Cấu Trúc Của Các Cuộc Cách Mạng Khoa Học

T SCH SOS2

CU TRC CA CC CUC

CCH MNG KHOA HC

THOMAS S. KUHN

CU TRC CA CC CUC

CCH MNG KHOA HC

THOMAS S. KUHN

Ngi dch: Nguyn Quang A

THE STRUCTURE OF SCIENTIFIC

REVOLUTIONS

Third Edition

THOMAS S. KUHN

The University of Chicago Press

Mc Lc Li gii thiu vi Li ni u vii I. Dn nhp: Mt vai tr cho Lch s 1 II. Con ng n Khoa hc Thng thng 10 III. Bn cht ca Khoa hc thng thng 23 IV. Khoa hc Thng thng nh Gii Cu 35 V. V tr hng u ca cc Khung mu 43 VI. D thng v s Ni ln ca cc Pht minh Khoa hc 52 VII. Khng hong v s Ni ln ca cc L thuyt Khoa hc 66 VIII. S p li Khng hong 77 IX. Bn cht v s Cn thit ca Cch mng Khoa hc 92 X. Cc cuc Cch mng nh s Thay i Th gii quan 111 XI. Tnh V hnh ca cc cuc Cch mng 136 XII. S Gii quyt cc cuc Cch mng 136 XIII. Tin b qua cc cuc Cch mng 144 Ti bt-1969 174 Ch mc 211

LI GII THIU

Bn c cm trn tay cun th mi hai* ca t sch SOS2, cun Cu trc ca cc cuc Cch mng Khoa hc ca Thomas S. Kuhn. Cun sch ny tr thnh kinh in t ln xut bn u tin nm 1962. Bn dch da vo bn xut bn ln th ba nm 1996. y l mt cun sch v trit hc khoa hc, phn tch cu trc ca cc cuc cch mng khoa hc, cu trc cc cng ng khoa hc, s pht trin ca khoa hc. ng phn s pht trin ca cc khoa hc thnh cc giai on tng i n nh m ng gi l khoa hc thng thng, b ngt qung bi cc thi k c gi l cch mng khoa hc. Trong khoa hc thng thng v c bn khng c cnh tranh, cc nh khoa hc tin hnh cng vic khoa hc nh vic gii cc cu . Khi cc d thng (s khng khp gia cc tin on v quan st) xut hin, cc nh khoa hc thng tm cch gii quyt n, v thng thnh cng. Tuy vy c cc d thng c th gy ra khng hong. Khoa hc khc thng ni ln trong cc giai on nh vy. Ny sinh nhiu trng phi khc nhau. V c t do t duy v cnh tranh, thng ch c mt trng phi duy nht sng st, v khoa hc li bc vo pha khoa hc thng thng mi. Tuy ng ly cc th d ch yu t lnh vc vt l hc, cun sch cp n khoa hc ni chung, v ch ca n cng c ngha i vi cc khoa hc x hi, cc khoa hc cha tht trng thnh.

Khi nim paradigm do ng a ra c tho lun chi tit trong cun sch ny. Theo t in cc t Vit Nam tng ng vi

* Cc quyn trc gm:

1. J. Kornai: Con ng dn ti nn kinh t th trng, Hi Tin hc Vit Nam 2001, Nh Xut bn Vn ho Thng tin (NXB VHTT) 2002.

2. J. Kornai: H thng X hi ch ngha, NXB Vn ho Thng tin 2002 3. J. Kornai- K. Eggleston: Chm sc sc kho cng ng, NXB VHTT

2002 4. G. Soros: Gi kim thut ti chnh, sp xut bn 5. H. de Soto: S b n ca t bn, sp xut bn 6. J. E. Stiglitz: Ch ngha x hi i v u? sp xut bn 7. F.A. Hayek: Con ng dn ti ch nng n, sp xut bn 8. G. Soros: X hi M, sp xut bn 9. K. Popper: S Khn cng ca Ch ngha lch s, sp xut bn. 10. K. Popper: X hi m v nhng k th ca n, I, Plato 11. K. Popper: X hi m v nhng k th ca n, II, Hegel v Marx

paradigm l mu, m hnh. Do cha c thut ng Vit thng nht tng ng, chng ti tm dng t khung mu ch khi nim ny. Khung mu l ci m mt cng ng khoa hc chia s, l hnh trng (constellation) ca cc cam kt ca mt cng ng khoa hc, l mu dng chung ca mt cng ng khoa hc. C l nn dng nguyn paradigm thay v dch ra ting Vit. Trung Quc, Nht Bn v Hn Quc thng ch phin m cc khi nim mi, khng t vn dch khi nim ra ting m v vic dch nh vy l khng th lm c v khng c ngha [ma trn xut pht t matrix phin m qua ting Trung Quc l mt v d kh quen thuc]. Trong bn dch ny khung mu khng phi l t c dch ca paradigm, n l mt t c dng ch khi nim paradigm. Bn c ng bn tm paradign, khung mu, matrix, ma trn c ngha l g, chng ch l nhng ci tn, cc nhn ca cc khi nim. Phi tip cn vi cc khi nim trc v sau dng cc tn hay cc nhn nh vy gi chng. Ta s bt gp thm cc khi nim nh cng ng khoa hc, cch mng khoa hc, khoa hc thng thng, khoa hc khc thng, v.v. trong cun sch ny. Tt nhin trong mt cng ng ngn ng vic thng nht tn gi ca cc khi nim l ht sc quan trng.

Cun sch s b ch cho cc trit gia, cc nh s hc, cc nh khoa hc (t nhin v x hi), cc sinh vin, v tt c nhng ai quan tm n khoa hc, n sng to.

Ngi dch c ht sc lm cho bn dch c chnh xc v d c, song do hiu bit c hn nn kh th trnh khi sai st. Phn ch mc ni dung, mi mc chnh, c km theo thut ng ting Anh bn c tin tham kho.

Mi ch thch ca tc gi c nh bng s. Tt c cc ch thch nh du sao (*) cui trang l ca ngi dch. Trong vn bn i khi ngi dch c a thm t hay cm t cho cu c r ngha, phn c t trong du [nh th ny]. Bn dch chc cn nhiu thiu st mong bn c thng cm, lng th, v ch bo; xin lin h theo a ch Tp ch Tin hc v i sng, 54 Hong Ngc Phch H Ni [25/B7 Nam Thnh Cng], hoc qua in th [email protected] hay [email protected]

06-2005 Nguyn Quang A

Li ni u

Tiu lun ny l bo co c xut bn y u tin v mt cng trnh khi u c hnh dung ra gn mi lm nm trc. Khi ti l mt nghin cu sinh v vt l l thuyt sp hon thnh lun vn ca mnh. Mt s dnh lu may mn vi mt cua th nghim dy khoa hc vt l cho ngi khng nghin cu khoa hc ln u tin a ti n vi lch s khoa hc. Ti hon ton ngc nhin, rng vic tip xc vi l thuyt v thc hnh khoa hc li thi lm xi mn trit mt s quan nim c bn ca ti v bn cht ca khoa hc v cc l do cho thnh cng c bit ca n. l cc quan nim m ti rt ra mt phn t bn thn qu

trnh o to khoa hc v mt phn t mt ch th c t lu vi trit hc khoa hc. Chng hiu sao, d tnh hu dng s phm ca chng v v hin nhin tru tng ca chng c th no, cc quan nim ny khng h hp vi cng vic m nghin cu lch s phi by. Th m chng v vn l c bn cho nhiu tho lun v khoa hc, v v th c v ng theo ui k lng s tht bi ca chng v v tht. Kt qu l mt s dch chuyn quyt lit trong cc d nh s nghip ca ti, mt s dch chuyn t vt l hc sang lch s khoa hc v sau , dn dn, t cc vn lch s tng i d hiu quay tr li cc lo ngi trit hc ban u dn ti n vi lch s. Tr mt vi bi bo, tiu lun ny l tc phm u tin trong cc cng trnh xut bn ca ti trong cc mi lo ngi ban u ny chi phi. Mt phn no n l mt n lc gii thch cho bn thn ti v cc bn b trc ht ti b ko t khoa hc sang lch s khoa hc nh th no.

C hi u tin ca ti theo ui su vi trong cc tng nu ra di y l ba nm vi t cch mt Nghin cu sinh Tr ca Hi cc Nghin cu sinh ca i hc Hardvard. Khng c giai on t do th s chuyn i sang mt lnh vc nghin cu mi chc kh hn nhiu v c th khng t c. Mt phn thi gian trong cc nm ti dnh cho lch s khoa hc ch thc. c bit ti tip tc nghin cu cc tc phm ca

Li ni u

viii

Alexandre Koyr v u tin lm quen vi cc tc phm ca Emile Meyerson, Hlne Metzger, v Anneliese Maiser.1 Sng t hn hu ht cc hc gi khc gn y, nhm ngi ny cho thy ci g ging nh suy ngh khoa hc trong mt thi k khi cc chun mc khoa hc rt khc cc chun mc ngy nay. Mc d ti ngy cng nghi ng mt vi trong s cc din gii lch s c bit ca h, cc cng trnh ca h, cng vi Great Chain of Being ca A. O. Lovejoy, ch ng sau cc ngun t liu gc trong to hnh quan nim ca ti v lch s cc tng khoa hc c th l g.

Phn ln thi gian ca ti trong cc nm y, tuy vy, c dng khm ph cc lnh vc khng c quan h r rng vi lch s khoa hc nhng trong nghin cu ngy nay phi by ra cc vn ging cc vn m lch s lm cho ti ch . Mt ch thch bt gp tnh c dn ti n cc th nghim m Jean Piaget lm sng t c cc cuc i khc nhau ca a tr ang ln v qu trnh chuyn tip t mt [cuc i] sang [cuc i] k tip.2 Mt trong cc ng nghip ca ti bo ti c cc bi bo v tm l hc tri gic, c bit cc nh tm l hc phi Gestalt; ng nghip khc gii thiu cho ti nhng suy ngm ca B. L. Whorf v nh hng ca ngn ng ln th gii quan; v W. V. O. Quine m ra cho ti cc cu trit hc v s phn bit gii tch-tng hp (analytic-synthetic).3 l loi khm ph c tnh ngu nhin

1 c bit c nh hng l Alexandre Koyr, Etudes Galilenes (3 vols.; Paris, 1939); Emile Meyerson, Identity and Reality, do Kate Loewenberg dch (New York, 1930); Hlne Metzger, Les doctrines chimiques en France du dbut du XVIIe fin du XVIIIe sicle (Paris, 1923), v Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique (Paris, 1930); v Anneliese Maiser, Die Vorlufer Galileis im 14. Jahrhundert (Studien zur Naturphilosophie der Sptscholastik, Rome, 1949). 2 Bi v n biu l cc quan nim v qu trnh cng ni ln trc tip t lch s khoa hc, hai tp ca cc kho st ca Piaget t ra c bit quan trng: The Childs Conception of Causality, do Marjorie Gabain dch (London, 1930), v Les notions de mouvement et de vitesse chez lenfant (Paris, 1946). 3 T cc bi bo ca Whorf c John B. Carroll tp hp li trong Language, Thought, and Reality Selected Writings of Benjamin Lee Whorf (New York, 1956). Quine trnh by cc quan im ca mnh trong Two Dogmas of Empiricism, c in li trong From a Logical Point of View ca ng (Cambridge, Mass., 1953), pp. 20-46.

Li ni u

ix

m Hi cc Nghin cu sinh cho php, v ch qua m ti c th bt gp cun chuyn kho hu nh khng c bit n ca Ludwik Fleck, Entstehung und Entwicklung einer wissenschaftlichen Tatsache (Basel, 1935), mt tiu lun thy trc nhiu tng ring ca ti. Cng vi mt nhn xt ca mt Nghin cu sinh Tr khc, Francis X. Sutton, cng trnh ca Fleck lm cho ti thy r l cc tng c th cn c t trong x hi hc ca cng ng khoa hc. Tuy di y bn c s thy t dn chiu n cc cng trnh hay cc i thoi ny, ti mang n chng theo nhiu cch hn l by gi ti c th ti dng li hay nh gi.

Trong nm cui vi t cch mt Nghin cu sinh Tr, mt li mi ging cho Vin Lowell Boston to c hi u tin cho ti th quan nim vn ang pht trin ca ti v khoa hc. Kt qu l mt lot gm tm bi ging cng khai, c trnh by thng Ba, 1951, v Truy tm Khoa hc Vt l The Quest for Physical Science. Trong nm tip theo ti bt u dy lch s khoa hc ch thc, v gn mt thp nin cc vn ging dy trong mt lnh vc ti cha bao gi nghin cu mt cch c h thng khng cho ti c my thi gian cho trnh by tng minh cc tng u tin ko ti vo lnh vc . Tuy vy, tht may mn cc tng to mt ngun ca nh hng ngm nh v ca cu trc-vn no cho phn ln vic ging dy bc cao hn ca ti. V th ti c cc sinh vin cm n v cc bi hc c gi tr c v kh nng ng vng ca cc quan im ca ti v v nhng k thut thch hp cho vic truyn t chng mt cch hiu qu. Cng cc vn v nh hng mang li tnh thng nht cho hu ht cc nghin cu lch s chim a s, v r rng kh a dng, m ti cng b k t khi kt thc hc bng nghin cu sinh ca ti. Nhiu trong s chng cp n vai tr trn vn do siu hnh hc ny hay kia ng trong nghin cu khoa hc sng to. Nhng nghin cu khc kho st cch trong cc c s th nghim ca mt l thuyt mi c tch t v c nhng ngi cam kt vi mt l thuyt c khng tng thch tiu ho ra sao. Trong qu trnh chng m t loi pht trin m di y ti s gi l s ni ln-emergence ca mt l thuyt hay pht minh mi. Ngoi ra c cc rng buc khc nh vy.

