thomas kuhn struktura znastvenih revolucija

S T R U K T U R A Z N A N S T V E N I H

R E V O L U C I J A

Thomas S. Kuhn

D R U G O I Z D A N J E

Naklada Jesenski i Turk Zagreb, 2002.

Sadraj

Predgovor 7

I Uvod: Uloga za povijest 15 II Put ka normalnoj znanosti...................................................................23 III Priroda normalne znanosti....................................................................35

IV Normalna znanost kao rjeavanje zagonetki 47 V Prioritet paradigmi.................................................................55 VI Nepravilnosti i pojava znanstvenih otkria 63

VII Kriza i nastajanje znanstvenih teorija 77 VIII Odgovor na krizu 89

IX Priroda i nunost znanstvenih revolucija 103 X Revolucije kao promjene poimanja svijeta 121

XI Nevidljivost revolucija 145 XII Razrjeavanje revolucija 153 XIII Napredak kroz revolucije 169

Postscript - 1 9 6 9 183

Pogovor (Vjekoslav Afri) 219 Kazalo pojmova i imena 245

Predgovor

Ogled koji slijedi prvi je potpuni objavljeni izvjetaj projektu izvorno zapoetom prije gotovo petnaest godina. U to sam vrijeme na poslijediplomskom studiju teorijske fizike privodio zavretku svoju disertaciju. Stjecajem sretnih okolnosti sudjelovao sam u eksperimentalnom teaju koji je na fakultetu bio osmiljen s ciljem predstavljanja fizike onima koji se ne bave prirodnim znanostima, te sam tako prvi puta doao u dodir s povijeu znanosti. Na moje veliko iznenaenje taje zastarjela teorija i praksa radikalno uzdrmala neka moja temeljna shvaanja prirode znanosti i razloga njezine posebne uspjenosti.

Radilo se shvaanjima koja sam temeljio djelomino na svojoj znanstvenoj naobrazbi, a djelomino na dugotrajnom usputnom zanimanju za filozofiju znanosti. Bez obzira na pedagoku korisnost i apstraktnu prihvatljivost, ta se poimanja nekako nisu uklapala u ono to je prouavanje povijesti pokazalo. Ipak, ona su bila i ostala fundamentalna za mnoge znanstvene rasprave, pa se inilo vrijednim ispitati njihove slabosti vezane uz bliskost istini. Ishod je bio otar zaokret u mojim karijernim planovima, zaokret od fizike ka povijesti znanosti, a potom, postupno, od relativno odreenih povijesnih problema natrag ka vie filozofijskim pitanjima koja su me u poetku i odvela ka povijesti. Izuzmemo li nekoliko lanaka, ovaj je ogled prvi od mojih objavljenih radova u kojemu prevladava zanimanje za rana pitanja. Djelomino, to je pokuaj objanjavanja - samome sebi i prijateljima - kako je uope dolo do toga da budem odvuen od znanosti ka njezinoj povijesti.

Prva prigoda da dublje istraim neke zamisli predstavljene u tekstu koji slijedi pruila mi se dok sam bio mlai lan Drutva Harvardskog sveuilita. Da nije bilo tog razdoblja slobode, prijelaz na novo polje istraivanja bio bi mnogo tei, a moda ak i nemogu. Dio svog vremena tijekom tih godina posvetio sam povijesti iste znanosti. Posebno sam nastavio s prouavanjem djela Alexandrea Koyra i prvi put se susreo s djelima milea Meyersona, Hlne Metzger i

7

Struktura znanstvenih revolucija

8

Anneliese Maier.1 Mnogo jasnije nego drugi znanstvenici tog vremena, ta je skupina pokazala to je znailo misliti znanstveno u razdoblju kada su se kanoni znanstvenog miljenja uvelike razlikovali od dananjih. Iako sve vie dovodim u pitanje neke njihove povijesne interpretacije, njihova su djela, zajedno s djelom Great Chain of Being . . Lovejoya, uz izvorne materijale koji su bili primarni, bila presudna za oblikovanje mog shvaanja tome to bi povijest znanstvenih ideja mogla biti.

Znaajni dio svog vremena proveo sam, meutim, u istraivanju podruja koja nisu imala oite veze s povijeu znanosti, ali u kojima istraivanje sada otkriva probleme sline onima na koje mi je povijest skrenula panju. Fusnota na koju sam sluajno naiao odvela me do eksperimenata kojima je Jean Piaget osvijetlio razliite svjetove djeteta koje raste kao i proces prijelaza iz jednog u drugi svijet.2 Jedan me od mojih kolega naveo da itam predavanja iz psihologije percepcije, posebno psihologa gestalt usmjerenja; drugi me je uveo u spekulacije B. L. Whorfa utjecaju jezika na poimanje svijeta; W. V. O. Quine otkrio mi je filozofske dvojbe oko razlikovanja analitikog i sintetikog.3 Tu vrstu istraivanja metodom sluajnog uzorka doputalo je Drutvo znanstvenika i samo sam tako mogao naii na gotovo nepoznat rad Ludwiga Flecka Entstehung und Entwicklung einer wissenschaftlichen Tatsache (Basel, 1935.), ogled koji je anticipirao mnoge moje vlastite ideje. Zajedno s primjedbama mog kolege Francisa X. Suttona, Fleckov me rad potaknuo da shvatim da bi se te ideje mogle uklapati 1 Posebno utjecajni bili su Alexandre Koyr, Etudes Galilennes, 3 sveska, Paris

1939.; Emile Meyerson, Identity and Reality, u prijevodu Kate Loewenberg, New York, 1930.; Hlne Metzger, Les doctrines chimiques en France du dbut du XVIIe

la fin du XVIIIe sicle, Paris, 1923., te Newton, Stahl Boerhaave et la doctrine chimique, Paris, 1930.; takoer i Anneliese Maier, Die Vorlufer Galileis im 14. Jahrhundert ("Studien zur Naturphilosophie der Sptscholastik ; Rim, 1949.).

2 Budui da su prikazivali koncepte i procese koji takoer potjeu neposredno iz

povijesti znanosti, dva su se sklopa Piagetovih istraivanja pokazala posebno vanima: The Childs Conception of Causality, u prijevodu Marjorie Gabain, London, 1930. i Les notions de mouvement et de vitesse chez l ' enfant, Paris, 1946.

3 Whorfova djela u meuvremenu je sabrao John . Carrol u izdanju Language,

Thought and Reality - Selected Writings of Benjamin Lee Whorf, New York, 1956. Quine je predstavio svoje stavove u djelu "Two Dogmas of Empiricism", ponovo objavljenom u njegovu From a Logical Point of View, Cambridge, Mass., 1953., str. 20-46.

Predgovor

u sociologiju znanstvene zajednice. Iako e itatelj pronai svega nekoliko pozivanja na neko od ovih djela, njihov sam dunik na vie naina nego to sam to sada u stanju rekonstruirati i procijeniti.

Tijekom posljednje godine istraivake stipendije na Harvardu dobio sam poziv da odrim predavanje na institutu Lowell u Bostonu, te se tako ukazala prva prigoda za "isprobavanje" moje koncepcije znanosti koja se jo razvijala. Ishod je bila serija od osam javnih predavanja koja sam odrao tijekom oujka 1951. godine na temu "Traganja za fizikom teorijom". Tijekom slijedee godine poeo sam predavati povijest iste znanosti. Problemi prenoenja znanja u jednom podruju koje nikad nisam sustavno prouavao ostavili su mi tijekom gotovo cijelog jednog desetljea malo vremena za eksplicitnu artikulaciju ideja koje su me prvotno do njega i dovele. Sreom, te su se ideje ipak pokazale izvorom implicitne orijentacije i izvjesnog strukturiranja problema za vei dio mojih predavanja odranih starijim studentima. Zbog toga zahvaljujem svojim studentima za dragocjene lekcije ivotnoj sposobnosti mojih stavova i odgovarajuoj tehnici za njihovo uspjeno priopavanje. Isti problemi i ista orijentacija zajedniki su veini preteito povijesnih i oito razliitih studija koje sam objavio od zavretka stipendije. Neke od studija bave se integralnim udjelom koji neka metafizika ima u kreativnom znanstvenom istraivanju. Druge se bave nainom na koji se eksperimentalni temelji nove teorije akumuliraju i bivaju prihvaeni od ljudi vjernih nekoj nespojivoj starijoj teoriji. U tom procesu oni opisuju tip razvoja koji sam u tekstu nazvao raanje nove teorije ili otkria. Postoje i druge takve veze.

Zavrni stupanj razvoja ovog ogleda poeo je kada sam primio poziv da akademsku godinu 1958/59. provedem u Centru za napredno prouavanje drutvenih znanosti. Ponovo sam imao prigodu posvetiti punu panju problemima kojima e u daljnjem tekstu biti govora. to je jo vanije, jednogodinji boravak u zajednici koju su najveim dijelom inili znanstvenici iz podruja drutvenih znanosti, potaknuo me na suoavanje s neoekivanim problemima razlika izmeu takvih zajednica i zajednica znanstvenika iz podruja prirodnih znanosti, u kojima sam stjecao svoju naobrazbu. Posebno sam primijetio da meu znanstvenicima drutvenih znanosti esto dolazi do neslaganja prirodi legitimnih znanstvenih problema i metoda. I povijest i moja osobna

9


10

poznanstva doveli su do toga da pomislim da znanstvenici koji se bave prirodnim znanostima imaju vre ili trajnije odgovore na takva pitanja nego njihovi kolege koji se bave drutvenim znanostima. Meutim, praksa astronomije, fizike, kemije ili biologije obino ne izaziva one kontroverze oko temeljnih stvari, a te kontroverze -recimo meu psiholozima ili sociolozima - djeluju gotovo endemski. Pokuavajui otkriti izvor te razlike shvatio sam kakvu ulogu u znanstvenom istraivanju igra ono to od tada zovem "paradigmama". Smatram da su to univerzalno prihvaena znanstvena dostignua koja nekoj zajednici praktiara neko vrijeme pruaju modele problema i rjeenja. Kad je taj djeli mozaika koji je nedostajao konano uklopljen u cjelinu, osnovni su se obrisi ovog ogleda vrlo brzo poeli ocrtavati.

Ne smatram potrebnim ovdje opisivati kasniji razvoj ogleda, ali bih ipak nekoliko rijei posvetio obliku koji je zadrao tijekom revizija. Prije nego to je prva verzija bila zavrena i velikim dijelom revidirana, predviao sam da e se rukopis pojaviti iskljuivo kao jedan tom edicije Enciklopedija ujedinjene znanosti. Urednici tog pionirskog pothvata prvo su me nagovarali, potom od mene ishodili vrstu obvezu, a na kraju s iznimno puno takta i strpljenja ekali na rezultat. Mnogo im dugujem, posebno Charlesu Morrisu, za odluujui poticaj i savjete oko rukopisa. Meutim, zbog prostornih ogranienja Enciklopedije bilo je neophodno izloiti gledita u vrlo saetom i shematinom obliku. Iako su kasnija zbivanja donekle ublaila ogranienja i omoguila paralelno nezavisno izdanje, ovaj je rad ostao vie ogled nego potpuna knjiga kakvu bi moj predmet svakako zahtijevao.

Budui da je moj osnovni cilj potaknuti promjenu naina promatranja i procjene poznatih podataka, shematina narav ovog prvog predstavljanja ne bi trebala biti nikakav nedostatak. Naprotiv, itatelji koji su vlastitim istraivanjima pripremljeni za preorijentaciju kakvu ovdje zastupam, moda e doi do zakljuka da je taj nain sugestivniji i laki za prihvaanje. Meutim, ima i nedostataka koji opravdavaju moje predoavanje (na samom poetku) nekih vrsta proirenja, u smislu opsega i u smislu dubine, za koja se nadam da u ih na kraju ukljuiti u svoju obimniju verziju. Puno je vie povijesnog materijala na raspolaganju, nego to sam mogao iskoristiti u ogra-

Predgovor

nienom prostoru. Osim toga, ti materijali potjeu i iz povijesti biologije i iz povijesti fizike. Odluka da se ovdje bavim samo fizikom djelomino se temelji na nastojanju da se povea koherentnost ogleda, a djelomino na razlozima vezanim uz moju sadanju kompetenciju. Osim toga, shvaanje znanosti kojemu e ovdje biti rijei, upuuje na potencijalnu plodnost nekih novih vrsta istraivanja, kako povijesnih, tako i sociolokih. Na primjer, nain na koji nepravilnosti (odstupanja od oekivanog) privlae sve veu panju znanstvene zajednice, zahtijeva detaljno prouavanje, kao i krize koje se javljaju kao posljedica opetovanih neuspjeha prilagoavanja nepravilnosti. Ili, ukoliko je tono moje miljenje da svaka znanstvena revolucija mijenja povijesnu perspektivu one zajednice koja je doivljava, tada bi ta promjena perspektive trebala utjecati i na strukturu postrevolucionarnih udbenika i istraivakih publikacija. Jednu takvu posljedicu - pomak u distribuciji tehnike literature koja se navodi u fusnotama istraivakih izvjetaja - valjalo bi prouiti kao mogui indeks pojave revolucija.

