科学中的革命-第33章

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认可的理解科学中如何取得进步的方式。　　　　
　　如人们所料，约瑟夫·普里斯特利——美国革命和法国革命的一位热烈的支持者——是那些把革命的概念从政治领域移置到科学之中的人之一”’。在1796年出版的一部关于燃素和水的分解的著作中，他认为新化学的胜利是“科学革命’才最伟大、最突然和最普遍的一项革命（见第14章）。　　　　
　　普里斯特利与他同时代的大多数人的不同之处在于，他认为科学中的革命并不总是进步的，而且也并不总是引起知识状态中某个更迅速的发展。他说：“在所有实验哲学分支的历史中，没有什么是比成功或失败的最出人意料的革命更平常的了”。他这样解释他的观点（1966，300）：　　　　
　　的确，一般说来，当许多有独创性的人们专心致志于某个已被充分展开的学科时，研究是愉快而平等地进行的。然而，正如在电学的历史以及现在有关空气的发现中一样，从最出人意料的地方现出了光明，因此，科学大师们不得不从新的更简单的原理重新开始他们的研究；所以，对于科学的某一学科来说，甚至当它处在其发展的最迅速或最有希望的状态之中时，遇到停滞或挫折也不是不正常的。　　　　
　　其他运用科学革命概念的人有威廉·卡伦，A．－R．－J．杜尔哥和伊曼纽尔·康德，以及那些经历过生命科学中哈维革命的人们。另外一位曾经论述过科学中的革命的18世纪科学家是一位瑞士生物学家查尔斯·博内。他在1779年写道：“关于植物的叶子的那本书再一次把我同另一位伟大的人联系在一起，不久他就在生理学中进行了孟德斯鸠在政治学中进行的同样的革命：我所说的是已故的哈勒先生”（1948，155）。因此，博内同意孔多塞关于哈勒在科学中的革命影响的看法。　　　　
　　到18世纪末，有许多作者论述了在从牛顿到拉瓦锡和伏打这个世纪启蒙运动中科学的革命性发展。特别是其中的三位作者发展了研究这样一些革命的理论基础和观点：萨缪尔·米勒，苏格兰的约翰谱莱费尔（关于他请参见下面&；amp；18．1）以及德国的克里斯托夫·李希膛贝格（参见下面514．2）。米勒是新泽西的一位教土，他第一个对18世纪的思想成就作了全面的考察（《对18世纪的简短回顾》第一部分）；他在长达两卷的文字之中，对那个时期在科学、艺术、文学中的革命和改进作了概括（纽约，1803）。显然，米勒用“革命”一词概指巨大的进步，因为它强调被认作他正在考察其成就的那个世纪期间的规范的科学（以及艺术和文学）的发展模式。正如他本人所承认的（2：ix），他的著作是一个汇集，而不是独创性的原文：“尽管这部著作的较大部分是由汇编组成的，但是作者声明自己并不是一个纯粹的汇集者。他认为他已提出了他本人的观点、感想和推论”。米勒在阅读（包括许多法文著作，这一点在其脚注和附注中是特别明显的）的过程中可能已经遇到过科学和艺术革命的概念。　　　　
　　在第二卷最后他的“揭要”（p．411）中，米勒认为18世纪的特点在于，它“显著地是一个自由探索的时代”。人们在一个比以前所知的更大的程度上学会“摆脱各种特殊名目的权威……抛弃被认为是建立在永久基础之上的所有主张，推翻建立在这些基础之上的体系”。人们极力推进他们的探索，蔑视一切约束，不受任何旧习惯的限制，同时引起了一场“人类精神的革命”。如此作出的想象是一种陷于猖狂的思想的无套裤汉的形象，而且米勒努力指出，这场“革命……伴随着许多有利的方面，同时也有其许多有害的方面”，然后，他详细说明了这两方面的情况。　　　　