Li ni u

x

Chng cui cng trong s pht trin ca tiu lun ny bt u vi mt li mi lm vic cho nm 1958-1959 Trung tm Nghin cu Cao cp v cc Khoa hc Hnh vi Center for Advanced Studies in the Behaviorial Sciences. Li mt ln na ti c kh nng ch tm hon ton vo cc vn c tho lun di y. Thm ch quan trng hn, sng mt nm trong mt cng ng ch yu gm cc nh khoa hc x hi, ti i mt vi cc vn khng c d kin trc v nhng khc bit gia cc cng ng nh vy vi cng ng cc nh khoa hc t nhin m trong ti c o to. c bit, ti b n tng bi s lng v mc ca cc bt ng khng p m gia nhng nh khoa hc x hi v bn tnh ca cc vn v cc phng php khoa hc chnh ng. C lch s ln s quen bit lm cho ti nghi ng rng nhng ngi hnh ngh khoa hc t nhin c nhng cu tr li vng chc hn hay vnh cu hn cho cc cu hi nh vy so vi cc ng nghip khoa hc x hi ca h. Th nhng, khng bit lm sao, s thc hnh thin vn hc, vt l hc, ho hc, hay sinh hc thng khng gy ra cc tranh ci v nhng ci c bn m ngy nay thng c v nh cn bnh a phng gia, th d, cc nh tm l hay cc nh x hi hc. Vic th khm ph ra ngun ca s khc bit khin ti nhn ra vai tr trong nghin cu khoa hc ca ci t ti gi l cc khung mu- paradigm*. Nhng ci ny ti coi l cc thnh tu khoa hc c cng nhn mt cch ph qut m trong mt thi gian cung cp cc vn mu v cc li gii cho mt cng ng ca nhng ngi thc hnh. Mt khi ci ming hnh ghp ca ti khp vo ch trong cu ghp hnh, th mt bn tho ca tiu lun ny hin ra nhanh chng.

Cu chuyn tip theo ca bn tho khng cn c k y, nhng phi ni vi li v hnh thc m n vn gi c qua cc ln sot xt li. Cho n khi mt phin bn u tin c hon thnh v phn ln c sot xt li, ti d kin rng bn tho s xut hin ch ring nh mt tp trong Bch khoa th Khoa hc thng nht-Encyclopedia of Unified Science. Cc bin tp vin ca cng trnh tin phong u tin c thuyt phc, ri gip

* Paradigm l mt khi nim mi do Kuhn a ra, do cha c s thng nht v Vit ho thut ng ny (hay tt hn c dng nh nguyn l paradigm), ti tm dng l khung mu; c ngi gi l mu, hnh mu.

Li ni u

xi

ti cam kt vng chc, v cui cng kin nhn ch i kt qu vi s t nh l thng. Ti mang n h rt nhiu, c bit Charles Morris, v to ra kch thch c bn v v khuyn ti v bn tho c hnh thnh. Cc gii hn v ch ca Bch khoa th, tuy vy, khin cho tt yu phi trnh by cc quan im ca ti dng cc k c ng v gin lc. Tuy cc s kin tip theo c gim nh cc gii hn mt cht v lm cho vic cng b c lp ng thi l c th, cng trnh ny vn l mt tiu lun hn l mt cun sch y tm c m ti ca ti cui cng s i hi.

V mc tiu c bn nht ca ti l thc y mt s thay i nhn thc v nh gi v cc d liu quen thuc, tnh gin lc ca s trnh by u tin ny khng nht thit l hn ch. Ngc li, cc bn c m lnh vc nghin cu ring ca h chun b cho h loi ti nh hng c ch trng y c th thy hnh thc tiu lun c c tnh gi m hn ln d tiu ho hn. Nhng n cng c cc nhc im, v chng c th bin h cho s lm sng t ca ti ngay u v cc loi m rng c quy m ln su m ti hi vng cui cng s c bao gm trong mt phin bn di hn. C sn nhiu bng chng lch s hn nhiu mc ti c ch khai thc di y. Hn na, bng chng c t lch s khoa hc sinh hc cng nh vt l. Quyt nh ca ti y ch cp ring n vt l hc mt phn l do tng tnh cht ch ca tiu lun v mt phn do nng lc hin ti. Ngoi ra, cch nhn v khoa hc c trnh by y gi tim nng kt qu ca mt lot loi nghin cu mi, c lch s v x hi. Th d, cch trong cc d thng, hay cc vi phm s mong i, thu ht s ch ca mt cng ng cn nghin cu chi tit, cng nh s ni ln ca cc khng hong c th do tht bi lp i lp li lm cho mt d thng ph hp vi s mong i gy ra. Hoc ln na, nu ti ng rng mi cch mng khoa hc lm thay i vin cnh lch s ca cng ng tri nghim n, ri s thay i vin cnh s nh hng n cu trc ca cc sch gio khoa v cc sch bo nghin cu sau cch mng. Mt tc ng nh vy - mt s dch chuyn v phn b ca ti liu tham kho c trch dn trong cc ch gii ca cc bo co nghin cu- nn c nghin cu nh mt ch s kh d i vi s xut hin ca cc cuc cch mng.

Li ni u

xii

Nhu cu c ng khc nghit cng buc ti phi thi tho lun mt s vn chnh. S phn bit ca ti gia cc giai on trc- v sau-khung mu (pre- and post-paradigm) trong s pht trin ca mt khoa hc, chng hn, l qu gin lc. Mi trng phi m s cnh tranh ca chng c trng cho giai on sm hn c ci g rt ging mt khung mu hng dn; c cc hon cnh, tuy ti ngh chng l him, trong hai khung mu c th cng tn ti mt cch ho bnh trong giai on mun hn. S chim hu n thun mt khung mu khng hon ton l mt tiu chun cho qu pht trin c tho lun Mc II. Quan trng hn, tr cc li ni ngu nhin ngn hi hu, ti khng ni g v vai tr ca tin b cng ngh hay v cc iu kin x hi, kinh t v tr tu bn ngoi trong s pht trin ca cc khoa hc. Tuy vy, ta khng cn nhn xa hn Copernicus v lch nhn ra rng cc iu kin bn ngoi c th gip mt d thng n thun thnh mt ngun khng hong su sc. Cng th d c th minh ho cch theo cc iu kin ngoi khoa hc c th nh hng n di ca cc la chn kh d sn c cho ngi c gng kt thc mt khng hong bng xut mt ci cch cch mng ny hay ci cch cch mng khc.4 Xem xt tng minh cc tc ng nh th ny, ti ngh, s khng lm thay i cc lun chnh c trnh by trong tiu lun ny, nhng chc chn s a thm vo mt chiu gii tch ca tm quan trng hng u cho s hiu bit tin b khoa hc.

Cui cng, v c l quan trng nht, cc hn ch v ch nh hng mnh m n s lun bn ca ti v cc h lu trit hc ca cch nhn mang tnh lch s ny v khoa hc ca tiu lun. R rng, c cc dnh lu nh vy, v ti th c ch ra ln chng 4 Cc nhn t ny c tho lun trong T. S. Kuhn, The Copernican Revolution: Planetary Astronomy in Development of Western Thought (Cambridge, Mass., 1957), pp. 122-32, 270-71. Cc tc ng khc ca cc iu kin tr tu v kinh t bn ngoi ln s pht trin khoa hc tht s c minh ho trong cc bi bo ca ti, Conservation of Energy as an Example of Simultaneous Discovery, Critical Problems in the History of Science, ed. Marshall Clagett (Madison, Wis., 1959), pp. 321-56; Engineering Precedent for the Work of Sadi Carnot, Archives internationales dhistoire des sciences, XIII (1960), 247-51; v Sadi Carnot and the Cagnard Engine, Isis, LII (1961), 567-74. V th, ch kha cnh ca cc vn tho lun trong tiu lun ny m ti coi vai tr ca cc nhn t bn ngoi l th yu.

Li ni u

xiii

minh bng t liu nhng ci chnh. Nhng khi lm nh vy ti thng t kim ch tho lun chi tit cc lp trng khc nhau ca cc trit gia ng thi v cc vn tng ng. Ni ti by t s nghi ng, n thng hng ti mt thi trit hc hn l ti bt c din t no trong s cc din t c trnh by y . Kt qu l, mt s ngi bit v hot ng vi mt trong cc lp trng c trnh by c th cm thy rng ti b qun vn ca h. Ti ngh l h sai, nhng tiu lun ny khng c d tnh thuyt phc h. th lm vic cn n mt loi sch ln hn nhiu v rt khc.

Cc mu t truyn m li ni u ny th l c dnh cho vic cng nhn ci ti c th nhn ra nh s mang n chnh ca ti i vi c cc cng trnh uyn bc ln cc t chc gip hnh thnh t duy ca ti. Phn cn li ca s bit n ti s th by t bng vic nu tn di y. Tuy vy, iu c ni trn hay di y s tuyt nhin khng nhiu hn mt m ch n s lng v bn cht cc ngha v c nhn ca ti i vi nhiu c nhn m nhng gi v ph bnh ca h lc ny lc khc duy tr v hng dn s pht trin tr tu ca ti. K t khi cc tng ca tiu lun ny bt u thnh hnh thi gian tri i qu lu; mt danh mc v tt c nhng ngi c th thy mt cch thch ng du hiu no ca h trn cc trang ca cun sch ny s cng rng nh danh mc v cc bn v nhng ngi quen ca ti. Trong hon cnh ny, ti phi t hn ch mnh vi nh hng quan trng nht m ngay c tr nh khng hon ho cng chng bao gi ngn hon ton c.

Chnh James B. Conant, ch tch khi ca i hc Harvard, l ngi u tin dn ti n lch s khoa hc v nh th khi ng s bin i trong quan nim ca ti v bn cht ca tin b khoa hc. Sut t khi qu trnh bt u, ng lun ho phng v cc tng, cc ph bnh, v thi gian ca ng - k c thi gian cn c v gi cc thay i quan trng trong phc tho ca bn tho ca ti. Leonard K. Nash, cng ng sut nm nm ti dy cua theo hng lch s m Dr. Conant khi ng, l mt cng tc vin thm ch tch cc hn trong cc nm khi cc tng ca ti bt u hnh thnh, v rt thiu ng trong cc giai on pht trin sau. Tuy vy, may mn l sau khi ti ri Cambridge, v tr ca ng nh mn hng m tch cc v hn th

Li ni u

xiv

c ng nghip ca ti Berkeley, Stanley Cavell, thay th. Chnh Cavell, mt nh trit hc ch yu quan tm n o c hc v m hc, t ti cc kt lun hon ton ph hp vi cc kt lun ring ca ti, l mt ngun kch thch v ng vin lin tc i vi ti. Hn na, ng l ngi duy nht m ti tng c th thm d cc tng ca mnh trong nhng cu cha hon thnh. Phng thc truyn thng chng thc mt s hiu bit cho php ng ch ng cho ti vt qua hay i vng qua nhiu ro cn ln gp phi khi ti chun b bn tho u tin ca mnh.

K t khi phin bn c phc tho, nhiu bn khc gip ti trnh by li n. Ti ngh, h s th li cho ti nu ti ch nhc n bn ng gp t ra c tc ng su xa v quyt nh nht: Paul K. Feyerabend Berkeley, Ernest Nagel Columbia, H. Pier Noyes Lawrence Radiation Laboratory, v sinh vin ca ti, John L. Heilbron, ngi thng lm vic gn b vi ti trong chun b phin bn cui cng cho in n. Ti thy vic h dnh cho ti v cc gi ca h l cc k b ch, nhng ti khng c l do g tin (v l do no nghi ng) rng hoc h hay nhng ngi khc c nhc ti trn chp thun bn tho c sinh ra trong tnh ton vn ca n.

Nhng li cm n cui cng ca ti, dnh cho cha m, v v cc con ti, hn l mt loi khc. Trong chng mc no y ti c l s l ngi cui cng nhn ra, mi trong s h na cng hin cc thnh phn tr tu cho cng trnh ca ti. Nhng, cc mc khc nhau, h cng lm ci g quan trng hn. Tc l, h cho ti lm v thm ch khch l s hin dng ca ti cho vic . Bt c ai vt ln vi mt d n ging nh ca ti s nhn ra ci gi i khi h phi tr. Ti khng bit cm n h th no.

T. S. K.

BERKELEY, CALIFORNIA Thng 2, 1962

I. Dn nhp: Mt vai tr cho Lch s

Lch s, nu c xem nh mt kho cho nhiu hn chuyn vt hay sp xp theo nin i, c th to ra mt s bin i quyt nh trong bc tranh v khoa hc m gi y chng ta c. Bc tranh c v trc y, thm ch bi bn thn cc nh khoa hc, ch yu t nghin cu cc thnh tu khoa hc hon tt nh cc thnh tu ny c ghi li trong cc kinh in v, gn y hn, trong cc sch gio khoa m t mi th h khoa hc mi hc hnh ngh ca mnh. Tuy vy, mc ch ca cc sch nh vy chc hn mang tnh thuyt phc v s phm; mt khi nim v khoa hc rt ra t chng khng chc hp vi hot ng to bo to ra chng nhiu hn mt bc tranh v mt nn vn ho dn tc rt ra t mt cun sch mng qung co du lch hay mt bi vn. Tiu lun ny th chng t rng chng ta b chng lm lm ng v nhiu mt c bn. Mc tiu ca n l phc ho mt khi nim hon ton khc v khoa hc ci c th ni ln t t liu lch s ca bn thn hot ng nghin cu.

Ngay c t lch s, tuy vy, khi nim mi s khng ti nu d liu lch s tip tc c tm kim v xem xt t m ch yu tr li cc cu hi do n tng rp khun c rt ra t cc vn bn khoa hc nu ra. Cc vn bn ny, th d, thng c v hm rng ni dung ca khoa hc c minh ho bng th d mt cch duy nht bng cc quan st, qui lut, v l thuyt c m t trn cc trang ca chng. Hu nh thng xuyn, cng cc cun sch c cho l ni rng cc phng php khoa hc n gin l cc phng php c minh ho bi cc k thut thao tc c dng thu thp cc s liu gio khoa, cng vi cc thao tc logic c dng khi lin h cc s liu vi nhng khi qut ho l thuyt ca sch gio khoa. Kt qu l mt khi nim v khoa hc vi cc h lu su sc v bn cht v s pht trin ca n.

Nu khoa hc l mt hnh trng (constellation) ca cc s thc, cc l thuyt, v cc phng php c su tp trong cc vn bn hin hnh, th cc nh khoa hc l nhng ngi, thnh cng hay khng, c gng ng gp mt yu t hay yu t khc cho hnh

Cu trc ca cc cuc Cch mng Khoa hc

2

trng c bit . S pht trin khoa hc tr thnh mt qu trnh t t theo cc tit mc ny c thm, mt cch n l v kt hp, vo kho d tr tng khng ngng, ci [kho] to thnh k thut v tri thc khoa hc. V lch s khoa hc tr thnh mt mn ghi nin i ca c s gia tng lin tip ny v cc tr ngi ngn cn s tch lu ca chng. Quan tm n s pht trin khoa hc, nh s hc khi hnh nh c hai nhim v chnh. Mt mt, ng ta phi xc nh ai v thi im no khm ph hay pht minh ra s thc, qui lut, v l thuyt khoa hc ng thi. Mt khc, ng ta phi m t v gii thch m sai lm, huyn thoi, v m tn ngn cn s tch t nhanh hn ca cc hp thnh ca vn bn khoa hc hin i. Nhiu nghin cu hng theo cc mc ch ny, v mt s vn th.

