19世紀——科學中的這個時代，從道爾頓的原子論一直延續到普朗克的量子理論，而且其中還包括達爾文的進化論——充滿革命的思想和革命的政治、社會運動。在激進的理論和思想體系的名冊上，記載著馬克思和恩格斯的社會和政治思想，達爾文的進化論，孔德的實證主義哲學和弗洛伊德的精神分析學說。自法國大革命宣告了它的誕生以來，這個世紀又經歷了1820－1824年，1830年，1848年和1871年的革命，以及全歐洲民族革命運動和世界範圍內的革命運動的崛起。1848這一年是特別不同尋常的。以1905年流產了的俄國革命而告終，19世紀毫無疑問是一個「革命的時代」（霍布斯鮑姆，1962）。然而，19世紀也是一個進化的時代。達爾文的進化論，作為那個世紀的主要的新的科學概念，不僅改變了生物學的進程和當時流行的關於科學如何進步的觀念，而且還影響到從社會學、政治科學和人類學到文學批評這樣一些領域中的理論。不過，似乎有些自相矛盾的是，這個在當時佔據統治地位的進化論思想，卻是在科學史上一次最偉大的革命的背景中產生出來的。
從那個世紀之初開始，人們似乎普遍在法國大革命的意義上來理解「革命」一詞的含義——建立一種新的秩序，創造一種新的制度，提出一系列新的思想。對幾乎所有的思想家和實幹家來說，「革命」一詞完全失去了它原來所具有的回復。循環或盛衰這樣一些同源學的內涵。但是，在19世紀中期前後，又出現了對這個慨念的新的曲解：「不斷革命」。這種說法是卡爾·馬克思和弗裡德裡希.恩格斯在討論在一個「小資產階級的」民主政治之下，「無產階級的」組織應當堅持什麼樣的立場和態度這個問題時提出來的（馬克思和恩格斯，1962，1：106—117）。馬克思和恩格斯的回答是：「他們的戰鬥口號應該是：『不斷革命」』（《馬克思恩格斯選集》第一卷，人民出版社，第392頁）。但是，甚至比這更早，1848年10月，P．－J．蒲魯東（1923，3：17）就曾公開宣稱：「誰要談革命，誰就必談進步」。他繼續說，由此可見，「革命是，nn permanence（永久地）進行的，而且，嚴格說來，在各不相同的革命中，只有完全相同的革命才是不間斷的」。不斷革命的概念的意義後來慢慢超出純粹意識形態重要性的範圍：在列寧去世以後的俄國，它變成了托洛茨基和斯大林以及他們各自的追隨者之間的一個主要的思想分歧點（參見泰奇，1973，84－92，97－105）。不斷革命無疑是18世紀把革命看作是能夠推翻現存的政治、社會或經濟制度並建立起一種新的政治、社會或經濟制度的某個單一的事件或一系列相關事件這樣一種革命觀的根本轉變。
那些在19世紀以科學中的革命為主題著書立說的人沒有明確地運用馬克思的「持續的革命」或「不斷革命」（permanent revolution）這兩個短語，而且也並不是科學在蒲魯東、馬克思和恩格斯的頭腦中產生了這個長期革命的形象。不過，在19世紀，許多科學家和科學分析家開始把科學設想成一個持續的或永無止境的探索。科學探索的這個方面已由一個數學的隱喻表達出來：真理存在於一根漸近線上，這意味著科學沒有任何簡單的有限的終點，真理是一個非常遙遠的目標，我們可以越來越接近這個目標，但永遠不會完全地達到它。
所以，隨著19世紀的往前發展，人們承認，在科學中發生了革命，而且科學的發展正是由於革命（也許是一系列不間斷的革命）的推動，但是，人們也逐漸認識到，這樣一些革命可能是長期的——而不像一場政治革命那樣持續幾年的比較短的時間。而且，也正是在這時出現了科學革命的概念：一系列的事件傳播了也許一個世紀或更多的時間，從哥白尼一直到牛頓；在這個傳播的過程中，產生了近代科學。這個概念清楚地出現在奧古斯特·孔德的著作中（參見格拉克，1977，33）。但是，就像孔德的許多思想那樣，我們在聖西門的著作中可以發現這個概念的萌芽。吼德曾當過聖西門的秘書，參看下面第22章。）同時，我們還看到，在19世紀最初的幾十年裡，人們普遍意識到一場長期的產業革命。在20世紀，把科學看作是一個連續過程，或看作是一個長期的、甚至持久的革命這種觀點出現在赫伯特·巴特費爾德的被廣泛閱讀的講演集（949）和魯怕特·霍爾的《1500－188年的科學革命》（1954）中。