　　稍后，他又回到“科学的革命和进步”，同时他注意到，“刚刚过去的时代显然是以科学中的革命为特征的”（2：413）：　　　　
　　各种理论或学说比以前任何时期都丰富多彩，它们的体系更加多样化，革命以更快的速度接连发生。　　　　
　　在几乎每一个学科，时尚或原则的变化，及权威的变化是如此令人目不暇接地接踵而至，以致人们记起或列举它们可能都是比较困难的。　　　　
　　米勒给自己提出的问题就是说明这个“科学革命的频率和速度”。他对这一问题作了一个最时新的回答，因为他看到了我们今天所说的“科学共同体”出现的首要原因。米勒特别针对“知识的惊人的传播”；“一大批调查者和实验者遍布各个领域”；而且——最重要的是——“科学家们进行了空前的交往和交流”，因此，“每一种新的理论通常都自始至终受到及时的考察和研究”，由此也造成了“比以往任何时候都更巧妙和辉煌的组织结构的相继建立和破坏”。所以，由于“一系列发现、假说、理论和体系的迅速的连续的产生”，“科学界比以往更加清醒和繁忙”（2：438）。当认识到米勒已在多大程度上超越了一个纯粹的汇编者的局限之后，他总结了他的“概述”，他说：“18世纪显著地是文学的和科学的交往的时代。”　　　　
　　在米勒十多年的著述中，对科学革命的存在有一个更进一步的认识。在《法兰西语言研究院词典》（由该研究院自己审查、修订和增补）第5版（1811年）中，我们发现了最初的循环的和天文学的定义：　　　　
　　一颗行星或恒星回到它原来由此出发的同一个点。行星的革命。天体的革命。周期的革命。在同一意义上。世纪革命，时代革命，季节革命。　　　　
　　同时也提到一种“性情的革命”（Revolution　d’humeurs）。这个条目最后谈到“使这些国家产生动摇的重大的、激烈的变革”，“古罗马的革命，瑞典革命，英国革命”。在狄德罗和达朗贝编纂的《百科全书》关于革命的词条中提到这三种革命。在《词典》的这个版本（1811年）中，没有提到法国革命或美国革命，虽然在1793年版本中曾举法国革命为例。法兰西语言研究院的词典编纂者们指出，在说革命这个词时，人们往往想到建立一种新秩序：“当人们在谈论这些国家的历史简单地说革命时，他们指的是重大的革命，即带来一种新秩序的革命。因此，在说到英国时，革命指的是1688年的那场革命”。　　　　
　　但是，在目前条件下，最重要的是专门论及人们有所比喻地使用“革命”一词的方法的段落：“关于在公共事务中发生的变化，在言语问题中的变化，看法的变化，等等。”其中所列举的例子有：迅速的、突然的、出人意料的、奇异的、惊人的、愉快的革命。　　　　
　　时间引起事务中的不可思议的革命。　　　　
　　这个世界的事物都将经历大的革命。　　　　
　　艺术、科学、思想和时尚中的革命。　　　　
　　因此，在正式进入到符号文字的记录中以后，对“科学中的革命”的表达被公认为指称一个表示科学变革特性的被接受的概念。　　　　　　　　　　　
《科学中的革命》　
科恩著　　　　　　　　
第14章　拉瓦锡与化学革命　　　　
　　　化学革命在科学革命中占据首要位置，因为它是最早被普遍认识并且被它的发起者A－L．拉瓦锡称为革命的主要革命。拉瓦锡之前的科学家们已经认识到，他们的计划将导致某种全新的东西，而且将直接违反公认为真实的科学信条的既定规范；然而，与其他人不同，拉瓦锡也想到作为思想中一种特别变革的科学革命的概念，而且他断定，他本人所从事的工作，实际上将构成这样一场革命。其他人曾著述讨论科学中的革命，但这些已是在久远的过去发生的事情，或至少是昨天的事情了，而并非目前所为。就我所知，只有罗伯特·西默尔先于拉瓦锡描述了他对作为“革命”一创造的科学的贡献；但是西默尔所提出的双流电学理论并没有引起一场革命，正像拉瓦锡的化学理论并未引起一场革命一样。此外，电学充其量不过是一门科学（物理学）的一个单独的分支，而化学则包含整个的物质科学。因此，化学中的一场革命有可能动摇几乎所有自然科学甚至生物科学的基础。　　　　
