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科恩与库恩眼中不同的哥白尼

2011-08-15胡永文

关键词:天球库恩哥白尼

胡永文

(南京大学 哲学与宗教学系,江苏 南京 210093)

科恩与库恩眼中不同的哥白尼

胡永文

(南京大学 哲学与宗教学系,江苏 南京 210093)

科恩与库恩都对哥白尼进行了研究,但对于是否存在哥白尼革命持相互对立的观点。这种对立在于两人对哥白尼革命的界定、评价标准以及两人对科学史分析方式和研究目标上的差异。科恩不承认哥白尼革命的存在,因为它不能通过历史的实证,库恩眼中的哥白尼革命则是他运用其历史主义科学观进行理性重构的结果。

科恩;库恩;哥白尼革命

哥白尼提出日心说理论是科学史甚至是整个人类史上的一件大事,但是,如果说哥白尼引发了一场科学革命,则远不能得到众多学者异口同声的肯定。在当代著名的学者中,科恩认为哥白尼的日心说不足以构成一场革命,而科学哲学家库恩坚持认为科学史上存在着一场哥白尼革命。鉴于两位学者巨大的影响,认真比较库恩与科恩关于哥白尼日心说的观点就显得极有意义,这不但可以加深对两位学者的理解,更有助于重新审视哥白尼日心说的历史地位。

一、是否存在哥白尼革命

科恩和库恩都承认科学史上存在着革命,这是两人观点可比较的前提。对于哥白尼的工作,科恩认为:“如果他们(断定历史上存在着哥白尼革命的学者)首先注意到天文学是一门艰辛的科学,并且把他们的研究集中在倘若哥白尼思想真的影响了天文学家的工作,其可能的影响方式是什么这一问题上,那么,这些史学家和哲学家就不会再断言16世纪曾有过一场天文学革命,更不会断言有过一场普遍的哥白尼革命了。”[1]133可见,科恩认为在天文学上根本就不存在着哥白尼革命,更不用说在更普遍的意义上存在哥白尼革命了。

库恩不但不怀疑哥白尼的日心说引发了一场革命,而且还认为这场革命是多元意义上的革命:(1)哥白尼在天文学基本概念的变革上引起了一场革命;(2)在哥白尼的《天球运行论》出版之后,人类对自然的理解方面出现了激进的、根本性的变更;(3)哥白尼日心说是西方人价值观转变的一部分。因此库恩说:“哥白尼革命是一场观念上的革命,是人的宇宙概念以及人与宇宙之关系的一次转型。”[2]1哥白尼的思想之于现代精神的形成,具有极重要的意义。

需要注意的是,科恩在另一个意义上承认哥白尼导致了一场革命。“在提倡用实在论哲学取代流行的工具主义方面,哥白尼或许可以说是富有革命精神的”[1]154。托勒密体系下的天文学不关心实在性的问题,解释现象和设计准确预见宇宙事件的计算方案才是以往的天文学家工作的重点,“在证明体系的‘实在性’方面,在不与那些否认实在性是一个主要问题的人为伍方面,哥白尼确实是一位造反者,甚至有理由说他是一位革命者”[1]612。正是这种追求实在性的热情,鼓舞了后来的开普勒、伽利略、牛顿等学者,在这一点上,可以说,从哥白尼到牛顿这段时间,发生在天文学甚至是物理学中的革命,就是一场哥白尼革命,“实际上,这场革命比所谓的哥白尼的天文学革命对科学发展的贡献更为重要”[1]615。

二、对哥白尼工作的考察

科恩和库恩都回到哥白尼的著作《天球运行论》去重新审视、直接审视哥白尼的工作,但两人对哥白尼的分析却存在极大差别。

1.科恩对《天球运行论》的考察

科恩指出,哥白尼虽然为天文学做出了一定的贡献,但就哥白尼的天文学著作《天球运行论》而言,他的工作仅仅算是一场复古意义上的革命,而不是除旧立新意义上的革命。“《天球运行论》与托勒密的《天文学大成》是密切相关的,它并没有真正构成什么人们可以觉察到的、焕然一新的离经叛道行为”[1]153。

其一,哥白尼的工作是旧天文学即托勒密体系的延续。哥白尼保留了古老的天球概念和本轮、均轮的概念,这似乎暗示了哥白尼把自己的工作当成了“对古代天文学的一种改良,而不是富有革命性的替代,哥白尼所采用的描述顺序和描述方式严格地遵循托勒密的《天文学大成》的方针,则进一步地证明了这一点”[1]137。

