科學哲學筆記#5
庫恩和典範(上)
Mar. 25, 2014
庫恩(Thomas Kuhn)本來是哈佛物理博士，最高榮譽(summa cum laude)畢業。二次大戰期間，他進行雷達研究。博士論文是固態物理的量子力學應用。後來被選為Society of Fellows的新秀學者。[子宇注曰: 猛....只好拜了....]
他去給文科(humanities)同學上科學史。那個年代物理系都不教科學史，現在比較會講。當年校長希望這個短期課程把重點放在發現的歷史，庫恩就去看了亞里斯多德《物理》(Physics)，花了很久時間才看懂，他覺得關鍵在他被二十世紀的物理影響才無法理解。
他的興趣轉到物理史，之後在哲學系任教，這很奇怪，因為他學得跟哲學系都沾不上邊。他的一本書是《哥白尼革命》[子宇注曰: 我有看過]，他在這個案上花很多時間，影響他的思想。1962年出版《科學革命的結構》這本書，影響太重大了。(第二本隔很久，研究的是黑體輻射那前後。)
契機是有一次研討會(colloquium)，庫恩跟費雅本要辯論，結果費雅本說他生病，我看他是裝病吧，對不對，他已經不太喜歡他老師波柏那套了。總之庫恩的文章成為全場焦點，真的是因禍得福，從此聲名大噪。
我們記得牛頓很謙虛齁，說自已站在巨人的肩膀上。[子宇注曰: 維基說這句是牛頓嘲笑虎克太矮。作者已死啦。]又說他是撿貝殻的小孩子，運氣好可以撿到比別人漂亮的貝殻，可是海裡的寶藏只能留待後人。這就是一種連續進展的圖像: 一代一代的科學家前仆後繼，造成科學的進步。
可是庫恩認為這是錯的。他要提出另一套演變模式: 不連續論。《結構》這本書幾乎沒有語言哲學跟邏輯呀! 反而是心理學跟歷史。他會法文德文，在法國跟別人交流過，而法國人最愛強調歷史是斷裂的，這種說法早就有了，像是 Gaston Bachelard 還有 Alexandre Koyré。
庫恩認為，如果大膽假設，小心求證，你們就把科學搞死了。你們提出的根本都不符科學在歷史的演變模式。這是很嚴重的指控!! 表示前面講的兩代人都搞錯路了。第一步要打掉的就是這個——發現的脈絡和證成的脈絡不成立。科學家不是一個抽象的人，是有偏見，有血有肉的。他為什麼接受這個，跟他的文化背景，權力，價值觀等等都有關係。
他說，在前科學(pre-science)時期，地方諸侯誰也不服誰，研究無法進展。一直到常態科學(normal science)，有一套典範(paradigm)提供了科學研究的架構。
這個字有很多意思: 研究方法，承認哪些方法論，世界觀等等。清朝的世界和現在差很多。如果馬來西亞航空失事，中世紀的人會訴諸神秘力量，現代則不然。笛卡兒的世界沒有超距力，只有粒子碰撞。亞里斯多德的世界是封閉有限的，牛頓是無限的。
要接受典範，你不能接收一部分，是整個一起(integrated whole)。[子宇注曰: 總之就是包裹式通過，抗議!]。在典範的指導下，我們才有組織。他強調團隊合作，跟人文學科差別很大。
為什麼科學在短短幾百年有這麼長足進步? 不是天天想著挑戰當代科學的最好成果，而是終其一生專注一小塊的工作，都是一個小螺絲釘。你看工程師有天天挑戰量子力學嗎? 沒有呀! 他用那些在解決半導體問題呀! 如果連基本的都質疑，這個是哲學家，不行。如果要比照科學，好，我們五十年內大家都研究康德! 康德形上學，康德政治哲學....那，庫恩說一定會有很大進展。但是我們不這樣搞。
典範也告訴我們什麼是好的謎題，值得解決的問題。像DNA還沒被純化前，大家以為遺傳資訊在蛋白質裡，只要解決這個就穩拿諾貝爾獎了。
一開始出版，典範的概念太不清楚，有很多意思。哲學系的訓練就是一開始就要講清楚名詞的定義，他現在不是這樣，後來在他的後記才漸漸澄清。之後庫恩改叫比較狹窄的意思為“範例”(examplar)。後來他改叫基質(matrix)[子宇注曰: 這個罕見字原意是“母親”，見《駭客任務》] 。例如牛頓“原理”(Principia)是物理學範例，孟德爾豌豆實驗是遺傳學範例。但是牛頓有沒有順著前人? 其實他的開路者是伽利略《論兩門新科學》(On two new sciences)。
什麼是解謎(puzzle-solving)? 使用典範的架構，把現象都套進箱子裡。每解決一個謎題，就讓典範拓展。為什麼叫謎題? 因為我們預設這是有解的。如果我叫你猜燈謎，大家猜了半天，我跟你說我不知道答案，我就被揍啦。
可是任何典範都有無法解釋的異例。它本身是個謎，卻一直沒有被找到謎底。沒有典範可以解決所有問題呀! 牛頓理論一開始就有很多問題。他算不出來月球軌道，沒有出去開記者會說我不對，只有收到抽屜裡，這是異例。[子宇注曰: 挺太陽花，堅決反黑箱!]
