們甚至可以把它看成是科學中革命性的重新定方向的原型。
正因為它并不包含引進補充的對象或概念，從牛頓力學過渡到愛因斯坦力學特别清楚地說明了科學革命是概念的變位，科學家就是通過這種概念來觀察這世界的。
這些意見是以證明在另一種哲學觀念中什麼可以被認為是當然的。
至少對于科學家來說，一個被抛棄的科學理論和它的後繼者之間大多數明顯的差别是真實的。
盡管過時的理論始終能被看成是它的
清除了這些人為的過高要求，牛頓理論從來沒有而且也不可能受到挑戰。
這種論據的某些變種，完全可以使被一個著名的有能力的科學家集團運用過的任何理論免受攻擊。
例如，很有害的燃素說，使大量物理現象和化學現象有了秩序。
它說明了為什麼物質燃燒，是因為他們的燃素豐富，以及為什麼金屬和它們的礦石有這麼多共同的性質。
因為金屬全部是由各種元素同燃素化合而成的，全部金屬共有的燃素産生了共同的性質。
另外，燃素說明了許多反應的原因，在這些反應中，酸是由象碳和硫那樣的物質燃燒形成的。
它也說明了，當燃燒在一份體積有限的空氣中發生時體積的減少，因為空氣吸收了由燃燒釋放的燃素，&ldquo損壞了&rdquo空氣的彈性，正如火&ldquo損壞了&rdquo鋼制彈簧的彈性一樣。
①如果這些是燃素理論家對他們的理論所要求的僅有的現象，那種理論就決不可能受到挑戰。
同樣的論據将滿足曾經完全成功地應用于任何現象範圍的任何理論。
但是，要用這種方法來拯救各種理論，它們的應用範圍必然受到那些現象和觀察的精确性的限制，手頭的實驗證據已經讨論了這個問題。
②隻要再前進一步（一旦邁出了第一步，就很難避免這一步），這樣一種限制就會禁止科學要求&ldquo科學地&rdquo談論任何不是已經觀察到的現象。
這種限制即使在它的現代形式中也禁止科學家在自己的研究中依靠一種理論，再當研究進入一個領域，或者追求某種程度的精确時，過去的實踐和理論都沒有為這種研究提供先例。
這種禁令在邏輯上是不能排除的。
但是，接受這些禁令的結果便會是研究的終結，通過這種研究，科學可以進一步發展。
①詹姆斯·B·柯南：《推翻燃素說》（劍橋，1950年，第13～16頁）；以及J．R．巴丁：《化學簡史》（第2版；倫敦，1951年，第85～88頁），H.邁茲熱：《牛頓、斯塔爾、波爾哈夫和化學學說》（巴黎，1930年）第II部分中，對燃素說的成就作了最充分的和最有好感的說明。
②比較由R．B．勃雷斯韋（Braithewaite）：《科學說明》，（劍橋；1953年），第50～87頁；特别是第76頁，通過一種很不相同的分析所達到的結論。
事實上那問題此刻已經是一種同義反複。
不信奉某一種範圍就不可能有常規科學。
而且那種信奉必須延伸到沒有先例的領域和精确程度。
如果它不延伸，這規範就不能提供還沒有解決的謎。
而且，不隻是常規科學依賴于信奉一種規範。
如果現有的理論隻是使科學家受現有的應用約束，那就不可能有意外事件、反常現象或危機。
但是，這些隻不過是指出通向非常科學之路的路标。
如果對一種理論的合法應用範圍照字義采納實證主義者的限制，告訴科學界什麼問題可以導緻根本改變的機理必須停止起作用。
當這種情況發生時，科學界不可避免地會回到某種很象它的前規範狀态，在這種條件下，所有成員都講究科學，但是在這種條件下，他們的總産品簡直不象科學。
是否真有人對重大科學進展的代價是贊成冒風險犯錯誤呢？ 更重要的是，在實證主義者的論據中展現了邏輯上的空隙，這種空隙會立刻把我們重新引向革命變革的本質。
牛頓力學真能從相對論力學推導出來嗎？這樣一種推導看來象什麼？設想有一組陳述，E1，E2，&hellip，En，他們體現相對論的定律。
這些陳述包含各種變量和參數，表示空間位置、時間、靜止質量等等。
從這些陳述出發，同邏輯裝置和數學一起，可以推導出一整套進一步的陳述，包括某些可以由觀察檢驗的陳述在内。
為了證明牛頓力學作為一種特殊情況是适當的，我們必須給從增添附加的陳述，如（v/e）2<<1，以限制參數和變量的範圍。
然後，這套擴大了的陳述被巧妙地加以處理，以産生一套新的陳述，N1，N2，&hellip&hellip，Nm，這些陳述在形式上同牛頓的運動定律，引力定律等等是相等的。
顯然牛頓力學已經從受到少數條件限制的愛因斯坦力學中推導出來了。
然而這種推導至少在這一點上是不合邏輯的。
盡管見是相對論力學定律的特殊情況，他們并不是牛頓的定律。
或者，除非那些定律在某種程度上重新解釋，他們就不是，而在愛因斯坦的工作以後，這已經不可能了。
愛因斯坦學說E1中的變量和參數，代表空間位置、時間、質量等等，在見中仍然出現；而且它們在那裡仍然代表愛因斯坦的空間、時間和質量。
但是這些愛因斯坦學說的概念的物理參照系同那些牛頓學說的有同樣名稱的概念決不是相等的。
（牛頓學說的質量是守恒的；愛因斯坦學說的質量同能量是可以轉化的。
隻有在相對速度較低時，兩者才能以同樣的方式去測量，而且即使那時他們也一定不能被沒想為相同的。
）除非我們改變從中的變量的定義，我們導出的陳述就不是牛頓學說的。
如果我們真的改變它們，我們就不能嚴格地說，至少不是現在普遍公認的&ldquo導出&rdquo的意義上說導出了牛頓定律。
當然，我們的論據已經說明了為什麼牛頓定律好象在任何時候都是起作用的。
它也證明了比如說一個行動中的汽車司機這樣做是正确的，他仿佛生活在牛頓學說的宇宙裡。
同樣類型的論據常常用來證明向測量員講授地心說天文學是正确的。
但是這論據仍然沒有完成它想要做的事。
那就是說，它還沒有證明牛頓定律是愛因斯坦定律的一種極限情況。
因為在向極限過渡時，不隻是這定律的形式改變了。
同時我們還必須改變基本的結構單元，這宇宙就是由這些基本結構單元組成的，那些定律是适用于這個宇宙的。
改變确立了的和熟悉的概念的意義這種需要對愛因斯坦理論的革命影響來說是主要的。
盡管比從地心說到日心說，從燃素說到氧，或者從粒子到波的變化更巧妙，這最終的概念變化仍舊是以前确立的規範的決定性的破壞。
我們甚至可以把它看成是科學中革命性的重新定方向的原型。
正因為它并不包含引進補充的對象或概念，從牛頓力學過渡到愛因斯坦力學特别清楚地說明了科學革命是概念的變位，科學家就是通過這種概念來觀察這世界的。
這些意見是以證明在另一種哲學觀念中什麼可以被認為是當然的。
至少對于科學家來說，一個被抛棄的科學理論和它的後繼者之間大多數明顯的差别是真實的。
盡管過時的理論始終能被看成是它的
