19世纪是一个革命的时代，在政治、社会、科学、工业、文化和艺术各个领域都发生了革命，无论其成功与否。这在历史上第一次使人们懂得变化可以是戏剧性的、革命的，而不只是渐进的。20世纪则是另一种意义上的革命时代，因为革命发生得更为频繁且其影响也更加深远。它们不仅使人类及其社会以及社会制度受到震动，而且还撼及自然界本身。已很难找到一块有人活动的地方能逃避革命所带来的巨大变化。革命已深入到各个领域：通讯（无线电，电视），制造业（合成纤维和塑料），电子（固态传感器，印刷电路，集成电路），战争（核武器，导弹），绘画（毕加索，马梯斯，米罗），音乐（斯特拉文斯基，勋伯格，斯托克豪森），文学（乔伊斯，F．沃尔夫），导航（雷达，远程定位），各门科学学科（爱因斯坦，玻尔，克里克和沃森），医学（索尔克疫苗，精神分析，起搏器和心脏外科），还有数据和信息处理——由此我们已经看到了计算机革命的步伐。我们还亲眼看到社会革命和政治革命在永无完结地继续：受到俄国革命和中国革命影响的人比以往任何一次革命都多，受到影响的程度也更深；来自有关拉丁美洲和非洲的大大小小的起义和暴乱的新闻越来越多，从军事政变到地道的社会和政治革命。
19世纪从1789年动乱的余波中诞生，先后经历了1848年的政治革命以及马克思主义者领导的革命运动。在科学上，我们已经看到了《物种起源》中正式宣告的达尔文进化论，它预示着即将发生的革命。即便如此，19世纪后半叶（和20世纪初）知识发展的主流是进化的而不是革命的。本杰明·凯德的《社会的进化》（1894）和L．豪勒维克的《科学的进化》（1908）等著作就是进化观的例证。大体上说来，19世纪的政治和社会革命并没有取得成功，它以1905年的俄国革命的失败作结（1905年通常标志着20世纪科学的开始）。19世纪的政治和社会变革虽然富有戏剧性，有时还有激烈的暴力冲突，但以通常的观点而论，这一过程基本上仍然是循序渐进的，而且在讨论这一时期的科学发展时，人们一般也持这种见解。
相反，20世纪却被惊人的激变所震撼，历史的延续有了真正的中断。俄国和中国的革命对社会、政治、经济都产生了巨大的影响，在世界范围内引起了国际性的革命运动，其影响远远超过了当年的法国革命。本世纪初在科学上同样发生了伟大的革命，主要反映在物理学上：X射线、量子理论、放射性、相对论、电子、原子核。1905年，也就是俄国革命流产的那一年，爱因斯坦发表了他的划时代的相对论论文和另一篇论文，这篇论文引起了物质和辐射物理学的革命，并建立起量子理论（它由M．普朗克于1900年开创）。从那以后，相对论和量子论思想一直占据着物理学思想的主导地位。在艺术方面，1914年前，出现了斯特拉文斯基的节奏异常强烈的《春之祭》和毕加索以及布拉克的令人瞠目的绘画，这些作品开创了结构主义、现代主义和抽象艺术以及不谐和和弦音乐的先河。
20世纪出现了大量的关于革命的理论和观点，这并没有什么可惊奇的。因为本世纪头几十年，政治、社会、艺术和科学都发生了戏剧性的变革，革命（而不是进化）已成为我们这个时代描述科学发展的主导性观念。但革命是科学进步所期望的或必备的特征这样一种观念，在本世纪上半叶却不像现在这样容易被大多数人所接受。许多学者，包括历史学家和科学家们自己，对于科学特别是基础物理学中发生的革命性变化感到忧虑，正像他们对遍及全球的政治和社会结构的剧烈震荡感到忧虑一样。有的人，如爱因斯坦主张抛弃科学革命的观念（见28章）；还有人如R．A．密立根，不但拒绝科学革命的观念，而且还否认在科学中有任何革命性的进步。
这一章我们将列举一些本世纪出现的有关科学革命的观点，并将特别注重于科学家们的论述。下一章，我们将考察助世纪科学史家逐渐接受科学革命观念的过程，特别是当T．S．库恩具有巨大影响的著作《科学革命的结构》于1962年发表后，接受科学革命观念的人数达到了顶峰。第27章，将论述相对论革命和量子论革命。在大多数人的心目中，相对论被看成是我们时代科学革命的典范。而对于那些懂行的人来说，量子论则是历史上最伟大的革命之一。第四章，将讨论具有特殊重要性的地球科学革命。因为这个领域的专家学者已经认识到它是一场革命，已经用革命的语言和结构来书写它的历史，甚至还运用了库恩对革命的理论分析方法以洞察地球科学革命的结构。而且，这场革命以清晰的和引人注目的形式显示了所有伟大的科学革命的一些主要特征。
第二次世界大战前的政治和科学的激进主义
