這些意見容許我們最后考察為這篇論文提供篇名的問題。什么是科學革命，它們在科學發展中的作用是什么？對這些問題的許多回答在前幾節里已經預先處理了。前面的討論已經特別提出，科學革命在這里被當作是那些非積累的發展事件，在其中一套較陳舊的規范全部或局部被一套新的不相容的規范所代替。可是，還有許多話要說，而且它的主要部分可以由進一步詢問一個問題提出。為什么規范的變化應當稱為革命？在政治發展和科學發展之間的巨大的和本質上的差別面前，什么對應能證明兩者中發現革命的隱喻是正確的？
對應的一個方面必須已經是明顯的。政治革命是由于愈來愈感到，盡管常常限于政界的一部分，現有制度已不足以應付由它們造成的環境所提出的問題而開始的。大體上相同，科學革命也是由于愈來愈感到，盡管也常常限于科學界的一個狹小的部分，現有的規范在探索自然界的一個方面已不起作用而開始的，對這個方面規范本身以前是起帶頭作用的。在政治發展和科學發展中，機能失靈的感覺能導致危機，它是革命的先決條件。而且，雖然公認它曲解了這個隱喻，即對應不僅適合于可歸因于哥白尼和拉瓦錫的那些主要的規范變化，而且也適用于小得多的規范變化，它是同吸收一種新現象象氧或 X-射線等聯系在一起的。正如我們在第五節末尾注意到的，科學革命需要只對那些現象看來好象是革命的，它們的規范是受他們影響的。對于局外人來說，他們也許象二十世紀初的巴爾干革命一樣，看來好象是發展過程的正常部分。例如，天文學家們能把X-射線僅僅當作一種附加的知識來接受，因為，它們的規范是不受新輻射的存在影響的。但是，對于象開爾文、克魯克斯（Crookes）和倫琴等人來說，他們的研究討論了輻射理論，或陰極射線管、X-射線的出現必然違背了一種規范，就象它創造了另一種規范一樣。那就是為什么這些射線只有通過某些最初同正常研究不對頭的東西才能發現。
對政治發展和科學發展之間這種類似事件的遺傳方面應當不再受懷疑。可是，這種類似還有第二和更意味深長的方面，第一方面的意義也依賴于這個方面。政治革命的目的是要用禁止那些制度的辦法去改變政治制度。因而，它們的成功必須部分地消滅一套制度，以支持另一套制度，而在過渡期間，社會根本不是完全受制度支配的。最初只有危機減弱政治制度的作用，就象我們已經看到它減弱規范的作用一樣。顯然有越來越多的個人同政治生活日益疏遠，并在其中表現出越來越離心離德。然而，隨著危機深化，這些人中有許多人獻身于在一種新制度的框架中改造社會的某些具體建議。這個社會在那些問題上分化為競爭的陣營或黨派，一派力求保衛舊制度，其他派別則力求建立某些新制度。一旦兩極分化已經出現，政治上求助就破產了。因為，他們對制度的模型意見不同，政治變革就是在這種制度模型內達到并予以評價的，因為他們承認并沒有超制度的框架用以判斷革命的分歧，各黨派對革命的沖突最終必須訴諸大規模的說服方法，常常包括武力。雖然革命在政治制度的發展中曾經具有生死存亡的作用，那種作用依賴于它們部分地是在政治和制度以外的事件。
這篇論文的剩余部分目的在于說明，規范變化的歷史研究暴露了科學進展中的極為類似的特征。在競爭著的規范之間就象在競爭著的政治制度之間作出選擇一樣，原來只要在社會生活的不相容的方式之間作出選擇。因為，這種選擇的特征并不是而且也不能是僅僅由常規科學所特有的評價程序來決定，這些特征部分地依賴于一種特殊的規范，而那種規范是處在爭論中的。當規范進入關于規范選擇的爭論時，它們的作用必然是循環的。每一個集團都用它自己的規范去為保衛那種規范辯護。
當然，循環的結果不會使論據臘誤或無效。不過以一種規范為前提的人在為這種規范辯護時，對那些采納新自然觀的人們會喜歡什么科學實踐還是能提供一個清楚的說明的。那種說明可以是很有說服力的，常常也是令人不能不相信的。然而，不論它有多大力量，循環論據這種情況只是有說服力。它不能從邏輯上甚至從幾率上迫使那些拒絕這種說明的人們進入這個集團。兩派對一場關于規范的爭論所具有的前程和價值是不夠廣泛的。在規范選擇中就象在政治革命中一樣，沒有比有關團體的贊成更高的標準了。為了發現科學革命是怎樣產生的，我們就不僅必須考察自然界的和邏輯的沖突，而且必須考察在相當專門的集團中生效的有說服力的辯論技巧，那種集團組成科學家的團體。