並非所有19世紀論述科學進步的思想家都接受這樣一個觀點：革命無論怎樣都是理想的或不可避免的。在那個世紀的最後25年中，人們開始期望，科學中的革命是可以避免的，而且在某些思想團體中，人們認為，科學中的革命根本就不會發生。像馬赫、玻爾茲曼、紐康和愛因斯坦這樣一些知名的科學家認為，重大的突破是一個進化過程而非革命過程的組成部分。在1904年聖路易斯世界博覽會期間召開的藝術和科學大會上，西蒙·紐康就「科學研究者的進化」致介紹辭。他堅持認為，這個進化是一個「有價值的主題」（1905，137）：「從這個觀點來看，推動人類提高到現在他所處的主人地位的運動的主要動力顯然是科學的研究者……作為使這個研究者的代表們能夠在今天聚在一起的第一個動力，讓科學研究者的進化成為今天我們的有價值的主題。因為我們要通過研究一個有機體產生和發展的各個階段瞭解它的進化，所以，我們必須弄清楚，科學研究者的工作怎樣同他的前輩們所付出的徒勞無益的努力聯繫在一起」。紐康把革命看作是長期進化發展的頂點；它們也許是不明顯的，而且，也許要經過比較深的研究才可能被揭示出來。
19世紀將近結束時由革命到進化這種看法的變化，在某種程度上是思想家們對政治和社會發展的一個反應，因為他們越來越強烈地感受到政治革命的消極方面。無論人們怎樣看待法國大革命的目標和理想，但是有一個不可迴避的事實：共和國向一位指導者屈服，並且最終由一個皇帝來統治。舊的貴族保留了下來，而且拿破侖又加封了一些新貴族，這是對所謂「平等」的嘲諷和玩弄，而且人們忘卻恐怖時代猖狂的暴行，可能需要很長很長的時間。必須記住，19世紀歐洲的革命都伴隨著暴力：在1848年革命中，人們依靠街壘和路障進行戰鬥，同時恢復了法國大革命的極端。
183o年，歷史學家B．G．尼布爾在他的《羅馬史》第2卷序言（尼布爾，1828－1832，第2卷，第2頁；參見席德爾，1950，237）中寫道：「如果上帝不進行干預」，那麼這個世界就將重新崩潰，就像「三世紀中期在羅馬社會中發生的情況那樣：幸福、自由、教育和科學的絕滅」。四十年後，1871年11月，雅各布·布爾克哈特就法國大革命時代作了一系列演講。他在開始說：「關於這個過程可以說的是，在我們今天所處的時代發生的一切，實際上是一個革命的紀元，而且，也許我們比較接近這個時代的開端，或者我們正處在它的第一二個階段；從1815年到1848年這表面上似乎很平靜的三十年原來不過是那一幕偉大的戲劇中一個幕間插曲。但是，這似乎正在變成與我們的地球上過去曾經發生的所有那些事件形成鮮明對照的一種運動」（布爾克哈特1942，200）。
根據關於革命的破壞性的這些類似的評論，我們在看到革命概念——它在20世紀最初四分之三的時間裡一直是一個占主導地位的概念——在2O世紀最後四分之一的時間裡在某種程度上讓位於進化概念時，就不會感到驚奇了。在科學之中，我們也許能夠在地質變化理論中為這個從革命到進化的變化找到證明。這個例子是特別值得注意的，因為它生動地說明了政治領域中的革命的變化著的觀念和經歷對科學思想的實際發展（而不是對關於科學進步或科學史的看法）產生的影響和作用。可以通過比較地質學家在18世紀，19世紀初，19世紀末對「革命」這個術語的三種用法來看這個變化。