大家常舉的例子就是天王星(Uranus)軌道與預測偏移；大家算出新行星的質量和軌道，結果果然找到海王星(Neptune)。之後水星軌道偏移，大家也預測有新星，連名字都取好了，叫Vulcan [子宇注曰: 羅馬對應的Hephaestus]。結果大家找不到，
現在你知道為什麼科學家比較喜歡波柏的理論吧! 在常態科學時期，千錯萬錯都是我的錯。科學家不會冒險。他寧願要典範再怎麼爛，也不要放棄。寧可放棄輔助理論，絕不可能從白紙開始探索。
只有當累積到一定數量的異例始終無法被解決，兩三代都解決不了，而且有敵對的典範出現，科學家才會考慮放棄。但是也有老一輩的至死不渝，等到初生之犢敢於投靠新典範。只有體制外，放蕩不羈的年輕人，才能促成革命發生。[子宇注曰: 今天講話都很敏感....] 你們知道愛因斯坦不是物理教授嗎? 他畢業後去瑞士專利局耶! 瑞士耶!
[子宇注曰: 以下離題] (瑞士比巴黎要有錢，巴黎人覺得他們是暴發戶。他有法語區，可是法國覺得是附庸。法國人眼睛長在頭上，以為自己是世界中心，還跟路易十四時候一樣強盛。二戰的時候美國幫他們把巴黎打回去，是他們一輩子的傷口。)
這時候常態科學遇到了危機。好像改朝換代這種風雨欲來的感覺。[子宇注曰: 以下離題] (我去法國念書，每年到五月，大家都要渡假。沒有渡假的生活大家是不能想像的你知道嗎。所以老師也不想教課，管理員也要休息。一年只有七八月很熱，而且他們都沒冷氣。這時候留下來那批人知道你是觀光客，你要受他們怨氣，餐廳連杯子也懶得洗。所以暑假不要去巴黎玩啦!)
這時候什麼標準下要把典範放棄? 庫恩認為沒有一種普遍的方法論規則。兩種選擇都合理。當燃素被挑戰，有人選擇捍衛燃素，有人放棄，這都是理性的。所以庫恩之前的科學史的研究，搖身一變成科學社會學了。典範的轉換像宗教皈依，像完形轉換(gestalt switch)。庫恩藉著社會跟歷史，把哲學家鞭了一輪，所幸剛好有研討會讓他的非正統能發聲。
[鄭子宇發言: 你一直舉危機時期新舊理論上不確定的情況，科學家接受哪個自然是非理性的。可是日久證據多了，這個應該是越辨越明。Planck引入波茲曼統計，可以解釋黑體輻射頻譜，可是其他都不知道。那時候他人要是看到1920s的證據，Bohr可以用舊量子論解釋氫原子角動量也量子化等等，當然就會支持了。]
你講的意思是科學家還是看證據。庫恩之後用不可共量性回答，這個之後再講。
[子宇注曰: 就跟老師說的一樣，庫恩一個問題是，他比較不像分析哲學，他介紹一個觀點的時候不會先定義名詞的意思。像典範，因為初版的意思太模糊，導致各行各業都用這個字當“傳統”的意思，文學分析更是照三餐在用這個字了。因為迴響熱烈，他也一直在修正想法，一直到最後才完整。
[不可共量性的說法沒有問題。例如希臘人認為火就是向上；我們覺得說了這個等於沒說。可是就是因為我們把火看成燃燒現象，把空氣看成分子組成，可以解更多問題，我們才相信現在世界觀。
[形上學的問題。就算不同典範的理論名詞確實不可共量，大家看到同樣的數據也有不同解讀，我們還是不能說沒有一個客觀恆定的世界。要解釋歷史上科學的分歧，何必訴諸這種極端的懷疑論。
[另一方面，也許近數十年的科學已經和往日不同。尖端的研究通常都有許多在競爭的理論。誠然我們要先熟悉前人理論，不先質疑，但也可以把其他可能性放在心裡。現在我學廣義相對論，也可以一邊用這個分析望遠鏡陣列的天文數據，一邊用 Dicke gravitation (呃我聽說一個新的啦)看看能不能解釋。如果新的結果也有預測力，也可以解決問題，也更簡單，那為什麼不接受新的價值呢?
[大家一直注意在理論不可比較這點，而且歷史上當新理論是否比較優秀還不明的時候，大家的決定未必很有根據。至於怎麼樣的科學才是進步的標準? 確實沒有一定答案。但是在大多數時候我們都看得出進步。如果新的結果也有預測力，也可以解決問題，也更簡單，那為什麼不接受新的價值呢?
[庫恩，波柏，費雅本(Feyerabend)，都指出科學的某單一面向，但任何一種人類活動都有很多方面。而且這些特質未必相衝突。庫恩是頭腦很清楚的人，自己也是優秀的物理學家。他的書，你不能說錯，但是在我看來就是懷疑論的另個版本而已。大家都知道歸納法沒根據，而以前科學的成功也不保證未來的成功。“只要有心”，你隨時可以擁抱懷疑論，但是那樣的話就不用談科學了。]
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