Isto tako, potreba za drastinim saimanjem prisilila me da odustanem od rasprave odreenom broju vanih problema. Tako je primjerice moje razlikovanje pre-paradigmatinih i post-paradig-matinih razdoblja u razvoju znanosti previe shematino. Svaka od kola koje su se meusobno natjecale u ranijem razdoblju bila je voena neim to je vrlo slino paradigmi; u novijem razdoblju ima i takvih okolnosti pod kojima dvije paradigme mogu mirno koegzistirati, iako mi se ini da je to rijetko. Samo posjedovanje neke paradigme nije dovoljan kriterij za razvojne prijelaze kojima se raspravlja u poglavlju II ove knjige. Jo je vanije to to - ako se izuzme nekoliko povremenih "izleta" u stranu - nisam rekao nita ulozi tehnolokog napretka ili vanjskih drutvenih, ekonomskih i intelektualnih uvjeta u razvoju znanosti. Meutim, nije potrebno istraivati dalje od Kopernika i kalendara kako bi se otkrilo da vanjski uvjeti mogu utjecati na to da se obina nepravilnost pretvori u izvor akutne krize. Isti primjer pokazao bi i kako uvjeti izvan odreenih znanosti mogu utjecati na raspon alternativa dostupnih ovjeku koji krizu eli okonati predlaui neku revolucionarnu reformu.4 Po

4 ovim faktorima raspravlja se u T. S. Kuhn, The Copernican Revolution: Plan

etary Astronomy in the Development of Western Thought, Cambridge, Mass., 11


12

mom miljenju, eksplicitno razmatranje takvih uinaka ne bi preo-blikovalo glavne teze koje su razvijene u ovom ogledu, ali bi svakako pridodalo analitiku dimenziju od prvorazrednog znaaja za razumijevanje znanstvenog napretka.

Konano, moda je najvanije od svega to to su se prostorna ogranienja snano odrazila na moj odnos prema filozofskim implikacijama povijesno orijentiranog stava znanosti kojeg zastupa ovaj ogled. Jasno je da takve implikacije postoje. Pokuao sam ne samo ukazati na neke osnovne implikacije, ve i dokumentirati ih. inei to, obino sam se suzdravao od detaljne rasprave razliitim pozicijama koje tim pitanjima zastupaju suvremeni filozofi. Ondje gdje sam naznaio skepticizam, ee je bio usmjeren na neki filozofski pristup, nego na neki od njegovih potpuno artikuliranih izraza. Stoga je mogue da e neki od onih koji poznaju i rade u okvirima neke od artikuliranih pozicija imati dojam da nisam shvatio njihovu temeljnu ideju. Mislim da nee biti u pravu, ali cilj ovog ogleda nije da ih uvjeri u suprotno. Takav bi pokuaj zahtijevao daleko opseniju i posve razliitu vrstu knjige.

Autobiografski fragmenti kojima zapoinje ovaj predgovor posluit e odavanju priznanja onome to vidim kao svoj glavni dug odreenim znanstvenim djelima i institucijama koje su pomogle u oblikovanju mog miljenja. Ostatak tog duga pokuat u "otplatiti" citatima na stranicama koje slijede. Ipak, ono to je ve reeno ili to e u tekstu koji slijedi tek biti reeno, nee postii nita nego tek nagovijestiti koliko je mnogo i kakve su moje osobne obveze prema ljudima ije su sugestije i kritike u nekom razdoblju podrale i usmjerile moj intelektualni razvoj. Previe je vremena prolo od nastanka i prvobitnog oblikovanja ideja u ovom ogledu; popis svih onih koji bi s punim pravom nali odjeke svog utjecaja na ovim stranicama bio bi gotovo jednak

1957., str. 122-132, 270-271. Drugi efekti vanjskih intelektualnih i ekonomskih uvjeta opisani su u mojim lancima "Conservation of Energy as an Example of Simultaneous Discovery", Critical Problems in the History of Science, ur. Marshall Clagett, Madison, Wis., 1959., str. 321-356; "Engineering Precedent for the Work of Sadi Carnot", Archives internationales d' histori des sciences, XIII, 1960, str. 247-251 ; te "Sadi Carnot and the Cagnard Engine" Isis, LII, 1961., str. 567-574. Prema tome, samo uzimajui u obzir probleme kojima se raspravlja u ovom ogledu, smatram ulogu vanjskih faktora sporednom.

Predgovor

popisu mojih prijatelja i znanaca. U takvim okolnostima morao sam se ograniiti na nekoliko najznaajnijih utjecaja koje ak niti slabo pamenje ne bi moglo u potpunosti potisnuti.

James B. Conant, tada predsjednik Harvardskog Sveuilita, bio je prvi koji me uveo u povijest znanosti potaknuvi tako preobrazbu mog shvaanja prirode znanstvenog napretka. Od trenutka kada je taj proces zapoeo, velikoduno je sa mnom dijelio svoje zamisli, primjedbe i vrijeme, ukljuujui vrijeme potrebno za itanje i prijedloge za vane promjene u nacrtu moga rukopisa. Leonard . Nash, s kojim sam pet godina odravao povijesno orijentirani teaj koji je bio zapoeo dr Conant, jo je aktivnije suraivao tijekom onih godina dok su se moje ideje oblikovale, te mi je jako nedostajao u kasnijim fazama njihova razvoja. Na svu sreu, po odlasku iz Cambridgea, njegovo je mjesto suradnika preuzeo moj kolega na Berkeleyu, Stanley Cavell. injenica da je Cavell - kao filozof prvenstveno zainteresiran za etiku i estetiku - dolazio do zakljuaka koji su se uvelike podudarali s mojima, za mene je predstavljalo stalan izvor stimulacije i ohrabrenja. Ujedno, on je jedina osoba s kojom sam ikad bio u stanju istraivati svoje ideje u nepotpunim reenicama. Ovakav nain komuniciranja svjedoi razumijevanju koje mu je omoguilo da mi pokae put kroz ili oko nekoliko najveih zapreka s kojima sam se susreo prireujui svoj prvi rukopis.

Otkako je ta verzija skicirana, mnogi su mi drugi prijatelji pomogli u njezinom preformuliranju. Oni e mi, nadam se, oprostiti to to u imenovati samo onih etvero iji su se doprinosi pokazali najdaleko-senijima i u najveoj mjeri odluujuima: Paul K. Feyerabend s Berkeleya, Ernest Nagel s Columbije, H. Pierre Noys iz Radijacijskog laboratorija Lawrence, te moj student John L. Heilbron, koji je esto sa mnom suraivao u pripremama konane verzije za tisak. Sve njihove rezerve i primjedbe za mene su bile izuzetno korisne, ali nemam razloga vjerovati (a imam razloga za sumnju) da bi se bilo koja od navedenih osoba u potpunosti sloila s konanom verzijom rukopisa.

Na kraju, moja priznanja roditeljima, supruzi i djeci, moraju biti posve drugaija. Na naine koje u ja vjerojatno posljednji prepoznati, svatko je od njih dao svoj prilog intelektualnih sastojaka mom radu. Meutim, uinili su i neto mnogo vanije. Oni su, naime, pustili da

13


14

se moj rad odvija i ohrabrivali moju privrenost tom radu. Svatko tko se ikada hrvao s projektom poput mojeg, shvatit e koliko je taj projekt povremeno stajao moje najblie. Ne znam kako im uope zahvaliti na tome.

T. S. K. Berkeley, California, veljaa 1962.

U V O D : U L O G A ZA POVIJEST

Promatramo li povijest kao riznicu neeg vieg od anegdote i kronologije, ona moe dovesti do odluujue preobrazbe predodbe znanosti kakvom smo sada opsjednuti. Ta je predodba stvorena - ak i od samih znanstvenika - na temelju prouavanja gotovih znanstvenih dostignua u obliku u kojem su ih opisivali klasici, a u novije vrijeme udbenici iz kojih svaka nova generacija znanstvenika ui raditi svoj posao. Meutim, nuan cilj takvih knjiga je uvjeravati i djelovati pedagoki. Poimanje znanosti koje iz njih proizlazi ima jednako slabe izglede za uklapanje u pothvat koji ih je stvorio, kao to bi imala predodba nacionalne kulture izvuena iz turistikog prospekta ili prirunika za uenje jezika. Ovaj ogled eli pokazati da su nas te knjige na fundamentalne naine odvele u pogrenom smjeru. Cilj je ogleda predstaviti skicu jednog drugaijeg poimanja znanosti, koje se moe razviti iz povijesnih podataka samoj istraivakoj aktivnosti.

Meutim, ovo novo poimanje nee proizai ak niti iz povijesti, budemo li povijesne podatke traili i ispitivali uglavnom samo zato da pronaemo odgovore na pitanja koja postavlja nepovijesni stereotip temeljen na znanstvenim tekstovima. esto se inilo, na primjer, da ti tekstovi podrazumijevaju da se sadraj znanosti izraava kroz opisana opaanja, zakone i teorije. Isto tako, iz tih se knjiga moglo zakljuiti da su znanstvene metode jednostavno one metode koje su ilustrirane manipulativnim tehnikama pri prikupljanju udbenikih podataka, zajedno s logikim operacijama koje se primijenjuju kada se ti podaci dovode u vezu s teorijskim uopavanjima u odreenom udbeniku. Ishod je koncept znanosti s dubokim implikacijama po njenu prirodu i razvoj.

15


16

Ako je znanost skup injenica, teorija i metoda skupljenih u odreenim tekstovima, tada su znanstvenici ljudi koji se - uspjeno ili bezuspjeno - bore da tom skupu dodaju jo koji element. Znanstveni razvoj postaje postupni proces tijekom kojeg se ti elementi, pojedinano ili u kombinaciji, dodaju stalno rastuem skladitu koje ini znanstvenu tehniku i znanje. A povijest znanosti postaje disciplina koja kronoloki biljei ova uzastopna poveanja i zapreke koje su spreavale njihovu akumulaciju. Bavei se znanstvenim razvojem, povjesniar ima dvije temeljne zadae. S jedne strane, on treba odrediti tko je i kada otkrio ili izumio svaku pojedinanu suvremenu znanstvenu injenicu, zakon i teoriju. S druge strane, on mora opisati i objasniti sve one pogreke, mitove i praznovjerja koja su sprijeila bru akumulaciju svih onih sastojaka koji ine suvremeni znanstveni tekst. Mnoga su istraivanja bila - i jo uvijek jesu - usmjerena prema tim ciljevima.

Posljednjih godina, meutim, nekim je povjesniarima znanosti sve tee i tee ispuniti obveze koje im namee koncept razvoja putem akumulacije. Kao kroniari razvojnog procesa oni otkrivaju da dopunska istraivanja ne olakavaju ve oteavaju odgovore na pitanja poput: Kada je otkriven kisik? Tko je prvi doao na ideju konzerviranju energije? Neki su se od njih poeli pitati ne radi li se pitanjima koja ne treba postavljati. Znanost se moda ne razvija akumulacijom pojedinanih otkria i pronalazaka. Isti se povjesniari istodobno suoavaju s rastuim potekoama u razlikovanju "znanstvene" komponente prolog opaanja i uvjerenja od onoga to su njihovi prethodnici spremno proglaavali "pogrekom" ili "predrasudom". to paljivije prouavaju, recimo, Aristotelovu dinamiku, flogistiku kemiju ili kalorijsku termodinamiku, to su vie uvjereni da ti nekad prevladavajui pogledi na prirodu nisu - u cjelini gledano - bili niti manje znanstveni niti vie proizvod ljudske idiosinkrazije nego to su oni pogledi koji danas prevladavaju. Ako ta zastarjela uvjerenja treba nazivati mitovima, onda se mitovi mogu stvoriti istim vrstama metoda i zastupati iz istih razloga koji danas vode ka znanstvenim spoznajama. Ako ih pak treba nazivati znanou, to znai da je znanost ukljuila sklopove uvjerenja nespojivih s onima kojih se danas drimo. Postavljen pred ovu alternativu, povjesniar treba izabrati drugu od dviju mogunosti.