在18世紀，對於地球歷史的考察一般都遵循布豐關於改變了地球的性質並且改變了地球的結構和地表的革命的看法。與啟蒙運動的傳統一致，這樣一些革命一般被看作是有序的發展過程的特別重要的間斷性的階段，而不是以暴力為特點的災變。在19世紀初，由於法國大革命的影響，革命的形象發生了變化。因此，居維葉使用這一術語時這個術語的含義完全不同於他的前輩們使用時的含義。居維葉充分認識到法國大革命的影響和作用，尤其是它對科學的影響，並且在1827年寫了一本深入研究這一主題的頗有見地的著作。所以，當我們發現（遵從馬丁·魯德維克的建議1972，1O9）居維葉改造了布豐地球上的革命的概念，而賦予它一種1789年以後的意義，也不會驚奇。這樣一些革命不再僅僅是一系列地殼蝕變的連續，而其中最後一次蝕變又是（在布豐看來）由人造成的。現在，它們變成了猛烈的、突變的事件，同時伴隨著生命自身的毀滅。在這方面，居維葉所說的革命不僅包括地質學的變化，而且也包括動物群和植物群的古代種類的滅絕；我們通過對古化石記錄的研究，知道這些物種在過去的時代是存在的。
到19世紀末，人們普遍反感和厭惡「革命」，並且期望，地質學家現在在說明地球歷史的時候完全沒有必要再使用革命這些字眼。目的在於運用達爾文對「物種進化」所作闡釋的地質學的類比和類推——它已經取代了居維葉用以解釋在古化石中所發現的植物和動物的演替的災變或革命的演替——取代關於這樣一些革命的舊的看法。威廉漠裡斯·戴維斯在1904年聖路易斯藝術和科學大會上的致辭中清楚地表達了這個觀點。W．M．戴維斯用進化和革命這兩個概念評價19世紀期間地球科學的進步和發展。當然，他充分認識到「以19世紀下半期的進化論哲學取代19世紀上半期的目的論哲學的那場革命」（1906，494）。他斷言，「這場革命使我們關於地球及其居民的看法發生了深刻變化」。他堅持認為地質（理）學家應當在比達爾文的自然選擇「更廣泛的意義」上使用進化這個術語。他的這一見解在目前條件下具有更重要的意義。在對地質學變化的討論中，他斷言，「我們非常高興用進化所表明的平靜的過程取代我們的前輩們的激烈的革命」（p．496）。
看來似乎相當奇怪的是，當激烈的革命活動與反對這一活動的行動交鋒的時候，像查爾斯·達爾文和天文學家、哲學家赫歇耳爵士這樣的本質上保守的人對科學的看法可能如此激進，以致他們認為「革命」是一個值得稱讚的成就。達爾文和赫歇爾都把查爾斯·賴爾對地質學的影響是一場革命，而且達爾文還進一步正確地預言，當他自己的思想被普遍接受時，生物科學中將發生一場「重大的革命」。這個使一門科學「革命化」的觀念，在19世紀實際上是相當普遍的，儘管到那個世紀末出現了偏離這個概念的運動。1845年，有一篇關於顯微鏡和組織學的演說驚呼電流的發現「使整個化學和相當大部分的物理學革命化」的規模和範圍（貝內特1845，520）。在達爾文發表他關於進化論的第一篇論文那一年（1858），倫敦林宗協會主席預言，生物學中一場革命的時機已經成熟。在1888年對病菌生源說的一次討論（康恩1888，5）中，有人解釋說，當那個時代的醫生還是學生的時候，這一理論就被嘲笑過：「所以，他們仍然會拒絕接受一種使關於疾病的概念如此革命化的理論」。在拉普拉斯的一本傳記（阿喇戈1855，462；1859年版，第309頁）中，弗朗索瓦·阿喇戈認為開普勒和牛頓所取得的成就是「天文學中的令人驚歎的革命」。在《哈來斯新月刊》雜誌的一篇文章中，一位美國記者（賴丁，1878）說：利斯特的「治療創傷的消毒方法幾乎使外科手術革命化」。
在認為科學是通過緩慢的積累還是更激進的革命觀而發展這兩種看法之間的緊張狀態，在尤斯圖斯·馮·李比希的著作中得到生動描述。李比希是19世紀中期最傑出的科學家之一。在1866年一篇題為「科學思想的發展」的論文中，李比希提出了一個相當新穎的主張：由於大量研究者的漸漸積累起來的貢獻，幾個世紀以來，科學一直在平穩地往前發展」（見李比希，1874）。這方面的一個例證是現在關於大氣中氣體的性質的思想的確立是幾千年來成百上千人努力的結果。這也許是對關於科學發展的「累積觀」或「增長觀」的最早的正式描述之一。
