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朱莉娅。布登兹和安妮·米勒·惠特曼均为我多年的挚友。在撰写本书过程中，我不
断得到朱莉惭布登兹的大力支持，她参与了我各个部分的研究工作，直至本书完稿。若
无她的帮助，要完成这部综合性的长篇著作恐怕难以想象。而安妮·米勒·惠特曼则像
以前一样，其才智和洞见再次使我大受神益。本书是在我失去了夫人弗兰西斯·戴维斯
爱的支持和颇具创造性的评论后完成的第一部著作，在此情况下，她们二人的贡献就更
显得有意义。在研究初期，克里斯蒂·I．麦克拉奇斯曾做过我的研究助手。我非常感谢
黛安·Q．韦布、德博拉·库恩和克里斯丁·彼得森这三位学生，他们协助我核对了正文
并配齐了参考文献。著作目录最后的收集整理和核对工作由伯莎·亚当森和D．L．巴坎
完成。萨拉·特蕾西为本书编制了索引。
特别需要一提的是哈佛大学出版社的董事阿瑟·罗森塔尔，当我情绪低落需要重振
精神之际，他向我伸出了援助之手，他的这份情谊令我永世难忘。苏珊华莱土是位具有
难得的鉴赏力和洞察力的编辑，在本书写作的各个时期，华莱士的重要意见对完善本书
起到了相当的作用。
最后，我衷心地感谢斯宾塞基金会在此项研究的初级阶段给予我的支持，本书的写
作正是以此支持为基础的。在过去数年中，对我在科学中的革命这一课题的研究工作以
及包括这一课题在内更大的项目的研究工作的主要支持，来自艾尔弗雷德·E．斯隆基金
会；很难想象还会有哪个基金会能够比它更体谅自己所资助的人。
第一章 导论
今天，我们往往会理所当然地认为，科学及其与之相随的技术，是通过一系列的革
命性飞跃而进步的，这些飞跃亦即巨大的跃进，使得我们对自然界的看法焕然一新了。
那么，就对科学进展的描述而言，革命是否已经成为一种总能够盛行不衰、并且总能够
令人满意的描述方式了呢？那些富有创新精神的科学思想家们，例如开普勒、伽利略、
哈维等人，是否确信他们本人的工作（从我们今天使用革命这个词的意义上讲）是革命
的呢？与达尔文、弗洛伊德、爱因斯坦同时代的人是否认为这些科学家的理论都引起一
场革命了呢？也许，他们不喜欢把科学进步看作是那么富有戏剧性的？社会的和政治的
变革，例如法国大革命和马克思主义的兴起等，对于科学家、哲学家以及历史学家们对
科学革命的思考会产生什么样的影响呢？由于这些人的着眼点全都放在了过去那些伟大
的科学革命上，因而令人惊讶的是，几乎没有什么学者谈到过这类问题——而这些问题，
作为科学变革的一个特征，是与革命这一观念的历史演变密切相关的。我对这些问题充
满了好奇之心，正是这种好奇心促使我撰写了本书。
本书的主要内容，就是论述17－20世纪科学革命这一概念的编年史和这一概念前后
相继的变化情况；我从这四个时期的每一个当中挑选出了一些主要的革命事例进行说明。
我之所以选择这些革命的事例，或者是因为它们本身固有的历史重要性（例如哥白尼革
命、牛顿革命、达尔文革命以及爱因斯坦革命等事例那样），或者是因为，它们与阐明
或例证我所说的所有科学革命的主要特点有关联。
我并非只是以我自己的个人评价，甚至也不仅仅是凭借与合格的历史学家保持一致，
去断定哪些历史时期构成了科学上的革命时期；我是以历史证据作为依据的，我既要依
靠历史事件的参与者和同时代的目睹者们的判断，也要对延续下来的传统加以考虑。例
如，以下这些均为历史事实：在18世纪初，丰特奈尔明确地指出，微积分的发明是数学
中的一场革命；1773年拉瓦锡宣布，他的研究纲领将导致一场革命；1859年，查理·达
尔文为赖尔的地质学革命而欢呼，并且预言，如果人们接受他本人的思想，那将引起一
场“相当可观的自然史革命。”同时代的文献表明，拉瓦锡和达尔文的彻底改革以及相
对论和量子论，很快就被公认为是场革命。此外，今天几乎所有的科学家和科学史家们
对过去都有这样一种一致的看法，即所谓革命就是对科学思想进行一些重大的重新组合。
当然，这种意见的一致并未使这些事件成为革命；我们将在第3章看到，那些追加的检验
可用来帮助我们确定，什么可以看作是革命，什么则不行；我们还可以（在第2章中）看
到，革命思想发展过程中那些截然不同的阶段，就是科学革命是否确实发生了的象征。
除了这些问题之外，人们对于全面的历史记录不可能存在什么争论：它表明，在现代科
学开始进入成年时起至今的大约300年间，科学发展中的那些重大事件在思想上和实践中
都被看作是革命。本书的主要任务，就是对那些事件、对把它们视为革命的那些说明加
以描述和分析。
科学革命的定义问题
给“革命”下定义这个问题，困扰着几乎每一个有关政治革命和社会革命的讨论，
在有关科学革命的文献中也渗透着这个问题。我并不想在本书中展示一种严格的“革命”
定义或“科学革命”定义，尽管我讨论了所有科学革命都具有的一些特征，例如，它们
发展所经历的几个阶段、可作为证据来验证它们是否发生过的检验标准以及革命性变革
产生时思想观念的转变等。虽然，对于我在本书中视作革命并加以论述的例子，人们也