Uvod: Uloga za povijest

17

Zastarjele teorije u naelu nisu neznanstvene zato to su bile odbaene. Takav izbor, meutim, oteava promatranje znanosti kao procesa stalnog prirasta. Isto ono povijesno istraivanje koje pokazuje potekoe u izdvajanju pojedinanih pronalazaka i otkria, ujedno daje i temelje za duboku sumnju u kumulativni proces kroz koji se mislilo da su pojedinani doprinosi znanosti bili uinjeni.

Ishod svih ovih dvojbi i potekoa je revolucija u prouavanju povijesti znanosti, iako se ona jo uvijek nalazi u svojoj ranoj fazi. Postupno - a esto i ne u potpunosti svjesni da upravo to ine -povjesniari znanosti poeli su postavljati nove vrste pitanja i pratiti druge, esto i neakumulativne razvojne crte znanosti. Ne traei trajne doprinose starije znanosti naoj sadanjoj poziciji, oni pokuavaju iskazati povijesni integritet znanosti u njezinu vlastitu vremenu. Oni se, primjerice, ne pitaju vezi Galileovih stavova i stavova suvremene znanosti, ve odnosu njegovih stavova i stavova u njegovoj skupini, tj. stavova njegovih uitelja, suvremenika i neposrednih sljedbenika. tovie, oni inzistiraju na prouavanju stavova te skupine s toke gledita - obino vrlo razliite od toke gledita suvremene znanosti - koja tim stavovima daje najveu moguu unutranju koherentnost i najbliu moguu sukladnost s prirodom. Promatrana kroz djela koja su ishod takve orijentacije, a najbolji je primjer moda Alexandre Koyr, znanost izgleda kao sasvim drugaiji pothvat od onoga kojem raspravljaju autori stare povjesniarske tradicije. Slijedom toga, navedene povijesne studije u najmanju ruku navjeuju mogunost nove slike znanosti. Cilj je ovog ogleda ocrtati tu sliku izlaganjem nekih novih implikacija prouavanja povijesti znanosti.

Koji e aspekti znanosti izbiti na povrinu tijekom tih napora? Prva, barem po redoslijedu izlaganja, jest nedostatnost metodolokih naputaka samih po sebi u diktiranju jedinstvenog supstancijalnog zakljuka mnogim vrstama znanstvenih pitanja. Upuen da ispita elektrine ili kemijske pojave, ovjek koji ta podruja ne poznaje, ali zna to je znanstveno, legitimno moe doi do bilo kojeg od cijelog niza nespojivih zakljuaka. Meu tim legitimnim mogunostima, oni zakljuci do kojih e doi vjerojatno su odreeni njegovim ranijim iskustvom u drugim podrujima, sluajnostima u njegovu istraivanju i njegovom pojedinanom strukturom. Koja uvjerenja zvijezdama,


18

na primjer, on unosi u prouavanje kemije ili elektriciteta? Koje od mnogih zamislivih pokusa relevantnih za novo podruje on bira kao prve koje e izvesti? Koji mu aspekti one sloene pojave do koje se dolazi padaju u oi kao osobito relevantni za rasvjetljavanje prirode kemijske promjene ili elektrinog privlaenja? U najmanju ruku za pojedinca, ali ponekad i za znanstvenu zajednicu, odgovori na pitanja poput ovih esto su temeljne odrednice znanstvenog razvoja. U poglavlju II primijetit emo, na primjer, da je u ranim stupnjevima razvoja veine znanosti karakteristino stalno natjecanje izmeu odreenog broja razliitih gledanja na prirodu, od kojih je svako djelomice izvedeno iz, a i uglavnom spojivo s onim to propisuju znanstveno promatranje i metode. Ono po emu se razlikuju pojedine kole nije poneka slabost metode - sve su one "znanstvene" - ve ono to emo nazvati njihovim meusobno neusporedivim nainima vienja svijeta i bavljenja znanou u tom svijetu. Promatranje i iskustvo mogu i moraju drastino ograniiti raspon dopustivih znanstvenih uvjerenja, jer inae znanosti ne bi bilo. Ali, oni sami ne mogu odrediti konkretan sadraj takvih uvjerenja. Neki od naizgled proizvoljnih elemenata, sastavljen od osobne i povijesne sluajnosti, uvijek je formativni sastojak onih uvjerenja koja prihvaa neka znanstvena zajednica u neko odreeno vrijeme.

Element proizvoljnosti ne znai meutim to da se neka znanstvena skupina moe baviti svojom strukom bez sklopa prihvaenih uvjerenja. Takoer, ta proizvoljnost ne ini manje dosljednom onu posebnu konstelaciju kojoj je ta skupina u odreenom vremenu posveena. Djelotvorno istraivanje rijetko poinje prije nego to znanstvena zajednica misli daje pronala vrste odgovore na pitanja poput slijedeih: koji su fundamentalni entiteti od kojih je sastavljen svemir? Kako ti entiteti djeluju jedan na drugog i na naa ula? Koja se pitanja tim entitetima mogu legitimno postaviti i koje se tehnike mogu primijeniti u traenju rjeenja? U razvijenim znanostima odgovori (ili potpune zamjene za odgovore) na pitanja poput ovih vrsto su usaeni u pripremu koju tijekom svoje naobrazbe za strunu praksu prolaze studenti. Budui da je ta naobrazba istovremeno stroga i kruta, odgovori se duboko urezuju u mozak studenta. injenica da je to mogue u velikoj mjeri objanjava osobitu efikasnost uobiajene znanstveno-istraivake


19

aktivnosti i smjer u kojem se ona kree u odreenom vremenu. Kad se budemo bavili normalnom znanou u poglavljima III, IV i V, namjera e nam biti konano opisati to istraivanje kao ustrajan i odan pokuaj nasilnog smjetanja prirode u konceptualne ladice koje smo stekli profesionalnom naobrazbom. Istodobno, pitat emo se moe li se istraivati bez tih ladica, bez obzira na element proizvoljnosti u povijesnom porijeklu i, ponekad, daljnjem razvoju tih ladica.

Element proizvoljnosti ipak je prisutan i ima znaajan utjecaj na razvoj znanosti, to emo ispitati u poglavljima VI, VII i VIII. Normalna znanost, aktivnost u kojoj veina znanstvenika provodi gotovo svo svoje vrijeme, postoji pod pretpostavkom da znanstvena zajednica zna kakav je svijet koji nas okruuje. Dobar dio uspjeha tog pothvata nastaje iz spremnosti zajednice da tu pretpostavku brani, ako je potrebno i uz prilino visoku cijenu. Normalna se znanost, na primjer, esto opire uvoenju fundamentalnih novosti budui da su one nuno subverzivne u odnosu na njene osnovne stavove. Meutim, dok ti stavovi zadravaju element proizvoljnosti, sama priroda istraivanja brine se da novost ne ostane dugo potisnuta. Ponekad se neki uobiajeni problem, koji bi trebao biti rjeiv uz pomo poznatih pravila i procedura, opire ponovljenim napadima najsposobnijih lanova skupine u iju nadlenost spada. U drugim prigodama se dio opreme, zamiljen i konstruiran u svrhu normalnog istraivanja, ne ponaa na oekivan nain ve iskazuje neku nepravilnost koja se, usprkos ponovljenim naporima, ne uspijeva uklopiti u struna oekivanja. Na ovaj, kao i na druge naine, normalna znanost cijelo vrijeme zastranjuje. Kad god se to dogodi - kad struka dakle vie ne moe izbjei nepravilnosti koje potkopavaju postojeu tradiciju znanstvene prakse - tada poinju drugaija istraivanja koja struku vode ka novom sklopu zadaa, novom temelju za znanstvenu praksu. Te posebne epizode u kojima dolazi do preokreta u strunim stavovima u ovom se ogledu pojavljuju kao znanstvene revolucije. Ove epizode koje ugroavaju tradiciju dopunjavaju uobiajenu znanost koja je orijentirana na tradiciju.

Najoitiji primjeri znanstvenih revolucija su one poznate epizode znanstvenog razvoja koje su i ranije esto bile nazivane revolucijama. U poglavljima IX i X, u kojima prvi puta izravno ispitujemo prirodu


20

znanstvenih revolucija, u vie emo se navrata baviti prijelomnim trenucima u znanstvenom razvoju koji se vezuju uz imena Kopernika, Newtona, Lavoisiera i Einsteina. Jasnije od veine drugih epizoda u povijesti (barem fizikih) znanosti, ove epizode pokazuju emu se zapravo u svim znanstvenim revolucijama radi. Svaka od njih nuno je vodila ka odbacivanju znanstvene teorije koju je zajednica neko potovala. Svaka je dovela do promjene u problemima koji su na raspolaganju za znanstveno ispitivanje, kao i u standardima uz pomo kojih struka odreuje to e se smatrati dopustivim problemom za znanstveno istraivanje ili legitimnim rjeenjem problema. Svaka je dovela do promjene u znanstvenoj mati na naine koje emo naposljetku morati opisati kao preobraaj svijeta unutar kojega se znanstveni rad odvija. Takve promjene, zajedno s kontroverzama koje ih gotovo uvijek prate, karakteristike su koje definiraju znanstvene revolucije.

Ove se karakteristike vrlo jasno mogu uvidjeti prouavanjem Newtonove ili kemijske revoluciju. Fundamentalna teza ovoga ogleda jest meutim da se te karakteristike mogu isto tako pronai i tijekom prouavanja mnogih drugih epizoda koje nisu bile tako oito revolucionarne. Za daleko manju skupinu strunjaka na koju su utjecale, Maxwellove su jednadbe bile jednako revolucionarne kao i Ein-steinove, pa su im stoga pruili otpor. Iznalaenje novih teorija redovito i na odgovarajui nain izaziva jednaku reakciju strunjaka u ija podruja zalazi. Za njih nova teorija podrazumijeva promjenu pravila koja su do tada vodila znanstvenu praksu normalne znanosti. Ona se stoga nuno odraava na veliki dio znanstvenog rada koji su ranije uspjeno okonali. To je razlog to nova teorija, koliko god posebno bilo njezino podruje primjene, rijetko kada ili nikada ne predstavlja samo dodatak onome to je ve poznato. Njeno prihvaanje zahtijeva rekonstrukciju ranije teorije i ponovnu procjenu injenica, to je u biti revolucionarni proces koji rijetko moe provesti pojedinac, a nikada se ne dogaa preko noi. Ne udi stoga da su povjesniari imali potekoa s preciznim datiranjem ovakvog ireg procesa, koji zbog jezine odreenosti moraju promatrati kao izolirani dogaaj.

Stvaranje nove teorije nije jedini znanstveni dogaaj koji ima revolucionarni utjecaj na strunjake u ijem se podruju dogaa.


Naela koja vladaju uobiajenom znanou odreuju ne samo koje vrste entiteta univerzum sadri, ve i - po implikaciji - koje ne sadri. Iz toga slijedi, iako e to zahtijevati opseniju raspravu, da otkria poput otkria kisika i radioaktivnog zraenja nisu jednostavno dodavanje jo jedne pojedinosti znanstvenikovu svijetu. Ona imaju taj krajnji efekt, ali ne dok struna zajednica ponovo ne procijeni tradicionalne eksperimentalne postupke, promijeni svoju koncepciju entiteta koji su joj dugo vremena bili bliski i - u tom procesu - promijeni mreu teorija uz pomo kojih se bavi svijetom. Znanstvena injenica i teorija nisu kategoriki razdvojive, osim moda unutar jedne pojedinane tradicije normalne znanstvene prakse. To je razlog to neoekivano otkrie nije po svom znaenju jednostavno injenino i to se znanstvenikov svijet kvalitativno preobraava i kvantitativno obogauje fundamentalnim injeninim ili teorijskim novostima.