1908年，政治革命家V．I．列宁的一部哲学著作公开出版了，它主要论述正在物理学中出现的革命的本性和影响，书名是《唯物主义和经验批判主义》。这部著作的公开意图主要是维护“马克思主义哲学”，反击那些当时对“辩证唯物主义”的攻击。但对于本书的目的来说，列宁的某些论述（体现在标题为：“最近的自然科学革命和哲学唯心主义”一章中）是特别值得注意的。它可以作为一个例子，用来说明物理学发生革命的观念很早就已广泛传播开来了。
列宁集中讨论了镭元素问题。这一期间该问题突出地出现在许多有关文献中。使列宁和他的同代人震惊的是，当一小块镭的温度比周围环境温度高时，这种情形会明显地持续下去。而按照古典力学理论和能量守恒定律，热体定会把热量放射到温度较低的环境中去，直到达到热平衡，也就是说，直至物体和周围环境的温度相等。因此，镭的性质不但向科学家展示了一个必须被纳入科学的概念框架中去的新现象——放射性，而且这种新的物质在几个方面摧毁了经典科学的基础。也许最值得注意的是：在放射性现象中，元素的原子会自发地发生衰变和“嬗变”，而变成另一种完全不同的元素的原子。
列宁援引来作为例子的许多学者中，有法国数学家和哲学家亨利·彭加勒。从彭加勒1907年写的哲学著作《科学的价值》一书中，列宁看到了他对物理学出现“严重危机”的论述。按照彭加勒的观点，物理学中发生了严重的危机，其罪魁祸首是“伟大的革命者——镭”。彭加勒的见解受到了广泛的尊重，因为他是法国，也许还可以算是全世界最卓越的科学家之一。他忧郁的危机宣言引起了人们的注意：新的发现不仅推翻了能量守恒原理，而且也同样危及到“拉瓦锡原理或物质守恒原理”；危及力学的基础，包括牛顿作用和反作用相等的原理；危及到其他公认的物理学基础。
人们从镭和放射性中看到了革命的破坏力。其它许多新的发现通常也都具有这种特征。《亨利·亚当斯的教育学》（1907）这部著作以最富戏剧性的形式对革命破坏力这个主题展开了讨论。在谈及亚当斯对1900年大博览会的感想时，亚当斯用“发动机和圣母”这一比喻对旧的蒸汽力和新的电力之间的差异表示惊讶。他发现了“连续性的中断”（p．381），它“为历史学家的研究对象设置了一个深不可测的裂缝”；“在蒸汽和电流之间找不出比耶稣受刑架和教堂之间更多的联系。如果不是可逆的话，那么各种力是可以互相转换的，而对电来说，如同在信仰世界中它只是服从绝对的命令”。在迷惑不解之中，亚当斯求助于兰利，他是一位天文物理学家，华盛顿史密森学会的会长。
兰利帮不了他，实际上他似乎也被同样的问题所困扰，他总是重复说新的力是无法无天的，他尤其是反复声称他对新射线的发现没有责任，这些射线如同杀父的仇人，它们气势汹汹地向科学开了刀。他自己的射线是有益无害的，他利用它们得到了双倍宽的太阳光谱。但镭否定了他的上帝，对兰利来说，也就是否定了他的科学真理。这种力是全新的。
看到1890到达1905年间物理学发展中出现革命的人不只是列宁、亚当斯、彭加勒和兰利。不过，并不是每个人都被这些新发现的含义所困扰。例如，彭加勒在他的关于‘时间和空间”（1963，23）的论文中，把相对论看成是“最近物理学进步中”发生“革命”的主要成果；在另一篇论文中，他暗示了这样的意思：量子理论是潜在的“自牛顿以来自然哲学经历的最深刻的革命”。
20年代，“革命”一词从1917年俄国革命——第二次革命或布尔什维克革命中获得了一个新的激进的含义，这场革命使新的名词“布尔什维克主义”出现在通常的演讲之中。这场革命不仅完全推翻了旧沙皇的统治，而且使俄国的财产制度和人民的经济生活都发生了戏剧性的转变。这些革命性的变化被这样一个事实所加强，正如布林顿所考察的那样（1952）：在俄国革命中，“事件都集中发生在”比近代其它革命“更短的时间内”。
在许多美国人和欧洲人心目中，法国革命和俄国革命是两次典型的革命，但后者也许具有更广泛的意义，因为它产生了可以输出的布尔什维克主义这个幽灵，促进了一场国际性的革命和颠覆运动。此外，法国革命没有产生一个稳定的革命共和制度，不到15年，法国就复辟了皇权统治，而苏维埃政权已持续了半个多世纪，如今它比其早期更强大。因而，一些科学家目睹了俄罗斯旧秩序的崩溃，并感到了一种对自己国家现存生活方式的威胁。那么，他们对科学面临的形势同样心神不安也就没有什么可奇怪的了。量子物理学和新的原子概念在被X射线，放射性和相对论带来的危机上雪上加霜，使一些科学家在新科学和布尔什维克之间找到了共同点，对布尔什维克主义的害怕，甚至是对可能的布尔什维克主义感染的告诫，都在本世纪2O年代关于科学和科学革命的讨论中出现了。
