《科學革命的結構》讀書會(三):常態科學是在典範中做解謎工作

更新於 2024/12/22閱讀時間約 7 分鐘

〈《科學革命的結構》讀書會(三):常態科學是在典範中做解謎工作〉2024-12-22

 

  科學團體是為特定典範工作的人,於是這裡出現了一個問題,如果「典範」是一個已經完成的科學理論或體系,那又為什麼需要科學團體為其工作?所以答案很簡單,典範不是那樣的東西,典範不只要具有足夠的解釋力,在相對的另外一面,它還需要有足夠多「可以被填充的空白」。

 

  什麼是可以被科學團體(或者說,領薪水的科學家們)長期去做(填補)的呢?孔恩認為,這些工作可以分為三大類:

 

  一、那些已由典範指出來的,最能夠讓我們去了解事物本質的那些事實。譬如說,化學物質的成分、不同溶液的沸點等。典範為我們指出來了一些測量與紀錄數據的標準方式,只要我們用符合標準的方式去測量一切事物,就能豐富這些基於典範寫成的「表」。並將它們用作其他科學研究或應用的設計基礎。

 

  二、本身雖然沒有重大價值,但因為可以用來和理論的預測做比較所以重要的觀測或實驗。譬如說,在一些較少能夠直接觀測比較的領域中,有些主要以計算來論證出的理論,像是與廣義相對論相關預測的驗證,或一些天文上的預測。去發明設計出那些有辦法觀測相關現象的儀器,譬如特殊的天文望遠鏡、能夠用以觀測微觀尺度、特殊環境的儀器等。它們可以證明典範裡那些還未被證明過的部分,或讓其中一部分變得更精確、或提高應用性。

 

  第三種類型則是「精煉典範」,孔恩舉的是「熱液說」的例子,我對此不太熟悉,但大略的意思是,在面對同一個生熱的現象時,我們可以從化合生熱、摩擦生熱、壓縮或吸收氣體以生熱等不同的可能性去解讀它,這些可能性都符合「熱液說」這個大的理論架構。因此,去透過實驗、計算、思辨等方式找出最合理的解讀,也是常態科學填補典範的一個重要方式。

 

 

  一件有趣的事情是,實驗要如何設計、觀察結果有意義與否等,都需要建立在一個已經存在著的典範。然而,隨著這些器材被發明出來、新的實驗結果被記錄下來,這個現存的典範又會被進一步修補。

 

  從典範發展一段時間之後再回頭看最初的「經典」,人們會發現,當初的經典有那麼多「不夠精準」甚至出錯的地方。在牛頓物理學典範中工作的研究生,專業領域上甚至比牛頓本人懂得更多,更知道如何應用。

 

  所以,他們才可以年復一年地,在實驗室裡面,解決一個又一個典範之下的「常態科學問題」。

 

 

  因此,有別於我們想像中的「科學總是在探究新事物」,孔恩指出,常態科學的本質毋寧說是一種解謎活動。典範就像習慣法的一個判例,它一方面對於特定的一個事情給出答案,但更重要的事情是,它蘊含了一套「應該要怎麼問、以及怎麼回答問題」的判準。

 

  典範底下的不同項目,就像一盒又一盒不同的拼圖。在拚任何一盒的時候,科學家都必須遵守這個典範的規定,譬如「每個小片都要用到」、「全部都必須是正面」、「要接縫剛好對齊才能拼在一起,不能硬塞」等。

 

  即便是尚未有人完成過的一套特定的拼圖(科學假設),只要它是按照典範規定的方式設計的,那麼,科學家就能確定它一定是個「有答案的問題」。

 

 

  這個解謎活動的性質一方面給予了科學家持續工作的熱情與動機,另一方面,它確保了人類將他們在科學上的智力更大程度應用在這些「已經被給定可以找到答案」的問題。

 

  科學家不會漫無邊際地觀測,不可能發明一個隨機的機器,探測隨機的、不知怎麼應用的數據。必須根據典範才可能設計實驗以及實驗所需的一切,以及,現實的事情是:必須根據典範,才能夠申請到夠他們做這些實驗的經費,包括養活這些科學家的薪水。

 

 

  在第五節裡,孔恩還提到了另一個令人很有共鳴,又能有所反思的例子。他提到一個學習自然科學的學生,從他大一的課程到寫作博士論文的時候,他都一直在學習這一套「在典範中進行科學實作」的方法。

 

  從用紙本做習題、重複前人做過的實驗、到解決還沒有人真正解決過的問題(填補典範的空白),隨著這名學生逐步累積在這個典範中實作的經驗,他會被指派更難、且更缺乏前例可以直接援引的題目。但其本質都是解謎,就像顏色與形狀更難分辨的拼圖、或者起始數字線索更少的數獨。

 

  這稍稍緩解了我對於「有標準答案的基礎教育」的疑慮,因為在這些學習之中,雖然最終的「答案」可能是生硬且不那麼重要的死板知識。可是學習解題的那個過程,學生就已經開始在實踐性地練習科學解謎了。(當然,大部分的填鴨式教育還是值得警惕與批判的。這只是初步地為「有標準答案的基礎教育」保留了一點可能有意義的空間。)


  在科學實踐的過程中,不同的科學家可能會發展出自己不同的解謎技巧,譬如拼拼圖時,有些人可能會先將角和邊拼起來、另一些人可能會先把顏色相近的小片放在一堆。只要科學家們同意最終要在拼圖(典範)規定的主要規則下工作,他們仍舊擁有一定的自由與創造空間。

 

 

  這樣的常態科學工作會一直持續下去,貫穿大多數科學家的一生。但在某些時候,這些在常態科學之中,本來應當是基於典範所設計的、服務於典範中「謎題」的實驗或觀測卻給了探究者一些不能用當前的典範足夠好地處理的「異常現象」。在後續的篇章中,孔恩會開始討論這些異常現象出現的狀況,以及那足以挑戰常態科學的「科學危機」。




前篇:

〈(一):導論、孔恩思想發生的背景〉

〈(二):科學活動不是教科書上寫的那樣〉



延伸閱讀:

〈黑鴉鴉一片:「烏鴉悖論」的科學哲學啟發〉

〈他的故事:一次對「事實/詮釋」問題的現象學回應〉

〈「身體圖式」概念的發展:一塊身體現象學的敲門磚〉

〈費曼的困惑與人文學的價值(一):無用的學問〉

〈《論重複》讀書會(一):新的,但是重複〉

〈《記憶與救贖》讀書會(一):
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