Tuy vy, trong cc nm gn y vi s gia khoa hc thy ngy cng kh hon thnh cc chc nng m khi nim v pht trin-bng-tch lu phn cho chng. Vi t cch nhng ngi ghi nin i ca mt qu trnh tng thm, h nhn ra rng nghin cu thm lm cho kh hn, ch khng d hn, tr li cc cu hi nh: Oxy c khm ph ra khi no? Ai l ngi u tin quan nim v bo ton nng lng? Vi ngi trong s h ngy cng nghi ng rng y n gin l cc loi cu hi sai hi. C l khoa hc khng pht trin bng tch lu cc khm ph v pht minh ring l. ng thi, cng cc s gia i mt vi cc kh khn ngy cng tng v s phn bit cu thnh khoa hc ca quan st v lng tin qu kh khi ci m cc tin bi ca h gn cho ci nhn sai lm v m tn ri. Cng nghin cu cn thn hn, th d, ng hc Aristotlian, ho hc nhin t (phlogistic), hay nhit ng hc, h cng cm thy chc chn hn rng nhng ci mt thi l cc quan im hin hnh v t nhin, nh mt tng th, khng km khoa hc hn cng chng nhiu hn sn phm ca tnh kh ring ca con ngi so vi cc quan im hin hnh ngy nay. Nu cc lng tin li thi ny phi c gi l cc huyn thoi, th cc huyn thoi c th c to ra bng cng cc loi phng php v c tin v cng loi l do m by gi dn ti tri thc khoa hc. Nu, mt khc, chng phi c gi l khoa hc, th khoa hc bao hm cc khi lng tin hon ton khng tng thch vi nhng ci chng ta tin ngy nay. Cn c vo cc la chn kh d ny, s gia phi chn ci

I. Dn nhp: Mt Vai tr cho Lch s

3

sau. Cc l thuyt li thi v nguyn tc khng phi phi khoa hc bi v chng b loi ra. Tuy vy, s la chn lm cho kh khn hiu r s pht trin khoa hc nh mt qu trnh pht trin dn ln. Cng nghin cu lch s phi by cc kh khn v c lp cc sng ch v pht minh ring r to l do cho nhng nghi ng su sc v qu trnh tch t qua cc ng gp ring r ny cho khoa hc c ngh l hp thnh.

Kt qu ca tt c nhng nghi ng v cc kh khn ny l mt cuc cch mng v ghi chp s trong nghin cu khoa hc, tuy l cuc cch mng vn cc giai on u ca n. Dn dn, v thng hon ton khng c nhn ra l h ang lm vy, cc nh s hc v khoa hc bt u hi nhng loi cu hi khc v ln theo cc tuyn pht trin khc, v thng bt tnh tch lu hn, cho cc khoa hc. Thay v tm kim nhng ng gp lu di ca mt khoa hc c hn i vi u th hin ti ca chng ta, h th trng by tnh nht qun lch s ca khoa hc trong thi ca chnh n. H hi, th d, khng v quan h ca cc quan im ca Galileo i vi cc quan im ca khoa hc hin i, m ng hn v quan h gia nhng quan im ca ng v cc quan im ca nhm ng, tc l, cc thy ng, nhng ngi ng thi, v nhng ngi k tc trc tip trong cc khoa hc. Hn na, h nhn mnh n nghin cu nhng kin ca nhm v cc nhm tng t khc t quan im - thng rt khc vi quan im ca khoa hc hin i ci cho cc kin s c kt ni ti cc i v khp st nht c th vi t nhin. Nhn qua cc cng trnh sinh ra nh th, cc cng trnh c l c minh ho tt nht trong cc tc phm ca Alexandre Koyr, khoa hc hon ton khng c v l cng hot ng to bo nh c cc tc gi theo truyn thng lch s c hn tho lun. Bng ng , ch t, cc nghin cu lch s ny gi kh nng v mt bc tranh mi v khoa hc. Tiu lun ny nhm phc ho bc tranh bng lm r mt s trong nhng dnh lu ca vic chp s mi.

Cc kha cnh no ca khoa hc s ni bt ln trong tin trnh ca n lc ny? Th nht, ch t v th t trnh by, l s thiu cc ch dn phng php lun, m vi bn thn chng, p t mt kt lun duy nht thc s i vi nhiu loi cu hi khoa hc. c bo phi kho st cc hin tng in hay ho hc,


4

ngi khng bit v lnh vc ny nhng bit ci g l khoa hc c th t mt cch hp l n bt c mt trong mt s kt lun khng tng thch nhau. Gia cc kh nng hp l, cc kt lun c bit m anh ta i n c l c xc nh bi kinh nghim trc y ca anh ta trong cc lnh vc khc, bi nhng ngu nhin trong kho st ca anh ta, v bi cu to ring ca chnh anh ta. Th d, nhng lng tin no v cc ngi sao m anh ta mang vo nghin cu ho hc hay in hc? Ci no trong nhiu th nghim c th hnh dung ra lin quan n lnh vc mi m anh ta s chn thc hin u tin? V cc kha cnh no ca hin tng phc tp sinh ra khi s gy n tng cho anh ta nh c bit xc ng cho mt s lm sng t bn cht ca s thay i ho hc hay ca i lc in? i vi c nhn, ch t, v i khi c i vi cng ng khoa hc na, cc cu tr li cho cc cu hi nh th ny thng l cc nhn t quyt nh c bn ca s pht trin khoa hc. Chng ta s lu , th d, trong Mc II rng cc giai on pht trin ban u ca hu ht cc khoa hc c c trng bi s cnh tranh lin tc gia mt s quan im khc nhau v t nhin, mi quan im c dn ra mt phn t, v tt c i th tng thch vi, nhng ting gi ca quan st v phng php khoa hc. Ci phn bit cc trng phi khc nhau ny khng phi l tht bi ny hay tht bi khc ca phng php chng u l khoa hc m l ci chng ta s gi l nhng cch khng th so snh vi nhau ca chng v nhn nhn th gii v v thc hnh khoa hc trong . Quan st v kinh nghim c th v phi gii hn mt cch mnh m di ca lng tin khoa hc c php, v khc i th s khng c khoa hc no. Nhng ring chng khng th xc nh khi c bit ca lng tin nh vy. Mt yu t dng nh tu , c ho trn bi s tnh c c nhn v lch s, lun lun l mt thnh t cu thnh ca cc lng tin c mt cng ng khoa hc cho trc mt thi im cho trc tn thnh.

Yu t tu , tuy vy, khng biu l rng bt c nhm khoa hc no c th thc hnh ngh nghip ca mnh m khng c mt tp cc lng tin nhn c no . N cng khng lm cho hnh trng c bit m nhm , thi im cho trc, thc ra cam kt, l t hu qu hn. Nghin cu hu hiu hu nh khng bt u trc khi mt cng ng khoa hc ngh n thu c


5

cc cu tr li vng chc cho cc cu hi nh sau: Cc thc th c bn to thnh th gii l g? Nhng thc th ny tng tc vi nhau v vi cc gic quan th no? Cc cu hi no c th c hi mt cch chnh ng v cc thc th nh vy v cc k thut no c dng tm kim cc gii php? Ch t trong cc khoa hc chn mui, cc cu tr li (hay nhng ci thay th y cho cc cu tr li) cho cc cu hi ging th ny c gn vng chc trong nhp mn gio dc chun b v cp bng cho sinh vin hnh ngh. Bi v vic gio dc va nghim ngt va cng nhc, cc cu tr li ny c nh hng su sc ln u c khoa hc. Rng chng c th c nh hng vy gp phn ln gii thch c tnh hiu qu l k ca hot ng nghin cu thng thng v chiu hng n c tin hnh bt k thi gian cho trc no. Khi kho st khoa hc thng thng cc Mc III, IV, v V, chng ta s mun m t dt khot rng vic nghin cu nh l mt n lc c gng ht sc v tn tm buc t nhin vo cc hp quan nim do gio dc chuyn nghip cung cp. ng thi, chng ta s t hi liu vic nghin cu c th tin hnh m khng c cc hp nh vy c khng, d yu t tu trong ngun gc lch s ca chng v, i khi, trong s pht trin tip ca chng c th no.

Th nhng c yu t tu , v c n na cng c mt tc ng quan trng ln s pht trin khoa hc, m chng ta s kho st k cc Mc VI, VII, v VIII. Khoa hc thng thng, hot ng m trong hu ht cc nh khoa hc chc hn dng hu ht thi gian ca h, c khng nh trn gi thit rng cng ng khoa hc bit th gii ging ci g. Phn ln thnh cng ca hot ng to bo bt ngun t s t nguyn ca cng ng bo v gi thit , nu cn vi ci gi ng k. Khoa hc thng thng, th d, thng chn cc tnh mi cn bn bi v chng tt yu mang tnh lt cc cam kt c bn ca n. Tuy nhin, chng no cc cam kt ny vn gi c mt yu t tu , chnh bn tnh ca nghin cu thng thng m bo rng tnh mi l s khng b chn qu lu. i khi mt vn bnh thng, vn chc c th gii c bng cc quy tc v th tc quen bit, li cng li s tn cng d di lp i lp li ca cc thnh vin c nng lc nht ca nhm m vn thuc v thm quyn ca h. Trong cc dp khc mt thit b c thit k v xy dng cho nghin


6

cu bnh thng li khng thc hin theo cch c d kin, tit l mt d thng khng th khp vi s mong i chuyn mn, bt chp cc n lc lp i lp li. Trong cc con ng ny v cc con ng khc na, khoa hc thng thng lc li ht ln ny n ln khc. V khi n hot ng- tc l, khi nhng ngi trong ngh khng cn c th ln trnh cc d thng lt truyn thng hin hnh ca thc hnh khoa hc c na th bt u cc cuc kho st c bit dn nhng ngi trong ngh rt cuc n mt tp mi ca nhng cam kt, mt c s mi cho thc hnh khoa hc. Cc giai on c bit trong s dch chuyn v cc cam kt chuyn nghip xy ra l cc giai on c bit n trong tiu lun ny nh cc cuc cch mng khoa hc. Chng l nhng phn b sung gy o ln truyn thng cho hot ng gn vi truyn thng ca khoa hc thng thng.

Cc th d hin nhin nht ca cc cuc cch mng khoa hc l cc giai on trong s pht trin khoa hc m thng c gn cho ci nhn cch mng trc y. V th, trong cc Mc IX v X, ni bn cht ca cc cuc cch mng khoa hc ln u tin c kho st t m mt cch trc tip, chng ta s cp lp i lp li n cc im ngot chnh trong s pht trin khoa hc gn vi tn tui ca Copernicus, Newton, Lavoisier, v Einstein. Sng t hn hu ht cc giai on khc trong lch s ch t ca cc khoa hc vt l, cc giai on ny l ra ci m mi cuc cch mng khoa hc u c. Mi trong s chng i cng ng phi loi b mt l thuyt khoa hc i vo truyn thng ng h mt l thuyt khc khng tng thch vi n. Mi trong s chng to ra mt s dch chuyn tip theo v cc vn c gi tr cho kho st khoa hc k lng v v cc tiu chun theo gii khoa hc xc nh ci g c coi nh mt vn c th chp nhn hay nh mt vn -gii php chnh ng. V mi trong s chng lm bin i tr tng tng khoa hc theo nhng cch m cui cng chng ta cn m t nh mt s bin i ca th gii trong cng vic khoa hc c thc hin. Nhng thay i nh vy, cng vi cc tranh ci hu nh lun lun i cng vi chng, l cc c trng nh ngha ca cc cuc cch mng khoa hc.

Cc c trng ny ni ln vi s sng t c bit t mt nghin cu, th d, v cch mng Newtonian hay cch mng ho hc.


7

Tuy vy, mt lun im cn bn ca tiu lun ny l, chng cng c th c tm li t nghin cu ca nhiu giai on khc khng hin nhin cch mng nh th. i vi mt nhm chuyn nghip nh hn nhiu b nh hng bi cc phng trnh Maxwell th chng cng cch mng nh cc phng trnh ca Einstein, v chng cng b cng li mt cch tng ng. Thng xuyn, v mt cch thch ng, s pht minh ra cc l thuyt mi khc gy ra cng phn ng t mt s chuyn gia m chng ng chm n lnh vc hiu bit chuyn su ca h. i vi nhng ngi ny l thuyt mi hm mt s thay i v cc qui tc chi phi thc hnh trc y ca khoa hc thng thng. V th, chc hn n lm mt uy tn nhiu cng trnh khoa hc m h hon tt mt cch thnh cng. l v sao mt l thuyt mi, cho d di ng dng ca n c c bit th no, him khi hoc chng bao gi ch l mt s tng thm vo ci c bit ri. S tiu ho n i hi vic xy dng li l thuyt trc v nh gi li s thc trc, mt qu trnh v thc cht mang tnh cch mng him khi c hon tt bi duy nht mt ngi v chng bao gi trong mt sm mt chiu. Khng ngc nhin l cc s gia c kh khn v nh nin i mt cch chnh xc qu trnh ko di ny m t vng ca h buc h coi n nh mt s kin bit lp. Cc pht minh ra l thuyt mi cng chng phi l cc s kin duy nht c tc ng cch mng ln cc chuyn gia m trong lnh vc ca h chng xy ra. Cc cam kt chi phi khoa hc thng thng nh r khng ch cc loi thc th no c cha trong v tr, m, bng n , c nhng th khng c cha trong . Suy ra, tuy im ny s cn tho lun rng hn, rng mt s khm ph nh s pht hin ra oxy hay X-quang khng n gin a thm mt th na vo dn c ca th gii ca nh khoa hc. Cui cng n c nh hng , song khng trc khi cng ng chuyn nghip nh gi li cc th tc th nghim truyn thng, thay i quan nim v cc thc th m n quen bit t lu, v trong qu trnh, chuyn mng li l thuyt qua n cp n th gii. S thc v l thuyt khoa hc l khng th tch ri mt cch dt khot, tr c l trong phm vi ca mt truyn thng duy nht ca thc hnh khoa hc thng thng. l v sao s khm ph bt ng khng n gin [ch] c tnh thc s trong ni dung ca n v v sao cc tnh mi


8

l c bn hoc ca s thc hay ca l thuyt lm bin i th gii ca nh khoa hc v cht cng nh lm n giu thm v lng.

