繼之前的文章，介紹《科學革命的結構》的上半段後，我們這次將介紹本書的下半段。
上篇回顧：異常現象 (anomaly)
接續上篇所述，科學家在研究科學的時候，可以視為一個「解謎 (puzzle solving)」的過程。而解謎時若遇到典範無法解釋的異常現象，科學家會嘗試將典範調整，放棄一部分先前的標準以及實驗程序，以新的概念取而代之，使得這些異常現象可以被同化，進入典範可以解釋的範疇內。科學家通過這樣的過程，常常可去解釋更廣泛的自然現象，或者能夠更精確地解釋以前已知的一些自然現象。
危機(crisis)的出現與反應
然而，若是這些異常現象一直無法被同化成典範的一部分，例如：哥白尼出現前的托勒密天文學、伽利略當時對於物體運動的研究。人們對這些異常現象的關注持續了很長時間，而且越來越意識到異常現象的存在與影響的領域時，這些領域就像處於一種危機不斷加劇的狀態。
這時，常態科學中的科學家們，因爲解謎的持續失敗，發展成一種在專業領域中的不安全感。作者認為這種不安全感一般就是新理論出現的源頭。領域內的科學家們對於懸而未決的難題，會發展出更多樣常態科學的問題和技術。而典範繼續受領域中的科學家們信任的同時，它所指導的研究將越來越類似於在前典範時期的競爭模式，更傾向於對問題、方法與解決方案的合理標準進行研究。如同定義學派(defining schools)一般，比較不是在產生關於自然現象的理論或解釋的論點，而是進行基礎的名詞定義和事實搜集。而這，也是危機浮現後會發生的典型情況。
這些危機又會有什麼影響呢？危機會模糊典範引導的領域以及對常態科學研究規則的鬆動。但是當危機出現時，科學家並不會馬上放棄現有的典範。Kuhn說明，這是因為所有理論都存在反例(counterinstance)。因此，失敗去找到解決辦法，被怪罪的大多是科學家而不是理論。
It is a poor carpenter who blames his tools.
讀者可能會好奇，到底什麼樣的異常現象才能導致危機的發生呢？作者認為在這個問題上沒有統一的答案。有時，異常現象會引起人們對典範的基本概括（如上述：名詞定義、公認的事實、研究方法與問題）的質疑。或是，如果異常現象所抑制的應用具有特別實際的重要性，那麼沒有特別牴觸到典範的基本概括的異常現象也可能會引發危機。
典範轉移(paradigm shift)
那危機最後會演變成什麼呢？Kuhn歸納出三種可能。第一，典範最後證明自己能夠處理最初造成危機的問題或異常的科學發現。第二，科學家社群當下找不到任何新的解釋方法，也無法預見短時間內的未來會找到答案，於是將問題擱置一邊等待更多工具的發展。第三，也是我們所關注的，危機會造就新的候選典範出現。此時，科學家會對現有典範採取不同的態度，他們的研究性質也隨之改變。 相互競爭的言論激增，願意嘗試任何事情，求助於哲學以及就基本原理進行辯論。經過不斷的辯論後，若該特殊專業的科學家社群逐漸達成共識，認為現有的典範已無法充分發揮引導科學發展與探索的功用時，典範轉移就會出現。
書中也有強調，典範轉移也絕非一個累積的過程。新典範之所以勝出並非解決了比舊典範可以解決的問題外的更多問題，新典範與舊典範永遠有大量但非完全重疊的問題要解決。從這個觀點來看，我們也可以逐漸暸解到，為何作者覺得科學並非累積發展而來的。
科學革命(Scientific Revolutions)
不過，科學家在爭辯新舊典範或許沒有這麼科學或有邏輯。原因在於對於身處不同典範的人們來說，他們在科學方法、假設、甚至爭論的問題都不盡相同。他們的論點是基於他們所相信的典範而做出的，因此難以真正說服相信其他典範的人們。也很難決定這些典範解決了哪些更重要的問題。
因此典範轉移的過程通常需要依靠常態科學以外的標準。這引導出Kuhn認為典範轉移的過程可以稱為科學革命的原因，典範轉移對科學是有根本性的改變，科學家們就如同身處於一個不同的世界進行研究。使用同樣的儀器觀察同樣的自然現象，看到的卻是不一樣的東西。（例如：看著等高線圖，學生可以看到紙上的線條，而製圖師可以看到地形圖。）
It is rather as if the professional community had been suddenly transported to another planet where familiar objects are seen in a different light…What were ducks in the scientist’s world before the revolution are rabbits afterwards.