Proirena koncepcija prirode znanstvene revolucije ono je ime emo se baviti na stranicama koje slijede. To proirenje, naravno, rastee uobiajenu uporabu. Meutim, ipak u nastaviti govoriti i otkriima kao revolucionarnima, budui da upravo mogunost povezivanja njihove strukture sa strukturom, recimo, kopernikanske revolucije, ini proirenu koncepciju za mene tako zanimljivom. Prethodna rasprava upuuje na to kako emo se s komplementarnim pojmovima uobiajene znanosti i znanstvenih revolucija baviti u devet poglavlja koja slijede. Ostatak ogleda pokuava izai na kraj s tri preostala sredinja pitanja. Poglavlje XI, raspravljajui udbenikoj tradiciji, bavi se pitanjem zato je nekada bilo tako teko uoiti znanstvene revolucije. Poglavlje XII opisuje revolucionarno natjecanje izmeu zastupnika stare normalno-znanstvene tradicije i sljedbenika nove. Na taj se nain bavi i procesom koji bi nekako - u teoriji znanstvenog istraivanja - trebao zamijeniti procedure potvrivanja ili opovr-gavanja koje su nam bliske kroz sliku znanosti na koju smo navikli. Natjecanje izmeu pojedinih segmenata znanstvene zajednice jedini je povijesni proces koji je ikada doista doveo do odbacivanja neke ranije prihvaene teorije ili do prihvaanja neke druge. Na koncu, poglavlje XIII postavlja pitanje kako razvoj kroz revolucije moe biti sukladan s oito jedinstvenim karakterom znanstvenog napretka. Na to pitanje, meutim, ovaj ogled nee pruiti nita vie od osnovnih

21


22

obrisa odgovora, odgovora koji zavisi osobinama znanstvene zajednice, to zahtijeva mnogo dodatnih istraivanja i prouavanja.

Bez sumnje, mnogi su se itatelji ve upitali moe li povijesno prouavanje uope utjecati na onu vrstu konceptualnih preobrazbi kojima se ovdje govori. Na raspolaganju imamo cijeli arsenal diho-tomija koji govori u prilog tezi da to prouavanje ne moe imati odgovarajui utjecaj. Preesto i sami kaemo da je povijest iskljuivo opisna disciplina. Teze koje smo naveli esto su meutim interpre-tativne, a ponekad i normativne. Osim toga, mnoga moja uopavanja odnose se na sociologiju ili socijalnu psihologiju znanstvenika; meutim, barem nekoliko mojih zakljuaka pripada tradicionalnoj logici ili epi-stemologiji. U prethodnom odlomku ak se moe initi da sam iskrivio onu vrlo utjecajnu suvremenu razliku izmeu "konteksta otkria" i "konteksta opravdavanja". Moe li ita drugo osim duboke konfuzije biti naznaeno uz pomo ove mjeavine razliitih podruja i raznolikih zanimanja?

Budui da sam se intelektualno odvojio od ovih i njima slinih razlika, teko da bih u veoj mjeri mogao biti svjestan njihove vanosti i snage. Tijekom vie godina mislio sam da se odnose na prirodu znanja, a jo uvijek pretpostavljam da nam one imaju neto vano za priopiti, pod uvjetom da se na odgovarajui nain prerade. Meutim, tijekom pokuaja da ih primijenim, pa makar grosso modo, na stvarne situacije u kojima se znanje stjee, prihvaa i asimilira, poele su mi se initi iznimno problematinima. Prije nego to bi se moglo rei da se radi elementarnim logikim ili metodolokim distinkcijama, koje bi prethodile analizi znanstvenih spoznaja, one sada izgledaju kao integralni dijelovi tradicionalnog sklopa supstancijalnih odgovora upravo na ona pitanja iz kojih su se razvile. Ta cirkularnost nimalo ne umanjuje njihovu vrijednost, ali ih ini dijelovima teorije i time izlae istom ispitivanju koje se primijenjuje na teorije u drugim podrujima. Ako njihov sadraj treba biti neto vie od apstrakcije, tada ga valja otkriti promatranjem u primjeni na podatke koje bi trebale rasvijetliti. Kako povijest znanosti moe ne uspjeti biti izvorom fenomena na koje teorije znanju mogu legitimno traiti da budu primijenjene?

P U T K A N O R M A L N O J Z N A N O S T I

U ovom ogledu "normalna znanost" oznaava istraivanje koje je vrsto utemeljeno na jednom ili vie prolih znanstvenih dostignua za koja neka odreena znanstvena zajednica priznaje da neko vrijeme ine temelj za daljnju znanstvenu praksu. Danas takvim dostignuima (iako rijetko u njihovu izvornom obliku) izvjetavaju znanstveni udbenici, elementarni i vii. Ti udbenici izlau glavninu prihvaenih teorija, ilustriraju mnoge ili sve uspjene primjene i usporeuju te primjene s opaanjima i pokusima. Prije nego to su te knjige postale popularne poetkom devetnaestog stoljea (ili ak kasnije u znanostima koje su tek nedavno sazrele), mnoga su poznata klasina djela ispunjavala slinu funkciju. Aristotelova Fizika, Ptolo-mejev Almagest, Newtonovi Principia i Optika, Franklinov Elektricitet, Lavoisierova Kemija i Lyellova Geologija - ova i mnoga druga djela sluila su odreeno vrijeme za implicitno definiranje legitimnih problema i metoda nekog istraivakog podruja za slijedee generacije praktiara. To je bilo mogue budui da su im bile zajednike dvije vane karakteristike. Njihovo je postignue bilo u dovoljnoj mjeri bez prethodnog uzora da bi privuklo ustrajnu skupinu sljedbenika iz suparnikih znanstvenih usmjerenja. Istodobno, bilo je dovoljno otvoreno da ostavi razne vrste problema otvorenima za redefiniranu skupinu praktiara da ih rjeava.

Postignua koja imaju te dvije karakteristike ubudue u nazivati "paradigmama", terminom koji je u bliskoj vezi s terminom "normalna znanost". Odluivi se za taj termin elio sam sugerirati da neki od prihvaenih primjera stvarne znanstvene prakse - primjera koji ukljuuju zakon, teoriju, primjenu i instrumentaciju zajedno - pruaju modele iz kojih potjeu posebne koherentne tradicije znanstvenog istraivanja. To su tradicije koje povjesniar opisuje u rubrikama kao to su

23


"ptolomejska astronomija" (ili "kopernikanska"), "aristotelovska dinamika" (ili "newtonovska"), "korpuskulama optika" (ili "optika valova"), itd. Prouavanje paradigmi, ukljuujui mnoge koje su u daleko veoj mjeri specijalizirane od upravo navedenih, jest ono to studenta uglavnom priprema za lanstvo u nekoj znanstvenoj zajednici. Budui da e se on ondje pridruiti ljudima koji su temelje svog podruja nauili iz istih konkretnih modela, njegova e kasnija praksa rijetko izazivati otvorena neslaganja oko fundamentalnih stvari. Oni ije se istraivanje zasniva na zajednikim paradigmama moraju se pridravati istih pravila i standarda za znanstvenu praksu. To pridravanje, kao i oito slaganje koju ono stvara, preduvjeti su za normalnu znanost, to jest za stvaranje i odravanje posebne istraivake tradicije.

Budui da e u ovom ogledu pojam paradigme esto predstavljati zamjenu za vei raspon dobro poznatih pojmova, mora se neto vie rei razlozima za njegovo uvoenje. Zato konkretno znanstveno dostignue, kao mjesto profesionalnog angamana, prethodi razliitim pojmovima, zakonima, teorijama i stavovima koji se iz njega mogu apstrahirati? U kojem je smislu paradigma fundamentalna jedinica za onoga tko prouava znanstveni razvoj, jedinica koju se ne moe svesti na logine atomske komponente koji bi mogli funkcionirati umjesto nje? Kada se u poglavlju V susretnemo s ovim i njima slinim pitanjima, odgovor e se pokazati temeljem za razumijevanje normalne znanosti i pridruenog pojma paradigmi. Ta apstraktnija rasprava zavisit e, meutim, ranijoj izloenosti primjerima normalne znanosti ili paradigmi u praksi. Oba ova povezana pojma bit e posebno razjanjena opaanjem da moe postojati i znanstveno istraivanje bez paradigmi, ili barem bez tako nedvosmislenih i obvezujuih kao to su ove spomenute. Stjecanje paradigme i ezoterinijeg tipa istraivanja koje ona doputa, znak je zrelosti u razvoju svakog znanstvenog podruja.

Prati li povjesniar tragove znanstvenih spoznaja bilo kojoj skupini povezanih pojava unatrag, on e se najvjerojatnije susresti s nekom manje vanom varijantom obrasca koji je ovdje ilustriran primjerom iz povijesti fizikalne optike. Dananji udbenici fizike pouavaju studenta da svjetlost ine fotoni, tj. kvantno-mehanike jedinice koje odraavaju neke karakteristike valova i neke karakteristike estica. Istraivanje se provodi na odgovarajui nain, ili - tonije reeno - u skladu s razraenijom i matematikom karakterizacijom iz koje je 24

Put ka normalnoj znanosti

ova uobiajena verbalizacija izvedena. Meutim, ovaj opis svjetlosti star je tek pola stoljea. Prije nego to su ga razvili Planck, Einstein i drugi poetkom ovog stoljea, udbenici fizike pouavali su da je svjetlost popreno kretanje valova, a takovo je poimanje potjecalo od paradigme izvedene iz radova optici Younga i Fresnela tijekom ranog devetnaestog stoljea. Osim toga, teorija valova nije bila prva teorija koju su prihvatili gotovo svi praktiari znanosti optici. Tijekom osamnaestog stoljea paradigmu za ovo podruje inila je Newtonova Optika, koja je tumaila da se svjetlost sastoji od materijalnih korpu-skula. Za razliku od prvih zastupnika teorije valova, fiziari su u to vrijeme ve traili dokaze pritisku koji nastaje kada se estice svjetla sudaraju s vrstim tijelima.1

Ovi preobraaji paradigmi fizikalne optike predstavljaju znanstvene revolucije, a uzastopni prijelazi sjedne na drugu paradigmu putem revolucije uobiajen su razvojni obrazac zrele znanosti. Takav obrazac, meutim, nije karakteristian za razdoblje prije Newtona, a ovdje nas zanima upravo taj kontrast. Od davnog antikog doba pa sve do sedamnaestog stoljea, niti jedno razdoblje nije iskazalo niti jedno jedino opeprihvaeno stajalite prirodi svjetlosti. Umjesto toga postojao je odreeni broj suparnikih kola i pod-kola, od kojih je veina prihvaala neku od varijanti epikurejske, aristotelovske ili platonovske teorije. Jedna je skupina smatrala da su svjetlost estice koje zrae iz materijalnih tijela; za drugu skupinu svjetlost je bila modifikacija medija koji se nalazi izmeu tijela i oka; trei su objanjavali svjetlost pomou interakcije tog medija s odreenim zraenjem iz samog oka, a osim toga postojale su i druge kombinacije i modifikacije. Svaka od tih kola crpila je svoju snagu iz odnosa prema nekoj metafizici i svaka je naglaavala - kao paradigmatika opaanja - poseban skup optikih pojava koje njezina teorija najbolje moe objasniti. S drugim opaanjima bavilo se pomou ad hoc razrada ili su ona ostajala kao znaajni problemi za daljnje istraivanje.2

Sve su ove kole u razliitim vremenima znaajno pridonijele skupu pojmova, pojava i tehnika iz kojih je Newton izveo prvu gotovo ope prihvaenu paradigmu za fizikalnu optiku. Svaka definicija znanstve-

1 Joseph Priestley, The History and Present State of Discoveries Relating to Vision,

Light and Colours, London, 1772., str. 385-390. 2 Vasco Ronchi, Historie de la lumire, prev. Jean Taton, Paris, 1956., poglavlja I-IV.

25


26

nika koja iskljuuje kreativnije lanove razliitih kola, iskljuit e i njihove suvremene nasljednike. Oni su bili znanstvenici. Meutim, svatko tko ispituje razvoj fizikalne optike prije Newtona ipak bi mogao opravdano zakljuiti da je - iako su praktiari u tom podruju bili znanstvenici - isti ishod njihove aktivnosti neto to je na razini nioj od znanosti. Budui da se nije mogao osloniti ni na kakav skup zajednikih uvjerenja, svaki se autor iz podruja fizikalne optike osjeao primoranim da svoje podruje izgrauje ponovo iz temelja. Dok se time bavio, izbor promatranja i pokusa koji e potkrijepiti njegove tvrdnje bio je relativno slobodan, budui da nije bilo nikakvog standardnog skupa metoda ili pojava za koje bi svaki autor iz podruja optike smatrao da ih mora upotrijebiti i objasniti. U takvim okolnostima dijalog meu objavljenim knjigama bio je esto u jednakoj mjeri usmjeren prema lanovima drugih kola, koliko i prema prirodi. Taj obrazac nije niti danas neuobiajen kod odreenog broja kreativnih podruja, a nije niti nespojiv sa znaajnim otkriem ili pronalaskom. To, meutim, nije obrazac koji je fizikalna optika dostigla nakon Newtona i koji je danas uobiajen u drugim prirodnim znanostima.