其二,哥白尼的工作目标没有革命意义。哥白尼的天文学目标,是使自己的天文学能够与已知的托勒密模型展示的运动取得一致,并坚持匀速圆周运动的观念。哥白尼认为托勒密为了准确说明行星运动而引入的等分点观念意味着任何一个行星从来都没有进行过匀速的运动。不但哥白尼认为自己在坚持了匀速圆周运动上取得了重大成就,“大多数16世纪的天文学家(也)认为消除等分点是哥白尼的重大成就”[3]72。

其三,在观测的精确性和体系的简单性上,哥白尼体系并不比托勒密体系合理。哥白尼自己对行星理论能与行星位置相符合(亦即精确到10弧分以内)的期望从来就没有达到过,他的体系的精确性甚至不如托勒密体系。同样,后来所谓的哥白尼体系只需要34个圆的观点其实是有条件的,在某些时候,哥白尼的体系还要比托勒密的复杂一点。因此科恩认为,“在简化天文学体系方面未曾有过科学革命”[1]150。

其四,哥白尼体系根本不是后来意义上的“日心说”。哥白尼体系中行星天球的中心是在空间的一个虚空点而不是在太阳上,他的体系仅仅是一个太阳不动的学说。哥白尼体系能很好地解释五大行星与太阳运动的相关性,但是五大行星的运动特点也与地球相关,这不但不符合太阳中心说,而且与地球是一个行星的观点直接矛盾。

2.库恩对《天球运行论》的考察

对于哥白尼的著作及其中存在的问题,库恩意识到,“除了地球的运动之外,无论从哪方面看,《天球运行论》都更切近于古代和中世纪的天文学家和宇宙学家的著作,而不像后继者的著作”[2]133。库恩指出了《天球运行论》中存在的三个重要的不协调之处,即激发哥白尼创新的目标同革新本身之间的不相称;在《天球运行论》中无法找到哥白尼革命的痕迹;哥白尼为计算行星位置而采用了连锁圆周的复杂体系,并没有达到简化体系的初衷。库恩甚至同意,哥白尼并没有真正提出我们后来一提到哥白尼革命就想到的日心说体系,而且在实际中,哥白尼没有真正解决他想要解决的任何问题。但库恩仍然坚持认为哥白尼导致了一场革命,最起码在以下几个方面,哥白尼的工作具有革命意义:

其一,虽然哥白尼不是第一个提出地动说的人,但是,在历史的发展中,地动理论已经被人们遗忘,哥白尼重新让人们意识到一种不同于托勒密体系的地球运动而太阳静止的学说。

其二,哥白尼在处理托勒密天文学面临的问题时发展并应用了新的技巧。“哥白尼在地球运动基础上建立了数学体系”[2]141,他在《天球运行论》后几卷中所做的详细的、极少有学者可以看懂的数学方法的创新,对新天文学传统的开创具有不可忽视的重要作用。

其三,哥白尼学说的行星理论是革命性的,这是其整个体系革新的基础,甚至地动理论也只是其行星理论的必然结论。在解释行星运动问题上,哥白尼体系比托勒密的体系要经济得多,因为哥白尼的体系不需要借助本轮就可以解释行星运动较多的定性特征。而且,哥白尼对行星轨道进行重新排序,从而使行星轨道次序和相对大小可以由观测直接确定而无需任何附加假设,这就使他的体系看起来更加和谐,也更具有审美方面的吸引力。

三、哥白尼体系之外的考察

如果哥白尼的工作产生了重大影响,那他的工作就会在其后的历史中或隐或显地存在着。科恩和库恩对哥白尼以后科学史的考察也有很大差异。

1.科恩的考察

科恩分析了“革命”一词在16世纪、17世纪的含义,在17世纪以前,“革命”一词的含义虽有扩展,但也主要是指一种周期性或者半周期性的事物的变化,更多地具有“循环”的意思,而不是指决裂性的巨大变化,在哥白尼的时代,革命还没有后来的那种意义。

