对科学革命的讨论，不可能完全避免这样一组相关的问题：（1）什么是革命？（2）我们怎样才能说一场革命是否业已发生了？乍看上去，它们似乎可能并非是迥然不同的，尤其在相信所有完美的定义一定要具有“操作”成分时更是如此。结果表明，对科学中的革命是否发生，即使没有清晰的定义，也是有可能进行有效的检验的。

    库恩（1962）把科学中的革命表征为：当一系列的“反常”已经导致了一场“危机”时所发生的（用他的原话来说）“范式”的转换，这样的表征有助于我们系统地阐述一个定义并进行检验。然而，在试图使反常、危机和范式这三个概念精确化时，我们却又面临着一个三重问题。此外，还有（业已提及过的）这个问题，即库恩的图式并非丝毫不差地适用于所有的科学革命。

    对于革命由什么构成的定义问题，我也无法轻而易举地给出一个答案。我重申一下，具有历史意义的是，在现代科学存在以来的四个世纪左右的时间里，科学家和科学的观察者们已经倾向于把某些事件称之为革命了。这些事件包括概念的根本性变化，标准的或已经被接受的解释规范中的彻底更迭，出现新的假设、公理，可接受性知识的新的形式，以及包括部分或全部这些性质同时还具有其他性质的新的理论。牛顿革命导致了具有根本性的万有引力概念，而且实现了用数学语言来表述和发展自然哲学的目的；笛卡尔革命被断定是以“机械论哲学”为基础的，它用物质和运动来解释所有现象；气体的分子运动理论、放射性概念等的引入，都是以概率论为基础的，而量子理论甚至对简单的非概率的因果理论予以否认；进化论否定物种是固定不变的，而且，它还引入了一种不允许对个别事件进行预测的科学；相对论不仅敲响了绝对时空的丧钟，而且从根本上改变了显然过于简单的同时性概念；哈维革命提出了这样一种思想：血液通过动脉从心脏流出，又通过静脉流回心脏，它就这样不断地循环着，而且，哈维革命还拒绝了这样一种源远流长并且得到了完全确认的学说：血液只不过是静脉中的涨潮和落潮，它是不断地从肝脏中产生出来的。在所有这些事例中，都出现过通常曾被(而且现在仍被)称作革命的事件。无论我们是否喜欢“革命”这个词，无论我们是否有能力提出一个适用于所有这些例子以及其他一些例子的定义，这都是一个历史事实。

    在这里，我的主要目的是弄清楚被人们承认已经发生过的那些革命，而不是抽象地去分析某一个概念，因而，我的研究方法始终都是，考察人们是怎样来理解科学中的革命的。而这就需要同时进行一种四项一组的系列检验，这组检验也许普遍适用于过去四个世纪中所发生的所有重要的科学事件。这些检验纯粹是以历史和事实为基础的。构成它的第一部分是目击者的证明，即当时的科学家和非科学家们的判断。我想，在这些目击者中，有哲学家，政治学家，从事政治事务的人，社会科学家，新闻工作者，文学界人士，甚至还有很有修养的外行人。当丰特奈尔记录下他对所处的时代的印象时，牛顿和莱布尼兹仍然在世，并且还在为微积分的发展而工作，丰特奈尔的印象是，他们的创造已经在数学中引起了一场革命。在牛顿去世后的十年中，克雷洛为牛顿的《原理》而欢呼，称它是力学科学革命的“新纪元”。拉瓦锡对化学革命的根本性改革，被他同时代的许多科学家看作是化学中的一场革命。而很多与达尔文同时代的人，则把进化论描写成一场生物学中的革命。在本世纪20年代和30年代，即大陆漂移说的地位从论著中的革命转变成科学中的革命很久以前，对于地球科学家而言，显而易见，魏格纳有关大陆运动的思想将会引起一场革命。所有这些革命都通过了第一个检验——当时的目击者的证明。

