点和黑斑中，得出了有关月球表面情况的结论，他设想，月球的表面与地球的表面是相
似的。当他通过新发明的望远镜注视月球时，他“看到了”与地球上类似的情况（参见
科恩1980，211一215）。伽利略发现，木星有四个卫星，这一发现对天文学来说是一项
重大的成果。地球怎么能以惊人的速度（大约每秒20英里）围绕太阳运动而又不失去其
月球呢？在伽利略时代，这个疑难问题成了反对地球有可能沿轨道运行的一项有力的证
据。伽利略也许永远解决不了那个难题，但是他发现，木星在运动时并未失去四个卫星，
这就使那种认为如果地球运动就不可能不失去其卫星的反对意见不再有什么说服力了。
随后伽利略发现，太阳上有黑子而且太阳也在自转。他观察到，金星也像月球一样有不
同的相位，他从金星的相位与其外观大小之间的对应关系中推出这样一个结论：金星在
围绕太阳运行，而不是围绕地球运行。他还发现，许多“星云状物质”只不过是一些很
模糊的星星的集合物。这些星星，人的肉眼是觉察不出的，而天空中还有无数颗星星，
它们在望远镜发明以前从未被任何人看到过。
天文学从来就不是一成不变的。不过，天文学中的这些革命性转变（包括对托勒密
体系的错误所作的直观说明在内），并非是由望远镜“导致”的，而是由伽利略精神导
致的。伽利略吸收了哥白尼学说，并且通过望远镜进行了观察，在此基础上他得出了一
些非正统性的结论，而伽利略精神正是这种结论的产物。望远镜使天文学的数据库在种
类、规模和范围方面发生了巨大的变化；然而这些数据内部和它们自身并没有构成一场
科学革命。
对计算机来讲，情况就不同了，计算机像概率和统计学一样，已经对科学的思维和
理论的形成产生了根本性的影响，为世界气象学提供的那些新的计算机模型就是一例。
这就是说，伽利略通过望远镜使数据发生的变化，是需要放弃传统的理论并接受新的理
论的，可是，它们对理论与实验数据的相关方式并没有产生根本性的影响。与此形成对
照的是，概率的引入导致了一种新的理论——事实上这是一门新的科学，在这种理论中，
因果—一对应的传统基础被一种统计的基础取代了。计算机的使用也是如此，因为逻辑
上相关的命题和形式数学陈述已被综合的计算机模型取代了。
除了新以外，科学中的革命与社会政治革命都具有的另一个特点是改宗现象（有关
改宗问题的讨论见本书第30章）。有一个例子足以说明科学改宗者的革命热情。1596年，
在《宇宙的奥秘》（1981，63）一书初版的前言中，开普勒描述了他改信哥白尼天文学
所经历的几个阶段，对这个问题，他在该书的头两章又进行了详述。他相信，上帝已经
给他指明：哥白尼体系为什么会创造出来，它是怎样创造出来的，为什么只有6颗行星而
“不是20颗或100颗”行星，以及为什么这些行星位于它们各自的轨道上，为什么它们有
着它们所显示出的那样的速度，等等。以后，他用我们今天所说的开普勒第三（或和谐）
定律进行了解释。可是在1596年，他正在着手证明的是，创造了世界并且管理着宇宙的
秩序的上帝，早已考虑到了“自毕达哥拉斯和柏拉图时代以来为人们所知的5种规则的几
何体。”后来他写道，他对哥白尼的日心说体系怀有“这样一种敬意：既然我已经在我
的内心深处证实它，而且，既然我注意到它具有无可置疑和令人欣喜若狂的完美特点，
我就应该当着我的读者们的面竭尽全力为它辩护。”
政治革命与科学革命的比较并不限于热情这类内在因素的范围。例如，每一场政治
革命都有一系列的与接管权力机构有关的武力活动，这是它们的主要特点。查默斯·约
翰逊（1964，6）则明确地指出，“那些并非由改变体制的暴力行为而引起的”剧烈变革，
“就是其他形式的社会变革的例子。”虽然人们通常也许不会认为科学革命中包含着暴
力活动，但是，科学中许多伟大的革命业已显示出了一种与实际推翻一个政府相类似的
