【1】
　　導論
　　現(xiàn)代物理科學與數(shù)學科學
　　瑪麗·喬·奈
　　從啟蒙運動到20世紀中期這一現(xiàn)代歷史時期，通常被稱為是一個科學時代，一個進步時代，或者用奧古斯特·孔德的話來說，這是一個實證主義的時代。
　　《劍橋科學史》（The Cambridge History of Science）的第五卷，主要是關于19世紀和20世紀這段時期的歷史，在這段時期，數(shù)學家和科學家們抱有一種樂觀態(tài)度，目標是為了獲得一種理性的、嚴格的科學理解（它是準確的、可靠的和普適的），而確立概念基礎和經(jīng)驗知識。這些科學家們批評、擴充并改造了他們已掌握的知識，他們期望其后繼者們也能夠如此。現(xiàn)在大部分數(shù)學家和科學家仍然堅持這些傳統(tǒng)目標和期望，以及現(xiàn)代科學所認同的這種樂觀態(tài)度。
　　通過對比方法，20世紀晚期的一些作家和評論家將20世紀這些走下坡路的年代描述為后現(xiàn)代和后實證主義時代。他們之所以這樣描述，一方面是因為他們認為將歷史描述為基于科學方法和價值觀的進步和改進，并沒有一種可接受的宏大敘事。另一方面，他們認為在認識與文化方面應嚴肅地對待主觀性與相對主義，因此破壞了將科學知識作為可靠與有特權的知識的斷言。
　　【2】科學史學家們通過在學科、方法、主題和解釋方面極大地擴展他們的研究工具，從而著手解決這些20世紀晚期的問題。大部分科學史學家開始相信，并沒有一種統(tǒng)一的、基于有關科學的"邏輯"或"方法"之假定的科學史。一些歷史學家得出結(jié)論：不再有關于科學的宏大敘事（"那種科學史"）（"the history of science"）存在的余地，甚至不再有單一科學學科（如"化學史"）的歷史。結(jié)果，科學史方面的大量近期論著突出關注的，是關于科學實踐、科學爭論和在非常局域的時間與空間中的科學學科的歷史。
　　此外，一些宏大敘事也在堅持，例如像20世紀90年代出版的非常成功的諾頓科學史叢書（每本都是一位作者），包括《諾頓化學史》（The Norton History of Chemistry）和《諾頓環(huán)境科學史》（The Norton History of Environmental Sciences）。 其他一些綜合性歷史的例子，包括對于20世紀物理學的研究，像黑爾格·克拉格的20世紀物理學史和約瑟夫·S．弗呂東關于化學和生物學相互影響的生物化學與分子生物學的歷史。
　　《劍橋科學史》（The Cambridge History of Science）第五卷各章說明了多種研究和解釋策略，這些策略在整體上表明了在科學史與對于來自思想史、社會史和文化研究的解釋和洞察力的科學元勘（science studies）之間富于成果的的互補性。
　　應注意到，在本卷的任一章中，都把傳記類型的歷史排除在外，沒有重點描述歷史學傳記流派，盡管某些個人通常會顯得很突出，這也不令人驚訝。在這些人物中，就包括像威廉·惠威爾、赫爾曼·馮·亥姆霍茲、威廉·湯姆森 （開爾文勛爵）和阿爾伯特·愛因斯坦。此外，所有各章也沒有特別專注于一個國家，因為《劍橋科學史》書系的第八卷詳細敘述了在國家和國際與境下的現(xiàn)代科學。 【3】在本卷中，大部分作者對于他們的主題所提供的，在很大程度上是西方的敘事，這就向讀者暗示了21世紀的科學史學家們對非西方文化中的現(xiàn)代科學家和科學論著仍有眾多可寫作的內(nèi)容。
　　一些共同的主題和解釋框架貫穿于本卷，我們將在以下詳述。在所有的主導主題中，最顯著的主題或許是歷史學家們持續(xù)專注于托馬斯·S．庫恩對于日�？茖W與科學革命的特征描述。歷史學家根據(jù)逐步演進或突變的革命來解釋科學傳統(tǒng)和科學變革的選擇，仍然在科學史的解釋框架中處于核心地位。
　　第一部分
　　1800年以后物理科學的公共文化
　　本卷的第一部分關注的是現(xiàn)代物理科學和數(shù)學科學的公共文化，并著重強調(diào)了歐洲和北美國家，直到20世紀早期，這些國家的物理科學才在很大程度上被建制化。