Povijest istraivanja elektriciteta u prvoj polovici osamnaestog stoljea konkretniji je i poznatiji primjer naina na koji se znanost razvija prije nego to dostigne svoju prvu univerzalno prihvaenu paradigmu. Tijekom tog razdoblja bilo je gotovo jednako toliko pogleda na prirodu elektriciteta, koliko je bilo vanih eksperimentatora u tom podruju, poput Hauksbeea, Graya, Desaguliersa, Du Faya, Nolletta, Watsona, Franklina i drugih. Svi njihovi brojni naini poimanja elektriciteta imali su neto zajedniko - djelomino su bili izvedeni iz jedne ili druge verzije mehaniko-korpuskularne filozofije koja je usmjeravala sva znanstvena istraivanja tog vremena. Osim toga, sva ta poimanja inila su dijelove stvarnih znanstvenih teorija, teorija koje su djelomino bile izvedene iz pokusa i opaanja i koje su jednim dijelom odreivale izbor i interpretaciju dodatnih problema do kojih se dolazilo tijekom istraivanja. Meutim, iako su svi pokusi bili iz podruja elektrike i iako je veina eksperimentatora itala radove svojih kolega, njihove su teorije bile samo priblino sline.3

3 Duane Roller i 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.; i I. B. Cohen, Franklin i


Rana skupina teorija, koja je slijedila praksu sedamnaestog stoljea, smatrala je privlaenje i dobivanje elektriciteta trenjem osnovnim elektrinim pojavama. Ova je skupina bila sklona odbijanje promatrati kao sekundarni efekt neke vrste mehanikog povratnog vezivanja i im vie odgoditi i raspravu i sustavno istraivanje novootkrivenog Grayovog efekta, elektrine provodljivosti. Drugi "elektriari" (njihov vlastiti termin) smatrali su da su privlaenje i odbijanje podjednako elementarne manifestacije elektriciteta, pa su svoje istraivanje tome prilagodili. (Zapravo, ta je skupina vrlo mala - ak niti Franklinova teorija nije nikada u potpunosti objasnila meusobno odbijanje dva negativno naelektrizirana tijela). Meutim, imali su isto toliko tekoa kao i prva skupina da istodobno objasne bilo koje osim najjednostavnijih efekata provoenja. Ti su efekti posluili kao ishodina toka novoj, treoj skupini, koja je elektricitetu eljela govoriti kao "fluidu" koji moe protjecati kroz provodnike, a ne "effluviumu", tj. neemu to istjee, odnosno zrai iz provodnika. Ova je skupina imala potekoa s usklaivanjem svoje teorije s odreenim brojem efekata privlaenja i odbijanja. Tek je rad Franklina i njegovih neposrednih sljedbenika pruio temelje za teoriju koja je s priblino jednakom lakoom uspjela objasniti gotovo sve te efekte i koja je, prema tome, mogla stvoriti i stvorila slijedeoj generaciji "elektriara" zajedniku paradigmu za istraivanje.

Ukoliko iskljuimo podruja kao to su matematika i astronomija, u kojima prve vrste paradigme potjeu iz pretpovijesti, te takva kao to je biokemija, koje nastaju razdvajanjem ili drugaijim kombiniranjem ve zrelih specijalnosti, situacije koje smo upravo spomenuli, povijesno su tipine. Iako to podrazumijeva moju ustrajnu primjenu neprimjerenog pojednostavljivanja koje povezuje jednu podulju povijesnu epizodu s jednim jedinim i pomalo proizvoljno izabranim imenom (na primjer, Newton ili Franklin), mislim da su slina funda-

Newton: An Inquiry into Spreculative Newtonian Experimental Science and Franklin s Work in Electricity as an Example Thereof, Philadelphia, 1956., poglavlja VII-XII. Za neke analitike detalje u odlomku koji slijedi u tekstu, dugujem jo neobjavljenom lanku mog studenta Johna L. Heilbrona. Dok taj rad ne bude objavljen, neto iri i precizniji pregled nastajanja Franklinove paradigme dio je rada T. S. Kuhn "The Function of Dogma in Scientific Research" u A .C. Crombie (ur.) "Symposium on the History of Science, University of Oxford, July 9-15, 1961.", to e objaviti Heinemann Educational Books, Ltd.

27


28

mentalna neslaganja karakterizirala, na primjer, prouavanje kretanja prije Aristotela i statike prije Arhimeda, prouavanje topline prije Blacka ili kemije prije Boylea i Boerhaavea, te povijesne geologije prije Huttona. U nekim dijelovima biologije - prouavanju nasljednosti na primjer - prve univerzalno prihvaene paradigme jo su novijeg datuma, a ostaje otvoreno pitanje koji su dijelovi drutvenih znanosti uope do sada i stvorili takve paradigme. Iz povijesti proizlazi zakljuak da je put do vrstog istraivakog suglasja iznimno naporan.

Povijest, meutim, isto tako navodi neke od razloga za potekoe na koje se nailazi na tom putu. U odsutnosti paradigme ili nekog kandidata za paradigmu, sve injenice koje bi mogle biti u vezi s razvojem znanosti izgledat e podjednako relevantno. Stoga prvobitno prikupljanje injenica predstavlja u puno veoj mjeri sluajan izbor, nego prikupljanje injenica koje nam je poznato iz kasnijih razdoblja znanstvenog razvoja. tovie, u nedostatku razloga za traenje nekog posebnog oblika za neku vrstu manje poznate informacije, prvobitno prikupljanje injenica obino se ograniavalo na bogatstvo podataka koji su ve na raspolaganju. Zaliha injenica do koje se dolazi sadri one injenice koje su dostupne uobiajenom promatranju i eksperimentu, zajedno s nekim ezoterinijim podacima do kojih se moe doi iz ve dobro utemeljenih struka, kao to su medicina, izrada kalendara i metalurgija. Budui da su zanati lako pristupaan izvor injenica koje inae obino ne bi bile otkrivene, tehnologija je esto igrala vitalnu ulogu u nastajanju novih znanosti.

Iako je ova vrsta prikupljanja injenica bila vana za nastanak mnogih vanih znanosti, netko tko istrauje recimo Plinijeve enciklopedijske spise ili Baconove prirodne povijesti iz sedamnaestog stoljea otkrit e da se u takvom prikupljanju kriju nevolje. Literaturu koja nastaje ustruavamo se nazvati znanstvenom. Baconove "povijesti" topline, boje, vjetra, rudarstva i tako dalje, pune su informacija od kojih su neke malo poznate. Meutim, te povijesti niu injenice koje e se kasnije pokazati rasvjetljavajuima (grijanje uz pomo smjese) i one druge (npr. toplina hrpe gnojiva) koje e neko vrijeme ostati previe sloene da bi se uope integrirale u teoriju.4 Osim toga, 4 Usporedite skicu za prirodnu povijest topline u Baconovom Novum Organum,

Vol. VIII The Works of Francis Bacon, ur. J. Spedding, R.L. Ellis i D. D. Heath, New York 1869., str. 179-203.


budui da svaki opis mora biti djelomian, tipina prirodna povijest iz svojih vrlo pomnih pregleda izostavlja upravo one detalje koji e za znanstvenike kasnijih razdoblja predstavljati izvore vanih spoznaja. Na primjer, gotovo niti jedna od ranih "povijesti" elektriciteta ne spominje da ljuske itnog zrnja privuene protrljanim staklenim tapom ponovo odskau od tog tapa. Izgledalo je da je to mehaniki, a ne elektriki efekt.5 Osim toga, budui da prosjeni skuplja injenica rijetko kad ima vremena ili sredstava biti kritian, prirodne povijesti esto suprotstavljaju opise poput gornjeg i neke druge opise, kao npr. grijanje uz pomo antiperistaze (ili pomou hlaenja), koje danas nikako ne moemo potvrditi.6 Vrlo su rijetki sluajevi - kao na primjer antika statika, dinamika i geometrijska optika - kada injenice skupljene s tako malo usmjeravanja od strane prethodno uspostavljene teorije govore s dovoljno jasnoe da bi dozvolile nastajanje prve paradigme.

To je situacija koja stvara kole karakteristine za rane stupnjeve razvoja neke znanosti. Nijednu prirodnu povijest nije mogue interpretirati ukoliko ne postoji barem neka implicitna koliina isprepletenih teorijskih i metodolokih uvjerenja koja omoguuju selekciju, procjenu i kritiku. Ako taj skup uvjerenja nije ve implicitan u zbiru injenica (a tada imamo na raspolaganju vie od "obinih injenica"), on mora biti unijet izvana, moda putem vladajue metafizike, neke druge znanosti, osobnog ili povijesnog sluaja. Stoga nije udo da se na ranim stupnjevima razvoja svake znanosti razni znanstvenici suoavaju s istim rasponom pojava, iako ne nuno istih pojava, te ih opisuju i interpretiraju na razliite naine. Ono to je zauujue - a i jedinstveno u svim podrujima koja zovemo znanou - jest to to ta prvobitna razilaenja uglavnom nestaju.

Razilaenja prvo nestaju u vrlo velikoj mjeri, a potom i posve. tovie, njihovo je nestajanje obino uzrokovano trijumfom neke od pre-paradigmatikih kola, koja je zbog svojih vlastitih karakteristinih 5 Roller i Roller, op. cit., str. 14,22,28,43. Tek poslije rada navedenog u posljednjem

od ovih citata, efekti odbijanja postali su ope priznati kao nedvosmisleno elektrini.

6 Bacon, op. cit. str 235, 337, kae: "Mlaka voda lake se smrzava od sasvim

hladne". Djelomino objanjenje ove neobine napomene vidi u Marshall Clagett, Giovanni Marliani and Late Medieval Physics, New York, 1941., pogl. IV.

29

Struktura znanstvenih revolucija _ _

30

uvjerenja i predrasuda naglaavala samo jedan poseban dio preglomazne poetne zalihe informacija. Oni "elektriari" koji su mislili da je elektricitet fluid i koji su posebno naglaavali provoenje, izvanredan su primjer za to. Voeni tim uvjerenjem koje je jedva moglo izai na kraj s poznatom mnogostrukou efekata privlaenja i odbijanja, nekoliko je ljudi dolo na zamisao da elektrini fluid zatvori u boce. Izravan plod njihovih napora bila je Leydenska boca, sprava koju moda nikada ne bi otkrio netko tko metodom sluajnosti ispituje prirodu, ali su je zapravo nezavisno jedan od drugog razvila barem dva istraivaa u ranim etrdesetim godinama osamnaestog stoljea.7 Gotovo od samog poetka svojih istraivanja elektriciteta Franklin je bio osobito zainteresiran za objanjenje tog neobinog i u toj situaciji posebno rasvjetljujueg dijela sprave. Njegov uspjeh priskrbio je najuvjerljivije argumente koji su njegovu teoriju uinili paradigmom, iako se radilo paradigmi koja nije mogla objasniti sve poznate sluajeve elektrinog odbijanja.8 Da bi bila prihvaena kao paradigma, teorija mora izgledati boljom od suparnikih, ali ne mora (nikad to i ne ini) objasniti sve injenice s kojima se moe suoiti.

Ono to je fluidna teorija elektriciteta uinila za podskupinu koja ju je slijedila, Franklinova je paradigma kasnije uinila za cijelu skupinu "elektriara". Fluidna je teorija predlagala pokuse koje vrijedi provesti i koje ne vrijedi provesti, budui da su usmjereni na sekundarne ili oito previe sloene manifestacije elektriciteta. Paradigma je, meutim, taj posao obavila puno djelotvornije, djelomino zbog toga to je zavretak rasprave izmeu kola oznaio okonanje neprekidnog ponavljanja osnovnih stvari, a djelomino stoga to je povjerenje da su na pravom tragu ohrabrilo znanstvenike da se odlue za preciznije, ezoterinije i zahtjevnije naine rada.9 Osloboena zanimanja za bilo 7 Roller i Roller, op. cit., str. 51-54.

8 Problematian sluaj bilo je uzajamno odbijanje tijela negativnog naboja; vidi

Cohen, op. cit., str. 491-494, 531-543. 9 Valja primijetiti da prihvaanje Franklinove teorije nije posve okonalo sve rasprave.