2O年代发生的心理学革命使一些人在更大的程度上把革命的科学同政治上的激进主义结合起来。J．B．华生的著作《行为主义》（1924）在美国的报纸上被大加渲染：“也许…但是有史以来最重要的著作”，这部著作“标志着人类文明史的新纪元”（华生和麦克唐加尔1928，102）。在英国，值得注意的是华生体系宣传要“使伦理学，宗教和精神分析学——事实上，使所有的精神和道德科学革命化。”上述这些摘录是华生的对手威廉姆·麦克唐加尔作的，他还补充说，华生的著作“宣称的不只是革命化，简直就是废弃所有这些的庄严的东西”。
麦克唐加尔的看法不无道理。华生的《行为主义》一书的结束语就是这样一个宣言：行为心理学将取代现有的心理学的原理与实践。在最后一章的最后一节，华生得意地将其副标题命名为“行为主义——全部未来实验伦理学的基础”（1924，247）。这层意思在该节开头的两句中表达得更为突出，华生展望他的行为主义是“一门科学，它使所有的人——男人和女人懂得他们自己的行为”。并将帮助“男人和女人……重新调整他们自己的生活”，并“使他们运用健康的方式培养自己的孩子”（p.248）。他提出了一个新的宇宙乌托邦概念：如果我们依照行为主义原理，“以行为上的自由”对儿童加以培养，他们将依次以更科学的方式培养自己的孩子，“最终世界将变成一个适合人类居住的场所”。
华生与斯金纳不同，斯金纳是本世纪早期的行为心理学家，他曾发表过一部叫《沃尔登第二》的小说，他嘲笑那些“去往被上帝抛弃的地方，建立一块领地，赤身裸体地在那里过原始公社式生活，以植物的根茎作食物”的人，他的乌托邦将是整个世界，他说，他的计划“如果能实施，那么这个世界将逐步得到改变”。然而，华生也许想避开某些可能的批评（记得那是1924年），他强调说：“我不是想寻求一场革命”。在他的著作1930年版的序言中，华生承认“我们已被指责为……布尔什维克主义者”。“批评文章进行人身攻击，甚至是在谩骂”，他认为那些反对他的情绪出自对他的基本观念的憎恨，他的观念是：“人是一种动物，他与其它动物唯一不同之处在于他的行为举止的类型”。他说他遇到了与达尔文相同的阻力，因为“人类不愿意把自身同动物相提并论”。他声称害羞的灵魂将被从“行为主义中驱逐出来”，因为一个“保持科学头脑”的心理学家在描述人类的行为时与在描述“被宰杀的公牛的行为时”使用的是完全相同的术语“’
行为主义包含着革命的因素。彼得·梅达沃和简·梅达沃1983年写过这方面的文章，他们认为华生“和那些被他说服的人带来了一场真正的心理学上的培根革命”，因为他们用“经验的东西代替了那些由于不是即存地呈现在我们的感官面前而必须依靠推理才能懂的东西”。两位梅达沃考虑了习惯的“心理状态如喜悦，痛苦，恶意，甚至是（关于这一点我们在哪儿划线呢？）意识本身”。他们看到行为主义“以经验的叙事体和报道文体取代了反省心理学的特殊假设”，从而确定了这场革命及其影响的范围。
本世纪前半叶有一种倾向是将科学的发展同政治上的激进主义联系在一起，体现这一倾向的另一个例子涉及爱因斯坦的相对论。对于许多在科学上批评和反对相对论的人来说，相对论简直就是在俄国蔓生的布尔什维克主义在科学中的映象。布尔什维克主义已在德国和匈牙利出现，看来正危及西方文明和社会全部的已被接受的价值观念。风格严肃的《纽约时报》（1919．11．16，8）刊登了一篇题为《科学界的爵士乐》的文章，该文一开始就提出了四个问题：“太空何时弯曲？平行直线何时相交？圆何时变成非圆？三角形的内角和何时不等于两直角之和？”答案：“当然是在布尔什维克主义进入科学领域的时候！”文章接着引用了同查尔斯·普尔的谈话内容，普尔是哥伦比亚大学的天体力学教授。下面是该文的某些摘录：
普尔教授在读过有关爱因斯坦相对论的快讯后说：“过去几年中，整个世界都处在动荡状态，无论是精神上的还是物质上的。也许在物质方面的不安定如战争，罢工，布尔什维克的崛起等能被实际察觉到的东西下面，是深深波及世界的精神困扰。这种精神上的不安定明显体现在公众所持的对待社会问题的态度和倾向性期望上。这就是欲以激进的，未曾尝试的社会实践来推翻业已确立的，行之有效的政体形式。
“精神上的不安定也侵扰着科学。今天在科学领域恰恰也有一场同政治和社会生活领域类似的冲突。有许多人向往对宇宙进行心理学上的思索，热衷于各种奇思怪想，他们要我们抛弃已被证实的理论，而实际上恰恰基于这些理论，现代科学和力学的大厦才得以建立”。
接着，这位哥伦比亚大学教授对牛顿到爱因斯坦的引力理论发展史作了进一步的讨论，他总结说：
目前已经测量到的（光线受太阳影响）弯曲效应这一事实，在科学上有极为重要的意义。这一结果也许会改变某些迄今已被接受的有关太阳附近物质的密度与分布的观念。但我不明白这样的观察事实何以能证明第四维的存在？或者说怎么能推翻几何学的基本概念？