　　南�！たㄌ刭囂亍⑺顾�西斯·普西洛斯和哈索克·張說明了現(xiàn)代哲學作家和科學實踐者希望通過定義和使用"科學方法"實現(xiàn)的各種期望，無論這些"科學方法"在規(guī)范和實際運作方面是歸納的還是演繹的、是經(jīng)驗主義的或是唯理論的、是實在論的還是約定主義的、是有理論負載的還是測量依賴的。就像是弗雷德里克·格雷戈里在宗教與科學交匯方面的討論，合著者注意到對于許多科學家（例如，1900年前后的阿爾伯特·愛因斯坦或2000年前后的史蒂文·溫伯格）來說，關于世界的數(shù)學結(jié)構(gòu)的畢達哥拉斯式的信仰的重要性，或者是溫伯格所宣稱的與"一些事物像我們知道的其他事物一樣真實"那些種類定律的重要性。
　　像戴維·M．奈特在他的關于科學家及其公眾的論文中一樣，格雷戈里描述了一個19世紀的歐洲世界，【4】在這個世界中宗教與科學在日益世俗化面前被認為是相互協(xié)調(diào)的。在科學知識分子當中，威廉·惠威爾幾乎獨自站在宗教立場上反對世界多重性（the plurality of worlds）的假設。詹姆斯·克拉克·麥克斯韋、威廉·湯姆森和詹姆斯·湯姆森兄弟、路易·巴斯德和馬克斯·普朗克都發(fā)現(xiàn)，一旦科學唯物主義的極端敘述被消除了，科學與宗教就是相互支持的。格雷戈里注意到一個似乎矛盾的論點，即科學家與神學家都相信自然現(xiàn)象背后都存在著基礎性原理，但在如何適當說明這些原理方面又總是無法一致。
　　格雷戈里還注意到在對科學家團體的成員資格方面都存在著性別歧視的問題上，宗教與科學之間的聯(lián)系。這一主題在瑪格麗特·W．羅西特關于女性被排除在科學教育和科學組織之外的歷史中有所敘述。與男性相比，盡管涉足物理科學領域的女性寥寥無幾，但瑪麗·居里確是所有最有名的科學家之一。在日本、美國、英國和德國之外，目前女性物理學家在其他國家的比例相對較高。但這個事實并不是說明在一些國家，女性所獲得機會的程度就像是大學教育者的被性別式地無產(chǎn)階級化（gendered proletarianization）那樣高。
　　羅西特提到的一些女性科學家也出現(xiàn)在奈特對科學普及化的討論當中，這并不是因為女性在公共場所的演講，例如英國皇家學院（the Royal Institution）的星期五之夜講堂，而是因為她們正在寫作越來越多受到讀者廣泛喜愛并取得商業(yè)成功的書籍，例如簡·馬爾塞的《化學的對話》（Conversations on Chemistry，1807）和瑪麗·薩默維爾的《物理科學的聯(lián)系》（Connexion of the Physical Sciences，1834）。
　　同帕梅拉·戈森一樣，奈特也注意到化學科學對19世紀早期的想象力的特別普及性，這種普及性在隨后幾十年被地質(zhì)學所超越。19世紀初，光、熱、電、磁以及新元素（化學的所有部分）的發(fā)現(xiàn)，引起了極大關注。在19世紀末，"輝光"、"陰魂敲桌子向人傳話"（table rapping）以及可以用來看穿人體的X射線引起了更大的關注。
　　在20世紀，我們開始熟悉科學與人文這"兩種文化"之分化的觀點。奈特與戈森使我們注意到許多創(chuàng)作文學作品和詩歌的科學家（其中包括戴維、麥克斯韋、C．P．斯諾、普里莫·萊維、卡爾·薩根和羅阿爾德·霍夫曼），以及一些研究科學的小說家和詩人--他們將科學元素融入到他們的作品中（像瑪麗·雪萊、納撒尼爾·霍桑、埃德加·愛倫·坡、亞歷山大·S．普希金、奧諾雷·德·巴爾扎克、埃米爾·左拉、詹姆斯·喬伊斯、弗吉尼亞·伍爾夫和弗拉基米爾·納博科夫）。曾受過科學教育的小說家H．G．韋爾斯反復出現(xiàn)在本卷的各章之中。從喬納森·斯威夫特、威廉·布萊克再到布萊希特·貝托爾特和弗里德里�！さ蟼愸R特，這些科學家及其作品出現(xiàn)在公共文化的文學和藝術產(chǎn)品之中。
　　【5】
　　第二部分
　　科學學科的建設：場所、設備和交流
　　如果自然哲學、自然神學、化學哲學和博物學是18世紀和19世紀早期興起的知識淵博者的探究領域，那么科學專業(yè)性在19世紀已擴展到學科邊界，并且在學校、學會和官僚機構(gòu)出現(xiàn)了職業(yè)"科學家"（該英語術語由威廉·惠威爾于1833年創(chuàng)造）。學科建設的復雜性在過去幾十年引起了科學史學家的極大關注，正如研究學派和研究傳統(tǒng)的建設一樣。