活动模式。在一场科学革命中，往往会有一系列这样的活动，通过这些活动，可以获取
对科学界和教育部门等的控制，并控制住科学院、科学实验室以及那些负责政策制定、
财力分配的重要的科学委员会中的权力宝座。这一点在苏联非常富有戏剧性的李森科革
命中可以看到，在这一革命过程中，正统的（西方的）遗传学的势力被击溃了。李森科
及其追随者控制了苏联科学院的遗传学部门和农业实验站系统。他们重写了教科书以适
用他们那些新的非正统的观点，而且，他们还对整个遗传学的教育和实验系统作了重新
安排。这些革命者把所有拒绝恪守这条新的革命路线的遗传学家甚至科学院院士从其岗
位上赶走了。苏联很有影响的遗传学家N．I．瓦维洛夫虽是苏联科学院院长的兄弟，但
也销声匿迹了；事实上，1943年他去世的时候，并没有发表官方的讣告来说明他在集中
营的最后岁月和最终死在集中营里的详细情况和具体的日期。
在2O世纪30年代的纳粹德国，纳粹党人不仅把犹太人免了职，而且还批准进行一场
革命运动，去清除德国科学界中的“非雅利安人”或过多的理论思维的污痕。这场运动
的两个领导者就是，诺贝尔物理学奖获得者菲利普·勒纳德和约翰尼斯·斯塔克。在希
特勒的统治下，斯塔克试图整顿并扩展德国的物理学界，但是他受到了以麦克斯·冯·
劳厄为首的一些勇敢而正派的人的反对，其中有麦克斯嘈朗克，阿诺德·索末菲，以及
维纳尔·海森伯等，斯塔克把他们称作是“科学中的白种犹太人，”“爱因斯坦精神的
总督”（参见赫尔曼1975，615）。勒纳德是斯塔克的老师，也是他的朋友和同事，勒纳
德还是一位极端狂热的爱国者，他坚信，一个“被缴了械的民族”就是一个“耻辱的民
族”（赫尔曼1973，182）。在德国科学家和医生1920年的年会上，勒纳德与爱因斯坦进
行了公开的辩论，勒纳德“猛烈的恶意攻击”和他“毫不掩饰的反犹偏见”使得这场辩
论格外引人注目。早在1924年，勒纳德在结束他关于物理学的一次学术讲演时，把阿道
夫·希特勒吹捧成“一个具有清醒头脑的真正哲学家。”他成了希特勒的首席物理学权
威，并且出版了一部四卷本的关于实验物理学的著作，题为《德国物理学》（1936…193
7），他把这部书定义为“雅利安物理学”或“雅利安人的物理学。”他说：“科学……
是由种族决定的，是由血统决定的。”“德意志物理学”组织，有官方的纳粹党人做其
后盾，但除此之外它从来没有像李森科及其追随者在苏联的遗传学领域所做到的那样，
获得对德国物理学的全面控制。只有少数几个同行加入了斯塔克和勒纳德的行列，而他
们的“努力，除了对第三帝国的支持以外，没有留下什么成果”（赫尔曼1973，182；拜
尔琛1972）。
当然，由于政治势力而导致的科学变革，并不仅仅限于20世纪的苏联和纳粹德国的
集权主义。我们会发现，笛卡尔主义的势力在不同阶段对法国科学界从思想到机构的控
制，也许就是一个早期的例子（萨顿1982）。富有革命精神的笛卡尔主义者，为了扩大
势力，在可以想象得到的每一个阶层，与代表传统力量的耶稣会会员和他们的学校、与
教会及其巴黎大学、并且与亚里士多德主义者进行了斗争。他们获准参加了一些有影响
的沙龙的活动，并且最终，从知识分子中吸引了一批追随者。不久之后，笛卡尔主义者
控制了学校（中等学校和耶稣会会员的私立高等学院）以及大学。笛卡尔主义者在巴黎
科学院中有一个强有力的代言人，这就是科学院的“常务秘书”丰特奈尔，他不仅是一
位坚定的笛卡尔主义者，而且还撰写了一部论述笛卡尔的宇宙涡旋（“旋风涡”）体系
的重要著作。雅克·罗奥是一位著名的笛卡尔的追随者，17世纪后半叶，他的综合教科
书取代了传统的著作，并且成了标准的科学知识的来源；这部教科书被印刷了一次又一
次，并且被译成数种不同的语言。