當然，如李比希在另一篇論文中認識到的，偉大的科學家所作出的貢獻對於科學的進步是極為重要的。為了表明這樣一些貢獻的精確性質，他拿一個圓周運動作類比。他說，這個運動是變化著的半徑的循環。他說（同上，273），「進步或發展是一個圓周運動，在這個運動中，半徑變長，而且，假若我們的知識視野要開闊一些的話，那麼，任何一種新的富有成效的思想必然要由現存的思想來補充」。他這樣解釋這個過程：「從偉人們的最有影響的成就中去掉他們從其他人那裡得到的思想，總會剩下某些其他人所沒有的東西——通常只是一種新思想的一小部分，然而，也正是因為這一點，一個人才成其為偉人。」對科學的這個特殊看法拒絕靠革命而發展的概念。但是，李比希在一個「自傳提綱」（1891，36；1891a，277）寫道，「通過貝采利烏斯，H．羅斯、密切利希、馬格努斯和維勒這個學派，有機化學中一場偉大的革命已經開始。」
在反覆再版並很有影響的一本《19世紀歐洲思想史》（初版於1903年）中，歷史學家J．T．默茨他自己歸入到拒絕主要根據革命來看待那個時期的19世紀的那些學生之列。默茨拒絕「把19世紀的思想看作根本上革命的思想」，因為「破壞的工作就其比較早的和比較激烈的階段而言，屬於上述時代」，屬於一個「被正確地稱之為一個革命的世紀的時期」（1896，1：77-78）。在隨後幾頁，默獲探討了「革命精神」的破壞性特點。所以，他說，「破壞工作的確仍在進行之中；在這個建設的或重建的工作中間，我們仍要目睹革命精神的作用」。作為「這些破壞性影響」的一個例證，他指向了「在康德哲學和在其進一步發展中蛻變為一種膚淺的唯物主義和一種絕望的懷疑論的唯心主義學派中產生和形成的新思想」。
默茨如此沉湎於革命和破壞的相同意義，以致他甚至公開宣稱他的目的在於「把思想看作是一種建設性的而非破壞性的力量」。所以，儘管他承認，「沒有一個時代像我們這個時代擁有如此豐富的彼此競爭和廣泛交鋒的理論，如此蕩滌舊的觀念，如此破壞許多時代以來一直固守的原則（p．80），但是，他依然強調（「把我的注意力和我的敘述集中在」）「在這個世紀中湧現出來的卓越的和建設性的思想」（p．81）：「如此建設性的思想是那些能量守恆和消耗的思想；海損原則，統計學和概率學說；科學和哲學達爾文和斯賓塞科學和哲學中的進化論思想；個人主義和個性學說，以及洛采關於「價值世界的獨特觀點。」所以，默茨對這一主題的發展只在很少地方運用了科學中（或哲學中）革命的概念，甚至作為一個隱喻來使用，無論怎樣都是木奇怪的。我們因此可以賦予他在談到麥克斯韋的電磁理論時使用「革命的」這個形容詞的做法以特殊的重要性。奇怪的是，當默茨在他的敘述中提到麥克斯韋時，他忘記了他原來曾經把革命與破壞等同起來，而且似乎是在他那個時代比較普遍的意義上使用「革命的」這個詞來表示具有特殊效能的激進的創新。
默茨生動地描述了一種我已經提到過的現象：歷史學家和科學家關於科學中的革命的許多言論，表達了也許並不代表一種認真而充分地展開的而且一貫採取的哲學立場的觀點。所以。雖然默茨在他的的《19世紀歐洲思想史》第1卷中把革命等同於破壞；但在第2卷，在專門論述科學的兩卷的第2卷中，又在一種完全不同的和更普遍的意義上採用了革命的概念。麥克斯韋的電磁理論並不是默茨把科學同革命聯繫在一起的唯一例證。默茨認為，除之「達爾文所提出的見解」外，科學中沒有什麼其他的思想像「能量的思想」這樣對「一般的思想」產生過如此強大的作用和影響。此後，默茨（1903，2：136-137）指出，「必須創造一個新的詞彙表」，教科書「必須重寫」，「必須用更正確的術語修正和重新表述既成的理論」，「必須用新發明的方法著手解決若干時代以來一直潛伏著的問題」。他說，「把自然看作是能量轉換的運動場」的這些結果，應該看作是「科學思想領域中的革命」。但是，在他隨後對這些發展的描述中，「革命」這個詞和概念顯然是找不到的。