哥白尼同时代的人对哥白尼的著作基本没有反应,更没有人认为哥白尼引起了一场革命,“对写于1543年与1609年之间的天文学论文和教科书的研究表明,哥白尼的思想和方法并未被采用”[1]56,唯一的例外是莱茵霍德的《普鲁士人星表》遵循了《天球运行论》的模式,但莱茵霍德称赞的是匀速圆周运动的思想。17世纪许多论述科学问题的学者们也不怎么重视哥白尼,开普勒在1609年发表的著作中,不但基本上完全抛弃了哥白尼的假定和方法,还在后来的《鲁道夫星表》中不断诟病哥白尼学说的不精确,而“到了牛顿时代,哥白尼(在《天球运行论》中阐述的)天文学除了作为历史文物外,几乎被人们忘记了……在《原理》中,牛顿只有两次提到了哥白尼”[1]616,这两次中还有一次实际指向了开普勒。17世纪的人大多认为哥白尼是古希腊某些曾经被忽略的学说的复兴者,而不是革命者,“那种认为在16世纪就已经发生过了一场哥白尼天文学革命的观点,其实是由后来的历史学家们,首先是18世纪的蒙塔克勒和巴伊,发明出来并使之保留下来的虚构之物”[1]57。

科恩还认为,在1600年的《(禁书)索引》中,《天球运行论》仅仅是被列入了圣徒会众命令修改的图书目录之中。特别反对哥白尼日心说的新教徒,比如路德与梅兰希顿,也只是因为地球运动与圣经的字面解释不一致,但绝不是因为哥白尼的学说具有革命性。

2.库恩的考察

库恩承认,在哥白尼死后的近一百年里,他的学说几乎没赢得几个信徒,但是,“承认自己是哥白尼派的人数多少并不是哥白尼的革新取得多少胜利的充分指标”[2]182。

其一,莱茵霍德利用哥白尼的数学方法发布了新的星表《普鲁士人星表》,使用这个星表的人都至少默认了一种隐含的哥白尼理论,由于在历史上并没有几个人能提出与《天球运行论》相媲美的著作,哥白尼的著作被忽视也是无法理解的。

其二,哥白尼信徒的稀少说明了学者接纳哥白尼学说的历史的漫长和曲折,随着第谷、开普勒和伽利略的工作的完成,托勒密的天文学衰落了,新的天文学体系既不是哥白尼的理论,甚至也不完全是开普勒和伽利略的理论,而是17世纪许多思潮汇合的结果。

其三,哥白尼的体系从一个经济的描述行星运动的特设性方案,逐步变成理解自然的基本工具。哥白尼的信徒为新科学与宇宙论的发展指明了方向,哥白尼本身的一些探索,比如月上世界和月下世界的统一,为解决新问题所需的概念和技术提供了线索。

库恩认为,在哥白尼去世后的60年里(即在1600年左右),天主教徒允许修改后的哥白尼学说流通。但是,也许是他们(基督教会)在最初并没有意识到,“哥白尼学说对思想的整个结构具有潜在的破坏力”[2]188。而当哥白尼学说被认真对待时,日心说与圣经的冲突就不可避免,因为哥白尼学说内在地与基督教宣扬的人与上帝的关系、原罪等观念相冲突。

四、观点对立的根源

科恩与库恩几乎面对的是同样的史料,但对哥白尼的看法却相互对立,这反映了两者对“哥白尼革命”的界定、判断标准以及史学研究方式和目标上的巨大差异。

1.对“哥白尼革命”的界定有很大差别

科恩对“哥白尼革命”的界定与其对“科学革命”的界定是一致的,但他无意去定义何谓“科学革命”,只是对一场革命所经历的四个阶段进行了描述。如果哥白尼的工作构成了一场革命,那它必然经历了四个阶段,即思想中的革命、信仰的革命、论著中的革命和科学中的革命。从这里可以看出,科学革命最起码应该在相对意义上是已经完成的革命,亦即科学家的著作要具有革命性,提出为后世学者认可的理论,但哥白尼的理论大部分为后来的学者抛弃。因此,对于科恩来说,哥白尼既没有完成论著中的革命,更不用说科学中的革命了,所谓的哥白尼对后世的影响,也根本就不属于哥白尼。但同时,科恩承认哥白尼在对实在论观点的信奉上是革命性的。

库恩认为,虽然《天球运行论》本身没有多少具有革命性的因素,但“就其后果而言,《天球运行论》毫无疑问是一部革命性的著作”[2]2。《天球运行论》的意义不在于他自己说了什么,而在于他使得别人说了什么,这本书引发了它自己并未宣告的一场革命,它是一个制造革命的文本而不是一个革命性的文本[2]133。它的意义远远超出科学本身,呈现了一种多元的意义,在思想与价值方面都在后来的发展中呈现了一种与过去的决裂。因此,库恩眼中的哥白尼革命是开启意义上的,哥白尼本人并没有完成,而是近代科学革命乃至近代精神的先声。