為了發現為什么規范選擇這個問題決不能單靠邏輯和實驗明確地解決，我們必須簡短地考察一下把傳統規范的支持者同他們的革命的繼承者分開的各種分歧的性質。這種考察是這一節和下一節的主要對象。可是，我們已經指出了這種分歧的許多例子，而且沒有一個人會懷疑歷史能提供其他許多例子。可能懷疑他們的存在的是什么？因而，必須首先考慮的是什么？那就是提供關于科學本性的主要資料的例子。同意拋棄規范已經是一種歷史的事實，是否說明人類的輕信和混亂呢？為什么吸收一種新現象或者一種新的科學理論必須要求拒絕一種較陳舊的規范呢？是否有本質的理由呢？
首先要注意，如果有這樣的理由，他們也不是從科學知識的邏輯結構中引伸出來的。原則上，一種新現象出現應當對過去的科學實踐的任何部分都沒有破壞性。雖然在月球上發現生命對現存的規范是有破壞性的（這些規范告訴我們有關月球上的事物似乎同那兒有生命存在是不相容的），而在銀河系的某些不大著名的部分發現生命就不會。由于同樣的原因，一種新理論并不一定同它的先驅沖突。它唯一地應當討論以前不知道的現象，就象量子理論討論（意味深長地但不是唯一地）二十世紀以前未知的亞原子現象。或者，這種新理論只不過是比那些以前已知的更高水平的理論，一種把一整批較低水平的理論連在一起的理論，而沒有從實質上改變任何一種理論。今天能量守恒理論正好把力學、化學、電學、光學和熱理論等連接起來。在新舊理論之間還能設想出其他可以和諧共有的關系。他們全部應當由歷史過程來說明，科學已經通過這種歷史過程發展起來了。只要他們是這樣，科學的發展就會是真正的積累。各種新現象只不過揭示自然界的一個方面的秩序，在那里以前什么也沒有看到。在科學的進展中，新知識將代替無知而不是代替另一種不相容的知識。
當然，科學（或者某些其他事業，也許效果較小）應當以那種完全積累的方式發展。許多人相信它是這樣發展的，大多數人似乎仍然設想，積累至少是歷史發展會發揚的一種理想，只要它不那么經常地被人類物質所歪曲。那種信念是有重要理由的。在第 X節中我們將發現，科學是積累的這種觀點同一種占優勢的認識論多么緊密的糾纏在一起，那種認識論認為知識是由思維直接放在原始感覺資料上的一稅結構。在第XI節中，我們將考察由有效的科學教育方法對同樣的編史工作綱要提供的強有力的支持。不過，盡管那種理想的形象似乎很有理由，也有日益增長的理由懷疑它能不能是科學的一種形象。在前規范時期以后，吸收所有新理論和幾乎所有新現象，事實上都要求破壞以前的規范，以及隨后發生的科學思想的競爭著的各學派之間的沖突。由積累而獲得沒有預料到的新穎事物，對科學發展的規則來說已證明幾乎是不存在的例外。認真對待歷史事實的人，必然懷疑科學并不傾向于我們對它的積累形象所提示的理想。也許它是另外一種事業。
可是，如果反對的事實能把我們推進得那么遠，那末再看一看我們已經涉及的理由，就會暗示，由積累獲得新穎事物不僅事實上很少，而且原則上未必會有。正常研究是積累的，它把它的成就歸功于科學家們有規則地選擇問題的能力，那種問題能用接近于那些已經存在的概念和儀器的技術去解決。（那就是為什么對有用問題的過分關心能如此容易地抑制科學發展，而不顧它們同現有知識和技術的關系。）可是，力求解決由現存知識和技術規定的問題的人，不只是東張西望。他知道，他想得到什么，他設計地的工具，并適當地指導他的思想。沒有預料到的新穎事物，新的發明，只有在他對自然界的預期和他的儀器果然是錯誤的范圍內才能出現。最終的發明的重要性本身常常是同它所預兆的反常現象的范圍和難對付成正比的。于是，在揭示反常現象的規范和后來使反常現象類似規律的規范之間必然有沖突。在第 VI節中考察的通過規范的破壞而發明的例子并不使我們只面臨歷史上的偶然事件。在這些例子中發明必然是引起的，也沒有其他有效的方法。