我读了各种论述第四维空间的文章，包括爱因斯坦的相对论和其它关于宇宙构成的心理推测文章。读完之后，我的感受如同参议员布朗德哥在华盛顿的一次庆贺晚宴后的感受一样，他说他感觉到如同和爱丽丝一道漫游仙境，与狂人一道喝茶一样。
有位记者曾问起过爱因斯坦如何看待“C．L．普尔教授”的意见，这位教授坚持说爱因斯坦的理论“无法验证”，而且说“无须爱因斯坦，我们依靠牛顿定律就能解释一切物理现象，甚至包括水星的摄动”。爱因斯坦机智地回答道（《纽约时报》1921，4，4）：“我没有看到普尔教授的谈话”。
英国天文学家A．S．爱丁顿是将广义相对论介绍到英语国家的第一人。第一次世界大战中的1916年，他收到了荷兰天文学家德赛特寄来的爱因斯坦1915年发表的论文。意识到爱因斯坦研究课题的重要性，爱丁顿钻研了爱因斯坦运用的“绝对微积分”以便弄懂广义相对论。他在为伦敦物理学会所作的著名的《引力相对性理论报告》（1918）中，称广义相对论为“思想上的革命，它深刻地影响到天文学，物理学和哲学，并把它们推上了新的发展道路上且永不逆转”。后来，爱丁顿发表了一本关于相对论的通俗读物，题为《空间，时间和引力》（1920）和一部为科学工作者所写的著作猢对论数学理论》（1923）。1954年，爱因斯坦称其是“所有语言中介绍相对论最好的著作”（p.281）。因此，令人感兴趣的是《爱丁顿对这一物理新观念的介绍中，谈及了人们指责物理学已被一种科学上的布尔什维克主义所侵袭。
爱丁顿在季福德发表厂题目为《物理世界的本质》的演讲（1928．爱丁顿在开头的一段中讨论了那些“坚决反对现代科学中的布尔什维克主义，把住旧秩序不放”的思潮，他把“我们关于时空观的根本变革”（由爱因斯坦和闵科夫斯基于1905-1908年间引入）同卢瑟福1911年引入的“自德谟克利特以来物质观的最伟大的变革”’作了比较。他说卢瑟福的工作并没有在广大公众中“引起强烈的震动”，而“新的时空观从各方面看去，都被认为是革命性的”；；要说所谓布尔什维克主义的话，他倾向认为真正的主角该是卢瑟福而不是爱因斯坦。
像20年代的某些人一样，爱丁顿深深地意识到革命是科学发展的特征之一。他详细解释了为什么原子结构的奇异新发展通常没有被打上革命性的发展这一红色标记。他说：“表示性质特征的形容词‘革命的’常常被用在两项伟大的现代发展上，一是相对论，一是量子论”。他解释说，这两个理论是揭示世界奥秘的新发现，而且使“我们关于世界的思维方式”发生了根本性的“变化”（同上，2）。
爱丁顿领导了1919年的日蚀观测，结果证实了广义相对论的一个预言（见第27章）。他认为相对论革命同原子结构和量子理论革命一样，只是表明科学知识以革命的步伐向前进展的具体事例。他在结尾处提出了这样一个问题：“没有任何迹象表明下一个三十年不会发生另一场革命，甚或是完全的反革命”？这里反革命类比政治上的反革命。爱丁顿接着提到了革命的继承性概念，最后以“科学的发展如同玩一个巨大的拼板游戏一样”的比拟结束了他的《物理世界的本质》（1928，352—353）（他作比较时的语言和想像同40年后库恩所用的很相似）。在他看来，科学革命并不意味着已布排和联结停当的各个板块必须拆散，而是在添置新的板块中，我们必须对将会形成的拼板图结构的原有想法进行修正。爱丁顿的结束语是：欧几里德，托勒密和牛顿的体系“已经完成了它们的使命”，将来爱因斯坦、玻尔、卢瑟福和海森伯的体系“也必然让位于对世界有更充分认识的体系……但每一次科学思想上的革命就如在旧的曲谱上配上的新歌词，过去的东西并不是被完全抛弃而是被扬弃，在我们企图表述真理的所有失误中，科学真理的内核在稳定增长：关于科学真理我们可以说：它变化得越多，它的真理性也越多”。
在两次世界大战之间，有许多别的科学家也提到过革命问题，M．居里写了一部回忆她已故丈夫P．居里的文字（1923，133-134），她说：P．居里在索伯内荣升教授时，作了一个关于对称性，向量和张量以及晶体的演讲，同时也“提到了在这个新领域（放射性）中所作出的发现，以及在科学上引起的革命”。