Robert Symmer je 1759. predloio dvofluidnu verziju te teorije i dugo godina poslije toga "elektriari" su bili podijeljeni oko toga je li elektricitet jedan fluid ili dva. Meutim rasprave tom pitanju samo potvruju ono to je reeno nainu na koji jedno ope priznato postignue ujedinjuje profesiju, lako su se i nadalje razlikovali u miljenjima "elektriari" su ubrzo zakljuili da nikakvi pokusi ne mogu ukazati na razlike izmeu te dvije teorije, te da su one prema tome ekvivalentne.


31

kakve i sve elektrine pojave, ujedinjena se skupina "elektriara" mogla mnogo detaljnije pozabaviti izabranim pojavama, smiljajui posebnu opremu za svoju zadau i koristei je tvrdoglavije i sustavnije nego to su to "elektriari" ikada ranije inili. Prikupljanje injenica i artikulacija teorije postale su krajnje usmjerene aktivnosti. U skladu s tim, djelotvornost i uspjenost elektrinog istraivanja su se poveavale, potkrepljujui drutvenu verziju metodoloke izreke Francisa Bacona: "Istina se lake raa iz pogreke nego iz zbrke."1 0

U slijedeem emo se odlomku baviti prirodom ovog krajnje usmjerenog ili na paradigmi zasnovanog istraivanja, ali prije toga moramo primijetiti kako nastajanje paradigme utjee na strukturu skupine znanstvenika koja se tim podrujem bavi. Tijekom razvoja neke prirodne znanosti, u trenutku kad pojedinac ili skupina prvi put izvedu sintezu koja moe privui veinu praktiara iz slijedee generacije, starije se kole poinju postupno gasiti. Njihovo je iezavanje djelomino uzrokovano prijelazom lanova na novu paradigmu. Uvijek meutim ima ljudi koji su odani raznim starijim gleditima i bivaju izbaeni iz struke, koja potom ignorira njihov rad. Nova paradigma povlai za sobom novu i strou definiciju odreenog podruja. Oni koji joj ne ele ili ne mogu prilagoditi svoj rad, osueni su na nastavak rada u izolaciji ili pridruivanje nekoj drugoj skupini.11 Povijesno gledano, oni su esto ostajali u odjelima za filozofiju, koji su iznjedrili mnogo posebnih znanosti. Kao to ukazuju ove naznake, upravo

Poslije toga obje su kole mogle iskoristiti i iskoristile su sve prednosti koje im je pruala Franklinova teorija (ibid., str. 543-546, 548-554).

10 Bacon, op. cit.

11 Povijest elektriciteta prua izvrstan primjer koji se moe nai pogledamo li karijere Priestleya, Kelvina i drugih. Franklin izvjetava da je Nollet, koji je sredinom stoljea bio najutjecajniji meu elektriarima s kontinenta, "doivio da vidi sebe kao posljednjeg od svoje Sekte, uz gospodina B., svog uenika i izravnog sljedbenika" (Max Farrad (ur.), Benjamin Franklin 's Memoirs, Berkeley, California, 1949., str. 384-386). Meutim, jo je zanimljivije ustrajavanje cijelih kola u uvjetima sve vee izolacije od struke i znanosti. Uzmite, recimo, sluaj astrologije, koja je nekad bila integralni dio znanosti. Ili, uzmite produavanje u kasnom 18. i 19. stoljeu tradicije tzv. "romantine" kemije, koja je prije toga bila potovana. To je tradicija kojoj je raspravljao Charles C. Gillispie u "The Encyclopdie and the Jacobin Philosophy of Science: A Study in Ideas and Cosequences ", Critical Problems in the History of Science", ur. Marshall Clagett, Madison, Wis., 1959., str. 255-289 i "The Formation of Lamarck's Evolutionary Theory", Archives Internationales d'histori des sciences, XXXVII, 1956., str. 323-338.


32

prihvaanje jedne paradigme jest ono to pretvara neku skupinu, koja je do tada bila zainteresirana samo za prouavanje prirode, u struku ili barem disciplinu. U znanostima (iako ne u podrujima kao to su medicina, tehnologija i pravo, iji je osnovni razlog postojanja vanjska potreba drutva) su osnivanje posebnih asopisa, formiranje strunih udruenja i polaganje prava na posebno mjesto u nastavnom programu, obino bili povezani s prvim prihvaanjem neke paradigme od strane neke skupine. Ovo je bio sluaj - u najmanju ruku - od vremena prije jednog i pol stoljea, kada se razvio institucionalni obrazac znanstvene specijalizacije i novijeg vremena kada je specijalizacija sama po sebi postala prestinom.

Stroa definicija znanstvene skupine ima druge posljedice. Kad je znanstvenik u mogunosti da neku paradigmu prihvati kao sigurnu, njemu u njegovu temeljnom radu nisu potrebni pokuaji ponovnog izgraivanja tog podruja poinjanjem od prvih naela i opravdavanjem svakog uvedenog pojma. To se moe prepustiti piscu udbenika. Kad je, meutim, udbenik ve na raspolaganju, tada kreativni znanstvenik moe poeti svoje istraivanje ondje gdje udbenik prestaje i tako se usredotoiti iskljuivo na najsuptilnije i najezoterinije aspekte prirodnih pojava kojima se njegova skupina bavi. Usporedo s tim, njegova istraivaka priopenja poet e se mijenjati na naine ija je evolucija premalo prouavana, ali iji su suvremeni krajnji proizvodi svima oiti i u odnosu na mnoge predstavljaju pritisak. Njegova istraivanja vie nee biti - kao to je to ranije bilo uobiajeno - pretoena u knjige koje se poput Franklinovih Eksperimenata... elektricitetu ili Dar-winova Porijekla vrsta obraaju svakome tko bi mogao biti zainteresiran za predmet odreenog podruja. Umjesto toga, ona e se obino pojavljivati u vidu kratkih lanaka koji se obraaju samo kolegama strunjacima, ljudima ije se poznavanje paradigme moe pretpostaviti i za koje se ispostavi da su jedini koji su sposobni proitati lanke koji su njima i namijenjeni.

U znanostima dananjice knjige su obino ili udbenici ili retro-spektivne refleksije nekom od aspekata znanstvenog ivota. Znanstvenik koji napie jednu takvu knjigu s veom vjerojatnou moe oekivati da e njegov struni ugled biti okrnjen, nego da e porasti. Samo na ranijim, pred-paradigmatikim stupnjevima razvoja razliitih


znanosti, knjiga je, u pravilu, imala onaj odnos prema profesionalnom dostignuu koji je jo uvijek zadrala u nekim drugim stvaralakim podrujima. Samo u onim podrujima u kojima se jo uvijek odrala knjiga kao sredstvo komunikacije, sa ili bez lanka, obrisi profesionalizacije jo su uvijek tako labavo ocrtani da se laik moe nadati da prati proces ukoliko ita izvorna izvijea praktiara. U matematici i astronomiji, istraivaka su izvijea jo u antici prestala biti razumljiva itateljima s opom naobrazbom. U dinamici je na slian nain istraivanje postalo ezoterino u kasnom srednjem vijeku i samo je na kratko ponovo postiglo opu razumljivost tijekom ranog sedamnaestog stoljea, kad je nova paradigma zamijenila onu koja je usmjeravala srednjovjekovno istraivanje. to se laika tie, elektrino je istraivanje jo prije kraja osamnaestog stoljea poelo zahtijevati prevoenje, a veina drugih podruja fizike znanosti prestala je biti openito dostupna u devetnaestom stoljeu. Sline se promjene tijekom ista dva stoljea mogu opaziti i u razliitim podrujima biolokih znanosti. U nekim podrujima drutvenih znanosti one se, po svoj prilici, dogaaju danas. Iako je postalo uobiajeno - a to je svakako u redu - osuivati proirivanje jaza koji profesionalnog znanstvenika razdvaja od njegovih kolega u drugim podrujima, premalo je panje posveeno vanoj vezi izmeu tog jaza i mehanizma koji je svojstven znanstvenom napretku.

Jo od drevnih razdoblja jedno je podruje istraivanja za drugim prelazilo razdjelnicu izmeu onoga to bi povjesniar mogao nazvati njegovom znanstvenom pretpovijeu i njegovom pravom povijeu. Ovi prijelazi u zrelo doba rijetko su kada bili tako iznenadni ili tako nedvosmisleni, kao to bi se moda moglo zakljuiti iz moje nuno shematske rasprave. Oni meutim nisu bili niti povijesno postupni, odnosno istoga trajanja kao cjelokupni razvoj onih podruja u okviru kojih su se odvijali. Autori koji su pisali elektricitetu imali su tijekom prva etiri desetljea osamnaestog stoljea daleko vie informacija elektrinim pojavama od njihovih prethodnika iz esnaestog stoljea. Tijekom pola stoljea nakon 1740. godine, malo je novih vrsta elektrinih pojava dodano njihovim popisima. Meutim, spisi elektrici Cavendisha, Coulomba i Volte u zadnjoj treini osamnaestog stoljea na vane naine djeluju udaljeniji od spisa Graya, Du Faya ili ak

3 3


Franklina, nego spisi ovih elektrinih izumitelja osamnaestog stoljea u odnosu na spise iz esnaestog stoljea.12 Negdje izmeu 1740. i 1780. godine "elektriari" su prvi put bili u situaciji u kojoj su temelje svoje znanosti mogli smatrati sigurnima. Od tog trenutka oni su krenuli na konkretnije i manje poznate probleme, pa su potom svojim rezultatima sve vie izvjetavali u lancima upuenim drugim "elektriarima", nego u knjigama upuenim ljudima s naobrazbom openito. Kao skupina oni su postigli ono to su astronomi stekli u stara vremena, prouavatelji kretanja u srednjem vijeku, fizike optike u kasnom sedamnaestom, a povijesne geologije u ranom devetnaestom stoljeu. Oni su, dakle, postigli paradigmu koja se pokazala sposobnom usmjeriti istraivanje cijele skupine. Izuzmemo li prednost pogleda unatrag, teko je nai drugi kriterij koji neko podruje tako jasno proglaava znanou.

12 Post-franklinovski razvoj ukljuuje ogromno poveanje osjetljivosti detektora naboja, prve pouzdane i proirene tehnike za mjerenje naboja, evoluciju pojma kapaciteta i njegov odnos prema novo usavrenom pojmu elektrinog napona, kao i kvantifikaciju elektrostatike sile. svemu ovome vidi Roller i Roller, op. cit.,str. 61-81; W. C. Walker: "The Detection and Estimation of Electric Charges in the Eighteenth Century", Annals of Science, I, 1936., str. 66-100 i Edmund Hoppe, Geschichte der Elektrizitt, Leipzig 1884., dio I, poglavlja III-IV.

34

III

P R I R O D A N O R M A L N E Z N A N O S T I

Kakva je onda priroda onog profesionalnijeg i ezoterinijeg istraivanja koje doputa prihvaanje jedne paradigme od strane skupine znanstvenika? Ako paradigma predstavlja rad uinjen jednom zauvijek, koji su to problemi koje ona ostavlja jedinstvenoj skupini za rjeavanje? Ova e pitanja izgledati jo akutnijima primijetimo li sada oblik u kojem dosad primijenjeni termini mogu zavesti u pogrenom smjeru. U svojoj ustaljenoj uporabi paradigma je prihvaeni model ili obrazac i taj mi je aspekt njezinog znaenja omoguio da - nemajui prikladnijeg izraza - ovdje upotrijebim rije "paradigma". Ali, uskoro e postati jasno da onaj smisao rijei "model" i "obrazac" koji doputa tu primjenu, nije ba onaj koji je uobiajen u definiranju paradigme. U gramatici, na primjer, "amo, amas, amat" predstavlja paradigmu zbog toga to prikazuje obrazac koji e biti primijenjen prigodom mijenjanja velikog broja drugih latinskih glagola kao na primjer "laudo, laudas, laudat". U ovoj standardnoj primjeni paradigma funkcionira na nain da doputa ponavljanje primjera od kojih svaki u naelu moe posluiti kao njezina zamjena. U znanosti je, naprotiv, paradigma rijetko predmetom ponavljanja. Umjesto toga ona je, kao i prihvaena sudska presuda u obiajnom pravu, objekt daljnje artikulacije i specifikacije pod novim i stroim uvjetima.