不可共量性(incommensurable)
閱讀至此，讀者可能還是相當困惑，那麼科學家們在科學革命中「根本性」的改變是什麼呢，Kuhn為何又要提到科學革命呢？需要弄清楚這些問題，我們首先需要介紹「不可共量性(incommensurable)」。
什麼是不可共量性呢？不可共量性指的是沒有共同的測量標準，或是缺乏可以比較的共同性質，我們可以透過Kuhn的例子來了解：
Kuhn作為研究所學生時曾接觸過亞里斯多德關於運動學(kinesis)的著作，當時Kuhn將「運動(motion)」理解成「物體在空間中的移動」，如同我們。他完全不能理解亞里斯多德的敘述，認為其是相當荒謬的文章。但隨著更深入的閱讀，Kuhn發現亞里斯多德的「運動(motion)」包含著除了物體移動以外更廣大的含義。
Growth and diminution, alternation, and generation and corruption…
亞里斯多德的「運動(motion)」包括質、量、位置、形狀的改變等，而不是單純的指物體間相關空間位置的改變或是改變空間位置的過程。也就是說，Kuhn當時的典範與亞里斯多德的典範(或理論)在核心名詞的釋義上有所不同，而這種釋義的不同造成理論之間或典範之間的不可共量性。
作者覺得典範轉移之所以稱為科學革命的另一個原因，在於革命中的新舊典範，也存在著不可共量性(incommensurable)。因此典範之間對於事實(fact)、定義(definition)、語意(Semantic meaning)是什麼都不盡相同。而這些概念上的差異表明了不同思維方式之間的轉換，Kuhn懷疑這種轉換，對於知識的本質和可以說知識的發展是否是進步、累積的概念有關。
結論
因此，回到上篇最初所說，典範轉移、科學革命甚至是整個科學發展，這樣的過程是累積而來的嗎？作者提出一個想法，我們或許可以問另一個問題，科學發展有目標嗎？我們將科學視為進步的原因，或許在於科學革命的勝利者不願意承認他們的勝利不是進步，因為這就等於承認舊的典範或理論其實並非錯誤的，而他們自己也並非正確的。
而作者認為，我們或許可以將科學發展比喻成達爾文的《演化論》，科學革命的解決方案，是科學界內部通過衝突和爭論，去選擇最合適的方式來實踐未來的科學。一系列具有革命性意義的選擇結果，則是我們稱之為現代科學知識的一系列奇妙的適應性工具。而上述的整個過程，是在沒有設定目標的情況下，沒有永恆固定的科學真理，也沒有科學發展的每個階段都是一個更好的範例的假設下進行的。
最後，若說到為何科學在沒有目標的情況下，也常常可以達到共識，通過一個又一個的科學革命，並在實用性的技術上產生進步。是不是科學比較特殊呢？作者表示，並非只有科學是特殊的，世界上的每個社群也具有其非常特殊的性質，而我們也比最最最開始接觸科學時，更加了解了這些科學的性質。
Reference:
[1]The Structure of Scientific Revolutions｜Thomas S. Kuhn
[2]The Stanford Encyclopedia of Philosophy https://plato.stanford.edu/entries/incommensurability/#RevParThoKuhInc
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本計劃特別感謝楊振邦教授（加拿大多倫多大學科技史與科學哲學研究所任教，台大電機系客座）。
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