書評隨筆：《科學革命的結構》與《利維坦與空氣幫浦》
◎洪靖
右：《利維坦與空氣幫浦》（Leviathan and the Air-Pump），Steven Shapin、Simon Schaffer著，蔡佩君譯，行人出版，2006。
一直以來，學界對《科學革命的結構》做了很多不同面向的討論，各種說法都有其合理的地方，但也有被質疑的空間，這些討論雖然豐富，但卻始終沒有一套完整的論述架構。我想這正是科學哲學界何以總是吵吵鬧鬧的關係。為了避免陷入東拉西扯、雜亂無章的窘境，我決定採取以下的做法來撰寫這份書評：以《科學革命的結構》一書的討論為主軸，順著該書的章節順序，討論或提出問題，同時盡可能帶入另外一個經典研究《利維坦與空氣幫浦》的觀點，以為輔助，有必要的話，也會引入其他的相關文獻作為補充。
為何我們需要「新的」科學史？
在過去，科學史就是一部充滿科學英雄的故事，科學史告訴我們：正是因為某個偉大科學家，所以我們的科學進步成為今天的樣子。過去的科學史不會提及這些科學家們的生活環境、背景是什麼，也不會談論如果沒有這學科學家，是不是還會有另外一批科學家作出相同的貢獻？同時，以往的科學史也跟大多數的歷史一樣，來自成王敗寇的後見之明。
孔恩認為，以往科學史的任務，就是「記載新發明與新發現的出現年代，與阻礙科學發展業績累積的因素」（頁44），但是這樣的科學進步史觀可能是不適當的。孔恩覺得，如果要暸解科學的本質，必須從科學的歷史下手，藉由審視科學的演變過程來探究科學的本質。其實這就像《利維坦與空氣幫浦》中所說的研究方法：不把現在的科學形式視為理所當然，採取一個「局外人」的立場。「局外人」的立場之所以重要，就孔恩的觀點而言，正是一種跳脫「典範」的方法。如同拉圖所言「人類學式」的科學研究，才有可能看見不同於以往的細節。
常態科學
孔恩認為，一個新的學說或理論，要能夠產生長期的影響力以及穩定性，首要條件便是該學說或理論必須進入「常態科學」（normal science）的範疇。然而，何謂常態科學？根據孔恩的定義，常態科學指的是「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期間內所公認的進一步研究的基礎」（頁53）。
但一門新的學說或理論，如何能夠取得其「獨斷」或「權威」的地位？這也是《利維坦與空氣幫浦》一書所問的問題：為何「實驗」變成具有權威的科學方法？在過去，科哲學者或是科學史家都認為，那是因為這些創見或方法能夠合乎「邏輯方法」的要求，因此在證明上站得住腳，能夠取得「道德上」的權威。然而，如果從《利維坦與空氣幫浦》一書的內容看來，波以耳使用氣泵的實驗方式其實漏洞百出，有許多令人質疑與詬病的地方。波以耳之所以能夠取得大家的信任，並非因為其實驗在邏輯上毫無差錯，而是因為波以耳掌握了「說服」的過程，波以耳善用了三個技術：物質技術、書面技術、社會技術。
深究波以耳的例子，波以耳的實驗哲學之所以能夠被接受，除了《幫浦》該書作者所持之觀點——與王政時期的政治氛圍有關——之外，我認為還有一個更重要的因素，就是當時科學界的氛圍。波以耳實驗哲學的基礎在於「眼見為憑」（Seeing is believing），恰好符合當時科學界的風潮。根據《顯微鏡下的科學革命：一段天才縱橫的歷史》（Lisa Jardine著，陳信宏譯，究竟出版）一書，同時代之人：虎克（Robert Hooke）、列文虎克（Antoni van Leeuwenhoek）、哈維（William Harvey）等人，都極為重視眼睛所見之物。哈維利用解剖，看清楚當時人體內的器官，而不斷改良並善用顯微鏡的虎克與列文虎克，則熱衷於把他們所見之微小生物巨細靡遺的描繪下來，他們書中的插圖至今看來仍屬藝術之作。在這樣試圖完整呈現眼睛所見之事物的時代氛圍下，「眼見為憑」自然容易成為被多數人所接受的概念，也無怪乎霍布斯無法力挽狂瀾。順道一提，因為當時這些「自然觀察家」極力要求他們所出版的書必須能夠完整詳細地呈現他們所繪製的插圖，因此相當程度促進了鑄版技術。此一追求插圖細緻精美的習慣，我們亦可於波以耳的身上看到。