2.对哥白尼革命的评判标准不同

科恩对哥白尼的工作是否构成一场革命的评价,是沿着两条道路进行的,这两条道路正是基于科恩对科学革命的一般特征的描述。其一是科学革命四个阶段理论,其二是科恩提出的四项检验标准。哥白尼本人为其天文学设立的目标表明其没有完成思想中的革命,其著作考察也没有发现革命性,历史考察表明哥白尼的工作没有吸引到足够多的学者用其体系从事工作,因而没有完成科学中的革命。科恩还以四项基于历史和事实的检验作为评价哥白尼工作的标准,认为只有通过这四项检验的科学成果才能算是革命的。科恩强调历史资料对科学革命的实证,但哥白尼的工作通不过这四个检验。

库恩对哥白尼工作的分析主要是在《哥白尼革命》一书中,这时候库恩还没有完成给其带来世界声誉的《科学革命的结构》,但从库恩对哥白尼革命的分析可以看出,库恩在此时已经有了类似在《科学革命的结构》中判定科学革命的标准。库恩认为,“从一种世界观到另一种世界观,我们将最终意识到它是在何种意义上开启了哥白尼的天文学革新”[2]256。这个标准已经十分接近库恩后来提出的“科学革命是世界观的转变”的观点。而其在《科学革命的结构》中对哥白尼的分析,更是以范式的转变作为判断哥白尼革命的标准,认为哥白尼的工作完成了一场世界观的转变,“接受一个新范式的科学家会以与以前不一样的方式来看这个世界”[4]104。研究问题的转变是范式转变的显著特征,库恩认为哥白尼体系带来了研究的问题的转变,学者们已经不再固守于去解决托勒密框架中的问题,而是着力解决哥白尼的工作带来的新的问题。按照库恩的观点,“竞争着的范式的支持者对于候补范式所应解决问题的清单的看法不同”[4]134。天文学家们研究重点的偏移,已经表明了哥白尼革命的某些成就。哥白尼的体系看起来具有无可比拟的和谐性,虽然这并不投合天文学实践,只是投合天文学家的审美观,“幸运的是,这样的天文学家确实有几个……他们的工作也是哥白尼革命必不可少的因素”[2]176。

科恩也承认科学革命中存在着范式转变,即改宗现象,但相对于库恩对世界观转变的强调,科恩的分析表明其更重视范式中关于科学基本理论的部分,这和其对著作中的革命的强调是一致的。改宗现象发生在科学革命的最后一个阶段,并以论著中的革命即理论革命作为基础。对于哥白尼是否导致科学家改宗的评判,科恩以历史事实为依据,通过其四项检验标准来进行最后的判断。哥白尼的著作在发表后放在纸堆里被束之高阁,长时间无人问津,要说他的思想通过后人的发掘而引发一场革命,似乎为时已晚。

3.对科学史的分析方式、研究目标不同

库恩的《哥白尼革命》不是一部单纯的科学史,其中很明显地分成了科学和思想史两部分,而且还经常将两部分平行叙述。库恩承认,他的《哥白尼革命》“一再地侵犯将‘科学’听众与‘历史’或‘哲学’听众隔离开来的制度化的分界”[2]2。科学材料只有在一个历史和哲学的框架中才能够起作用。在对哥白尼工作意义的分析上,库恩明显加入了一种哲学的框架,亦即其头脑中也许还并不太成熟的范式的理论。在库恩的重建中,库恩用了现在的理性标准去评价哥白尼,以期获得关于哥白尼的正确认识,也许在哲学上这有其积极意义,但对于严肃的科学史而言,却未必能获得关于过去的真实。同时,库恩把哥白尼工作同未来某些事实即开普勒、伽利略的工作联系起来,通过一种与当时肯定不存在的事实的联合阐述与解释去发现哥白尼工作的意义。也就是说,库恩利用我们所知道的关于哥白尼之后的科学史的知识来理解其发展,并着重强调哥白尼的工作怎样导致了后来的状况。很明显,没有后面学者的工作,哥白尼革命不可能完成。

科恩的著作也不仅仅有科学史部分,他还掺杂了关于政治革命和社会因素的叙述,但是,科恩在每一处分析中始终强调历史证据的重要性。革命的阶段以及革命的检验标准是科恩的分析框架,但他处处强调历史证据的实证性,每一检验都引用了大量的历史证据。科恩虽然也从后来的文献中去阐述哥白尼的贡献,但文献对于科恩而言只是一种既定的材料,文献的作用不是重现哥白尼的工作与后继学者工作之间的联系,而是去检查哥白尼的理论的接受情况。也就是说,科恩的四项检验标准要求历史评价必须能够与历史材料相符,哥白尼的工作必须与后面的学者的工作划清界限,以防止评价属于哥白尼的工作时实际指向了后面的学者。

