《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

〈《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」。

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　　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〉

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