同樣的論據甚至可以更清楚地應用于發現新理論。一種新理論可以提出的原則上只有三種類型的現象。第一種是由現存規范已經很好地說明了的現象組成的，而且這些現象很少為理論建設提供動機或出發點。當他們象第 VII節末尾討論過的用三種著名的預期去處理時，結果是理論很少被接受，因為自然界沒有為辨別是非提供根據。第二類現象是由那些其性質為現存規范表明的現象組成的，但是它們的細節只有通過理論的進一步連接方式才能被理解。科學家們有許多時間把他們的研究對準這些現象，但是那種研究目的在于連接現有的規范，而不是發現新規范。只有當這些連接的企圖失敗時，科學家們才遭遇第三類現象，即已被認識的反常現象，其特征是它們頑固地拒絕被現有規范吸收。只有這類現象才引起新理論。除了各種反常現象以外，規范為科學家的視野中由理論決定的地方提供一切現象。
但是，如果新理論要解決現有理論對自然界的關系中的反常現象，那么這個成功的新理論必須容許在某些地方有不同于來自前人的預見。如果兩者在邏輯上是不相容的，就不可能發生那種不同。在被吸收的過程中，第二種理論必須取代第一種理論。甚至象能量守恒那樣的理論，今天看來好象是一種合乎邏輯的上層結構，它僅通過獨立建立的理論與自然界聯系起來，沒有規范破壞，歷史上也不發展。相反，它是由一次危機產生的，其中一個主要因素是牛頓力學和某些新近形成的熱的熱質論結果之間的互不相容。只是在熱質論已經被拋棄以后，能量守恒才能成為科學的組成部分。①而且也只有在它已經成為科學的組成部分若干時間以后，它才能被看成是一種邏輯上較高類型的理論，一種同前人不沖突的理論。在關于自然界的信念中沒有這些破壞性的變化，就很難看出新理論是怎樣興起的。雖然邏輯上包括在內仍然是連續的科學理論之間的關系中的一個可以容許的觀點，它從歷史上看是難以置信的。
①錫兒凡努斯· P·湯普森；《拉格斯的開爾文男爵威廉·湯姆遜的一生》（倫敦1910年，第一卷，第266～281頁）。
我想，在一個世紀以前，讓革命的必然性停留在這一點上是可能的。但是，今天，不幸已經不行了，因為，如果接受現代最流行的關于科學理論的本質和作用的解釋，那就不可能保持上面提出的關于這個問題的觀點。那種解釋同早期的邏輯實證主義密切有關，并沒有無條件地被它的后繼者拋棄，它將限制一種已被接受的理論的范圍和意義，以便使它不可能同任何后來的對某些同樣的自然現象做出預言的理論沖突。關于科學理論的這種受限制的概念的最著名和最強有力的情況是在討論現代的愛因斯坦力學同牛頓的《原理》傳下來的較古老的力學方程之間的關系時出現的。按照本文的觀點，這兩種理論在由哥白尼和托勒密天文學的關系所說明的那種意義上是根本上互不相容的：只有承認牛頓的理論是錯誤的，愛因斯坦的理論才能被接受。今天，這仍然是少數人的觀點。①因而，我們必須考察最流行的反對它的意見。
① 例如，見 P·P·維納（Wiener）的意見，載《科學哲學》第XXV卷（1958年）第298頁。
這些反對意見的要點如下：相對論力學不能證明牛頓力學是錯誤的，因為牛頓力學仍然被大多數工程師極為成功地運用著并且被許多物理學家有選擇地應用著。而且，運用這種舊理論的適當理由已經代替它的理論本身在其他應用中證明。愛因斯坦的理論能用來證明，來自牛頓方程的預言，同我們滿足于少數限制性條件中應用的測量工具一樣好。例如，牛頓理論要提供一個良好的近似解，被考察的物體的相對速度同光速比較必須是小的。在受這種條件和其他少數條件支配下，牛頓理論好象是可以從愛因斯坦理論中推導出來的，因而，它是愛因斯坦理論的一個特殊情況。
但是，反對意見繼續指出，沒有一種理論有可能同它的特殊情況沖突。如果愛因斯坦的科學似乎使牛頓力學錯了，那只是因為有些牛頓主義者是如此不小心，以致要求牛頓產生完全精確的結果，或者要求它在很高的相對速度上也有效。既然他們不可能有任何證據支持這樣的要求，當他們提出這樣的要求時，就背叛了科學的標準。就牛頓理論曾經是受到有效證據支持的真正的科學理論而論，它仍然是真正科學的理論。只是對這理論的過高要求——那種要求決不是科學的正確部分——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。它說明了為什么物質燃燒，是因為他們的燃素豐富，以及為什么金屬和它們的礦石有這么多共同的性質。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產生了共同的性質。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，“損壞了”空氣的彈性，正如火“損壞了”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。同樣的論據將滿足曾經完全成功地應用于任何現象范圍的任何理論。