　　在各個科學學科之中，數(shù)學至少從孔德時代就已被認為是一種基礎性的科學。正如戴維·E．羅指出，許多數(shù)學家和數(shù)學史家從沒有懷疑過數(shù)學知識的累積性及其對柏拉圖式永久真理領域的反映。但數(shù)學也是一種智力和社會行為，并產(chǎn)生知識，有時它通過明顯的革命性突破產(chǎn)生知識，就像是格奧爾格·康托爾的集合論，但它也通過持續(xù)的大學講座筆記、范式性的課本和研究刊物的普通創(chuàng)作方式產(chǎn)生知識。正如羅指出，其結(jié)果一直是"大量的廢棄材料"、變革、再發(fā)現(xiàn)以及對長久拋棄的方法和概念的改造。
　　羅特別堅持科研討論會以及口頭知識傳授在現(xiàn)代數(shù)學史上的重要性，這種傳統(tǒng)于19世紀早期就在小型的德國大學城鎮(zhèn)扎根了。這些活動帶來了有著智力取向并忠于特定導師的非正式團體的產(chǎn)生。國家差別也存在，例如像在英國的混合數(shù)學（mixed mathematics）的特色傳統(tǒng)。
　　國家差別是特里·希恩研究德國、法國、英國和美國的科學、工程教育、研究能力與工業(yè)績效之間關系的核心。希恩采用一種非無可爭議的立場，認為這些國家的經(jīng)濟成功一直有所不同，而且它可能與科學教育的目標和結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系。然而，羅強調(diào)德國出現(xiàn)的新人文主義學識特別反對后拿破侖時代德國人所稱的法國"學校學習"（"school learning"），希恩強調(diào)德國科學教育和研究與德國工業(yè)需要之間的成功結(jié)合，到19世紀末尤其是在機械學、化學和電學領域。
　　學科建設的核心不僅僅是學科的場地和空間，而且是一系列的工具和交流方式，【6】從而定義并劃分出一種知識領域。羅伯特·W．史密斯對天文儀器的分析，注意到了在種類和規(guī)模方面的驚人變化，它們在天文學史中留下了標記，從朱塞佩·皮亞齊使用地平經(jīng)緯儀于1801年發(fā)現(xiàn)一顆小行星開始，一直到1990年哈勃太空望遠鏡問世。史密斯明確指出，光學和射電望遠鏡的改進通常是出于自身的目標，而不是作為解決理論問題的方法。在19世紀，天文學對歷史學家所描述的精密測量的迷念（obsession with precision measurement）做出了相應的貢獻。
　　與20世紀其他科學學科一樣，天文學的花費與贊助在二戰(zhàn)后變得力度更大。像核物理學家一樣，天文學家發(fā)現(xiàn)他們在新型的組織中工作，例如國際大學聯(lián)合會（the international university consortium），他們與工程師、機械師、物理學家和化學家們一起合作。像小型組織一樣，在大型組織之中，科學家的交流模式對學科認同和差別以及原初工作的實現(xiàn)變得至關重要。
　　貝爾納黛特·邦索德-樊尚論述了在現(xiàn)代化學中交流模式和科學語言的建構(gòu)，而阿瑟·I．米勒在現(xiàn)代物理學中強調(diào)了圖像與表示法的變化，說明了語言與圖像如何作為手段和工具來表達理論、做出預言和發(fā)現(xiàn)，以及建立團體認同。
　　然而，一些語言和圖像在目的和內(nèi)容上隨著時間會出現(xiàn)很大變化，但其他一些語言和圖象則保持不變。一群法國化學家于1787年為新的反燃素化學令人矚目地創(chuàng)造了一種合成的（artificial）和帶有理論負載的語言，正如邦索德指出，這種雙名名稱將是化學分解操作的一種鏡像。該形式主義和操作主義方案很快取得了成功，盡管外國化學家對法語的反對以及藥劑師和技工對這些理論名稱的反對，因為他們更習慣于使用歷史性和說明性的名稱。后來的化學命名方案在設計上被證明更加合乎常規(guī)和務實，因為它們更具有國際性和共識性。
　　米勒關于物理學中的視覺圖像史類似于科學家當中的一種爭議和折中。在這種歷史中，米勒區(qū)分了來源于直覺的視覺圖像（直觀性）和來源于感知的視覺圖像（感知）。在巴勃羅·畢加索和喬治·布拉克以及隨后馬克·羅斯科所發(fā)展的平行的藝術形式的啟發(fā)下，米勒詳述了日益抽象的視覺化，這種抽象的視覺化先由愛因斯坦和維爾納·海森堡采用，隨后由理查德·費曼采用。然而，米勒指出，費曼的圖形有著本體論的實在論內(nèi)容。"所有現(xiàn)代科學家"，米勒說，"都是科學實在論者"。
　�。ㄍ醴f 譯 劉兵 校）
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