Quan nim c m rng ny v bn cht ca cc cuc cch mng khoa hc l quan nim c phc ho ra trong cc trang tip theo. Phi tha nhn s m rng vi phm cch s dng thng l. Tuy nhin, ti s tip tc ni thm ch v cc khm ph nh cch mng, bi v n ng l kh nng v lin h cu trc ca chng vi cu trc ca, th d, cch mng Copernican ci lm cho quan nim m rng c v quan trng n vy vi ti. Tho lun trc cho bit cc khi nim b sung ca khoa hc thng thng v ca cc cch mng khoa hc s c trnh by ra sao trong chn mc tip ngay sau y. Phn cn li ca tiu lun th dn xp ba vn chnh cn li. Mc XI, bng tho lun truyn thng sch gio khoa, xem xt v sao trc y li kh thy cc cuc cch mng khoa hc n vy. Mc XII m t s cnh tranh cch mng gia nhng ngi xut truyn thng khoa hc thng thng c v nhng ngi ng h truyn thng mi. N nh th xem xt qu trnh, ci bng cch no , trong mt l thuyt v thm tra khoa hc, phi thay cho cc th tc xc nhn hay chng minh l sai c bc tranh thng thng ca chng ta v khoa hc lm cho quen thuc. S cnh tranh ga cc mng ca cng ng khoa hc l qu trnh lch s duy nht tng thc s mang li kt qu v s bc b mt l thuyt trc y c chp nhn hay v s chp nhn mt l thuyt khc. Cui cng, Mc XIII s hi lm sao s pht trin thng qua cc cuc cch mng c th tng thch vi c tnh hnh nh duy nht ca tin b khoa hc. Tuy vy, cho cu hi tiu lun ny s khng cung cp nhiu hn nhng phc tho chnh ca mt cu tr li, cu tr li ph thuc vo cc c trng ca cng ng khoa hc mt vic i hi thm nhiu khai ph v nghin cu.

Khng nghi ng g, mt s bn c mun bit ri liu s nghin cu lch s c l c th c tc ng hay khng n loi chuyn bin quan nim c nhm ti y. Ton b kho phng tin ca nhng s phn i [dichotomy] l sn c gi rng n khng th lm vy mt cch thch hp. S hc, chng ta ni qu thng xuyn, l mt b mn m t thun tu. Cc lun c gi trn, tuy vy, thng mang tnh din gii v


9

i khi chun tc. Li ln na, nhiu trong cc khi qut ho ca ti l v x hi hc hay v tm l hc x hi ca cc nh khoa hc; th nhng ch t mt vi kt lun ca ti theo truyn thng thuc v logic hc hay nhn thc lun. Trong on vn trn ti thm ch c v vi phm s phn bit ng thi rt c nh hng gia ng cnh khm ph v ng cnh bin h. C th c bt c th g nhiu hn s ln ln su thm c biu l bng s trn ln ny ca cc lnh vc v mi quan tm khc nhau hay khng?

Sau khi cai dn nhng s phn bit ny v mt tr tu v cc th khc ging chng, ti hu nh khng th thc hn c v nh hng v sc mnh ca chng. nhiu nm ti coi l chng quan tm n bn cht ca tri thc, v ti vn cho rng, vit li mt cch thch hp, chng c ci g quan trng ni cho chng ta. Th m cc n lc ca ti p dng chng, thm ch grosso modo [i th], cho cc tnh hung thc t trong tri thc c thu nhn, c chp nhn, v c tiu ho lm cho chng c v cc k kh gii quyt. Thay v l nhng phn bit logic hay phng php lun s ng, nhng ci nh th s l c trc phn tch v tri thc khoa hc, by gi c v chng l nhng phn khng th tch ri ca mt tp truyn thng ca cc cu tr li cho chnh cc cu hi m trn chng c trin khai. Tnh vng vo khng h lm chng mt hiu lc. Nhng n khin chng thnh cc phn ca mt l thuyt, v bng cch lm th, bt chng phi chu cng s kho st k lng c p dng cho cc l thuyt trong cc lnh vc khc. Nu chng phi c nhiu hn s tru tng ho thun tu nh l ni dung ca chng, th ni dung phi c khm ph ra bng cch quan st chng trong p dng i vi d liu m chng mun lm sng t. Lm th no lch s khoa hc c th khng l mt ngun ca cc hin tng m cc l thuyt v tri thc c th c yu cu mt cch thch ng p dng vo?

II. Con ng n Khoa hc Thng thng

Trong tiu lun ny, khoa hc thng thng normal science

c ngha l nghin cu da mt cch vng chc vo mt hay nhiu thnh tu khoa hc qu kh, cc thnh tu m cng ng khoa hc c bit no cng nhn trong mt thi k nh to thnh nn tng cho s thc hnh hn na ca n. Ngy nay cc thnh tu nh vy c cc sch gio khoa khoa hc, s ng hay cao cp, thut li chi tit, tuy him khi dng gc ca chng. Cc sch gio khoa ny trnh by chi tit l thuyt c chp nhn, minh ho nhiu hay tt c cc ng dng thnh cng ca n, v so snh cc ng dng ny vi cc quan st v th nghim dn chng. Trc khi cc sch gio khoa nh vy tr nn ph bin ban u th k mi chn (v cho n thm ch mi y cc khoa hc mi chn mui), nhiu trong s cc kinh in ni ting thc hin mt chc nng tng t. Physica ca Aristotle, Almagest ca Ptolemy, Principia v Opticks ca Newton, Electricity ca Franklin, Chemistry ca Lavoisier, v Geology ca Lyell cc sch kinh in ny v nhiu tc phm khc trong mt thi gian c dng mt cch ngm nh xc nh cc vn v phng php chnh ng ca mt lnh vc nghin cu cho cc th h k tip nhau ca nhng ngi thc hnh. Chng c kh nng lm vy bi v chng chia s hai c trng ct yu. Thnh tu ca h l cha tng c mt cch tho ng thu ht mt nhm bn lu nhng ngi ng h khi cc phng thc hot ng khoa hc cnh tranh. ng thi, n m cho php mi loi vn cho nhm c xc nh li ca nhng ngi thc hnh gii quyt.

Cc thnh tu chia s hai c trng ny t nay v sau ti s nhc n nh khung mu-paradigm, mt thut ng c quan h mt thit vi khoa hc thng thng. Bng chn thut ng , ti mun gi rng mt s th d c chp nhn ca thc hnh khoa hc thc s - cc th d bao gm qui lut, l thuyt, ng dng, v s trang b dng c cng vi nhau - to ra cc m hnh t xut hin cc truyn thng c kt c bit v nghin cu khoa hc. y l cc truyn thng m cc s gia m t di cc mc nh thin vn hc Ptolemaic (hay Corpernican), ng hc Aristotlian (hay Newtonian), quang hc ht (hay


11

quang hc sng), v v.v. Nghin cu cc khung mu, k c nhiu khung mu chuyn bit hn cc khung mu c nu minh ho trn, l cng vic chun b ch yu cho sinh vin lm thnh vin ca cng ng khoa hc c bit m mun hn anh ta s hnh ngh vi. Bi v anh ta n vi nhng ngi hc nhng c s ca lnh vc ca h t cng cc m hnh c th, vic thc hnh k tip ca anh ta s him khi gy ra bt ng cng khai vi nhng nguyn tc c bn. Nhng ngi m nghin cu ca h da trn cc khung mu dng chung u cam kt vi cng cc quy tc v tiu chun hnh ngh khoa hc. S cam kt v s ng thun b ngoi m n to ra l cc iu kin tin quyt cho khoa hc thng thng, tc l, cho s hnh thnh v tip tc ca mt truyn thng nghin cu c bit.

Bi v trong tiu lun ny khi nim v mt khung mu s thng thay cho loi khi nim quen thuc, cn ni nhiu hn v cc l do a n vo. V sao thnh tu khoa hc c th, nh v tr (locus) ca cam kt chuyn nghip, li l trc [trn] cc khi nim khc nhau, cc qui lut, cc l thuyt, v cc quan im c th c tru tng ho t n? Theo ngha no m khung mu chung l mt n v c bn cho nh nghin cu s pht trin khoa hc, mt n v khng th hon ton qui gin v cc thnh phn nguyn t logic c th hot ng thay cho n? Khi chng ta i mt vi chng Mc V, cc cu tr li cho nhng cu hi ny v cc cu hi ging chng s to c s cho mt s hiu bit c v khoa hc thng thng ln v khi nim lin quan v khung mu. Tho lun tru tng hn s ph thuc, tuy vy, vo mt s phi by trc ca cc th d v khoa hc thng thng hay v cc khung mu ang hot ng. c bit, c hai khi nim c lin quan ny s c lm r bng lu rng c th c loi nghin cu khoa hc m khng c cc khung mu, hay ch t khng n ni r rng v tri buc n th nh cc khung mu c ni ti trn. Vic t c mt khung mu v loi nghin cu b truyn hn m n cho php l mt du hiu v s trng thnh trong s pht trin ca bt c lnh vc khoa hc cho trc no.

Nu nh s hc ln vt tri thc khoa hc ca bt c nhm c chn no ca cc hin tng lin quan theo ngc dng thi gian, anh ta chc bt gp bin th nh no y ca mt hnh mu


12

c minh ho y t lch s ca vt l quang hc. Cc sch gio khoa ngy nay ni cho sinh vin rng nh sng l cc photon, tc l, cc thc th c hc lng t biu l mt s tnh cht sng v mt s tnh cht ht. Nghin cu tin hnh mt cch ph hp, hay ng hn theo m t c trng ton hc v cng phu hn m t s pht biu bng li ny c suy ra. M t c trng v nh sng, tuy vy, ch va mi c na th k. Trc khi n c Planck, Einstein, v nhng ngi khc trong th k ny pht trin, cc sch gio khoa vt l dy rng nh sng l chuyn ng sng ngang, mt khi nim c gc r trong mt khung mu xut x cui cng t cc tc phm quang hc ca Young v Fresnel vo u th k mi chn. L thuyt sng u tin cng chng c hu ht cc nh thc hnh khoa hc quang hc o b. Sut th k mi tm Opticks ca Newton cung cp khung mu cho lnh vc ny, n dy rng nh sng l cc ht vt cht. Lc cc nh vt l tm kim, v cc nh l thuyt sng ban u khng thy, bng chng v p sut do cc ht nh sng va chm vo cc vt th rn.1

Nhng s bin i ny v cc khung mu ca quang hc vt l l cc cuc cch mng khoa hc, v s chuyn i k tip t mt khung mu sang khung mu khc thng qua cch mng l hnh mu pht trin thng thng ca khoa hc trng thnh. Tuy vy, n khng l hnh mu c trng ca giai on trc cng trnh ca Newton, v l s tng phn m chng ta quan tm y. Khng c giai on no gia thi c xa xa v cui th k mi by biu l mt quan im c chp nhn rng ri duy nht v bn tnh ca nh sng. Thay vo c mt s cc trng phi v cc trng phi ph cnh tranh nhau, hu ht tn thnh mt bin th hay bin th khc ca l thuyt Epicurean, Aristotlean, hay Platonic. Mt nhm coi nh sng l cc ht pht ra t cc vt th vt cht; vi nhm khc n l mt s thay i ca mi trng gia vt th v mt; cn nhm khc th gii thch nh sng bng mt tng tc ca mi trng vi mt ci pht ra t mt; v ngoi ra c nhng s kt hp v sa i khc. Mi trng phi tng ng tm thy sc mnh t quan h ca n i

1 Joseph Priestley, The History and Present State of Discoveries Relating to Vision, Light, and Colours (London, 1772), pp. 385-90.


13

vi siu hnh hc c bit no , v mi trng phi nhn mnh, nh cc quan st mang tnh khung mu, cm c bit ca cc hin tng m l thuyt ring ca n c th gii thch nhiu nht. Cc quan st khc c x l bng nhng vic tho t m chi tit ad hoc [c bit], hoc chng cn li nh cc vn cha c gii quyt cho nghin cu tip.2

Vo nhng thi k khc nhau tt c cc trng phi ny c cc ng gp quan trng cho nhiu khi nim, hin tng, v k thut m t Newton rt ra khung mu u tin c chp nhn gn nh ng u cho quang hc vt l. Bt c nh ngha no v nh khoa hc, nh ngha loi tr ch t cc thnh vin sng to hn ca cc trng phi khc nhau ny, s loi tr c nhng ngi ni nghip hin i ca h na. Nhng ngi l cc nh khoa hc. Th nhng bt c ai kho st mt tng quan v quang hc vt l trc Newton chc c th kt lun rng, tuy nhng ngi thc hnh ca lnh vc l cc nh khoa hc, kt qu thc ca hot ng ca h l ci g t hn khoa hc. Do c kh nng coi khng khi lng tin no l d nhin, mi tc gi v quang hc vt l cm thy buc phi xy dng lnh vc ca mnh mt ln na t nn tng. Bng cch lm vy, s la chn ca ng ta v quan st v th nghim h tr l tng i t do, v khng c tp chun no ca cc phng php hay cc hin tng m mi tc gi v quang hc cm thy buc phi p dng v gii thch. Trong cc hon cnh nh vy, i thoi ca cc sch c sinh ra thng hng cng nhiu n cc thnh vin ca cc trng phi khc nh n t nhin. Hnh mu ny khng phi l xa l trong mt s lnh vc sng to ngy nay, n cng chng khng tng thch vi cc pht minh v sng ch quan trng. Tuy vy, n khng l hnh mu v s pht trin m quang hc vt l kim c sau Newton v cc khoa hc t nhin khc lm cho quen thuc hin nay.

