一、常規科學
以庫恩的話來講,“常規科學”是科學群體共同分享的一係列模式和假設,通常在嚴謹的邏輯框架下運行,如果沒有大膽的探索精神是斷不可能打破這些框架的。而處於“常規”下的科學家們遠非客觀,他們有理由持守“正統”的理論,而傾向於在現有的架構內尋找問題的答案。
“常規科學”是緩慢、連續、穩定和積累的變化,“常規科學”隻是在科學首創確立以後的“精湛化”。它的活動基於已建立的範式。這種範式被它的成員作為有效的理論而接受並被應用於解釋觀察和構造實驗。範式是一種被普遍接受的模式,就像根據習慣法接受公正的判決一樣,而且它是一個在新的或更加嚴謹的條件下進一步澄清和具體化的對象。常規科學範式並不尋求改革。事實上,庫恩強調它傾向於抑製那些需要改革的問題(“非常規的”)。常規科學要履行它所賴以生存的範式中所固有的一個承諾:承諾由範式產生的預言和相關的觀察必須匹配。把新的觀察和理論匹配作為常規科學的主要動因。它企圖通過擴大事實和範式預言之間的匹配範圍,以及進~步說明範式本身,來擴充由範式提供的現存知識。沒有一個科學範式研究的“常規中心”旨在討論新的或不同於範式“承諾”的東西。
既然存在這樣一種成規的牢固框架——概念、理論、儀器以及方法論方麵的陳規,人們就會產生一種把常規科學發展同解決難題聯係起來。因為陳規提供的規則告訴一門成熟專業的工作者世界是怎樣的,他的科學又是怎樣的,他可以集中精力於現有陳規為它規定好了的研究問題上去。於是,他向自己提出的挑戰就是:怎樣給留下的難題得出一個解。就這樣,對一些難題和規則的討論,正好說明了常規科學實踐的本質,即在一定時期內把某一科學專業的所有研究者都結合在一起的規則,確立一個共同的主攻方向。常規科學是一種高度確定的活動,不需要完全由規則來確定什麼是“難題”和誰是“解難題者”,但研究活動會沿著規則設定的方向前進。字典裏的“難題”例子就是“拚板遊戲”(jigsaw puzzle)和“縱橫字謎”(crossword puzzle),庫恩認為,這些遊戲難題同常規科學問題有共有的特征,就是有一個解答存在。難題好不好,標準並不在於其結果是不是本來就有趣或重要,而在於科學研究的現有的共同規則內既有挑戰性又有解決的可行性。相反,真正迫切的問題,像治療癌症或謀求世界持久和平,卻往往根本就不能成為難題,因為在常規科學範式內可能根本就不存在任何一個解。
常規科學的主要任務是通過日積月累式的實驗和研究來擴大和完善一定的範式。例如,牛頓經典力學就是在伽利略的基礎上發展的,伽利略的理論是對亞裏士多德的力學理論的一次挑戰。兩千多年前,亞裏士多德認為“物體自由落體的速度和物體的重量成正比”。因此,“物體越重,下落的速度就越快”。這一觀察似乎接近日常生活的事實:除非在真空裏,一張紙和一本書落地的速度是不一樣的。人們二千年來一直承襲著這個觀念,成為常規科學的陳規。
伽利略是第一個想看看不同重量的物體是否確實以不同速度下落的人,從而挑戰了亞裏士多德的常規範式。伽利略爬上了比薩斜塔,用一對同樣大小的木球和鉛球,以實驗的方式,證明它們是同時落地的。當然,一個鉛錘比一片羽毛下落得更快,那是因為空氣對羽毛的阻力引起的。
伽利略的測量被牛頓用來作為他的運動定律的基礎。在伽利略的實驗中,當物體從斜坡上滾下時,其效應是加速度恒定。這表明。力的真正效應總是改變物體的速度,而不是加速度。同時,它還意味著,隻要一個物體沒有受到外力,它就會以同樣的速度保持直線運動。這個發現是被牛頓在1687年出版的《數學原理》一書中明白地敘述出來,並被稱為牛頓第一定律。物體受力時發生的現象則由牛頓第二定律所給出:物體被加速或改變其速度時。其加速度與所受外力成正比,和質量成反比。一個熟知的例子是汽車,發動機的功率越大,則汽車加速度越大,但是汽車越重,則對同樣的發動機加速度越小。