但是，要用這種方法來拯救各種理論，它們的應用范圍必然受到那些現象和觀察的精確性的限制，手頭的實驗證據已經討論了這個問題。②只要再前進一步（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“科學地”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確時，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；特別是第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復。不信奉某一種范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確程度。如果它不延伸，這規范就不能提供還沒有解決的謎。而且，不只是常規科學依賴于信奉一種規范。如果現有的理論只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，這些只不過是指出通向非常科學之路的路標。如果對一種理論的合法應用范圍照字義采納實證主義者的限制，告訴科學界什么問題可以導致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范狀態，在這種條件下，所有成員都講究科學，但是在這種條件下，他們的總產品簡直不象科學。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么？設想有一組陳述， E 1 ，E 2 ，…，E n ，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內。為了證明牛頓力學作為一種特殊情況是適當的，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范圍。然后，這套擴大了的陳述被巧妙地加以處理，以產生一套新的陳述，N 1 ，N 2 ，……，N m ，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后，這已經不可能了。愛因斯坦學說 E 1 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；而且它們在那里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。只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“導出”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么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確的，他仿佛生活在牛頓學說的宇宙里。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確的。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，不只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，那些定律是適用于這個宇宙的。
改變確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確立的規范的決定性的破壞。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別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么可以被認為是當然的。至少對于科學家來說，一個被拋棄的科學理論和它的后繼者之間大多數明顯的差別是真實的。盡管過時的理論始終能被看成是它的最新的后繼者的一種特殊情況，它必須為此目的而被改造。同時這種改造只有在事后認識到有益時才能被接受，它是最新理論的明確的指南。而且，即使那種改造是在解釋比較古老的理論時使用的一種合法工具，應用的結果全是一種受限制的理論，以致它只能重新說明已知的東西。因為它經濟，那種重新說明總是有效的，但是它不足以成為研究的指南。
因此，現在讓我們承認，前后相繼的規范之間的差別是必要的和不可調和的。那末我們能不能更清楚地說明那些差別是什么嗎？我們已經反復地說明了最明顯的類型。相繼的規范告訴我們有關這個宇宙的成員和那些成員的行為的各種不同的事情。那就是說，對于象亞原子粒子的存在，光的物質性和熱或能量的守恒等這樣一些問題，他們意見不同。這些是前后相繼規范之間的實質性差別，而且他們不需要進一步的說明。但是，各種規范不止在實質上不同，因為它們不僅受自然界指導，而且也支持產生它們的科學。它們在任何時代都是被成熟的科學團體接受的各種方法、問題范圍和解的標準的來源。結果是，接受一個新規范常常必須重新定義相應的科學。某些老問題可以移交給另一門科學或者被宣布為完全“不科學的”。其他以前不存在或者無足輕重的問題，有了新規范，可以成為重大科學成就的原型。而且隨著問題的變化，把真正科學的解同僅僅是形而上學的思辨、文字游戲或者數學游戲區別開來的標準常常也在變化。從一次科學革命中出現的常規科學的傳統，同以前已經過時的傳統不僅是不相容的，而且事實上常常是不能相提并論的。
牛頓的工作對標準的十七世紀科學實驗傳統的沖擊，為規范改變的這些微妙作用提供了一個驚人的例子。在牛頓以前，這個世紀的“新科學”已經誕生了，終于成功地拋棄了亞里士多德學派和經濟學派用物體的本質表達的說明。說一塊石頭降落是因為它的“本性”驅使它趨向宇宙的中心，已經成為看來僅僅是一種同義反復的文字游戲，某種它以前不是這樣的東西。從今以后，感覺現象的全部通量，包括色、味、甚至重都要用基礎物質的基本粒子的大小，形狀，位置和運動來說明了。把其他性質歸因于這基本的原子是乞靈于神秘，因而越出了科學的范圍。一位醫生由于把一種安眠效能歸屬于鴉片而說明了鴉片的效能是催眠，當莫利哀嘲笑這位醫生時，他正確地抓住了這種新精神。在十七世紀后半期，許多科學家寧愿說，鴉片粒子的圓形使它們能鎮靜被他們激動的神經。①
在較早時期，用神秘性質的詞句來解釋已經成為多產的科學工作的不可缺少的部分。盡管如此，十七世紀新提出的機械粒子解釋已被證明對許多科學都有巨大效果，使他們擺脫了用普遍接受的難以解決的問題，并建議同其他問題來代替它們。例如，在力學中，牛頓的運動三定律，與其說是新實驗的產物，倒不如說是企圖用最初的中性粒子的運動和相互作用重新解釋著名的觀察的產物。只要考察一個具體說明就行了。由于中性粒子只要靠接觸就能相互作用，機械粒子的自然觀就把科學上的注意力指向嶄新的研究主題，由碰撞改變微粒的運動。笛卡兒宣布了這個問題，并提出了它的第一個被公認的解。惠更斯（ Huyghens）、雷恩（Wren）、沃利斯（WalliS）更進一步推進了這個問題，部分靠擺錘碰撞實驗，主要靠把以前著名的運動特征應用于新問題。而牛頓則把他們的結果納入他的運動定律。第三定律的“作用”和“反作用”相等，是由雙方對碰撞所經驗到的運動量的變化決定的。運動的同樣的變化提供了第二定律中含有的動力學上的力的定義。在十七世紀，在這種情況下，就象其他許多情況下一樣，微粒規范引起了一個新問題和那個問題的大部分解。②
①關于一般微粒論，見瑪利·波瓦：《機械哲學的確立》，《奧西利斯（ Osiris）》，第X卷（1952年），第412～541頁。關于粒子形狀對味的效應，同上，第483頁。