Lch s nghin cu in trong na u th k mi tm cho mt th d c th hn v c bit n nhiu hn v cch mt khoa hc pht trin trc khi n c c khung mu c tha nhn ph qut. Trong giai on hu nh c nhiu quan

2 Vasco Ronchi, Histoire de la lumire, do Jean Taton dch (Paris, 1956), cc chng i-vi.


14

im v bn tnh ca in nh s cc nh thc nghim quan trng v in, nhng ngi nh Hauksbee, Gray, Dasaguliers, Du Fay, Nollett, Watson, Franklin, v nhng ngi khc. Tt c rt nhiu khi nim ca h v in c ci g chung chng mt phn bt ngun t mt phin bn hay phin bn khc ca trit hc c-ht hng dn mi nghin cu khoa hc ca thi . Ngoi ra, tt c u l cc thnh phn ca cc l thuyt khoa hc tht, ca cc l thuyt c rt ra mt phn t th nghim v quan st v mt phn xc nh s la chn v din gii ca cc vn thm c a vo nghin cu. Th m tuy tt c cc th nghim u l v in v tuy hu ht cc nh thc nghim c c cc cng trnh ca nhau, cc l thuyt ca h khng nhiu hn mt nt ging nhau trong gia nh.3

Mt nhm ban u ca cc l thuyt, theo thng l th k mi by, coi s ht v sinh in ma st nh cc hin tng in c bn. Nhm ny c khuynh hng coi s y nh mt tc ng th yu do loi bt li c hc no v hon li cng lu cng tt c vic tho lun v nghin cu c h thng v hiu ng mi c Gray pht hin, s dn in. Cc th in - electrician (thut ng ca chnh h)* khc coi s ht v s y l nhng biu hin c bn ngang nhau ca in v thay i cc l thuyt v nghin cu ca h mt cch ph hp. (Thc s, nhm ny c bit nh - ngay c l thuyt ca Franklin chng bao gi hon ton gii thch s y ln nhau ca hai vt c tch in m). Song h cng c nhiu kh khn nh nhm u tin trong gii

3 Duane Roller and Duane H. D. Roller, The Development of the Concept of Electric Charge: Electricity from the Greeks to Coulomb (Harvard Case Histories in Experimental Science, Case 8; Cambridge, Mass., 1954); v I. B. Cohen, Franklin and Newton: An Inquiry into Speculative Newtonian Experimental Science and Franklins Works in Electricity as an Example Thereof (Philadelphia, 1956), chps. vii-xii. V mt s chi tit gii tch trong on vn tip theo trong vn bn, ti mang n mt bi bo vn cha cng b ca sinh vin ca ti John L. Heilbron. Trong khi ch n c cng b, mt tng thut hi di hn v chnh xc hn v s ni ln ca khung mu ca Franklin c bao hm trong T. S. Kuhn, The Function of Dogma in Scientific Research, trong A. C. Crombie (ed.), Symposium on the History of Science, University of Oxford, July 9-15, 1961, s c Heinemann Educational Books, Ltd. xut bn. * Nay l ra phi gi l cc nh in hc, sau y n vn c dch l th in.


15

thch ng thi cho bt c g tr cc hiu ng dn in n gin nht. Cc hiu ng , tuy vy, to im xut pht cho mt nhm th ba na, nhm hay ni v in nh mt cht lng c th chy qua cc vt dn hn l nh mt effuvium-x kh xng ra t cc vt khng dn. Nhm ny, n lt, li gp kh khn ho gii l thuyt ca n vi mt s hiu ng ht v y. Ch thng qua cng trnh ca Franklin v nhng ngi k nghip trc tip ca ng mi ny sinh mt l thuyt c th c coi l ci g nh c nng khiu gii thch gn nh ton b cc hiu ng ny v v th c th v to cho th h k tip ca cc th in mt khung mu chung cho nghin cu.

Tr cc lnh vc, nh ton hc v thin vn hc, m cc khung mu vng chc u tin c nin i t thi tin s v cc lnh vc, nh sinh ho hc, ny sinh bi phn chia v ti kt hp ca cc chuyn ngnh trng thnh ri, cc tnh trng va c phc ho trn l in hnh v mt lch s. Mc d n dnh n vic ti tip tc dng s n gin ho ng tic gn mt thi k lch s ko di vi mt ci tn duy nht v c chn hi tu (th d, Newton hay Franklin), ti gi rng cc bt ng c bn tng t c trng, th d, cho nghin cu v chuyn ng trc Aristotle v tnh hc trc Archimedes, nghin cu v nhit trc Black, v ho hc trc Boyle v Boerhaave, v v a cht hc lch s trc Hutton. Trong cc phn ca sinh hc nghin cu di truyn, chng hn cc khung mu c tha nhn ph qut vn l mi y; v vn cn mt cu hi b ng nhng phn no ca khoa hc x hi h c c cc khung mu nh vy chng. Lch s gi rng con ng ti mt s ng thun nghin cu l cc k kh khn.

Tuy vy, lch s cng gi mt s l do cho nhng kh khn gp phi trn con ng . Thiu mt khung mu hay ng vin no y cho khung mu, tt c cc s thc c l c th gn lin vi s pht trin ca mt khoa hc cho trc chc c v l thch ng ngang nhau. Kt qu l, s thu thp s thc ban u l hot ng gn nh hon ton ngu nhin hn l s thu thp s thc m s pht trin khoa hc tip theo lm cho quen thuc. Hn na, thiu mt l do tm kim dng c bit no ca thng tin kh hiu hn, vic tm kim s thc ban u thng c gii hn s phong ph ca d liu c sn ri. ng s thc


16

c sinh nh vy cha cc s kin c th tip cn c cho quan st nhn qu v th nghim cng vi mt s d liu b truyn hn t cc ngh c xc lp nh lm thuc, lm lch, v luyn kim. Bi v cc ngh th cng l mt ngun c th tip cn c d dng v cc s thc nhng ci khng c khm ph ra mt cch nhn qu, cng ngh thng ng mt vai tr sng cn trong s ni ln ca cc khoa hc mi.

Nhng mc d loi thu lm s thc ny l thit yu cho ngun gc ca nhiu khoa hc quan trng, bt c ai xem xt, th d, cc tc phm bch khoa ca Pliny hay cc lch s t nhin Baconian ca th k mi by s pht hin ra rng n to ra mt bi ly. Ngi ta vi l do no lng l i gi tc phm sinh ra nh vy l khoa hc. Cc lch s Baconian v nhit, mu, gi, khai m, v v.v., c cht y thng tin, mt s t ai hiu. Nhng chng xp k nhau cc s thc m mun hn t ra bc l (th d, lm nng bng pha trn) vi nhng ci khc (th d, s m ca phn th vt) s vn cn qu phc tp trong mt thi gian na c tch hp cht no vi l thuyt.4 Ngoi ra, v bt c m t no hn u l mt phn, s hc t nhin in hnh thng b st trong cc tng thut v cng chi tit ca n ng nhng chi tit m cc nh khoa hc mun hn s tm thy cc ngun lm sng t quan trng. Hu nh chng lch s no trong cc lch s v in, chng hn, li ni n rng rm rc, b ht vo que thu tinh c ch xt, li ny ln. Hiu ng ny c v nh c hc, ch khng phi in.5 Hn na, v ngi thu thp s thc tnh c him khi c thi gian hay cc cng c l ph phn, cc lch s t nhin thng cnh nhau cc m t ging nh trn vi nhng ci khc, th d, lm nng bng lm lnh (hay bng antiperistasis), m by gi chng ta hon ton khng c kh nng xc nhn.6 Ch rt thi thong, nh trng hp ca

4 So phc ho cho mt lch s t nhin v nhit trong Novum Organum ca Bacon, vol. VIII ca The Works of Francis Bacon, ed. J. Spedding, R. L. Ellis, and D. D. Heath (New York, 1869), pp. 179-203. 5 Roller and Roller, op. cit., pp. 14, 22, 28, 43. Ch sau khi cng vic c ghi chp li trong trch dn cui ca cc trch dn ny th cc hiu ng y mi nhn c s tha nhn nh r rng thuc v in. 6 Bacon, op. cit., pp. 235, 337, ni, Nc hi m d ng hn nc kh lnh. V mt tng thut mt phn ca lch s sm hn v quan st l k ny,


17

tnh hc, ng hc, v quang hc hnh hc c xa, cc s thc c thu thp vi t s hng dn nh vy t l thuyt c xc lp trc mi ni r cho php s ni ln ca khung mu u tin.

Tnh hnh ny l ci to ra cc trng phi c trng ca cc giai on ban u ca s pht trin khoa hc. Khng lch s t nhin no c th c din gii khi thiu t nht nhm ngm nh no ca lng tin l thuyt v phng php lun an xen nhau cho php la chn, nh gi, v ph phn. Nu nhm lng tin khng tim n ri trong vic thu thp cc s thc trong trng hp ta c nhiu hn cc s thc n thun n phi c cung cp t bn ngoi, c l bi siu hnh hc hin hnh, bi khoa hc khc, hay bi s tnh c c nhn hay lch s. Khng ngc nhin rng, khi , trong cc giai on ban u pht trin ca bt c khoa hc no nhng ngi khc nhau i mt vi cng di cc hin tng, nhng thng khng hon ton cng cc hin tng c bit, m t v din gii chng theo cc cch khc nhau. Ci gy ngc nhin, v c l cng c nht v mc ca n i vi lnh vc chng ta gi l khoa hc, l cc s khc bit ban u nh vy phi mi bin mt trn qui m ln.

V chng c bin i mc ng k v ri hnh nh bin i dt khot. Hn na, s bin i ca chng thng do thng li ca mt trong cc trng phi tin-khung mu gy ra, trng phi, bi v cc lng tin v nhn thc trc ca ring n, ch nhn mnh phn c bit no ca ng thng tin qu ln v ln xn. Cc th in , nhng ngi ngh in l mt cht lng v v th nhn mnh c bit n s dn, cho mt th d thch ng tuyt vi. c hng dn bi lng tin ny, ci chc khng th i ph vi v s cc hiu ng ht v y c bit n, nhiu ngi trong s h ngh n tng ng chai cht lng in. Kt qu trc tip ca cc n lc ca h l bnh Leyden, mt cng c c th chng bao gi c tm ra bi mt ngi khai ph t nhin tnh c hay ngu nhin, nhng thc ra n c pht trin c lp bi t nht hai nh kho st vo u cc nm 1740.7

xem Marshall Clagett, Giaovanni Marliani and Late Mediveal Physics (New York, 1941), ch. iv. 7 Roller and Roller, op. cit., pp. 51-54.


18

Hu nh ngay t u cc nghin cu in ca mnh, Franklin c bit quan tm n gii thch ci l k v, nu iu xy ra, c bit bc l ca thit b c bit ny. Thnh cng ca ng lm vy to cc l l hu hiu nht lm cho l thuyt ca ng l mt khung mu, tuy l l thuyt vn cha c kh nng gii thch hu ht mi trng hp c bit v s y in.8 c chp nhn nh mt khung mu, mt l thuyt phi c v tt hn cc i th cnh tranh ca n, nhng n khng cn v thc ra chng bao gi gii thch mi s thc m n c th i din.

Ci m l thuyt lng v in lm cho nhm ph tin vo n, l khung mu Franklinian mun hn lm cho c nhm th in. N gi b cng thc hin cc th nghim no v khng nn thc hin cc th nghim no v chng hng ti cc biu hin th cp hay qu phc tp ca in. Ch khung mu mi lm cho cng vic hu hiu hn nhiu, mt phn v s kt thc ca tranh lun gia cc trng phi chm dt s lp i lp li lin tc ca cc nguyn tc c bn v mt phn v s tin tng rng h i ng hng khch l cc nh khoa hc m nhim cc loi cng vic chnh xc, b truyn, v m nh hn.9 Thot khi ni lo u v bt c v mi hin tng in, nhm c thng nht c th theo ui cc hin tng chn lc mt cch chi tit hn nhiu, thit k thit b c bit hn nhiu cho cng vic v dng n ngoan cng hn v c h thng hn cc th in tng lm trc . C s thu thp s thc v trnh by r l thuyt tr thnh cc hot ng c nh hng cao. Tnh hiu qu v nng sut ca nghin cu in tng ln tng ng, cung cp bng chng cho mt phin bn x hi ca chm ngn

8 Trng hp rc ri l s y ln nhau ca cc vt nhim in m, v n xem Cohen, op. cit., pp. 491-94, 531-43. 9 Phi lu rng s chp nhn l thuyt ca Franklin khng chm dt hon ton mi tranh ci. Nm 1759 Robert Symmer xut phin bn hai cht lng ca l thuyt , v trong nhiu nm sau cc th in b chia r v vic liu in l mt cht lng duy nht hay hai. Nhng tranh lun v ch ny ch xc nhn ci c ni trn v cch theo mt thnh tu c tha nhn ph qut lin kt ngh nghip li. Cc th in, tuy h vn chia r v im ny, mau chng kt lun rng khng kim chng th nghim no c th phn bit c hai phin bn ca l thuyt v v th chng l tng ng nhau. Sau vic , c hai trng phi c th v khai thc mi li ch m l thuyt Franklinian cung cp (ibid., pp. 543-46, 548-54).


19

phng php lun sc so ca Francis Bacon: Chn l ni ln d dng t sai lm hn l t s ln ln.10

Chng ta s kho st bn tnh ca vic nghin cu c nh hng cao ny, hay da vo khung mu, mc tip, nhng u tin phi lu ngn gn s ni ln ca mt khung mu nh hng ra sao n cu trc ca nhm thc hnh lnh vc y. Trong s pht trin ca mt khoa hc t nhin, khi mt c nhn hay nhm u tin to ra mt s tng hp c kh nng thu ht hu ht th h tip theo ca nhng ngi thc hnh, th cc trng phi c dn dn bin mt. Mt phn s bin mt ca chng l do cc thnh vin ca chng chuyn sang khung mu mi. Nhng lun lun c ai vn bm vo mt quan im hay quan im khc trong s cc quan im c, v h n gin b ui ra khi gii, gii chuyn mn v th b qua cng trnh ca h. Khung mu mi ng mt nh ngha mi v kht khe hn v lnh vc. Nhng ngi khng mun hay khng th thch nghi cng vic ca mnh vi n phi tin hnh trong s c lp hay gn mnh vi nhm khc no .11 V mt lch s, h thng n gin li trong cc b mn trit hc t c bit bao nhiu khoa hc c bit c sinh ra. Nh cc ch bo ny m ch, i khi chnh s chp nhn mt khung mu l ci bin i mt nhm trc y ch quan tm n nghin cu t nhin tr thnh mt ngh hay, ch t, mt mn hc. Trong cc khoa hc (tuy khng 10 Bacon, op. cit., p. 210. [Truth emerges more readily from error than from confusion] 11 Lch s v in cho mt th d tuyt vi ci c th c sao li t s nghip ca Priestley, Kelvin, v nhng ngi khc. Franklin thut li rng Nollet, l ngi c nh hng nht ca cc th in Lc a vo gia th k, sng thy mnh l ngi cui cng ca Phi ng, tr ng B.- Hc tr v t trc tip ca ng (Max Farrand [ed.], Benjamin Franklins Memoirs [Berkeley, Calif., 1949], pp. 384-86). L th hn, tuy vy, l s ko di ca ton b cc trng phi trong s c lp ngy cng tng khi gii khoa hc. Xem, th d, trng hp ca thut chim tinh, mt thi l phn khng tch ri ca thin vn hc. Hay xt s tip tc cui th k mi tm v u th k mi chn ca mt truyn thng c knh trng trc y v ho hc lng mn. y l truyn thng c Charles C. Gillispie tho lun trong The Encyclopdie and the Jacobin Philosophy of Science: A Study in Ideals and Consequences, Critical Problems in the History of Sciences, ed. Marshall Clagett (Madison, Wis., 1959), pp. 255-89; v The Formation of Lamarcks Evolutionary Theory, Archives internationales dhistoire des sciences, XXXVII (1956), 323-38.