本世纪则至30年代，有一位论述新科学的多产作家叫詹姆斯·吉恩斯，他和爱丁顿一样，是英国天文学家。他在后期写的一部著作《物理学和哲学》（1943，ch．1）一书的开头，探讨了科学中的革命。该书第一句话回忆了乔治·萨顿和卢瑟福勋爵（同上，ch．1），并声称“科学的发展通常是步步为营，逐步推进的”，在科学的征途上有一层未知的“雾”，面对着它，“即使眼光最敏锐的探索者”，“也看不到几步远”。但是，“这层雾有时也会消散，正是在一片较为开阔的视野里，可以做出令人惊奇的发现”。这样，“全部科学有可能进行一场万花筒般的组合”，这就是说，将有一场革命带来“重新组建的冲击波，并将深入到各门科学中去”，甚至使“人类目前的全部思想”得到更新。吉恩斯认为，如此典型的“重组”或革命是罕见的，他只提到“很快深入人心的三次：哥白尼革命，达尔文革命和牛顿革命。第四次这样的革命目前正在物理学中产生，”这场革命的重要意义“远远超出物理学之外”，因为它影响到我们的世界观。在这个世界中，我们构筑生活。总之，“这场革命影响到哲学”。应用卡尔·波普尔的范畴，这四次革命的每一次都包含重要的观念形态上的革命。吉恩斯（1943，14）认为革命的‘渐物理学”主要包括两个理论：相对论和量子力学。
物理学家关于科学革命的相反观点
上面讨论的几个例子表明，本世纪上半叶，在论及政治和社会革命，科学和文化革命，绘画，音乐和建筑革命时，革命概念的使用及关于革命的隐喻比比皆是。但在本世纪中，始终也有许多人否认科学革命，无论是建设性的革命还是破坏性的革命。早期对革命使科学取得进步的观点持反对意见的人有物理学家R．A．密立根，长期以来他一直被视为是美国科学界的领袖人物。他的第一篇论述科学革命的文章发表在1912年5月的《大众科学月刊》上。他的这篇文章是论“物质的运动理论”和“电的原子理论”的，他开门见山地宣称“非常愿意同那些所谓在科学中存在革命性发现的这样的观点展开论战”，“那些听信这种观点的人大多是没有直接从事科学研究的人”。在谈及那些所谓“不断宣告问世的革命性发现”时，密立根说：“这些发现十有八九如同七岁儿童的发现所具有的革命性一样”，这些儿童在老师“告诉他们5＋2=7之前，他们只知道3＋4＝7”（p．418）。
密立根攻击的主要矛头指向这种观点：不断出现的根本性的新发现完全摧毁了现存的知识大厦。在他1917年2月所作的演讲中，他的思想更加具体化了。他说：“科学的发展几乎从来不以革命的方式出现”（1917，175），“报纸的标题”常常是“冠有革命的”，但革命“几乎从未发生过”。他反复重申：不！“科学的进展通常是一个逐渐积累的过程，几乎从来不依靠革命”。他接着说：“即使有时我们的某些工作是革命性的，但这绝不是经常的”。可一百多年（或至多一百三十年）间，“人类生活的全部外界条件发生的革命性变化比有史以来任何时代都要充分得多”，科学家们在探讨革命是常常注意到密立根的这种典型的前后矛盾（p．172）。
K．K．达罗曾任美国物理学会秘书许多年，他是一位保守主义者，持有同密立根类似的观点。在他的一部著作《物理学的复兴》（1937，15）中，他强调指出：牛顿，拉普拉斯和傅里叶的“思维方式”今天仍然十分适用，因此应当“赞颂物理学中的保守主义”。而不应宣传“物理学中全新的观念，对古典物理学的令人恐怖地破坏，以及许多令人惊讶的发现”。当然，他懂得物理学发生的变化是“如此之大，以至于应用强有力的言辞来描述它”，但这种描述必须掌握分寸，决不应像现在人们常常听到的那样过分”。他指出：“认为古典物理学被推翻了，被废除了，被否定了，被革命了”是很不合适的。他接着说：“任何人都不应该著谈物理学革命，除非他立即补充说任何地方都不会有一场革命具有比旧体系的渐进性，严谨性，可靠性更多的优点”。他总结道：不！“革命不是一个恰当的词汇！”现代物理学中没有革命，有的只是“极为迅速的进化”（p．16）。
与持有类似观点的人一样，达罗认为革命一词暗含着与过去完全决裂的意思，而“物理学却从未如此”。他说事实是“物理学家憎恨放弃一直管用的任何理论。实际上我们很少这样做”。达罗的结论是：作为一条规律，理论物理学的革新者们“至为关切的是他们要使自己成为经典的主导路线的合法继承者”。我不清楚达罗说这句话是否有所指，但到1937年，科学文献资料中已到处是革命的词句。事实上，“革命”和达罗的“极为迅速的进化“也许可以看成是同义语，条件是将“革命”一词极端政治上的含义以及科学革命隐含着摧毁或扫除旧东西，并以某种全新的东西取而代之。实际上，这类科学革命确已出现过，例如从亚里士多德体系到牛顿物理学，从托勒密体系到开普勒天文学的更替就是如此。但许多革命并不像达罗所理解的那样总是同过去作完全的决裂。