② R．杜加斯：《十七世紀的力學》（納沙特爾，1954年）第177～185，284～298，345～356頁。
然而，盡管牛頓的許多工作是針對由機械粒子世界觀引伸出來的各種問題和概括出來的標準的，由他的工作引起的規范的效果是科學上合理的各種問題和標難的進一步的和部分破壞性的變化。引力被解釋為每一對物質粒子之間的一種應有的吸引，象經院學者的“降落傾向”一樣同樣是一種神秘的性質。因而，當微粒論的標準仍然有效的時候，尋求引力的力學解釋，對那些把《原理》當作規范來接受的人來說，是一個最富有挑戰性的問題，牛頓很注意這個問題，他的十八世紀的許多后繼者也是如此。從外表上看唯一的選擇是拋棄牛頓的理論，因為它不足以說明引力，那種抉擇也是廣泛被采納了的。然而，這些觀點沒有一個取得最后勝利。沒有《原理》，不論是對實驗科學還是對遵守十七世紀的微粒標準的工作，都是不可能的，科學家們逐漸地接受了引力確實是固有的觀點。到十八世紀中期，那種解釋已經普遍地被接受了，結果是真正回復到經院學者的標準（這種回復不同于倒退）。固有的吸引和排斥把大小、形狀、位置和運動連結成為物理上不能再簡化的物質的原初性質。①
① I．B．柯享：《弗蘭克林和牛頓：對思辯的牛頓實驗科學及其一例，弗蘭克林在電學中的工作的探究》（菲拉德爾菲亞，1956年；第VI～Vll章）。
物理科學的標準和成問題的領域中的變化又一次成為理所當然的。例如，到 1740年，電學家們可以談論電流的吸引“效力”而沒有因此招致一個世紀以前呈現在莫利哀的醫生面前的嘲笑。當他們這樣做的時候，電的現象愈加表現出一種不同于當它們被看成是力學以太的效應時所顯示的秩序，那種效應只是靠接觸才能起作用。特別是當電的超距作用本身有資格成為研究題目時，我們現在叫做由感應生電的現象，可以被認為是它的效應之一。以前，當完全看到時，它被歸日于“大氣”的直接作用，或者在任何電學實驗中不可避免的漏電。感應效應這種新觀點是弗蘭克林分析萊頓瓶和電學的一種新的牛頓規范出現的關鍵。力學和電學也不是受到合法化地尋找物質固有的力的影響的唯一科學領域。一大批十八世紀關于化學親和力和置換的文獻，也是由牛頓主義的這種超力學方面引伸出來的。化學家們相信各種化學品種之間的吸引有微小差別，他們提出以前沒有想到的各種實驗，并尋求各種新的反應。沒有這種資料和在那過程中提出的化學概念，拉瓦錫特別是道爾頓的后期工作就會是不可理解的。①決定可以容許的問題、概念和解釋的標準方面的變化能改變一門科學。在下一節中我甚至要提出一種感覺，他們在改變這個世界。
在前后相繼的規范之間這些非本質的差別的其他各種例子可以追溯到任何科學史的任何發展時期，暫時讓我們滿足于其他兩個簡單得多的說明。在化學革命以前，化學的公認的任務之一是要說明化學物質的性質和這些性質在化學反應期間經歷的變化。借助于少數基本原理——燃素說就是其中之————化學家想要說明為什么某些物質是酸性的，而且他是金屬的，可燃燒的，等等。在這個方面已經取得了某些成就。我們已經指出過，燃素說明了為什么金屬如此相象，而且我們能為酸提出同樣的論據。可是，拉瓦錫的改革，最后廢除了化學“原理”，并且因此以剝奪化學的某些真正的和許多可能的解釋能力而告終。為了補償這個損失，需要標準上的變化。在十九世紀的許多時間里不能解釋化合物的性質并不是對一種化學理論的起訴書。②
①關于電學，見同上，第 Vlll～壓章。關于化學，見邁茲熱，前引書，第1部。
② E．梅那遜：《同一和實在》（紐約，1930年）第X章。
或者，再舉一個例子，克拉克·麥克斯韋和十九世紀光的波動理論的其他支持者相信，光波必然是通過一種物質的以太傳播的。設計一種機械的介質以支持這樣的波是他的許多最有才干的同時代人的一個標準問題。可是，他自己的理論，即光的電磁理論，根本沒有描述能支持光波的介質，而且，很清楚要作出這樣一種描述好象比它以前所提供的更難。最初，麥克斯韋的理論由于這些理由被廣泛地拒絕了。但是，象牛頓的理論一樣，麥克斯韋的理論已被證明難以免除，而且隨著它達到規范的地位，科學界對它的態度也改變了。在二十世紀的最初十年，麥克斯韋堅持力學以太的存在看來越來越象口頭上說說的漂亮話，它并沒有強調這類話，而且設計這樣～種以太介質的各種嘗試已經被放棄了。科學家們不再認為談論電的位移而不詳細說明什么在位移是不科學的了。結果又是一套新的問題和標準，其中～個結果與相對論的出現密切有關。①