两位学者对哥白尼评价的差异还在于他们研究哥白尼工作的目标的不同。库恩研究哥白尼革命是要“显示这场革命的多元性意义”[2]2。他相信“历史研究会产生出对科学研究的结构和功能的崭新的解释”[2]3,但“科学一经接触历史的原始材料似乎就成了另一种事业,既不同于科学教学所暗示的,也不同于对科学方法的标准哲学说明中所明说的”[5]3,因而库恩的目的在于纠正传统的教科书对人们的误导,从而通过科学史的研究能够重新理解科学,提出新的科学观,也通过新科学观来理解科学史,把“许多看来既反常又不相干的论据梳理得顺理成章”[6]319;而对于科恩来说,研究科学史的目的就是科学史本身,是“进行一种批判性、分析性的历史研究”,科恩更多地是想纠正以往的历史学家们对历史的错误认识,即弄清“革命”概念的起源与发展,还原一个至少在科恩看来是真实的科学史,告诉人们在科学史上究竟发生了什么,从而纠正人们对科学史上一些事件的判断,比如对哥白尼革命的看法。

五、结语

科恩与库恩关于哥白尼工作的看法的差别就在于此。与其说库恩是在研究科学史,不如说库恩是在重建科学的形象,库恩不但通过科学史去发现科学的形象,也通过其科学形象理性重建科学史上发生的事件,从而重建整个科学史。库恩关于哥白尼革命的观点不像以往的学者那样强调哥白尼本身工作的意义,他更多地是基于其科学观的重构的结果。也就是说,库恩眼中的哥白尼革命是他运用其历史主义的科学观进行理性重构的结果,在这种重构中,哥白尼理论中与托勒密紧密的联系以及在哥白尼之后几十年鲜有哥白尼信徒的事实,被库恩用一种社会的、文化的和心理的原因加以消解掉了。库恩的这种历史主义的理性重建对于哲学有极为重要的意义,但是,其历史主义科学观绝不是像库恩认为的那样完全来自科学史,没有一种哲学观能完全建基于科学史之上。

反观科恩,在整个的科学史中,科恩都会以严格的历史材料作为评价哥白尼工作的证据,即科恩在关于哥白尼工作以及整个科学史研究上始终坚持一种实证主义的标准。可以说,科恩的历史重建是一种符合论的历史重建,重建出来的科学史是符合历史材料的。基于其实证主义的历史观,科恩自然不会赋予没有提供后世的学者公认的正确的科学理论,并且不会赋予没有历史材料证明其工作产生重大影响的哥白尼以革命者的地位。

[1]伯纳德·科恩.科学中的革命[M].鲁旭东,译.北京:商务印书馆,1998.

[2]托马斯·库恩.哥白尼革命——西方思想发展中的行星天文学[M].吴国盛,张东林,译.北京:北京大学出版社,2003.

[3]欧文·金格里奇.无人读过的书:哥白尼《天球运行论》追寻记[M].王今,徐国强,译.北京:生活·读书·新知三联书店,2008.

[4]托马斯·库恩.科学革命的结构[M].金吾伦,胡新和,译.北京:北京大学出版社,2003.

[5]托马斯·库恩.必要的张力[M].范岱年,纪树立,译.北京:北京大学出版社,2004.

[6]托马斯·库恩.对批评的答复[C]//拉卡托斯.批判与知识的增长.周寄中,译.北京:华夏出版社,1987.

【责任编辑 张进峰】

Different Images of Copernicus in the Views by Cohen and Kuhn

HU Yong-wen
(Department of Philosophy and Religion,NanJing University,NanJing 210093,China)

Both I.B.Cohen and Thomas Kuhn carried out researches on Copernicus,but they drew opposite conclusions on whether a Copernican Revolution existed.Their antithetical ideas lie in their difference on the definitions of Copernican Revolution,the Evaluation Criterion,and their analytical modes and the research aims on history of science.Cohen does not acknowledge the existence of Copernican Revolution because of his standpoint of historical view of positivism,while Copernican Revolution in Kuhn's eye is the result of his rational reconstruction with his scientific view of historicism.

Cohen;Kuhn;Copernican Revolution

1672-2035(2011)01-0020-04

B504

A

2010-10-24

胡永文(1986-),男,山东泰安人,南京大学哲学与宗教学系在读研究生。

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