具有波兰-法国双重国籍的化学家和哲学家A．迈耶森是3O年代在科学史和科学哲学领域有很大影响的一个人。体现在他的著作中的对革命态度同前面几位有些相似，但并不那么偏颇。他很少运用革命的概念，有一次他捎带着谈到量子物理学革命，“它推翻了实在的图景”（1931，69）。他经常用的是“科学的进化”（p．116）或“数学的进化”（p．326）。他的这种作法同某些持有类似观点的人如J．德威相似。J．德威曾计划“解释科学的进化”（p．416）。迈耶森摘引了一句他非常赞同的居里夫人（1927，758）在悼念H．A．洛伦兹时所说的关于“量子理论和新力学激荡的进化”。迈耶森的目的在更大程度上是精确地把握和描述哲学家和科学家的思想过程，并不只在于写出科学史。他强调他的目的取决于他的下述信念。这个信念是：“科学进化”是不断变化着的世界观的历史。所谓“科学革命”是指那些使科学家改变基本观念的大事，如化学家抛弃燃素说，物理学家抛弃热质说（P．xii）。他关心的是科学家怎样才能很乐于放弃基本的前提而接受那些常常与已被确信的旧理论完全相反的新理论。在他经历过的年代里，相对论引起了他所指的“进化”（不是革命！）。他总结说：科学的“决定性进展”或“革命”表现为一种过程，它与“科学的基本进化”背道而驰。这些“革命”经常发生，因为“伟大的变革者（加拉瓦锡）打碎了那些束缚研究方法和思维方法的枷锁”。但迈耶森更关心的是进化的过程而不是革命的过程，甚至到了把某些革命看作是进化的程度。
最近的物理学发展引发了许多对科学革命的探讨，在1963年春，E．拉比诺维奇——《原子科学公报》的编辑，在芝加哥大学作过四次关于科学革命的公开系列演讲。他指出（1963．9．15）：只有我们这个时代“能亲身经历了三次同时发生的革命”，其中头两次是“社会革命”（以新的方式取代旧的统治方式）和“民族革命”（废除殖民地），第三次革命“是科学和它的产儿——技术带来的”。他强调说“科学革命”的特点同社会和政治革命不同，后者是“区域性的”或“暂时性的”激变，而前者却是“全球性的，巨大的，无可逆转的变革”，科学革命告诉人们“贫穷不会持久”。由此可见，他集中探讨的主题同前面的人略有不同：科学革命改变了我们关于“栖息地”的观念，改变了“我们在宇宙中地位”的观念。出于对弗洛伊德的不自觉的模仿，他提出了三次革命的见解，头两次分别是哥白尼革命和达尔文革命，但第三次革命不是精神分析学的出现而是“宇宙范围的扩展”（他错误地相信“世界同心观”与居于中心地位的人有关）。然后他讨论了他很在行的课题“原子核物理学革命”和“人类已具有自我毁灭能力“的问题。他提醒人们注意的下述科学革命的作用值得我们摘录如下（p．16－17）
现代科学消除了人们对未来的忧虑：在一个可预见的时间内，全部技术的发展最终将不得不停止，因为煤炭和石油将全部耗尽。在太阳系行将消亡时，人类也许仍然要伤心地等待着必然毁灭的来临，但我们目前眼界的改变类似于濒临死亡的老人于刚刚走上生活道路的青年人对生命渴望之间的差别。
拉比诺维奇称现代物理学的二象性和“对严格因果观的抛弃”是“人类世界观的一次重要革命”（p．18），相对论是另一次“思想上的革命”（1963．10．11）。
拉比诺维奇在一次演讲中，运用了“成功的永久性科学革命”的概念并预言它必然会“影叶…各个领域人们的思想”。他把战争的“非理性化”和外交失去了“它的最重要的工具——花言巧语的战争威胁”（1963．11．9．）（1963．12．14．）看作是科学革命的后果，这种后果在“原子弹和洲际导弹面世后”达到了极点。在考察了他所谓的“本世纪科学革命”的一个主要后果之后，他以一个微妙的按语作结“国际科学家共同体是世界共同体的雏形”（1963．10．11．）。
诺贝尔奖金获得者伊·普里高津在他的著作《从存在到演化》一书（1980，xii）的序言中，谈到他的写作目的是：“向读者转达我们正处在科学革命时代的证据”。在这场革命中，有一个对科学方法的“真正地位和意义”的重新估价的问题。普里高津把这一时期同科学史上另两个戏剧性的时期做了比较，这两个时期是“古希腊科学方法的诞生”和伽利略时代“科学方法的复兴”。普里高津希望读者懂得“当我谈到科学革命的时候，并不仅仅意味着科学中的某些重大发现，如夸克，脉冲星和分子生物学等”。在普里高津看来，科学革命的意义在于抛弃长期以来坚持“相信微观粒子——分子，原子，基本粒子的简单性”这样使他引出三个主要论点：1）“不可逆过程和可逆过程一样真实”，2）不可逆过程在“物质世界中起着根本性的建设性作用”，3）“不可逆性深深植根于动力学之中”。这样的一场革命明显与通常的“科学进化”不同（p．xvi）。像许多科学家一样，普里高津运用了革命的概念，但没有将其重要性进一步展开。由于这个术语运用得很少，因此它在书中显得非常醒目。在第2章论述“古典动力学”的开头，它出现在一个显著的位置上，普里高津把古典动力学看成是“20世纪科学革命诸如相对论和量子论的起点”（p．19）。
