为什么大多数科学家只是在解谜？科学范式革命的三个阶段

　　大家好，今天继续介绍科学哲学家，库恩的哲学思想，前面我们介绍了库恩的范式和波普尔的证伪理论的不同，今天我们继续介绍库恩的范式革命。革命是政治学的术语，所谓范式革命，简单来说就是之前典型的范例被抛弃了，一批新的范例被确立的过程。
　　库恩说，范式革命是一次世界观的转变。在亚里士多德的世界观中，地球是宇宙的中心，地球是静止不动的，所有的星体围绕地球旋转，物质由水火土气四种元素组成，这些都是范式，所有的研究都必须以这些范式为基础和前提进行。而在后来哥白尼构建的范式中，地球不再是宇宙的中心，太阳才是宇宙的中心，他确立了新的范式，也带来世界观的转换。那这样的范式革命是如何发生的呢？库恩把范式革命分为三个阶段。
　　首先是常规科学介绍，这个阶段具有一个典型的范式，大部分科学家的工作就是在这个范式下进行解谜的工作；然后，会出现一些严重的反常或者反例，它们和当前的范式预期结果是违背的，或者在当前范式下无法得到很好的解释，进而会引发危机；最终，当这样的危机积累到一定程度，科学家们会抛弃过去的范式，转而采用新的范式。接下来，我们分开具体讲，这三个过程是如何展开的。
　　首先，库恩把常规科学的工作隐喻为解谜，这并非是贬低常规科学工作的价值，而恰好相反这些工作是非常重要的。解谜的隐喻，寓意着这一时期的科学工作预设了某一个目标，并且有一套默认范式。前面我们介绍了卡尔纳普的逻辑实证主义中提到，科学中的理论规律常常是以猜测和假设的方式被提出的，然后这些理论规律需要不断被经验规律去证实，而常规科学的大部分工作就是这样的。库恩说，常规科学的大部分工作就是增进事实和范式预测之间的吻合程度，并且力图让范式更加清晰。
　　换句话说，常规科学的目的不是去发现新类型的现象，也不是去发明新的理论，甚至对那些不符合范式的异常现象常常视而不见，他们的主要任何就是澄清范式所已经提供的那些现象与理论。库恩称之为范式的扫尾工作，但这里并没有贬义的意思。更具体来说，常规科学工作主要聚焦于三类工作：第一是，确定范式预测的重要事实；
　　第二是，提升理论与事实的一致性；
　　第三是，阐明和完善范式中的理论。
　　首先，第一类工作是确定范式的重要事实，换句话说，就是揭示范式预测得更加精确的事实。比如在天文学中，确定星球的位置和大小；在物理学中，确定物质的比重和可压缩性，波长和光谱的强度；在化学中，确定某种物质的化学组成和化合量等等。目的是确定已知事实的精确度，同时要确定其精确度，比如要发明更多用于测量的仪器和计算模型等，这是常规科学工作的第一类工作。
　　常规科学工作的第二类工作是提升理论和事实的一致性。比如特殊望远镜证明了哥白尼关于周年视差的预测；阿特伍德机证明了牛顿的第二定律等等，总之，这类工作使用直接实验观察事实，去证明当初预测的科学理论，他们的主要目的是证实而不是证伪。
　　常规科学工作的第三类工作，就是查漏补缺、搜集事实的工作，这些工作包括阐明范式理论的经验工作，解决范式理论中某些残留的模糊性，以及解决先前只是注意到，但尚未解决的问题，这类工作看似繁琐，其实是三类工作中最重要的。比如牛顿万有引力常数，在牛顿物理学的范式中非常重要，后来就有很多科学家不断努力改进这个常数。当然这类工作不仅仅限于普适常数的改进，也包括确定一些定量定律等等。
　　总之，常规科学的三类工作其目的，都是围绕范式，不断扩张科学知识的广度和精度，它们包括：确定范式预测的重要事实；提升理论与事实的一致性；阐明和完善范式中的理论。但随着常规工作逐渐深入，科学新一轮的革命也正在酝酿，因为，他们在进行这些工作的同时，会不断发现一些反例，这就是科学革命结构的第二个阶段，出现越来越多的反例和反常情况，直到引发危机。
　　比如16世纪天文学家第谷，建造了天堡观象台，1572年他发现仙后座的一颗非常明亮的新星，但是在几年的观察者，从明变暗，直到消失，他的观察结果直接动摇了亚里士多德天体不变的学说。发现反例这个过程是必然发生的。前面我们介绍了，在常规科学中，科学家们会围绕范式展开，是对范式内容的广度和精度不断扩张。一般情况下，遇到异常的反例会被忽视，或者说认为自己的操作不当去解释，因为在常规科学中，科学家们通常的思维是逻辑实证。
　　但是随着范式的应用范围被放大，范式的精度被不断提升，过去相对粗糙的范式就会不断遇到问题，导致出现越来越多观察、实验结果，和范式所预测的结果是违背的，这样反例会积累越多，对旧范式的质疑声音就会越大，最终导致科学家逐渐抛弃现有范式，转而用新范式来解释在旧范式中的反常，而这种反常却能被新范式解释和兼容，因此范式革命其实具有必然性，这种必然性得以产生，很大程度上是因为，任何范式都不是完美的，任何范式都有其适用的范围和精度。就像我们老一辈人的经验和价值观，在今天的社会会遇到各种挑战一样。
　　而范式革命的萌芽，常常是一些问题和反常开始的，正如实验科学的创始人，哲学家培根说：真理从错误中比从混乱中更容易出现。比如当时弗莱明发现青霉素也是源自一次幸运的错误。而实际上，很多科学中伟大的发现都源自对，看似错误、异常现象的进一步反思和追问，最终打开了科学的另外一扇大门。
　　库恩说，反常的出现是一种必然的趋势，当范式越精确，涵盖范围越广，那么它作为对反常的一个指示器就越灵敏。换句话说，随时常规科学的不断深入，就会在不同的地方出现越来越的反常和与范式预测相悖的结果，而这个过程正是下一次科学革命孕育的过程。
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