孔恩認為，常態科學的作用即是精練典範，擴大典範的適用性。我認為，常態科學的功用除了上述功能之外，將典範中的「語言」形式化、符號化亦是重要的功能之一。藉由將典範轉化成唯一套標準的「語言遊戲」，有助於使人們更容易進入這個遊戲的場域。將孔恩所言之「精練典範」與我所提之「形式化、符號化」合而為一，我認為會是一個比較全面的觀點，我把它稱作「典範固化」。
「典範固化」的重要途徑：解迷活動，即是常態科學的本質所在。讓我感到「常態科學是解謎活動」的經驗，最明顯的，就是在人文社會領域中的考試，往往以申論題作為考題的主要形式，但在自然科學領中，申論題的出現少之又少，幾乎所有題目都有標準答案。自然科學的教育方式，其實正是一直要求學習的人必須學會典範內的「語言遊戲」，並且只去面對、挑選可能作出答案的題目。
解謎活動的最大問題，就在於「常態科學具有排他性」。在典範的「指導下」，「謎」之所以是「謎」，是因為它被典範所認可。不典範認可的「謎」，就不會被科學家視為值得努力去回答的問題。如同〈給我一個實驗室，我將舉起全世界〉所言，巴士德之所以能夠獲得極大的成功，第一步便是獲取別人的興趣（interest），巴士德必須建造一座橋，將自己與典範連接在一起，否則他無法獲取典範中之人的注目與關心。
波以耳亦是如此，前面所提，波以耳的三種技術即是搭起這座橋樑的工具。我認為，無論是巴士德，或者是波以耳，都在在顯示出了「科學實驗」不過是眾多再現技術的一種。如同媒體一般，科學家能夠藉由實驗來決定「觀眾」能夠看見什麼、看不見什麼。但科學實驗和其他再現技術不同的是，科學實驗是科學家才有的再現技術，其他人如需學習，則必須進入科學的場域之中，從教科書的練習慢慢開始，學會典範的思考方式。正因為科學家擁有「科學實驗再現技術」，他們才有所謂的「權威」可言。
我認為，也因為科學實驗是科學家才擁有的「獨門絕活」，因而進行科學實驗的場域——實驗室，才會成為重要的場所之一。一間良好的實驗室或研究室，被科學家視為及其重要，它不止關係到實驗過程與結果，它同時關係是權力、身分、地位的象徵。我在猜，如果實驗室並非再現技術的運作場域，則它絕不會被視為一個教授應該要有的「基本配備」。它就像是武士的刀一樣，沒配刀就不算武士，沒有實驗室的科學家，也不會被視做科學家。
順道一提，實驗室最重要的特性就在於它有再現的能力。我之所以說它最重要，是因為，比其他功能（例如：翻轉力量大小…等），再現能力是所有步驟的起點，如果沒辦法利用再現技術搭起通往典範的橋樑，則後面的所有實驗步驟都是空談。
典範的優先性與異常現象
孔恩在這裡談的，便是典範對於思考的支配程度。典範幾乎指導了一切常態科學的進行。而典範的支配力量是透過什麼樣的機制得以施展？我想，最重要的莫過於在教育制度中，被視為極度重要的「練習題」。這也是自然科學領域和人文社會領域一個很明顯的差異。在自然科學的世界中，「科學家從不單獨學習科學觀念、定律、及理論」（頁95），重要的是，「它們出現時都附有應用實例」（頁95），孔恩認為：「研究一個理論的各種應用範例，包括紙筆及在實驗室操作儀器來練習解決實際的問題，正是領會理論的不二法門」（頁95）。
由於常態科學的研究乃在典範的指導下進行，對於科學家而言，心中對於結果的期盼與想像總是有那麼一點輪廓或圖像，因此當發生了非預期中的結果時，科學家的反應往往不超過以下兩種：第一、認為實驗做錯，重做或調整實驗條件；第二、懷疑理論的正確性。