儘管利昂·埃里拉和其他人認為科學是一個持久的或永無止境的探索（不管是革命的還是進化的），到19世紀末出現了一個愈益壯大的思想運動，它認為科學是有限的，而且在某些領域是幾近完成的。絕大多數物理學家似乎都持這一觀點，雖然化學家和天文學家也都表達了這一觀點（見巴達士，1972）。關於科學的圓滿性的這個含義的設想，是麥克斯韋在作為劍橋大學第一位卡文迪什教授的就職演說（1890，2：244）中提出來的，即「在幾年之後，留給科學家們的唯一工作將是把[大的物理常數的]這些量度推進到另一位小數」。麥克斯韋本人一直在發揮這個觀點，可能只是抵制它，但是L．巴達土（1972）指出，這個觀點可能比通常人們所設想的更為普遍，尤其是在英語國家的自然科學家中間是如此。
關於這個「下一位小數」集合的一個經常被引據的例子是A.A．邁克爾遜，他以測定光速和參與邁克爾遜-莫雷實驗而聞名。在芝加哥大學1898－1899週年大事表中，他發表了他就芝加哥大學賴爾森物理實驗室的忘我精神發表的演說的一個摘要，有一部分是這樣說的（引自巴達士，1972，52）：「儘管我們從來都不敢有把握地斷言物理學的未來沒有甚至比過去的那些人物更令人驚歎的非凡人物，但是，絕大多數主要的基本的原則似乎已經牢固地確立起來……一位著名的物理學家說過，物理學未來的真理要在第六位小數中尋找」。邁克爾遜的同事R．A．密立根認為（1950，23－24），這位著名的物理學家就是開爾文勳爵。密立根說，邁克爾遜後來可能「為這句話而深深地自責」；但是邁克爾遜在不止一個場合重複過這個說法。1903年，他在《光波及其應用》一書中說：
在測量科學中如何運用極限值呢？簡單和一般說來，答案似乎是：在所有未來的發現中，大部分發現都必定在這個範圍之中。物理學比較重要的基本規律和事實都已被發現，而且這些規律和事實現在被如此牢固地確立了起來，以致由於新發現的原故而取代它們是極其不可能的。不過，人們發現，對於其中的大多數規律來說，有許多明顯的例外，而且，當觀察達到一定局限，也就是說，當實驗的環境達到能夠考察極端的情況時，尤其如此。這樣的考察可以肯定不會推翻規律，而是將發現其作用產生明顯例外的事實和規律。
1897年，在倫敦出版了查爾斯·埃默森·柯裡寫的一本書《電和磁的理論》。我不知柯裡為何人（他的名字並未出現於《國民傳記辭典》和《科學家傳記辭典》中，在《世界科學名人錄》中也找不到）。但是，他的書是麥克米蘭公司出版的，而作者顯然是相當有些名氣的，從而有幸請路德維希·玻爾茲曼作序。開始的一句話是這樣說的：「理論物理學的所有學科，除去電學和磁學外，在科學目前的狀態下，都可以被看作是結束了的，也就是說，年復一年，在它們當中只發生了某些無關緊要的變化」。後來因其創造性的研究工作而相當出名的兩位物理學家——普朗克和密立根——都曾表現出對物理學之未來的悲觀主義。1875年，普朗克曾為在古典語文學、音樂和物理學這些學科中為自己選擇一個職業而感到為難。他不顧菲利普·J．G．馮·喬利的勸告，選擇了物理學。喬利教授曾經告訴他，在那一學科中沒有任何新的發現（邁斯納1951，75）。密立根（195O，269—270）說，1894年在哥倫比亞大學，當社會科學的新的「活的」領域剛剛在開闢的時候，他的研究生同學「繼續譏笑他堅守一種像物理學這樣的『已經完成的』而且是『死的學科』」。
19世紀有關科學中的革命的思想的整個歷史，完全可以輕而易舉地寫成一本書。三位法國著名思想家——聖西門、孔德和庫爾諾——的思想以及馬克思和恩格斯的影響，我們將在稍後一章中探討。但是，我們將首先轉向19世紀最重要的科學革命，即達爾文的革命。令人啼笑皆非的是，達爾文的革命使進化這個概念廣為流傳，這個概念對於削弱一些科學家對存在科學革命的確信最終起了促進作用。
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