许不会有什么不同的意见，至少在所有相信确实存在着科学革命的那些学者们当中是如
此，但是，对于如何精确定义所有这些革命共有的特点，大概就没有一致的看法了。
有关革命由什么构成以及革命如何定义的讨论尽管与历史有关，但它毕竟是哲学问题。
我知道我自己不是一个哲学家，而作为一位史学家我总是小心谨慎控制住自己，不去喋
喋不休地妄加评论。在彼得·布赖恩·梅达沃和琼·梅达沃所著的《亚里土多德到动物
园：哲学家的生物学词典》中，有一段关于定义的讨论（198，66）很有启发性：
在那些规范的语境中，定义是无比重要的，例如在数理逻辑中，定义就是用一种符
号代替另外一种或另外几种符号的规则，但在日常生活中，在诸如生物学这样的科学中，
强调定义的重要性就是言过其实了。事实决非是：如果全部专门术语未曾作过精确的定
义，那就谈不上进行论述了；真若如此，也就不会有生物学了。精密科学如数学、理论
力学、理论物理学以及天文学和部分化学领域，都有着源远流长的传统，而定义在传统
中已经变得至关重要了。在这一点上，生命科学与它们不同。不过，倘若并非所有的科
学都需要精确的定义，那么无疑也就没有理由去坚持，科学史必须像是科学的一个组成
部分而不是别的。
有据可查的资料表明，“revolution”这个词最初是作为一个精密科学的专门术语
流行于世的，长期以来，它在这个领域中曾经有过（而且现在仍然有着）一种与“突然
的戏剧性变化”截然不同的含义。Revolution这个词的意思是重复（如一年四季那样的
循环运动），或者涨落（例如潮汐的运动）。因而在科学中，revolution意指所有永恒
的变化，无休无止的重复，以及可作为完全重新开始的起点的终点。这就是我们会想到
的“行星在它们的轨道上运转”这类短语的含义。无论如何，“科学的革命”或“科学
中的革命”这类措词，却不具有这种连续性或持久性的含义；相反，它所指的是，连续
性的打破，已经可以承前启后的新秩序的确立，旧的、为人熟知的事物与新的不同寻常
的事物之间的分水岭等。历史学家的任务就是查明一个含义为持续性和重复发生的纯科
学术语，在何时和怎样转变成了一个表示政治和社会经济事物中的剧烈变化的词语，进
而去发现，这个异化了的概念以何种方式反过来又被用于科学自身。这组转变决非只是
一种术语用法上的变更。它表明，在我们对人和社会活动的分析中，在我们心目中的科
学家和科学活动的形象之中，已经发生了一种深刻的变化。
从18世纪到我们这个时代，许多科学家都在其著述中把他们自己的创造看作是革命，
但是哥白尼和牛顿却没有这样做。牛顿及其前辈们之所以没有承认自己的事业是革命性
的，其部分原因在于，他们的工作是在“革命”这个词普遍应用于科学领域之前完成的。
不过，还有更深一层的理由；在现代科学最初100年左右的时间里，许多伟大的富有创造
性的科学家们，更愿意把他们自己看作是古代知识的复兴者或重新发现者（与他们同时
代的人甚至也这样看），他们甚至认为自己是改善和扩展知识的革新者，但不认为他们
自己是我们今天通常所说的那种革命者。
18世纪初，在丰特奈尔认识到数学中已经发生了一场革命后不久，牛顿的《原理》
就被看作是构成了物理学中的一场革命，又过了没多久，罗伯特·西默宣布，他已经发
动了一场电学革命。这些事件发生时，政治意义上的革命还有着一种温和宽厚的内涵。
以后，法国大革命走向了极端，进入了恐怖时代，以至于“革命”变成了一个与其说是
表述飞速发展的词，莫如说是一个令人毛骨悚然的词。曾因参与法国大革命而受到政治
迫害并于1794年移居美国的约瑟夫·普里斯特利，为我们说明了18世纪末人们对革命的
态度是怎样发生变化的。在给与罗伯特·富尔顿共同研制汽船的政治家、发明家R。利文
斯顿的一封信中，普里斯特利对他的这件收信人“在纸的制造方面最有价值的发现“表
示祝贺（斯科菲尔德1966，300）。“如果您能成功地把纸漂白，”普里斯特利写道，
“您将在整个造纸业中引起一场革命。”此信写于1799年，普里斯特利没有忘记当时人
们对革命的普遍反感，所以他马上加了一个注释表示歉意，他说，利文斯顿的创新决不
能“在此时此刻被称之为革命。虽然它很值得称赞，但这样说只能使它名誉扫地。但是
不管怎样，这种说法对我来讲还不是不可接受的。”
19世纪《共产党宣言》的发表，1848年的革命，以及第一国际的成立及其世界革命
的计划等，使得那种认为急剧的变革是与暴力活动联系在一起的思想又死灰复燃了。由
于革命的负作用在生活于19世纪50年代的大部人的心中造成了不良影响，因而，英国和
爱尔兰的科学家如达尔文和汉密尔顿等把他们各自对科学的重视称之为旧的温和意义上
的革命（仿佛新的政治上的迫切要求对科学变化的形象没有什么影响似的），也就不足
为怪了。在欧洲大陆，科学家的反应却截然不同。
在20世纪，俄国革命这一充满了戏剧性的事件，以及可能即将来临的世界共产主义
的幽灵，使有些人，其中有些是科学家，有些不是科学家，被例如爱因斯坦的相对论这
样的所谓激进物理学的“布尔什维主义”惊呆了。毛泽东的学说和中国革命以及后来出
现的“文化大革命”