通常，選擇第一條路徑的科學家比較多，而走向第二條路徑的較少。我認為，一個比較不完全信任現行科學理論的科學家才有可能做第二項選擇，而這些科學家多半不是被學界所認可，就是他們還很年輕，未被典範「制約」過度。這讓我想起台灣教育失敗的原因。實際上來說，台灣學生學習的「知識量」絕對不會比西國家學生來的差或少，然而台灣教育卻把「典範」（就是教科書）看得太重，因此台灣的學生在以典範為強調基礎的國、高中時期總是表現優異，屢屢拿取國際大獎，但到了急需自由思考、跳脫窠臼的大學時期，則比起西方國家，各各程度落後的要命。究竟，我們的教育應該把重點放在哪裡？我們要教出「典範學生」還是「非點學生」？
假若異常現象實在明顯或累積足夠，現行的典範就會產生「危機」。而危機的解決，多半倚賴一個新的科學理論的建構，而孔恩稱之為「科學革命」。
新理論的建構與世界觀的轉變
在面對危機之時，會有很多不同的理論被提出來，企圖解決科學的危機，然而哪一個新理論才是正確的？其實，正不正確是從新理論已成為新典範的後見之明來說，因此我們實際應該要問的問題是：「某一個理論為何能夠勝出？」如前所述，理論相互競爭的過程，不只是在角逐「邏輯上站不站得住腳」，同時也涉及一連「說服」的過程。既然涉及說服，當中的權力不對等必然扮演一個重要的腳色，因此我認為，比起「邏輯正確性」，說服過程中的權力角力與運作，才是這場戲碼中的主角。
孔恩利用視覺「蓋士塔」來說明新舊典範前後的差異，兩者並非連續性，而是斷裂性的。孔恩認為，這個斷裂，正是由於典範之間的「不可共量性」。「不可共量性」意指在兩個典範彼此間雖然在語言或文字上相同，但因為語言或文字所乘載的概念並不相同，所以語言並無法相通，兩者無法相互「翻譯」。例如：愛因斯坦和牛頓同時使用了「質量」這個詞彙，然而在愛因斯坦—相對論的世界觀中，質量和能量可以相互轉換（E=mc2），但在牛頓—古典物理學的世界裡頭，質量則無此特性。如同在「視覺蓋士塔」的圖片實驗中，你要不是看到鴨子，要不就是看到兔子，你不可能同時看到兩者，在兔子和鴨子之間在視覺上並沒有相互重疊的模糊地帶。相同的，你要不是在愛因斯坦—相對論的世界裡進行科學研究，要不就是在牛頓—古典物理學的世界裡，你不可能同時待在兩個不同的世界裡。
其他感想
1. 把孔恩的說法帶到技術的層面中看來，正因為我們處在典範的支配下，因此我們經常會將許多問題視為「技術問題」。我們常常將一個問題擺放在典範的架構下來討論，其實已經預設了典範是正確性。例如，我們使用Windows的系統來操控電腦，一但遇到操作上的瑕疵或不便，甚至是損害，我們便會盡力的修改Windows中的軟體與程式操作，而不會想到其實Windows系統根本就有缺陷，也忘了我們還有其他能夠操控電腦的方式。在Windows這個「典範」下，操作上的瑕疵理所當然的被視為所謂的「技術問題」。我想，要正確的評價、看待與處理所遇到的（技術）問題，我們必須同時檢視該問題的「背景」—它身處的「典範」。
2. 如果按照孔恩的觀點，我們又該如何理解科學中不斷被強調的理性、客觀的概念？我認為，所謂的「客觀」其實是在典範所支配之世界觀下的「多數主觀」，同時也受到科學社群的權力結構、科學家的聲望…等社會性因素的影響。而所謂的「理性」也只是在現今典範下被認可一種態度、思維方式，甚至就連「理性」本身可能也是一個典範，一旦我們的思考方式逸出了這個典範的界線，便會被批評為「不理性」。
3. 在孔恩的討論之下，科學的「累積進步」其實是一種假象，但我覺得應該分為兩個層面來談。認為科學知識的演變可分為「質」與「量」兩方面，在「量」的方面，現今所擁有的科學知識遠遠超過以往，我們確實具有解釋更多事物的能力，因此「量」的增加可稱的上是「累積」的結果。但在「質」的方面，我同意孔恩的看法，科學革命的發生的確造成概念、思維的斷裂與重構，然而「質」的推翻與重建正是促進「量」累積的動力。
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