科學界對它的合法問題和標準的概念中這些波特的轉變，對這篇論文的論點只有較小的意義，只要人們能假設，這種轉變的出現，在方法論上總是從某種較低級的類型趨向某種較高級的類型。在那種情況下，它們的效果也會象是積累的。怪不得有些歷史學家已經爭辯說，科學史記錄著人們關于科學本質的概念越來越成熟和精煉。②然而，要獲得科學問題和標準積累發展那種情況，甚至比理論的積累發展那種情況更困難。解釋引力的嘗試不是針對一個實質上非法的問題，雖然富有成果，還是被十八世紀大多數科學家拋棄了；反對內在的力既不是在某種貶低意義上本來不科學的，也不是形而上學的。沒有外部的標準客體那種判斷。發生的既不是標準的下降，也不是標準的提高，而只不過是采用新規范所要求的一種變化。而且，那種變化從那時以來已經倒轉了，而且能再次變化。愛因斯坦在二十世紀成功地證明了引力的吸收，而且那種說明已經使科學回到一組準則和問題，在這個特殊方面，更象牛頓的前人，而不是他的后繼者。或者，再舉一個例子，量子力學的發展已經取消了由化學革命引起的方法論上的禁令。化學家們現在極為成功地企圖解釋在他們的實驗室里產生的物質的聚集狀態和其他性質。類似的倒轉甚至在電磁理論中也在進行著。在現代物理學中，空間并不是牛頓和麥克斯韋這兩種理論中應用的惰性的和均勻的物質；它的某些新性質同一度賦予以太的那些性質不是不相似的；有朝一日我們會知道什么是電的位移。
①且 T．惠泰克：《以太和電的理論的歷史》，第D卷（倫敦，195s年）第28～30頁。
②企圖把科學發展納入這張普羅克拉斯的床的一個卓越的和最新的例子，見 C．C．吉立斯：《客觀性的界限：科學思想史論文集》（普林斯頓，1960年）。
由于規范起作用的重點認認識方面轉移到標準方面，前面幾個例子就擴大了我們對規范形成科學生活的各種方法的理解。前面，我們已經大體上考證了規范作為科學理論的一種媒介物的作用。它告訴科學家自然界包括和不包括各種實體以及那些實體的行動方式以此來起那種作用。這些資料提供了一張圖畫，其詳情細節是由成熟的科學研憲闡明的。而且由于隨便地加以研究的自然界是太復雜了和太變化多端了，那圖畫對科學的繼續發展來說就象觀察和實驗一樣重要。規范通過它們包括的理論來證明研究活動是基本的。可是，規范在其他方面對科學來說也是基本的，這才是要害。特別是，我們的大多數最新的例子表明，規范不僅以一張圖畫，而且也用某些對畫圖很重要的方面提供給科學家。在學習一種規范時，科學家獲得的理論、方法和標準是在一起的，通常是一種分解不開的混和物。因而，當規范改變時，決定各種問題和提出的各種解的合法性的準則方面通常是有重要變化的。
這種觀察使我們回到了這一節由之開始的問題，即為什么在競爭著的各種規范之間作出選擇時，經常會提出那些不能由常規科學的準則解決的問題，并為這個問題提供我們的第一個明確表示。兩個科學學派對于問題是什么和解是什么有不同意見是不完備的有重要意義，他們在討論各自的規范的優劣時，不可避免地會互相談論。每一種規范都會表明它或多或少滿足由它自己支配的準則，和缺少幾個由它的反對者支配的那些準則，這經常導致部份循環論證的論據。邏輯聯系的不完備性也還有其他理由，它們一貫地表示規范爭論的性質。例如，由于沒有一種規范曾解決它所定義的全部問題，同時由于沒有兩種規范會聽任全部同樣的問題不解決，規范爭論總是包括這個問題；解決哪一個問題更有意義？象競爭的標準問題一樣，價值問題只有用完全處在常規科學外面的準則才能回答，正是求助于外部準則最明顯地使規范爭論革命化。某些比標準和價值更基本的問題也成了問題。迄今我只證明了規范對于科學是基本的。現在我希望表示一種觀念，即規范對于自然界也是基本的。