20

trong cc lnh vc nh y hc, cng ngh, v lut, m raison dtre [l do tn ti] chnh ca chng l l mt nhu cu x hi bn ngoi), s hnh thnh ca cc tp ch chuyn ngnh, s thnh lp cc hip hi chuyn gia, v s i hi c mt ch c bit trong chng trnh ging dy thng c kt hp vi s chp nhn u tin ca nhm i vi mt khung mu duy nht. Ch t l trng hp gia thi k, mt th k ri trc y, khi hnh mu th ch v chuyn mn ho khoa hc u tin c pht trin v thi gian mi gn y khi l ca s chuyn mn ho c c uy tn ring ca chng. nh ngha kht khe hn v nhm khoa hc c cc hu qu

khc. Khi c nhn nh khoa hc c th coi mt khung mu l d nhin, anh ta khng cn cn, trong cc cng vic chnh ca mnh, th xy dng lnh vc ca mnh mt ln na, xut pht t cc nguyn l u tin v bin h cho vic dng tng khi nim c a vo. Vic c th c cho cc tc gi ca cc sch gio khoa. Cho trc mt sch gio khoa, tuy vy, nh khoa hc sng to c th bt u nghin cu ca mnh ni n ngng li v nh th tp trung ch ring vo cc kha cnh tinh t nht v b truyn nht ca cc hin tng t nhin lin quan ti nhm anh ta. V khi anh ta lm th, cc thng co nghin cu ca anh ta s bt u thay i theo cc cch m s tin ho ca chng ch c nghin cu qu t nhng cc sn phm cui cng hin i ca chng l hin nhin vi mi ngi v ngt ngt vi nhiu ngi. Cc nghin cu ca anh ta s khng cn c biu hin trong cc sch, nh Cc th nghim .. v in ca Franklin hay Ngun gc cc Loi ca Darwin, nhm ti bt c ai ngi c th quan tm n ni dung ch ca lnh vc. Thay vo chng thng xut hin nh cc bi bo ngn ch nhm ti cc ng nghip trong ngh, nhng ngi m hiu bit ca h v khung mu chung c th c gi s v nhng ngi t ra l nhng ngi duy nht c kh nng c cc bi bo nhm ti h.

Ngy nay trong cc khoa hc, cc sch thng hoc l sch gio khoa hay nhng suy ngm nhn li qu kh v mt kha cnh hay kha cnh khc ca i sng khoa hc. Nh khoa hc vit mt cun sch rt c th thy uy tn chuyn mn ca mnh b st km hn l c nng cao. Ch trong cc giai on sm hn, trc-khung mu, ca s pht trin ca cc khoa hc khc nhau


21

th sch ni chung mi c cng quan h vi thnh tu chuyn mn, quan h vn cn gi c cc lnh vc sng to khc. V ch cc lnh vc vn gi c sch, c hay khng c bi bo, vi t cch mt phng tin truyn b cho truyn thng nghin cu, th cc ngnh chuyn mn vn c tho ra lng lo n mc dn thng c th hi vng theo c s tin b bng c cc bo co gc ca nhng ngi hnh ngh. C trong ton hc ln thin vn hc, cc bo co nghin cu thi c xa khng cn d hiu i vi bn c c trnh gio dc ph thng ri. Trong ng hc, nghin cu tr nn b truyn tng t cui Thi Trung c, v n ly li c tnh d hiu ni chung ch ngn u th k mi by khi mt khung mu mi thay th khung mu hng dn nghin cu thi trung c. Nghin cu in bt u i hi vic dch cho ngi dn thng trc cui th k mi tm, v hu ht cc lnh vc khc ca khoa hc vt l khng cn c th tip cn c ni chung trong th k mi chn. Trong cng hai th k cc bc qu tng t c th c c lp cc phn khc nhau ca cc khoa hc sinh hc. Trong cc phn ca cc khoa hc x hi chng c th ang xy ra ngy nay. Mc d tr thnh thi quen, v chc chn ng, phn nn v h su ngy cng rng ngn cch nh khoa hc chuyn nghip khi cc ng nghip cc lnh vc khc, ch qu t ti mi quan h ct yu gia h su v c ch ni ti cho tin b khoa hc.

Sut t thi c tin s, lnh vc nghin cu ny sau lnh vc khc vt qua s chia r gia ci s gia c th gi tin lch s ca n nh mt khoa hc v lch s ch thc ca n. Cc bc qu ny ti trng thnh him khi t ngt hay dt khot n vy nh tho lun nht thit s lc ca ti c th ng . Song chng cng khng t t v mt lch s, m bao trm ton b s pht trin ca cc lnh vc trong chng xut hin. Cc tc gi v in hc trong bn thp nin u ca th k mi tm c c nhiu thng tin v cc hin tng in hn cc tin bi th k mi su ca h rt nhiu. Trong na th k sau 1740, c t loi hin tng in mi c a thm vo danh sch ca h. Tuy nhin, v cc kha cnh quan trng, cc tc phm v in ca Cavendish, Coulomb, v Volta trong phn ba cui ca th k mi tm c v cn xa cc tc phm ca Gray, Du Fay, v thm


22

ch Franklin hn so vi cc tc phm ca cc nh pht minh in u th k mi tm xa hn cc tc phm ca th k mi su.12 Lc no gia 1740 v 1780, cc th in ln u tin c kh nng coi nn tng ca lnh vc ca h l d nhin. T thi im h theo ui cc vn c th v kh hiu hn, v ri ngy cng tng dn h bo co cc kt qu ca mnh trong cc bi bo nhm ti cc th in khc hn l trong cc sch nhm ti gii c hc ni chung. Nh mt nhm h t ci m cc nh thin vn t c trong thi c v cc nh nghin cu chuyn ng t c trong thi Trung C, quang hc vt l vo cui th k mi by, v a cht hc lch s u th k mi chn. Tc l, h t c mt khung mu t ra c kh nng hng dn vic nghin cu ca ton b nhm. Tr vi li th ca s nhn thc mun, kh tm ra tiu chun khc ch ra mt lnh vc l mt khoa hc mt cch r nh vy.

12 Nhng s pht trin hu-Franklinian bao gm mt s tng ln rt nhiu v nhy ca cc my d in tch, cc k thut tin cy u tin v c ph bin rng ri o in tch, s tin ho ca khi nim in dung v quan h ca n i vi quan nim c xc nh li v in th, v s lng ho lc tnh in. V tt c cc th ny xem Roller and Roller, op. cit., pp. 66-81; W. C. Walker, The Detection of Electric Charges in the Eighteenth Century, Annals of Science, I (1936), 66-100; v Edmund Hoppe, Geschichte der Elektrizitt (Leipzig, 1884), Part I, ch. iii-iv.

III. Bn cht ca Khoa hc Thng thng

Th th ci g l bn tnh ca vic nghin cu chuyn nghip v

b truyn hn m s chp nhn mt khung mu duy nht ca mt nhm cho php? Nu khung mu trnh by cng vic c lm mt ln cho mi mi, th n li cc vn thm no cho nhm c thng nht gii quyt? Cc cu hi s c v thm ch cp bch hn nu by gi ta lu mt kha cnh trong cc thut ng c dng n nay c th gy lm lc. Trong cch dng c xc lp ca n, mt khung mu l mt m hnh hay hnh mu c chp nhn, v kha cnh ca ngha ca n cho php ti, do thiu t hay hn, chim ot t paradigm-khung mu y. Nhng s r ngay rng ngha v m hnh hay hnh mu ci cho php s chim ot khng hon ton l ci thng dng trong nh ngha khung mu. Trong ng php, th d, amo, amas, amat l mt paradigm bi v n ph by hnh mu dng chia mt s lng ln cc ng t Latin khc, th d, to ra laudo, laudas, laudat. Trong ng dng chun ny, paradigm hot ng bng cho php lp li cc th d m bt c ci no trong s v nguyn tc c th c dng thay n. Trong khoa hc, mt khc, mt khung mu him khi l mt i tng sao chp li. Thay vo , ging mt quyt nh php l c chp nhn trong thng lut, n l mt i tng cho vic trnh by r thm v nh r thm di cc iu kin mi hay nghim ngt hn. thy lm sao vic ny c th nh th, chng ta phi nhn ra

mt khung mu c th rt b hn ch ra sao c v phm vi v tnh chnh xc thi im n xut hin u tin. Cc khung mu nhn c a v ca chng bi v chng thnh cng hn cc i th cnh tranh ca mnh trong gii quyt cc vn m nhm nhng ngi thc hnh nhn ra l gay gt. l thnh cng hn, tuy vy, khng phi l hoc thnh cng hon ton vi mt vn n nht hay thnh cng ni bt vi bt c s ln no. Thnh cng ca mt khung mu - bt lun l phn tch ca Aristotle v chuyn ng, tnh ton ca Ptolemy v v tr hnh tinh, ng dng ca Lavoisier v cn bng, hay ton hc ho ca Maxwell v trng in t - khi u ch yu l mt ha hn v thnh cng c th c khm ph ra trong cc th d c la


24

chn v vn cha hon thnh. Khoa hc thng thng ct s hin thc ho ha hn , mt s hin thc ho t c bng m rng tri thc v cc s thc m khung mu ph by ra nh c bit tit l, bng lm tng mc ph hp gia cc s thc v cc d on ca khung mu, v bng trnh by r thm v bn thn khung mu.

t ngi, nhng ngi khng thc s thc hnh mt khoa hc trng thnh, nhn ra cn phi lm bao nhiu cng vic thu dn v mt khung mu loi ny hoc cng vic nh vy c th t ra hp dn n th no trong thc hin. V nhng im ny cn c hiu. Cc hot ng nht nhnh l vic thu ht hu ht cc nh khoa hc sut s nghip ca h. Chng to thnh ci ti gi y l khoa hc thng thng. Xem xt t m, d v lch s hay trong phng th nghim hin i, vic lm kh khn c v l mt n lc buc t nhin vo ci hp hnh thnh trc v tng i cng do khung mu cung cp. Khng phn no trong mc tiu ca khoa hc thng thng l gy ra cc loi hin tng mi; thc ra cc hin tng khng hp vi hp thng chng h c nhn thy. Cc nh khoa hc thng cng chng hng ti sng ch ra cc l thuyt mi, v h thng khng khoan dung cc l thuyt do nhng ngi khc a ra.1 Thay vo , nghin cu ca khoa hc thng thng hng ti trnh by r cc hin tng v cc l thuyt m khung mu cung cp ri.

C l y l cc thiu st. Cc lnh vc c khoa hc thng thng kho st, tt nhin, l rt nh; vic lm kh khn ang c tho lun y c tm nhn b hn ch trm trng. Nhng cc hn ch, sinh ra t s tin tng vo mt khung mu, li ho ra thit yu cho s pht trin ca khoa hc. Bng tp trung ch vo mt di hp cc vn tng i huyn b, khung mu buc cc nh khoa hc kho st phn no ca t nhin mt cch chi tit v su m khc i th khng th tng tng c. V khoa hc thng thng c mt c ch ni ti gn lin m bo s lm du cc hn ch rng buc vic nghin cu mi khi khung mu, m t h xut pht, khng cn hot ng mt cch hu hiu. Ti im cc nh khoa hc bt u ng x khc nhau, v bn

1 Bernard Barber, Resistance by Scientists to Scientific Discovery, Science, CXXXIV (1961), 596-602.

III. Bn tnh ca Khoa hc Thng thng

25

cht ca cc vn nghin cu ca h thay i. Gia chng, tuy vy, trong thi k khung mu thnh cng, gii khoa hc gii quyt cc vn m cc thnh vin ca n hu nh khng th tng tng ra v chng bao gi gnh vc m khng c s cam kt vi khung mu. V t nht mt phn ca thnh tu lun t ra c tnh di lu. biu l ra mt cch r rng nghin cu thng thng hoc

da trn khung mu c ngha l g, by gi hy ti th phn loi v minh ho cc vn m khoa hc thng thng ch yu bao gm. thun tin ti hon hot ng l thuyt m bt u vi vic thu thp s thc, tc l, vi cc th nghim v quan st c m t trong cc tp ch k thut qua cc nh khoa hc thng bo vi cc ng nghip ca h v cc kt qu ca s nghin cu tip tc ca mnh. Cc nh khoa hc thng bo co v cc kha cnh no ca t nhin? Ci g quyt nh s la chn ca h? V, v hu ht quan st khoa hc cn nhiu thi gian, thit b, v tin, ci g thc y nh khoa hc theo ui la chn i vi mt kt lun?

Ti ngh, ch c ba tiu im bnh thng cho vic kho st khoa hc cn c vo s thc. Th nht l lp cc s thc m khung mu cho thy c bit tit l v bn tnh ca cc s vt. Bng p dng chng trong gii quyt cc vn , khung mu lm cho b xc nh chng c vi s chnh xc hn v trong s a dng hn ca cc tnh hung. Lc ny hay lc khc, nhng s xc nh cn c vo s thc quan trng ny c bao gm: trong thin vn hc - v tr v ln ca sao, cc chu k che khut ca cc sao i v cc hnh tinh; trong vt l hc trng lc ring v tnh c th nn ca cc vt liu, cc bc sng v cng ph, dn in v cc in th tip xc; v trong ho hc - cu to v trng lng kt hp, cc im si v axt ca cc dung dch, cc cng thc cu trc v tnh hot ng quang hc. Cc n lc lm tng chnh xc v phm vi m vi chng cc s thc ging th ny c bit, chim mt t l ng k ca cc ti liu v khoa hc th nghim v quan st. Khng bit bao nhiu ln my mc ring bit phc tp c thit k cho cc mc ch nh vy, v vic sng ch, xy dng, v trin khai my mc i hi ti nng loi mt, nhiu thi gian, v h tr ti chnh ng k. Cc my ng b (synchrotron) v cc


26

knh vin vng v tuyn ch l cc th d mi y nht v di m cc nh nghin cu phi i nu mt khung mu m bo cho h rng cc s thc m h tm kim l quan trng. T Tycho Brahe n E. O. Lawrence, mt s nh khoa hc c c uy tn ln, khng t bt c tnh mi l no ca cc khm ph ca h, m t chnh xc, tin cy, v phm vi ca cc phng php m h pht trin cho vic xc nh li mt loi s thc c bin n trc y.