A．费歇1979年发表了一篇物理学评论，他谈到了M．吉尔一曼对物理学“统一”问题的见解。吉尔-曼期待着“以越来越深刻的方式弄懂我们生活于其中的宇宙的本质”，他说他企盼在物理学中“发生一场革命”，这场革命同“过去发生的日心说，进化论，狭义相对论，量子力学革命一样伟大”（费歇1979，12）。S．温伯格（1977，17f）把“狭义相对论和量子力学的发展”看成是“伟大的革命”。但他告诫我们不应把革命的概念不恰当地运用于20世纪物理学的每个方面，例如他感到“量子场论自1930年以来的发展过程中，基本要素已经具备，没有必要再来一场革命”。
亚·摩拉1958年在物理学家沃·泡利逝世前不久同他进行了一次谈话。这次谈话的内容使我们能深入了解科学革命的潮流以及年轻的物理学家发动科学革命的动机。这种革命的概念决不会带来破坏性的污点，相反表达了人们的一种共同感受：革命是科学发展的创建性力量。泡利对摩拉说：“在我年轻时，我想我是当时最好的形式主义者。我认为我是革命的，如果有重大问题出现，我就能成为解决这些问题的人。而重大问题的提出和解决由其他人完成了，我自然就成了古典主义者而不是革命者”，而后他说：“我年轻时太蠢”，这句话显然是一种反省（摩拉和里钦伯1982，xxiv ）。
物理学之外关于革命的见解
赞成和反对科学革命的见解在生物科学中同样也有反映。分子生物学和联合基因工程技术在新闻媒介中，继电子计算机之后第二个获得了“革命”的称谓。1918年3月4日，《波士顿环球报》上一篇文章的标题就是“生物科学革命的到来”。文章着重介绍了“新加利福尼亚实验室”，它报道说：“该实验室依靠蛋白质可以精确地加以分析”和“基因可以从最基本点制造出来”的手段“正在使生物科学发生革命”。“科学时代”（《纽约时报》，1983．4．12．）上有一篇文章标题是“DNA密码：革命的3O年”。1953年4月25日，J．D．沃森和F．H．C．克里克在《自然》上发表文章，宣布了他们关于“生物遗传主导化学结构”的发现，许多科学家都认为这“显然是本世纪医学科学中最重要的发现”。《科学时代》上的这篇文章就是为纪念这一重大发现30周年而作的，目前很少有人不同意上述见解，或P．梅达沃的见解（《纽约书评》1977．10．27．）：“毫无疑问，20世纪最伟大的科学发现……是确认脱氧核糖核酸（DNA）的化学结构——具体地说是DNA中四个不同的核苷酸在分子肽链上的排列次序——蕴含着基因密码并且是有关指令的物质载体，通过这些指令，一代有机体制约下一代的发展”，这就是“分子遗传学的伟大革命”（p．19）。甚至在做出这一发现之前，这两位合作者之中至少有一位显然已看到了这项进展的革命性质。沃森在那一时期的工作总结中谈了他的看法：“双螺旋结构——将使生物学发生革命”（1980，116）。
我们已经看到，在20世纪前期就发生了心理学革命。曾建立起第一个心理学实验室的W．冯特在他的很有影响的著作《生理心理学基础》（1837年第1版）的第5，6版（1902；1908）中讨论过革命。他指出：“作为一门实验科学，生理心理学致力于心理学研究的改革，这场改革的重要意义并不亚于引入实验导致自然科学思想的革命”，他甚至认为心理学研究的这种变革也许比自然科学革命更为重要，“在自然科学领域，即使没有实验，在适当的条件下，精确的观察也是可能的，而在心理学领域，没有实验则是无能为力的”。
我们也许还可以从《不列颠百科全书》的不同版本中两位人类学家的争论中看到20世纪思想革命的突出地位，他们争论的问题是，人类文化是在全球各地域独立地演化发展的，还是产生于埃及或其附近，然后再逐渐传播到全世界的。在该书第11版（1910－1911）的一篇关于人类学的文章里，文化演化的辩护者E．B．泰勒写到：“人类学”致力于“系统积累从前人如佩尔泰斯，拉泰特，科里斯蒂及其后继者们所作出发现以来的所有知识”，“这一繁重的任务”。他写到：“目前已没有什么发现能同考察骨洞和漂砾层所获得的奇异发现相媲美”，“这些奇异的发现导致了一场现有关于人类起源理论的迫切的革命”。
《不列颠百科全书》1922年第12版除包含第11版的29卷外，还增加了3卷补充了1910－1921年间的新内容。第12版共有两篇人类学的文章。一篇就是泰勒写的，新收入的一篇是G．E．史密斯写的，史密斯是文化“扩散”论的拥护者，他的观点同泰勒的“人类学发现……已经达到了极限”的“明确断言”相反。在他看来，从那时几乎每一年，人类学领域都有“丰富的资料发现”。“对这些资料重要性的认识也更为清楚”。他强调指出：这些年“人类学的每一个分支都发生了深刻的革命”，在许多令人惊奇的新发现中，史密斯提到了新近的有关皮尔丹人的新发现。史密斯列举这一例子让人难以理解（如维克多·希尔兹所说），因为已有人向史密斯本人指出，有理由怀疑上述发现可能是恶作剧者搞的骗局。尽管两位人类学家的观点相互对立，一个认为文化的演化是独立的，另一个认为文化的演化是传播的，但他们都明确地认为是科学革命推动了人类学的发展。