　　在拟订其研究计划和目标时，拉瓦锡不得不想到它们对科学的根本意义。他在1773年一本实验室记录中写道：“这个学科的重要性又一次促使我从事整个这项工作。在我看来，这项工作注定要引起物理学和化学中的一场革命。”［”在拉瓦锡1791年写给夏普塔尔（Chaptal）的信中，我们看到了拉瓦锡关于化学中的一场革命的同样的概念和想像。拉瓦锡在信中说：“所有年轻的科学家都接受了新的理论，因此我断定，这场革命是在化学中完成的”。　　　　
　　化学革命大约是在美国革命那一段时间中发生的，而且在法国大革命期间达到高潮。拉瓦锡意识到了革命的这种汇合。在1790年2月2日，他给本杰明·富兰克林写了一封非常值得注意的信。他在信中就化学革命向他的这位美国朋友作了简洁的说明，然而他又论及法国的政治革命——因此明确地展示了在他看来这两种革命是如何联系在一起的。他向富兰克林宣布，法国科学家被划分为两个阵营：一个阵营的科学家墨守和坚持旧的学说和理论；一个阵营的科学家则站在他这一边。后一个阵营包括德·莫维奥、贝托莱、富克罗伊、拉普拉斯、蒙日以及“一般地说科学院的物理学家们”。在报告了英国和德国的化学状况之后，他断定（杜维恩和克里克斯泰因，1955，127；史密斯，1927，31）：“因而，在这里，在人类知识的一个重要部分中发生了一场自您离开欧洲以来的一场革命”。同时他又补充说：“如果您同意的话，那我将把这次革命看作是充分发展了的甚至彻底完成了的革命。”接着，拉瓦锡转向政治革命：“在给您介绍了迄今为止在化学中发生的事情之后，再给您谈一谈我们的政治革命也许是适当的。我们认为这场革命已经完成，而且再也不可能回到旧秩序”。到1790年2月，国王的专制统治被废除，法国已成为一个君主立宪制国家，主要的权力属于国民议会；然而，直到1790年7月14日新的宪法才被制订出来并得到国王认可。　　　　
　　在1790年或1791年，当一场革命在政治领域中充分发展之后，发现拉瓦锡正在思考化学中的革命是并不奇怪的。甚至在美国革命和法国革命发生之前的1773年的实验室记录中他对革命的比较早的涉及，也并非特别出人意料的，因为，到那个时候，政治的、文化的和思想的革命（包括科学中的革命）的概念在法国已经相当普遍了。关于拉瓦锡1773年的笔记，值得注意的是（1）他在其中预言了后来实际上发生的自然科学中的一场即将到来的深刻的革命；也就是说，他能够预言一场科学的革命；而且（2），这个笔记的作者以及这场革命的主要发起者是同一个人。　　　　
　　拉瓦锡的贡献　　　　
　　化学革命最重要的特点在于它推翻了占统治地位的“燃素”说，并以一种以氧气的作用为基础的理论取而代之。拉瓦锡证明，这种气体是空气的一个成分。他认为，空气是气态的物质而非某种容易变态的单一物质的混合物。氧气是燃烧、煅烧和呼吸过程中的积极的作用物。要看化学革命引起的变化多么深刻，就要注意在那个时候金属性的矿石被看作是元素组成的而且金属元素被认为是混合的（即金属性矿石或“金属灰”和“燃素”的混合物）。从拉瓦锡以来，我们以为金属是元素（如果是清一色的话，即既非合金，亦非混合物），以为金属及是金属元素和氧气的混合物。化学的语言把新的知识反映在诸如“氧化物”、“二氧化物”、“过氧化物”等等名词之中。新化学的基本内容包括现代的元素概念，化合物概念和混合物概念；元素表（与我们今天所看到的极其相似）的产生；对已知化合物的化学分析。　　　　