1687年，伊萨克·牛顿提出了新的富有革命性的科学理论，很明显，该理论所要打
败的真正敌人并不是亚里士多德主义者和经院哲学家，而是笛卡尔主义者及其以涡旋说
为基础的物理宇宙学。牛顿在其《原理》第二篇的结论中指出，笛卡尔的假说“是完全
与天文现象相抵触的”，它所导致的是一场“混乱而非对天体运动的理解。”不过，这
还不足以驳倒笛卡尔主义者以及其他一些人；一场主动的游说不得不在许多战线上同时
进行。首先是明确地寻求政府的支持，这场运动是在牛顿向是家学会及其支持者詹姆斯
二世国王呈送他的《原理》（第一版）时发起的。埃德蒙·哈雷知道国王对海军事务感
兴趣，他就为国王写了一个专门的说明来介绍《原理》中讨论潮汐运动部分的内容（参
见科恩和斯科费尔德1978，&；5）。由于教会在涉及思想的各个领域有着如此强大的
势力，所以，牛顿主义者想要控制新的玻意耳讲座（这是根据化学家和自然哲学家罗伯
特·玻意耳的意愿设立的），当时，该讲座由伦敦教会组织的八场证明基督精神的布道
组成（参见格拉克和雅各布1969）。这些讲座立即就成了解释牛顿科学的重要媒介。
牛顿主义者遵循了罗奥所选择的路线，他们推广通俗的介绍新科学的讲座，并且广
泛地进行示范以便使这门学科的内容更合乎人们的口味，更易于人们理解。威廉·惠斯
顿和J．T．德扎古利埃都是牛顿理论的倡导者。牛顿则利用他个人的影响，在一些重要
的大学里用信奉牛顿学说的教师取代了信奉经院哲学的教师和信奉笛卡尔学说的教师。
不久就出现了一个强大的牛顿学说网，其中包括爱丁堡的科林·麦克劳林，剑桥的罗杰
·科茨，牛津的戴维·格雷戈里，另外还有其他一些人。为获得对教科书的控制，牛顿
的信徒塞缀尔·克拉克给他所翻译的罗奥论自然哲学的著作加了一个批评性说明。正是
这位克拉克，在与莱布尼兹的著名论战中，为牛顿进行了辩护。最终，罗奥的论著变成
了假借已被修正了的笛卡尔主义的名义传播牛顿的自然哲学的重要著作。牛顿的其他信
徒们则撰写了新颖的教科书。最后，在牛顿夫伦敦担任造币厂督办的时候，他被选为皇
家学会的会长，他利用这个职务可以确保这家机构去参与为确立牛顿哲学地位所做的斗
争，并且在与莱布尼兹关于谁先发明了微积分的争论中捍卫牛顿的领先权。
这些例子，绝大部分是从成功的或部分成功的革命中选出来的。当然，除此之外还
有一类情况，即革命失败的情况。在政治领域中，失败的突出例子有1848年的革命和俄
国1905年流产的革命。科学家和科学史家一般都不谈失败的革命。也就是说，他们倾向
于只用“革命”这个名称去命名那些实际已取得成功的运动（参见第2章）。还不曾有人
写过一部科学失败史。这也是革命问题的一个方面，在这方面，科学活动显然不同于政
治活动和社会活动。
政治革命或社会革命与科学革命不同的最后一点，就是目的。从某一种意义上讲，
这两种类型的革命都有一个特定的狭义的目的。例如，牛顿革命的目的，就是建立一个
新的合理的力学系统，在此基础上，人们就可以追溯和预见地球和空中所观察到的现象。
这个目的的实现是以质量、空间、时间、力和惯性等概念为出发点的，而已它还包含着
万有引力概念。这看起来与创建某一种社会这类目的有些相似，例如，在创建一种社会
的目的中，可能就包含着经济上机会均等、政治自由、建立议会体制或代议制政府等等
要求。真正的区别在于，在大部分政治革命和社会革命中，目的被说成是即刻便可以达
到的。比如，毫无疑问，俄国革命的目的就是建立一个共产主义国家和无阶级的社会。
这个目的的实现，从未被看作是一系列无止境的政治革命和社会革命的前奏；一旦这个
理想的国家建成了，以后也就没有革命的必要了。然而科学的发展，尤其是问世纪和18
世纪革命时期过后的发展，使我们预料到，科学将要进行一系列连续的没有