Mt lp th hai thng thng nhng nh hn ca cc xc nh cn c vo s thc hng ti cc s thc m, tuy thng khng c nhiu quan tm ni ti, c th so snh trc tip vi cc d on t l thuyt mu. Nh chng ta s thy ngay, khi ti chuyn t cc vn th nghim sang cc vn l thuyt ca khoa hc thng thng, him c nhiu lnh vc trong mt l thuyt khoa hc, c bit nu n c trnh by ch yu dng ton hc, c th c so snh trc tip vi t nhin. Khng nhiu hn ba lnh vc nh vy thm ch cn c th tip cn c n l thuyt tng i tng qut ca Einstein.2 Hn na, ngay c trong cc lnh vc ni ng dng l c th, n thng i hi cc s xp x l thuyt v cng c gy hn ch kht khe cho s ph hp c mong i. Ci thin s ph hp hay tm ra cc lnh vc mi trong s ph hp c th c minh ho cht no l mt thch thc lin tc i vi k nng v sc tng tng ca nh th nghim v nh quan st. Cc knh thin vn c bit chng t d on Copernican v th sai hng nm; my ca Atwood, c sng ch u tin gn mt th k sau Pincipia, cho minh chng dt khot nh lut th hai ca Newton; thit b ca Foucault chng t rng tc nh sng trong khng kh ln 2 im kim tra lu i duy nht vn c c tha nhn ni chung l chnh xc ca im gn mt tri (cn nht) ca sao Thu. S dch chuyn trong ph nh sng t cc sao xa c th c suy ra t cc cn nhc s ng hn tnh tng i tng qut, v cng vy c th cho s b cong nh sng quanh mt tri, mt im by gi ang tranh ci. Trong mi trng hp, cc o c ca hin tng sau vn khng r rt. Mt im kim tra na c th c xc lp va mi y: s dch chuyn hp dn ca bc x Mossbauer. C l mau chng s c cc th khc trong lnh vc by gi ang tch cc nhng im lm t lu. V mt bo co ngn gn v vn , xem L. I. Schiff, A Report on the NASA Conference on Experimental Tests of Theories of Relativity, Physics Today, XIV (1961), 42-48.


27

hn trong nc; hay cc b m lp lnh [scintillation counter] khng l c thit k chng t s tn ti ca neutrino cc chic my c bit ny v nhiu ci khc ging chng minh ho n lc v ti kho lo v cng cn a t nhin v l thuyt ngy cng ph hp nhau hn.3 N lc chng t s ph hp l loi th hai ca cng vic th nghim thng thng, v n thm ch ph thuc hin nhin hn loi u tin vo khung mu. S tn ti ca khung mu t cc vn gii quyt; thng l thuyt mu c bao hm trc tip trong thit k ca my mc c kh nng gii quyt vn . Khng c Principia, chng hn, th cc o lng c tin hnh vi my Atwood chng h c ngha g.

Lp th ba ca cc th nghim v quan st, ti ngh, vt cn cc hot ng thu thp s thc ca khoa hc thng thng. N gm cng vic thc nghim c tin hnh trnh by r hn l thuyt mu, gii quyt mt s m h cn li v cho php gii quyt cc vn m trc kia n ch mi lu n. Lp ny t ra l quan trng nht trong ba lp, v s m t n cn n s chia nh hn. Trong cc khoa hc mang tnh ton hc nhiu hn, mt s th nghim nhm trnh by r hn c hng ti vic xc nh cc hng s vt l. Cng trnh ca Newton, th d, cho bit rng lc gia hai n v khi lng cch nhau mt n v di s l nh nhau cho mi loi vt cht mi v tr trong v tr. Nhng cc vn ca ring ng c th c gii quyt m thm ch khng c s c lng ln ca sc ht ny, hng s hp dn ph qut; v chng c ngi khc no ngh ra thit b c kh nng xc nh n sut mt th k sau khi Principia xut hin. S xc nh ni ting ca Cavendish vo nm 1790 cng chng phi l cui cng. Bi v v tr trung tm ca n trong l thuyt

3 V hai knh thin vn th sai, xem Abraham Wolf, A History of Science, Technology, and Philosophy in the Eighteen Century (2nd ed.; London , 1952), pp. 103-5. V my Atwood, xem N. R. Hanson, Patterns of Discovery (Cambridge, 1958), pp. 100-102, 207-8. V hai ci my c bit, xem M. L. Foucault, Mthode gnrale pour mesurer la vitesse de la lumire dans lair et les milieux transparants. Vitesses relatives de la lumire dans lair et dans leau , Comptes rendus de lAcadmie des sciences, XXX (1850), 551-60; v C. L. Cowan, Jr., et al., Detection of the Free Neutrino: A Confirmation, Science, CXXIV (1956), 103-4.


28

vt l, cc gi tr c ci thin ca hng s hp dn l mt i tng ca cc c gng lp i lp li sut t bi mt s nh thc nghim xut sc.4 Cc th d khc cng loi v cng vic tip tc c th gm vic xc nh n v thin vn, s Avogadro, h s Joule, in tch, v v.v. t trong s cc n lc t m ny c th c ngh ra v chng ci no c th c thc hin m khng c mt l thuyt mu xc nh r vn v m bo s tn ti ca mt li gii n nh.

Cc n lc trnh by r mt khung mu, tuy vy, khng gii hn vic xc nh cc hng s ph qut. Chng c th, th d, cng nhm ti cc qui lut nh lng: nh lut Boyle lin kt p sut kh vi th tch, nh lut Coulomb v s ht in, v cng thc Joule lin h nhit c gy ra vi tr khng in v dng in, tt c u thuc loi ny. C l khng hin nhin rng mt khung mu l iu kin tin quyt cho vic pht hin ra cc qui lut nh th ny. Ta thng nghe rng chng c tm thy bng xem xt cc o lng c thc hin v chnh chng m khng c cam kt l thuyt. Song lch s khng cung cp s ng h no cho mt phng php Baconian qu ng n vy. Cc th nghim ca Boyle khng th hnh dung ra c (v nu gi nh c ngh ra n s nhn c mt s din gii khc hay khng h c din gii) cho n khi khng kh c nhn ra nh mt cht lng n hi m tt c cc khi nim tinh vi ca thu tnh hc c th c p dng.5 Thnh cng ca Coulomb ph thuc vo vic xy dng thit b c bit ca ng o lc gia cc im in tch. (Nhng ngi trc kia th o lc in dng cn a bnh thng, v.v., khng h tm thy s u n no). Nhng thit k , n lt, li ph thuc vo s tha nhn trc na rng mi ht cht lng in tc ng ln mi ht

4 J. H. P[oynting] xem xt li khong hai t o lng hng s hp dn gia 1741 v 1901 trong Graviation Constant and Mean Density of the Earth, Encuclopaedia Britanica (11th ed.; Cambridge, 1910-11), XII, 385-89. 5 V vic cy hon ton cc khi nim thu tnh hc (hydrostatic) sang kh lc hc (pneumatics), xem The Physical Treatises of Pascal, trans. I. H. B. Spiers and A. G. H. Spiers, vi dn nhp v ch gii ca F. Barry (New York, 1937). Vic Torricelli ban u a ra tnh tng ng (Chng ta sng chm di y ca mt i dng ca nguyn t kh) xut hin p. 164. S pht trin nhanh chng ca n c hai sch chuyn kho trng by.


29

khc mt khong cch. Chnh lc gia cc ht nh vy- ci duy nht c th c gi thit an ton nh mt hm n gin ca khong cch l ci Coloumb tm kim.6 Cc th nghim ca Joule cng c th c dng minh ho cc qui lut nh lng ni ln ra sao qua trnh by r khung mu. Thc ra, quan h gia khung mu nh tnh v cc qui lut nh lng l tng qut v mt thit n mc, k t Galileo, cc qui lut nh vy thng c phng on ng n vi s gip ca khung mu hng nm trc khi my mc c th c thit k cho vic xc nh chng bng th nghim.7

Cui cng, c loi th nghim th ba nhm ti trnh by r mt khung mu. Hn cc loi khc loi ny c th ging vi s thm d, v n c bit ph bin cc giai on v cc khoa hc cp nhiu hn n cc kha cnh nh tnh hn l nh lng ca s u n ca t nhin. Thng mt khung mu c pht trin cho mt tp cc hin tng li m h trong ng dng ca n vo cc hin tng lin quan mt thit khc. Khi cc th nghim nht thit phi chn gia cc cch la chn kh d v p dng khung mu cho lnh vc quan tm mi. Th d, cc ng dng mu ca l thuyt nhit lm nng v lm lnh bng pha trn v bng thay i trng thi. Nhng nhit c th c gii phng hay hp th theo nhiu cch khc th d, bng hp cht ho hc, bng ma st, v bng nn hay ht kh v i vi mi trong cc hin tng khc ny l thuyt c th c p dng theo nhiu cch. Nu gi nh chn khng c mt nhit dung, th d, lm nng bng nn c th c gii thch nh s pha trn kh v chn khng. Hay n c th do mt s thay i v t nhit ca cc kh vi thay i p sut. V ngoi ra c nhiu gii thch khc. Nhiu th nghim c thc hin trau chut cc kh nng khc nhau ny v phn bit chng; tt c cc th nghim ny u ny sinh t l thuyt nhit nh khung mu, v tt c u khai thc n

6 Duane Roller and Duane H. D. Roller, The Development of the Concept of Electric Charge: Electricity from the Greeks to Coulomb (Harvard Case His-tories in Experimental Science, Case 8; Cambridge, Mass., 1954), pp. 66-80. 7 Th d, xem T. S. Kuhn, The Function of Measurement in Modern Physical Science, Isis, LII (1961), 161-93.


30

trong thit k cc th nghim v trong din gii cc kt qu.8 Mt khi hin tng lm nng bng nn c xc lp, tt c cc th nghim thm na trong lnh vc l ph thuc khung mu theo cng cch. Cho trc hin tng, lm sao c th chn khc mt th nghim lm sng t n?

By gi quay sang cc vn l thuyt ca khoa hc thng thng, chng chia thnh cc lp rt gn ging nh cc lp th nghim v quan st. Mt phn ca cng vic l thuyt thng thng, tuy l phn nh, n gin ct dng l thuyt hin hnh d on thng tin v s thc c gi tr ni ti. Vic ch to cc lch thin vn, tnh cc c trng thu knh, v to ra cc ng cong truyn sng v tuyn l nhng v d v cc vn thuc loi ny. Cc nh khoa hc, tuy vy, thng coi chng nh cng vic lm thu c giao cho cc k s hay cc k thut vin. Khng lc no rt nhiu trong s chng xut hin trn cc tp ch khoa hc quan trng. Nhng cc tp ch ny cha rt nhiu tho lun l thuyt v cc vn m, i vi ngi khng phi nh khoa hc, hn c v hu nh y ht. y l cc thao tc ca l thuyt c thc hin, khng bi v cc d on trong chng c to ra l c gi tr ni ti, m bi v chng c th c i chiu trc tip vi th nghim. Mc ch ca chng l ph by mt ng dng mi ca khung mu hay tng chnh xc ca mt ng dng c tin hnh ri.

Nhu cu v cng vic loi ny ny sinh t cc kh khn rt ln thng gp khi pht trin cc im tip xc gia mt l thuyt v t nhin. Cc kh khn ny c th c minh ho ngn gn bng xem xt lch s ng hc sau Newton. Vo u th k mi tm nhng ngi thy mt khung mu trong Principia coi tnh tng qut ca cc kt lun ca n l d nhin, v h c mi l do lm vy. Khng tc phm no c bit trong lch s khoa hc ng thi cho php mt s tng ln ln n vy c v phm vi v chnh xc ca nghin cu. i vi khong tri Newton dn ra cc nh lut Kepler v chuyn ng hnh tinh v cng gii thch cc kha cnh no c quan st theo mt trng khng tun theo chng. i vi tri t ng dn ra cc kt qu

8 T. S. Kuhn, The Caloric Theory of Adibatic Compression, Isis, XLIX (1958), 132-40.


31

ca cc quan st no v con lc v thu triu. Vi s gip ca cc gi thit thm nhng ad hoc [c bit], ng cng c th dn ra nh lut Boyle v mt cng thc quan trng cho tc m thanh trong khng kh. Cn c v trng thi khoa hc lc , thnh cng ca cc vic minh chng l cc k gy n tng. Th nhng cn c vo tnh tng qut c l ca cc nh lut Newton, s cc ng dng khng nhiu, v Newton hu nh khng pht trin ng dng no khc. Hn na, so vi ci m bt c sinh vin cao hc no v vt l c th t c vi cng cc nh lut ngy nay, vi ng dng ca Newton thm ch khng c trnh by chnh xc. Cui cng, Principia c d kin cho cc ng dng ch yu cho cc vn c hc thin vn. Thch nghi n lm sao cho cc ng dng tri t, c bit cho cc ng dng v chuyn ng vi rng buc, chng h r cht no. Cc vn tri t, trong mi trng hp, c bt u ri vi thnh cng ln bi mt tp cc k thut hon ton khc ban u c Galileo v Huyghens pht trin v c m rng ra trn Lc a trong th k mi tm bi anh em nh Bernoulli, dAlembert, v nhiu ngi khc. C l cc k thut ca h v ca Principia c th c chng t l cc trng hp c bit ca mt cch trnh by tng qut hn, nhng trong mt thi gian khng ai hiu r hon ton phi lm th no.9

Hy gii hn s ch mt lc vo vn v tnh chnh xc. Chng ta minh ho ri kha cnh kinh nghim ca n. cn n thit b c bit nh my mc ca Cavendish, my Atwood, hay cc knh thin vn c ci thin - cung cp s liu c bit m cc ng dng c th ca khung mu Newton i hi. Nhng kh khn tng t trong nhn c s ph hp tn ti pha l thuyt. p dng cc nh lut ca mnh cho cc con lc, th d, Newton buc phi coi qu lc nh mt im khi lng cho mt nh ngha duy nht v di con

9 C. Truesdell, A Program toward Redicovering the Rational Mechanics of the Age of Reason, Archives for History of the Exact Sciences, I (1960), 3-36, v Reactions of Late Baroque Mechanics to Success, Conjecture, Error, and Failure in Newtons Principia, Texas Quarterly, X (1967), 281-97. L. T. Hankins, The Reception of Newtons Second Law of Motion un the Eighteenth Century. Archives internationales dhistoire des sciences, XX (1967), 42-65.