　　化学革命利用了通称“质量守恒”或“物质守恒”的一般原则。这一原则阐明：在一个化学反应中，所有参与反应物的总的质量（或重量泌定等于所有生成物的总质量（或重量）。现在对所有科学都带有根本性的这一原则，那时并不是化学理论的根本原则。如果这样，那么就可能存在一个惊论（设想燃素是一种物质，而且因此——在牛顿学说的意义上——具有质量和重量）。因为实验证明，在由金属灰十燃素=金属这个等式所指定的过程中，金属灰的重量要大于金属的重量。一些坚持燃素说的人通过把一个“负重量”让与燃素来解释这个矛盾，而其他的人则试图把质量或重量问题归结为一个比重问题（见帕廷顿和麦凯，1938，第3部分）以寻求出路。普里斯特利则比这两种人要高明得多。他直率地说，在自然科学中，重量（或质量）并不总是一个主要的考虑。当然，他是对的。不从质量或数量方面加以讨论的有形的“物质”的三个例子是：牛顿的以太，富兰克林的电流以及（拉瓦锡所相信的）热流。我们在这里可以看到，新化学的原则是如何具有革命性。我们可能注意到，拉瓦锡对上述等式的修正（金属灰=金属十氧气）为物质守恒的基本原则提供了实验的证明（因为空气有重量）。　　　　
　　拉瓦锡对氧气（或空气的要素）在燃烧和锻烧中的作用的分析被记录在1772年11月1日的一篇学术短文中（这篇短文曾于1773年5月5日在皇家科学院宣读）。他在该文中指出，“硫在燃烧时不但不会失去重量，相反会增加重量”，而且，“磷也是相同的情况”。他接着说，这一“重量的增加来自在燃烧过程凝固的大量空气「实际上，正如他后来发现的，只是空气的一部分，即氧」”。他注意到，这个发现导致他相信：“对于由于燃烧或煅烧中而增重的所有物质来说，很可能会发生”同样的现象（艾德1964，61；麦凯，1935，117）。1773年关于“物理学和化学中的革命”的论文（笔记）基于一系列“用新的装置”进行的实验，目的在于“把我们关于进入化合或从物质中释放出的空气的知识与其他已获得的知识联系起来”以“形成一种理论”（梅尔德伦1930，9；贝特洛1890，48）。　　　　
　　我已经提到关于氧化物的新的化学名称。依据新理论的更严密的逻辑而改变现有的名称，是科学革命的特点。在哈维发现血液循环之后，我们已经看到了在动脉和静脉方面这个过程的一个例证。在1787年，路易斯·贝尔纳·居伊顿·德·莫维奥、克劳德·贝托莱以及安东尼·弗朗索瓦·德·富克罗伊与拉瓦锡合作创制一种新的术语表——这些术语将依据拉瓦锡的新的化学理论反映物质的实际化学成分。这四位合作者在1787年出版的《化学命名法》是一部第一手的革命文献，是拉瓦锡活跃的思想框架的关键。不仅新的名称依赖于拉瓦锡对化合物的分析，而且名称的次序也可以提供关于氧气饱和的相应的程度的情况。例如，含硫的盐可以是硫酸盐或亚硫酸盐；而且一般说来，原子价较高的酸（以及……酸盐）是渗透着氧气的那些酸或酸盐。但是，含硫而不含氧的化合物则是…ides（复数），正如在硫化钾中那样。与此相似，一种钾和氧的化合物就可能是氧化钾（而且就其他金属元素来说也是如此）。在他的《化学初论》（1789；1792年又出版德文版，1790年出版英文版，同时还有荷兰文版，意大利文版和西班牙文版）一书中，拉瓦锡