在1981年召开的世纪之交的美国形态学讨论会上，科学革命是中心议题之一。会上，G．爱伦（1978）提出了一个未经认可的观点：1890到1910年间，美国的生物学研究经历了一个从形态学到实验生物学的飞跃。由此导致一个更基本的问题，科学的发展是“周期性的飞跃”还是“一个层次到另一个层次上的革命”（1981，172-174）？J．麦斯凯恩在论文中指出“接受科学的发展是迅速的，不连续的观点的生物历史学家在逐渐增多”，虽然她认为哲学历史学家并不一定赞同“库恩关于科学革命的观点”，也许他们只是觉得“从事科学工作的个人或团体抛弃陈旧的观念会使科学的发展加快”（p．89），而他自己与上述历史学家的观点相反：“我坚持认为承认科学发展的这种革命的观点会使努力真实地描述科学未来图景的企图发生混乱”。她相信“连续观”，她总结说用革命或进化这类用语讨论美国的生物学会导致混乱，“把科学的发展变化一般地看作是进化的还是革命的，连续的还是不连续的”这样的问题是“吹毛求疵”。R．莱戈在他的论文中，很少泛泛地提到革命问题，他主张要“坚持古生物学中的形态学传统”，因此，“运用连续观而不是革命观，才能最好地了解那个时代生物科学的发展历史”（1981，129－130）。
在对批评的回答中，G．爱伦摆脱光前研究的狭窄领域，以便把与进化相对立的革命的概念引入科学中去。他坚信“从1890年到1910年间，生物学领域中发生了出其不意的或革命性的变化（在库恩的意义上）”。他提出了“一种进化的模式……在这个模式中，进化和革命两个因素始终都在起作用”。他强调说，根本上说来，“任何革命性变化都有赖于先前的进化，反之，所有进化性的变化都将导致…革命性的变化”（p．173）。这意味着“量的”或“小的，逐渐的”，“进化的”变化会导致“质的”，或“大的，完全不同的”，“革命的”变化。他认为当量变到质变的转化缓慢发生时，就是进化，当这种转化迅速完成时，就是革命。他把科学的发展看作物种的演化中的“间断的平衡”模式相似，这个模式是S．J．古尔德和N．爱尔德雷季在古生物学研究中提出来的。他们认为在生物进化的长河中，有“迅速变化的时期，新物种的产生和旧物种的消亡都是很快的，接着便是缓慢变化的稳定时期，使物种与环境完全相适应”。在进化生物学中引入一种带根本性的但尚未被接受的观点所产生的新问题比它解决的更多，正如F．丘吉尔在他的文章的结论中指出的那样，他认为“所谓人类也具有类似的组织和个体的发展趋势是值得怀疑的”（1981，181）。
上述争论给近年来出现的一个非常主要的反对派的事实提供了佐证。那些人反对革命是科学发展的一个特征。我的一位科学同仁听说我正在写作一本关于科学革命的著作后，不只一次地写信给我，要求就这个课题跟我展开争论。使我感到吃惊的是，他的每一封来信都流露出对科学中的“革命”这一概念和词汇本身的敌意，甚至当他压根儿还不知道我打算怎么写我的这本书时就是如此。很长时间里我都感到迷惑不解，革命的概念中到底有什么东西那么容易引起敌意？我对此曾进行了一番思索，我认为这种情形某种程度上是出自对库恩著作的反感。很明显，并木是所有的科学家都同意P．梅达沃（1979，91）的见解：“人们接受了库恩的观点，这是一个肯定的信号，表明科学家们发现这些观点很有启发性，因为他们自己没有时间进行纯哲学上的思考”。但是，尽管“库恩的观点有助于说明科学家的心理”，而且是“对科学史饶有兴味的评论”（p.92），然而库恩的观点有一个特点很容易激怒许多科学的实际工作者。因为库恩的观点很露骨，他认为大部分科学研究都是一种“扫尾工作”，不断前进中的科学的这一特点显然不被那些“不是一门成熟科学的实际工作者”所欣赏（1970，24）。实际上，“大多数科学家在他的全部科学生涯中所从事的正是这样的“扫尾性”工作。尽管库恩说这类工作“干起来……也是令人着迷的”，但许多科学家定会觉得这种独特的表达方式是在贬低他们的形象。因为科学家应当是勇敢的探索者，新道路的开拓者，辉煌成就的获得者和真理事业的推进者。
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