32

lc. Hu ht cc nh l ca ng, t ngoi l mang tnh gi thuyt v s b, cng b qua nh hng ca sc cn khng kh. y l cc php xp x vt l ng n. Tuy nhin, vi t cch cc php xp x chng hn ch s ph hp c mong i gia cc d on ca Newton v cc th nghim thc s. Cng nhng kh khn xut hin thm ch r hn trong ng dng l thuyt Newton vo bu tri. Nhng quan st bng knh thin vn n gin cho thy rng cc hnh tinh khng hon ton tun theo cc nh lut Kepler, v l thuyt Newton cho thy chng khng phi. dn ra cc nh lut ny, Newton buc phi b qua mi sc ht hp dn tr sc ht gia c nhn cc hnh tinh v mt tri. V cc hnh tinh c ht ln nhau, ch c th mong i s ph hp gn ng gia l thuyt c p dng vi quan st bng knh thin vn.10

S ph hp t c, tt nhin, nhiu hn s tho mn i vi nhng ngi nhn c n. Tr mt s vn tri t, khng l thuyt khc no c th lm gn tt n th. Khng ai trong s nhng ngi nghi ng tnh hp l ca cng trnh ca Newton lm vy bi v s ph hp hn ch ca n vi th nghim v quan st. Tuy nhin, cc hn ch ny v s ph hp li nhiu vn l thuyt quyn r cho nhng ngi k tc Newton. cn n nhng k thut l thuyt, th d, x l chuyn ng ca nhiu hn hai vt th ht nhau ng thi v kho st tnh n nh ca cc qu o b xo ng. Cc nh ton hc gii nht chu u bn rn vi vn ging th trong th k mi tm v u th k mi chn. Euler, Lagrange, Laplace, v Gauss tt c thc hin mt s trong hu ht cc cng trnh li lc nht ca h v cc vn nhm ti ci thin s ph hp gia khung mu Newton v quan st bu tri. Nhiu trong s cc nhn vt ny lm vic ng thi pht trin ton hc cn thit cho cc ng dng m c Newton ln trng phi Lc a ng thi ca c hc thm ch chng th. H to ra, th d, cc ti liu rt rng ln v mt s k thut ton hc rt hng mnh cho thu ng hc v cc vn v cc dy dao ng. Cc vn ng dng ny gii thch cho ci c l l cng trnh khoa

10 Wolf, op. cit., pp. 75-81, 96-101; v William Whewell, History of the Inductive Sciences (rev. ed.; London, 1847), II, 213-71.


33

hc li lc v chi phi nht ca th k mi tm. C th pht hin ra cc th d khc bng xem xt giai on hu khung mu trong s pht trin ca nhit ng hc, l thuyt sng v nh sng, l thuyt in t, hay bt c ngnh khoa hc no khc m cc nh lut c bn ca chng l hon ton nh lng. t nht trong cc khoa hc c tnh ton hc hn, hu ht cng trnh l thuyt l thuc loi ny.

Nhng khng phi tt c u l loi ny. Ngay c trong cc khoa hc ton hc cng c cc vn l thuyt ca vic trnh by r khung mu; v trong cc thi k khi s pht trin khoa hc ch yu l nh tnh, cc vn ny t hn. Mt s vn , trong c cc khoa hc nh lng hn v nh tnh hn, mc tiu n gin lm r bng trnh by li. Principia, th d, khng lun t ra l mt tc phm d p dng, mt phn bi v n gi li mt s vng v khng trnh khi trong mt cng trnh to bo u tin v mt phn bi v rt nhiu ngha ca n ch n tng trong cc ng dng ca n. i vi nhiu ng dng tri t, trong mi trng hp, mt tp dng nh khng c quan h ca cc k thut Lc a c v hng mnh hn rt nhiu. V th, t Euler v Lagrange trong th k mi tm cho n Hamilton, Jacobi, v Hertz trong th k mi chn, nhiu nh vt l ton li lc nht ca chu u ht ln ny n ln khc c gng trnh by li l thuyt c hc mt dng tng ng nhng tho mn hn v mt logic v thm m. Tc l, h mun trng by cc bi hc r rng v n tng ca Principia v ca c hc Lc a trong mt phin bn cht ch hn v mt logic, mt phin bn ngay lp tc ng u hn v t lp l hn trong vic p dng n cho cc vn mi c trau chut ca c hc.11

Cc trnh by li tng t ca mt khung mu xy ra lp i lp li trong mi khoa hc, nhng phn ln to ra nhng thay i ng k hn trong khung mu so vi cc trnh by li ca Principia c nhc n trn. Nhng thay i nh vy l kt qu t cc cng trnh kinh nghim c m t trc y nh nhm ti trnh by r khung mu. Qu thc, i phn loi cc cng trnh loi nh kinh nghim l vic tu tin. Hn bt c loi nghin cu thng thng khc no, cc vn v trnh by

11 Ren Dugas, Histoire de la mcanique (Neuchatel, 1950), Quyn IV-V.


34

r khung mu ng thi mang tnh l thuyt v thc nghim; cc th d a ra trc s phc v tt ngang nhau y. Trc khi ng c th xy dng thit b ca mnh v o lng vi n, Coulomb phi p dng l thuyt in xc nh thit b ca ng phi c xy dng ra sao. Kt qu ca cc o lng ca ng l mt s lm tinh l thuyt . Hoc li na, nhng ngi thit k cc th nghim phn bit cc l thuyt khc nhau v lm nng bng nn ni chung cng l nhng ngi dng ln cc phin bn cn so snh . H lm vic c vi s thc v vi l thuyt, v cng vic ca h khng n gin to ra thng tin mi m to ra mt khung mu chnh xc hn, nhn c bng loi b nhng mp m m phin bn gc vn gi li v da trn h xut pht. Trong nhiu khoa hc, hu ht cng vic thng thng l thuc loi ny.

Ti ngh, ba lp vn ny xc nh cc s thc quan trng, lm khp cc s thc vi l thuyt, v trnh by r l thuyt vt cn cc ti liu ca khoa hc thng thng, c thc nghim ln l thuyt. Tt nhin, chng khng vt cn hon ton ton b ti liu chuyn mn khoa hc. Cng c cc vn l thng, v rt c th s gii quyt chng l ci lm cho cng vic mo him khoa hc nh mt tng th li c bit xng ng n vy. Nhng cc vn c bit, l thng khng phi yu cu. Chng ni ln ch trong cc dp c bit do s tin b ca nghin cu khoa hc thng thng chun b. V th, chc chn tuyt i a s cc vn c ngay c cc nh khoa hc gii nht m ng thng ri vo mt trong ba loi (lp) c phc tho trn. Cng vic di khung mu khng th c tin hnh theo cch khc, v ri b khung mu l ngng thc hnh khoa hc do n xc nh. Chng ta s mau chng pht hin ra rng nhng s t b nh vy c xy ra. Chng l cc im ta m quanh cc cuc cch mng khoa hc r ngot. Nhng trc khi bt u nghin cu cc cuc cch mng nh vy, chng ta cn mt ci nhn bao qut hn v theo ui ngh khoa hc thng thng dn ng cho cch mng.

IV. Khoa hc Thng thng nh Gii Cu

C l c tnh ni bt nht ca cc vn nghin cu thng

thng m chng ta va bt gp l chng hng t ra sao n vic to ra cc tnh mi l chnh, v mt quan nim hay hin tng. i khi, nh trong o lng bc sng, tt c mi th tr chi tit huyn b nht ca kt qu c bit t trc, v rng in hnh ca s d tnh ch hi rng hn. Cc php o ca Coulomb, c l, khng cn phi khp vi qui lut bnh phng nghch o; nhng ngi nghin cu v lm nng bng nn thng sn sng [chp nhn] bt c kt qu no trong nhiu kt qu. Th nhng ngay c trong cc trng hp ging th ny di ca cc kt qu d kin, v nh th c th tiu ho c, lun lun nh so vi di m tr tng tng c th hnh dung. V d n m kt qu ca n khng ri vo di hp hn thng ch l mt tht bi v nghin cu, mt tht bi khng gy mt uy tn cho t nhin m cho nh khoa hc.

Th d, trong th k mi tm ngi ta t ch n cc th nghim o sc ht in vi cc dng c nh cn a. Bi v chng to ra cc kt qu chng nht qun cng khng n gin, chng khng th c dng lm r khung mu m t chng c dn ra. V th, chng vn ch l cc s thc, khng c quan h v khng th lin h c vi s tin b lin tc ca nghin cu in. Ch khi nhn li, khi c mt khung mu tip sau, chng ta mi c th thy cc c tnh no ca cc hin tng in m chng biu l. Coulomb v nhng ngi ng thi ca ng, tt nhin, cng c khung mu mun hn ny hay mt khung mu, khi p dng cho vn ht, mang li cng nhng mong i. l v sao Coulomb c kh nng thit k thit b cho mt kt qu c th tiu ho c bng lm r khung mu. Nhng n cng l l do v sao kt qu khng lm ai ngc nhin v v sao nhiu ngi ng thi vi Coulomb c kh nng tin on n trc. Ngay c d n m mc ch ca n l lm r khung mu khng hng ti s mi l bt ng.

Nhng nu mc tiu ca khoa hc thng thng khng phi l cc s mi l trng i ch yu - nu s tht bi n gn hn kt qu d kin thng l tht bi do nh khoa hc th v sao cc vn ny vn c tin hnh? Mt phn ca cu tr li


36

c trnh by ri. i vi cc nh khoa hc, ch t, cc kt qu thu c trong nghin cu thng thng l quan trng bi v chng thm vo phm vi v chnh xc m vi n khung mu c th c p dng. Tuy vy, cu tr li khng th gii thch cho nhit tnh v s hin dng m cc nh khoa hc biu hin cho cc vn nghin cu thng thng. Chng ai i dnh hng nm, th d, pht trin mt ph k tt hn hay to ra mt li gii c ci thin cho vn v cc dy dao ng n gin bi v tm quan trng ca thng tin s nhn c. S liu thu c bng tnh lch thin vn hay bng cc php o thm vi mt thit b hin c thng quan trng khng km, nhng cc hot ng ny thng b cc nh khoa hc t chi bi v chng ch yu l s lp li cc th tc c tin hnh trc ri. S t chi cung cp mt manh mi cho tnh quyn r ca vn nghin cu thng thng. Mc d kt qu ca n c th c d kin, thng rt chi tit n mc bn thn ci cn li bit l khng ng quan tm, [nhng] cch t kt qu vn rt ng ng. a mt vn nghin cu thng thng n mt kt lun l t c ci d kin theo mt cch mi, v n i hi vic gii mi loi cu phc tp v cng c, quan nim, v ton hc. Nhng ngi thnh cng chng t mnh l mt chuyn gia gii-cu , v s thch thc ca cu l mt phn quan trng ca ci thng li ko anh ta.

Thut ng cu v gii-cu nu bt nhiu trong cc ch ngy cng tr thnh ni bt cc trang trc. Cc cu , hon ton theo ngha thng thng c s dng y, l loi c bit ca cc vn c th c dng kim tra ti kho lo hay k nng v gii quyt. Cc minh ho t in l tr chi xp hnh v tr chi ch, v chnh cc c trng m cc tr chi ny chia s vi cc vn khoa hc thng thng l ci by gi chng ta cn c lp ra. Mt trong s va c nhc ti. Khng phi l tiu chun tinh tu trong mt cu rng kt qu ca n l l th hay quan trng v bn cht. Ngc li, cc vn thc s cp bch, th d, cch iu tr mt bnh ung th hay n ca mt nn ho bnh di lu, thng khng h l cc cu , ch yu bi v chng c th khng c li gii no. Hy xem xt tr chi xp hnh m cc ming c chn ngu nhin t mt trong hai hp hnh khc nhau. V vn

IV. Khoa hc Thng thng nh Gii Cu

37

thng chc thch (tuy n c th khng) ngay c nhng ngi c ti kho lo nht, n khng th c dng nh mt kim tra v k nng gii quyt. Theo bt c ngha bnh thng no n khng h l mt cu cht no. Mc d gi tr ni ti khng l tiu chun cho mt cu , s tn ti chc chn ca mt li gii l [tiu chun].

Tuy vy, ta thy rng mt trong cc th m mt cng ng khoa hc nhn c vi mt khung mu l mt tiu chun chn cc vn c th chc chn c li gii khi khung mu c coi l d nhin. Trong phm vi ln y l cc vn duy nht m cng ng s tha nhn l khoa hc hoc khuyn khch cc thnh vin ca n thc hin. Cc vn khc, gm nhiu vn trc y l thng thng, b t chi nh siu hnh, nh lin quan n mn khc, hay i khi nh qu kh gii quyt b thi gian lm. V vn , mt khung mu c th thm ch c lp cng ng khi cc vn x hi quan trng cc vn khng th qui gin v dng cu , bi v chng khng th c pht biu bng cc cng c khi nim v phng tin m khung mu cung cp. Cc vn nh vy c th l mt s ri tr, mt bi hc c minh ho mt cch xut sc bi nhiu mt ca ch ngha Bacon th k mi by v bi mt s khoa hc x hi ng thi. Mt trong cc l do v sao khoa hc thng thng c v tin b nhanh n vy l nhng ngi thc hnh n tp trung vo cc vn m ch s thiu kho lo ca h c th ngn cn h gii quyt.

Tuy vy, nu cc vn ca khoa hc thng thng l cc cu theo ngha ny, chng ta khng cn cn phi hi v sao cc nh khoa hc li tn cng chng vi nhit tnh v hin dng nh vy. Mt ngi c th b li cun n vi khoa hc v mi loi l do. Trong s chng c, mong mun c l hu ch, s kch thch khm ph lnh vc mi, hi vng tm ra trt t, v kht vng kim tra tri thc c xc lp. Cc ng c ny v ngoi ra cc ng c khc cng gip xc nh cc vn c bit m mun hn anh ta s tin hnh. Hn na, mc d kt qu i khi gy tht vng, c l do chnh ng v sao cc ng c nh th ny phi u tin li cun v sau dn anh ta i.1 Hot ng

1 Nhng tht vng do mu thun gia vai tr c nhn v hnh mu ton th ca s pht trin khoa hc gy ra, tuy vy c th i khi rt nghim trng. V


38

khoa hc nh mt tng th i lc c t ra hu ch, m ra lnh vc mi, l ra trt t, v kim nghim lng tin c chp nhn t lu. Tuy nhin, c nhn theo ui vn nghin cu thng thng hu nh khng bao gi lm bt c ci no trong cc th ny.

Documents

Cấu Trúc Của Các Cuộc Cách Mạng Khoa Học