Da bismo shvatili kako to moe biti tako, moramo uvidjeti da paradigma u vrijeme svog prvog pojavljivanja moe u smislu opsega i preciznosti biti vrlo ograniena. Paradigme stjeu svoj status zbog toga to su uspjenije od svojih suparnika u rjeavanju nekoliko problema koje je odreena skupina praktiara prepoznala kao akutne. Biti uspjeniji, meutim, ne znai biti sasvim uspjean u rjeavanju jednog jedinog problema, a niti prepoznatljivo uspjean u rjeavanju velikog broja problema. Uspjeh jedne paradigme - bez obzira na to

35


36

radilo se Aristotelovoj analizi kretanja, Ptolomejevim izraunima planetarne pozicije, Lavoisierovoj primjeni ravnotee ili Maxwellovoj matematizaciji elektromagnetskog polja - na poetku u velikoj mjeri obeava uspjeh koji se moe otkriti u izabranim i jo uvijek nepotpunim primjerima. Normalna znanost sastoji se u ispunjavanju tog obeanja, ispunjavanju koje se postie proirivanjem znanja injenicama koje paradigma prikazuje osobito znakovitima, te poveavanjem stupnja podudarnosti izmeu tih injenica i onih predvianja koja se dobivaju temeljem paradigme, kao i daljnjom artikulacijom same paradigme.

Malo je ljudi koji se ne bave nekom zrelom znanou, a koji mogu shvatiti koliko je doraivanja potrebno paradigmi i koliko taj rad moe biti privlaan. A to su stvari koje treba razumjeti. Postupci dotjerivanja ono su to zaokuplja veinu znanstvenika tijekom cijele njihove karijere. Ti postupci ine ono to ovdje nazivam normalnom znanou. Promatrano izbliza, bilo povijesno ili u suvremenom laboratoriju, takav pothvat izgleda kao pokuaj da se priroda stavlja u prethodno oblikovanu i relativno krutu ladicu koju paradigma stavlja na raspolaganje. Izazivanje novih vrsta pojava nije ak niti djelomian cilj normalne znanosti; zapravo, one pojave koje ne odgovaraju odreenoj ladici, esto se niti ne opaaju. Znanstvenici osim toga ne tee stvaranju novih teorija, a esto su netolerantni prema teorijama koje su drugi postavili.1 Umjesto toga, znanstveni rad u okvirima normalne znanosti usmjerenje ka artikulaciji onih pojava i teorija koje donosi ve sama paradigma.

Ovo su moda slabosti. Podruja koja istrauje normalna znanost, razumije se, malena su; pothvat kojem upravo raspravljamo ima drastino ogranienu viziju. Meutim, ogranienja koja potjeu iz povjerenja u jednu paradigmu pokazuju se bitnima za razvoj znanosti. Usredotoujui panju na mali raspon relativno ezoterinih problema paradigma prisiljava znanstvenike da neki dio prirode istrae tako detaljno i duboko, kako bi inae bilo nezamislivo. U normalnu je znanost ugraen mehanizam koji osigurava oslobaanje od onih ogranienja koja sputavaju istraivanja uvijek kad paradigma - iz koje ta ogranienja potjeu - prestane uinkovito funkcionirati. U tom

1 Bernard Barber, "Resistance by Scientists to Scientific Discovery", Science,

CXXXIV, str. 596-602.

Priroda normalne znanosti

trenutku znanstvenici se poinju drugaije ponaati, a priroda njihovih istraivakih problema poinje se mijenjati. U meuvremenu, meutim, dok je paradigma uspjena, struka e rijeiti probleme koje bi njezini lanovi teko mogli zamisliti i u koje se nikad ne bi niti uputali da nije odanosti paradigmi. Barem dio tih postignua uvijek se pokae trajnim.

Da bih jasnije pokazao to se podrazumijeva pod normalnim istraivanjem, odnosno istraivanjem koje se zasniva na paradigmi, dopustite da pokuam klasificirati i ilustrirati one probleme od kojih se normalna znanost uglavnom i sastoji. Da bih bio praktiniji, sada u teorijsku aktivnost ostaviti po strani i poeti s prikupljanjem injenica, to znai s pokusima i promatranjima opisanim u onim tehnikim asopisima putem kojih znanstvenici izvjeuju svoje kolege rezultatima svojih neprekidnih istraivanja. kojim aspektima prirode znanstvenici najee izvjeuju? to odreuje njihov izbor? Budui da najvei dio znanstvenog promatranja trai mnogo vremena, opreme i novaca, to motivira znanstvenike da do kraja slijede svoj izbor?

Mislim da postoje samo tri normalna fokusa za injenino znanstveno istraivanje, a oni se ne razlikuju ni uvijek, ni trajno. Prvo, imamo onaj razred injenica za koje je paradigma pokazala da posebno mnogo govore prirodi stvari. Primjenjujui ih u rjeavanju problema, paradigma ih je uinila vrijednima preciznijeg odreivanja i odreivanja u veoj raznovrsnosti situacija. U nekom vremenskom razdoblju, ta su znaajna injenina odreenja ukljuivala: u astronomiji - poloaj i veliinu zvijezda, razdoblje pomraenja binarnih zvijezda i planeta; u fizici - specifine teine i sposobnosti zgunjavanja materijala, valne duljine i spektralne intenzitete, elektrine provodljivosti i kontaktne potencijale; te u kemiji - sastav i kombiniranje teina, toke vrenja i kiselost otopina, strukturalne formule i optike aktivnosti. Pokuaji poveavanja tonosti i dosega u kojem su ove injenice poznate zauzimaju znaajan dio literature u eksperimentalnoj i promatrakoj znanosti. Posebni sloeni ureaji bili su uvijek ponovo konstruirani u te svrhe, a smiljanje, konstrukcija i razvijanje tih ureaja zahtijevalo je prvorazredni talent, mnogo vremena i znaajnu financijsku potporu. Sinhrotroni i radio-teleskopi samo su najnoviji primjeri toga kako su daleko istraivai spremni ii ako ih neka paradigma uvjerava da su injenice za kojima tragaju vane. Od Tycho Brachea do E.O.

37


38

Lawrencea, neki su znanstvenici stjecali svoj ugled ne zbog toga to bi njihova otkria donosila neto novoga, ve zbog svoje preciznosti, pouzdanosti i domaaja onih metoda koje su razvili za ponovo odreivanje neke ranije ve poznate vrste injenica.

Drugi uobiajeni - ali manji - razred injeninih odreenja usmjeren je na one injenice koje se, iako esto bez mnogo unutranjeg zanimanja, mogu izravno usporediti s predvianjima iz paradigmatike teorije. Kao to emo vidjeti uskoro, kad panju preusmjerim s eksperimentalnih na teorijske probleme normalne znanosti, rijetko kad ima mnogo podruja u kojima jedna znanstvena teorija, posebno ukoliko je naznaena u preteito matematikom obliku, moe biti neposredno usporeena s prirodom. Samo su tri takva podruja jo uvijek pristupana Einsteinovoj opoj teoriji relativnosti.2 tovie, ak i u onim podrujima gdje je mogua, primjena esto zahtjeva teorijske i eksperimentalne aproksimacije koje ozbiljno ograniavaju suglasnost koja bi se mogla oekivati. Poboljavanje te suglasnosti i pronalaenje novih podruja u kojima je uope mogue demonstrirati slaganje predstavlja neprekidan izazov vjetini i mati eksperimentatora i promatraa. Posebni teleskopi za demonstriranje kopernikanskog predvianja godinje paralakse; Atwoodov stroj, prvi put izumljen gotovo itavo stoljee poslije Principia kako bi dao prvu nedvosmislenu potvrdu Newtonovog drugog zakona; Foucaultov ureaj za dokazivanje da je brzina svjetlosti vea u zraku nego u vodi; ili ogromni scintilacijski broja smiljen za demonstraciju postojanja neutrina -ovi i mnogi drugi njima slini ureaji predoavaju neizmjeran napor i domiljatost koji su bili nuni da bi se priroda i teorija dovele u sve bliu i bliu suglasnost.3 Taj pokuaj dokazivanja slaganja predstavlja

2 Jedina dugotrajnija toka provjere koja je jo uvijek ope priznata jest precesija

Merkurovog perihelija. Crveni pomak u svjetlosnom spektru s udaljenih zvijezda moe se izvesti iz razmatranja elementarnijih od ope relativnosti, a isto je mogue za skretanje zraka svjetlosti oko Sunca, to je trenutno donekle sporno. U svakom sluaju, mjerenja ove druge pojave ostaju dvosmislena. Jedna dodatna toka provjere moda je uspostavljena tek nedavno: gravitacijsko pomicanje Mossbauerovog zraenja. Vjerojatno e uskoro biti i drugih toaka provjere u ovom sada aktivnom podruju koje je dugo vremena bilo uspavano. Suvremeni saeti pregled ovoga problema vidjeti u L. I. Schiff "A Report on the NASA Conference on Experimental Tests of Theories of Relativity", Physics Today, XIV, 1961., str. 42-48.


drugi tip normalnog eksperimentalnog rada koji je u ak oitijoj zavisnosti od paradigme nego onaj prvi. Postojanje odreene paradigme postavlja problem koji valja rijeiti; paradigmatika teorija esto je neposredno ukljuena u smiljanje ureaja koji taj problem trebaju rijeiti. Bez Principia, na primjer, mjerenja uinjena pomou Atwo-odovog stroja ne bi uope nita znaila.

Trei razred eksperimenata i promatranja iscrpljuje, po mom miljenju, aktivnost prikupljanja injenica u normalnoj znanosti. On se sastoji od empirijskog rada poduzetog kako bi se artikulirala paradigmatika teorija, rijeile neke od njezinih zaostalih neodreenosti i da bi se omoguilo rjeavanje problema na koje je ona prethodno ukazala. Ovaj razred pokazao se najvanijim od svih, a njegov opis trai podjelu na podvrste. U znanostima koje su u veoj mjeri matematike od drugih, neki od eksperimenata iji je cilj artikulacija usmjereni su na odreivanje fizikih konstanti. Newtonovo djelo, na primjer, ukazivalo je na to da bi sila izmeu dvije jedinica mase na jedinici udaljenosti bila ista za sve vrste tvari u svim poloajima u svemiru. Meutim, njegovi su se vlastiti problemi mogli rijeiti ak i bez procjenjivanja veliine ovog privlaenja, odnosno univerzalne gravitacijske konstante; cijelo stoljee nakon Principia, nitko drugi nije izumio ureaj koji je u stanju odrediti tu konstantu, niti je glasovito Cavendishovo odreenje devedesetih godina osamnaestog stoljea bilo posljednje. Zbog njezinog sredinjeg poloaja u teoriji fizike, poboljane vrijednosti gravitacijske konstante bile su sve do danas predmetom ponovljenih napora jednog broja istaknutih eksperimentatora.4 Drugi primjeri istovrsnog neprekidnog rada jesu odreivanje astronomske jedinice, Avogadrovog broja, Jouleovog koeficijenta, 3 Dva paralaksna teleskopa vidi u Abraham Wolf, A History of Science, Technology

and Philosophy in the Eighteenth Century, drugo izdanje, London, 1952., str. 103-105. Atwoodov stroj vidi u . R. Hanson, Patterns of Discovery, Cambridge, 1958., str. 100-102,207-208. Posljednja dva dijela posebnog ureaja vidi u M. L. Foucault, "Mthode gnrale pour mesurer la vitesse de la lumire dans l'air et les milieux transparents. Vitesses relatives de la lumire dans l'air et dans l'eau...", Comptes rendus...de l'Acadmie des Sciences. XXX, 1850., str. 551-560; i C. L. Cowan, Jr. et al. "Detection of the Free Neutrino: A Confirmation", Science, CXXIV, 1956., str. 103-104.

4 J. H. P(oynting) prikazuje preko dvadeset mjerenja gravitacijske konstante izmeu

1741. i 1901. U "Gravitation Constant and Mean Density of the Earth", Encyclopaedia Britanica, 11. izdanje, Cambridge, 1910-1911., XII, str. 385-389.

39

Struktura znanstvenih revolucija _ _ _ _

40

naboja elektrona i tako dalje. Malo bi koji od ovih obimnih napora bio zamiljen, a nijedan ostvaren bez paradigmatike teorije koja definira problem i jami postojanje stabilnog rjeenja.