    上述例子中有三个是这样：对革命的发生起着主要作用的科学家（拉瓦锡、达尔文、魏格纳）都明确地指出，他们本人的工作大概会引起一场革命。这种与其他目击者一致的意见，会增加这些目击者们证明的力量。不过，这种特殊的证据不多，对此，显然不应看得过重，因为大多数科学家由于科学事业常规的束缚，常常过于谦虚或过于拘谨，以致于无法对他们自己的创造作出这样的评价。另一方面，假如没有目击者证实事件的发生（例如19世纪的孟德尔或巴贝奇的科学革命），对于一场科学革命实际上已经发生这类事后的历史评价，我是不会过分相信的。

    一个科学家也许会以为，他正在引起或者已经引起了一场革命，尽管以后的事件表明，这样一场革命从未发生过。西默的电学理论和马拉的光学理论就是两个例子。此外，正如我们在第2章中所看到的那样，在许多事例中，科学革命运动根本就未发展成为全面的革命——我们只举几个例子，如催眠术、N射线以及聚合水等就是如此。因而，我们需要进一步的检验以补充目击者的证明。

    第二项检验就是，对据说曾经发生过革命的那个学科以后的一些文献进行考察。对写于1543年与1609年之间的天文学论文和教科书的研究表明，哥白尼的思想和方法并未被采用。由此可以说，这一检验暗示着在那些年月里并不存在哥白尼革命。与此形成对照的是，18世纪的大部分数学著作——无论是专业论文。报刊上的文章还是教科书——都是按照新的微积分思想（不是莱布尼兹的规则系统，就是牛顿的规则系统）撰写的，从而为丰特奈尔有关微积分的发明是数学革命的新纪元这一论述，提供了具有确证作用的证据。类似地，假如我们把1687年以后（含有强有力的万有引力天体力学成分的）数学天文学与《原理》发表以前的天文学加以对照和比较，我们就有了证明牛顿革命的证据。显然，这项检验本身至多能在重组的程度上得出这么一种主观的判断：它是否足以构成一场科学革命。不过对于在某一科学的重要著作中没有发现此种影响这样的否定性判断而言，这种检验却是确定性的。在许多情况中，证据的确是不容置疑的（例如，在微积分那个例子中），至少是得到了有力的确证。前两项检验结果合起来，向我们强烈地暗示着某一场革命发生过。

    第三项检验是，有相当水平的历史学家、尤其是科学史学家和哲学史学家们的判断。这里大概不仅要包括现在的和近代的历史学家的判断，而且还要包括很久以前的历史学家的判断。18世纪的历史学家J．－S．巴伊就是一个例子，这位历史学家曾著述过与哥白尼有关的16世纪的一些事件。历史学家或具有历史学家头脑的学者们（如哲学家、社会学家以及其他社会科学家）并不要求去验证牛顿革命、化学革命或达尔文革命。把对所有这三项检验的肯定回答结合在一起，就能十分有力地令人确信：这些事件就是革命。历史学家们可能普遍地把某一时期看作是革命时期，但从当时占统治地位的观点来看，这些时期并非如此。一个主要的例子，我们不妨再提一下，就是哥白尼革命。我们会看到，那种认为在16世纪就已经发生过了一场哥白尼的天文学革命的观点，其实是由后来的历史学家们，首先是18世纪的蒙塔克勒和巴伊，发明出来并使之保留下来的虚构之物。古代目睹者的证明与以后的历史学家的观点之间的这种不一致，也许已经结历史学家们提出了警告，劝他们对这种尚未证实的革命应持怀疑态度。通过对这种情况中的那些事件加以严密的分析就会使人们明白：错误是怎样产生的，它是怎样取决于与开普勒和伽利略相关的那些事件的，而这些事件却是在哥白尼的论文发表（1543）半个或半个多世纪以后发生的。然而，这毕竟是一个历史事实：在大约两个世纪中，历史学家和科学家都曾相信有过一场哥白尼革命。对这种在事件发生很久之后做出的判断，一定要进行批判性考察，尤其当人们面对当代的历史证据标准而作出这样的判断时更应如此。

    我认为，“19世纪的统计学和统计思维领域中曾经有过一场伟大的科学革命”这一判断，是一个正确的历史判断。从阿道夫·凯特尔、J．克