Napori s ciljem artikulacije neke paradigme ne ograniavaju se, meutim, na odreivanje univerzalnih konstanti. Ti napori mogu, recimo, isto tako biti usmjereni na kvantitativne zakone: Boyleov zakon koji povezuje tlak plina sa zapreminom, Coulombov zakon elektrinog privlaenja i Jouleova formula koja povezuje proizvedenu toplinu s elektrinim otporom i strujom, svi spadaju u ovu kategoriju. Moda nije oito da paradigma predstavlja preduvjet za otkrivanje takvih zakona kao to su ovi. esto ujemo da su takvi zakoni pronaeni ispitivanjem mjerenja koja su bila poduzeta radi mjerenja, a bez teorijskog angamana. Povijest, meutim, ne prua nikakvu podrku tako ekstremno baconovskoj metodi. Boyleovi eksperimenti nisu bili zamislivi (a da su bili zamiljeni dobili bi ili drugaiju ili uope ne bi dobili interpretaciju), sve dok zrak nije shvaen kao elastini fluid na koji se mogu primijeniti svi razraeni pojmovi hidrostatike.5 Coulombov uspjeh zavisio je od njegovog konstruiranja posebnih ureaja za mjerenje sile izmeu toaka naboja. (Oni koji su ranije mjerili elektrine sile primjenom obinih pladnjeva vage ili sl., nisu pronali nikakvu dosljednu ili jednostavnu nepravilnost.) No ta je zamisao zavisila prethodnom prepoznavanju injenice da svaka estica elektrinog fluida djeluje na svaku drugu na nekoj udaljenosti. Upravo za takvom silom izmeu takvih estica - jednom silom za koju se moglo sigurno pretpostaviti da je jednostavna funkcija udaljenosti - tragao je Coulomb.6 Jouleovi pokusi mogu se takoer upotrijebiti kao ilustracija kako kvantitativni zakoni nastaju kroz artikulaciju paradigme. Zapravo, veza izmeu kvalitativne paradigme i kvantitativnog zakona tako je opa i bliska da se od vremena Galilea do takvih zakona esto dolazilo korektnim nagaanjem uz pomo 5 Puna transplantacija hidrostatikih pojmova u pneumatiku, vidi u The Physical

Treatises of Pascal, prijevod I.H.B. Spiers i A.G.. Spiers, s uvodom i primjedbama F. Barryja, New York, 1937. Torricellijevo izvorno uvoenje ovog paralelizma ("ivimo uronjeni na dnu oceana elementa zraka"), javlja se na stranici 164. Njegov brzi razvoj izloen je u spomenutim dvjema glavnim raspravama.

6 Duane Roller i 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., str 66-68.


paradigme godinama prije nego to je mogao biti izmiljen ureaj za njihovo eksperimentalno odreivanje.7

Konano, postoji i trea vrsta pokusa koja tei ka artikuliranju neke paradigme. U veoj mjeri nego drugi, ova vrsta pokusa moe biti slina istraivanju, a prevladava posebno u onim znanostima koje se vie bave kvalitativnim nego kvantitativnim aspektima prirodne nepravilnosti. Paradigma koja je razvijena za neki skup pojava, esto je dvosmislena u svojoj primjeni na druge blisko povezane skupove pojava. Tada su nuni eksperimenti da bi se obavio odabir izmeu alternativnih naina primjene odreene paradigme na novo podruje interesa. Tako su se, na primjer, paradigmatike primjene kalorike teorije odnosile na grijanje i hlaenje pomou mjeavina i promjene agregatnog stanja. Toplina, meutim, moe biti osloboena ili apsorbirana na mnoge druge naine - na primjer kemijskom kombinacijom, trenjem, sabijanjem ili apsorpcijom nekog plina - a na svaku od tih drugih pojava odreena teorija moe biti primijenjena na nekoliko naina. Da vakuum, na primjer, ima kapacitet za zagrijavanje, grijanje sabijanjem moglo bi se objasniti kao rezultat mijeanja plina i praznog prostora. Ili, moglo bi se pripisati promjeni specifine topline plinova promjenom tlaka. Osim ovog, bilo je i nekoliko drugih objanjenja. Mnogi su eksperimenti poduzeti kako bi se ove razliite mogunosti razradile i diferencirale; svi ti eksperimenti nastali su iz kalorike teorije kao paradigme i svi su je koristili u smiljanju eksperimenata, kao i u interpretaciji rezultata.8 Kad je pojava zagrijavanja sabijanjem jednom ustanovljena, svi daljnji eksperimenti na tom podruju bili su na taj nain zavisni paradigmi. Imamo li pojavu, kako se drugaije moe izabrati eksperiment koji e je razjasniti?

Okrenimo se sada teorijskim problemima normalne znanosti, koji se priblino mogu podijeliti na iste razrede kao i oni eksperimentalni promatraki. Dio normalnog teorijskog rada, iako samo jedan mali dio, sastoji se jednostavno u primjeni postojee teorije za predvianje injenine informacije od unutranjeg znaaja. Konstruiranje astronomskih efemerida, izraunavanje karakteristika lea, krivulje za

7 Za primjere vidi T. S. Kuhn "The Function of Measurement in Modern Physical

Science", Isis, LH, 1961., str. 161-193. 8 T. S. Kuhn "The Caloric Theory of Adiabatic Compression", Isis, XLIX, 1958.,

str. 132-140. 41


42

irenje radio-valova, predstavljaju primjere te vrste problema. Openito uzevi, znanstvenici to meutim promatraju kao rutinski posao koji treba prepustiti inenjerima i tehniarima. Mnogo toga nije se nikad pojavljivalo u znaajnim znanstvenim asopisima. Meutim, ti asopisi sadre veliki broj teorijskih rasprava problemima koji ne-znanstveniku mora da izgledaju gotovo identinima. Radi se manipulacijama teorijom, poduzetim ne zbog toga to predvianja do kojih dovode imaju neku unutranju vrijednost, ve zbog toga to mogu biti neposredno konfrontirana s eksperimentom. Njihov je cilj da izloe novu primjenu zadane paradigme ili da poveaju preciznost neke ve uinjene primjene.

Nunost ovakve vrste rada proistjee iz neizmjernih potekoa koje se esto susreu prigodom razvijanja dodirnih toaka izmeu neke teorije i prirode. Ove tekoe mogu se ukratko ilustrirati ispitivanjem povijesti dinamike poslije Newtona. Sve do ranog osamnaestog stoljea oni znanstvenici koji su nalazili paradigmu u djelu Principia uzimali su, s puno razloga, openitost njezinih zakljuaka kao gotovu injenicu. Niti jedno djelo do tada poznato u povijesti znanosti nije istovremeno doputalo tako veliko poveanje podruja istraivanja i njegove preciznosti. Za nebeski svod Newton je izveo Keplerove zakone planetarnog kretanja, te takoer objasnio neke opaene aspekte u kojima se Mjesec nije pridravao tih zakona. to se tie Zemlje, on je izveo rezultate nekih nepovezanih opaanja njihala, plime i oseke. Uz pomo dodatnih, ali ad hoc pretpostavki, on je takoer bio u stanju izvesti Boyleov zakon, kao i jednu vanu formulu za brzinu rasprostiranja zvuka kroz zrak. Uzme li se u obzir stanje znanosti u to vrijeme, uspjeh tih demonstracija iznimno je dojmljiv. Meutim, pod pretpostavkom openitosti Newtonovih zakona, broj primjena nije bio velik, a Newton nije razvio gotovo niti jedan drugi. tovie, u usporedbi s onim to svaki student fizike moe postii s istim tim zakonima, nekoliko Newtonovih primjena nije bilo ak niti precizno razvijeno. Konano, Principia je bila zamiljena tako da se primjenjuje prvenstveno na probleme nebeske mehanike. Kako je prilagoditi za zemaljske primjene, posebno za one ograniavanog kretanja, nikako nije bilo jasno. U svakom sluaju, zemaljski problemi bili su ve s velikim uspjehom napadnuti pomou


43

jednog sasvim drugaijeg skupa tehnikih postupaka koje su prvotno bili razvili Galileo i Huygens, a proirili ih tijekom osamnaestog stoljea braa Bernoulli, d'Alembert i mnogi drugi. Za njihovu tehniku i onu iz Principia moglo se, po svoj prilici, pokazati da su posebni sluajevi jedne openitije formulacije, ali neko vrijeme nitko nije zapravo znao kako to postii.9

Usredotoimo na trenutak panju na problem preciznosti. Empirijski smo aspekt ve ilustrirali. Nuna je bila posebna oprema - kao to je Cavendishov ureaj, Atwoodov stroj ili usavreni teleskop - kako bi se dolo do posebnih podataka koje su zahtijevale konkretne primjene Newtonove paradigme. Sline potekoe u postizanju suglasnosti postojale su i na teorijskoj strani. Prilikom primjene svojih zakona na njihala, Newton je, na primjer, bio primoran tretirati uteg na pominom dijelu njihala kao materijalnu toku da bi stvorio jedinstvenu definiciju duljine njihala. Veina njegovih teorema - s rijetkim izuzecima nekih koji su bili hipotetikog i preliminarnog karaktera - isto je tako ignorirala uinak otpora zraka. Bile su to razumne fizike aproksimacije. Meutim, kao aproksimacije one su ipak ograniile suglasnost koja se oekivala izmeu Newtonovih predvianja i stvarnih pokusa. Istovjetne su se potekoe jo jasnije pokazale u primjeni Newtonove teorije na nebeski svod. Jednostavna, kvantitativna teleskopska motrenja ukazuju na to da se planeti ne pokoravaju sasvim Keplerovim zakonima, a Newtonova teorija pokazuje da to tako i ne treba biti. Da bi izveo te zakone Newton je bio prisiljen zanemariti svo gravitacijsko privlaenje osim onoga izmeu pojedinih planeta i Sunca. Budui da planeti takoer privlae jedni druge, mogla se oekivati samo aproksimativna suglasnost izmeu primijenjene teorije i teleskopskih motrenja.10

Suglasnost koja je postignuta bila je, naravno, vie nego zadovoljavajua za one koji su je postigli. Osim za neke zemaljske probleme, 9 C. Truesdell, "A Program toward Rediscovering the Rational Mechanics of the

Age of Reason", Archive for History of the Exact Sciences, I, I960., str. 3-36 i "Reactions of Late Baroque Mechanics to Success, Conjecture, Error and Failure in Newton's Principia", Texas Quarterly, X, 1967., str. 281-297, T. L. Hankins "The Reception of Newton's Second Law of Motion in the Eighteenth Century", Archives internationales d'histoire des sciences, XX, 1967., str. 42-65.

10 Wolf, op. cit., str. 75-81, 96-101; i William Whewell, History of the Inductive Sciences, rev. izd., London, 1947., II str. 213-271.


44

niti jedna druga teorija nije imala niti priblino tako dobar uinak. Nitko od onih koji su dovodili u pitanje valjanost Newtonovog djela, nije to inio zbog njegove ograniene suglasnosti s eksperimentom i promatranjem. Ogranienja vezana uz suglasnost ostavila su, meutim, Newtonovim sljedbenicima mnoge privlane teorijske probleme. Tako su, na primjer, za razmatranje kretanja vie od dva tijela koja se istodobno privlae, kao i za istraivanje stabilnosti naruenih putanja, bili nuni teorijski tehniki postupci. Problemi poput ovih privukli su panju mnogih vrhunskih europskih matematiara tijekom osamnaestog i poetkom devetnaestog stoljea. Euler, Lagrange, Laplace i Gauss, svi su oni napisali neka od svojih najbriljantnijih djela u vezi s problemima koji su bili usmjereni na poboljanje podudaranja izmeu Newtonove paradigme i promatranja nebeskog svoda. Mnogi od navedenih znanstvenika istodobno su radili na tome da razviju onu matematiku koja je potrebna za primjene koje ni Newton niti njemu suvremena Kontinentalna kola mehanike nisu niti pokuali. Na primjer, proizveli su ogroman opseg literature i neke vrlo mone matematike tehnike postupke za hidrodinamiku i za problem trepereih ica. Ovim problemima primjene treba zahvaliti za ono to predstavlja vjerojatno najbriljantinu,i i najupotrebljiviji znanstveni rad osamnaestog stoljea. Drugi primjeri mogu se otkriti ispitivanjem post-paradigma-tikih razdoblja u razvoju termodinamike, valne teorije svjetlosti, elektromagnetske teorije ili bilo koje druge grane znanosti iji su osnovni zakoni u potpunosti kvantitativni. U znanostima u kojima ima vie matematike, vei je dio teorijskog rada ove vrste.

Meutim, nije sav rad te vrste. ak i u matematikim znanostima ima teorijskih problema artikulacije paradigme; tijekom razdoblja u kojemu je znanstveni razvoj preteito kvalitativan, takvi problemi prevladavaju. Neki od tih problema, kako u onim kvantitativnim tako i u onim vie kvalitativnim

thomas kuhn struktura znastvenih revolucija

Documents