19世紀是一個革命的時代，在政治、社會、科學、工業、文化和藝術各個領域都發生了革命，無論其成功與否。這在歷史上第一次使人們懂得變化可以是戲劇性的、革命的，而不只是漸進的。20世紀則是另一種意義上的革命時代，因為革命發生得更為頻繁且其影響也更加深遠。它們不僅使人類及其社會以及社會制度受到震動，而且還撼及自然界本身。已很難找到一塊有人活動的地方能逃避革命所帶來的巨大變化。革命已深入到各個領域：通訊（無線電，電視），製造業（合成纖維和塑料），電子（固態傳感器，印刷電路，集成電路），戰爭（核武器，導彈），繪畫（畢加索，馬梯斯，米羅），音樂（斯特拉文斯基，勳伯格，斯托克豪森），文學（喬伊斯，F．沃爾夫），導航（雷達，遠程定位），各門科學學科（愛因斯坦，玻爾，克裡克和沃森），醫學（索爾克疫苗，精神分析，起搏器和心臟外科），還有數據和信息處理——由此我們已經看到了計算機革命的步伐。我們還親眼看到社會革命和政治革命在永無完結地繼續：受到俄國革命和中國革命影響的人比以往任何一次革命都多，受到影響的程度也更深；來自有關拉丁美洲和非洲的大大小小的起義和暴亂的新聞越來越多，從軍事政變到地道的社會和政治革命。
19世紀從1789年動亂的餘波中誕生，先後經歷了1848年的政治革命以及馬克思主義者領導的革命運動。在科學上，我們已經看到了《物種起源》中正式宣告的達爾文進化論，它預示著即將發生的革命。即便如此，19世紀後半葉（和20世紀初）知識發展的主流是進化的而不是革命的。本傑明·凱德的《社會的進化》（1894）和L．豪勒維克的《科學的進化》（1908）等著作就是進化觀的例證。大體上說來，19世紀的政治和社會革命並沒有取得成功，它以1905年的俄國革命的失敗作結（1905年通常標誌著20世紀科學的開始）。19世紀的政治和社會變革雖然富有戲劇性，有時還有激烈的暴力衝突，但以通常的觀點而論，這一過程基本上仍然是循序漸進的，而且在討論這一時期的科學發展時，人們一般也持這種見解。
相反，20世紀卻被驚人的激變所震撼，歷史的延續有了真正的中斷。俄國和中國的革命對社會、政治、經濟都產生了巨大的影響，在世界範圍內引起了國際性的革命運動，其影響遠遠超過了當年的法國革命。本世紀初在科學上同樣發生了偉大的革命，主要反映在物理學上：X射線、量子理論、放射性、相對論、電子、原子核。1905年，也就是俄國革命流產的那一年，愛因斯坦發表了他的劃時代的相對論論文和另一篇論文，這篇論文引起了物質和輻射物理學的革命，並建立起量子理論（它由M．普朗克於1900年開創）。從那以後，相對論和量子論思想一直佔據著物理學思想的主導地位。在藝術方面，1914年前，出現了斯特拉文斯基的節奏異常強烈的《春之祭》和畢加索以及布拉克的令人瞠目的繪畫，這些作品開創了結構主義、現代主義和抽像藝術以及不諧和和弦音樂的先河。
20世紀出現了大量的關於革命的理論和觀點，這並沒有什麼可驚奇的。因為本世紀頭幾十年，政治、社會、藝術和科學都發生了戲劇性的變革，革命（而不是進化）已成為我們這個時代描述科學發展的主導性觀念。但革命是科學進步所期望的或必備的特徵這樣一種觀念，在本世紀上半葉卻不像現在這樣容易被大多數人所接受。許多學者，包括歷史學家和科學家們自己，對於科學特別是基礎物理學中發生的革命性變化感到憂慮，正像他們對遍及全球的政治和社會結構的劇烈震盪感到憂慮一樣。有的人，如愛因斯坦主張拋棄科學革命的觀念（見28章）；還有人如R．A．密立根，不但拒絕科學革命的觀念，而且還否認在科學中有任何革命性的進步。
這一章我們將列舉一些本世紀出現的有關科學革命的觀點，並將特別注重於科學家們的論述。下一章，我們將考察助世紀科學史家逐漸接受科學革命觀念的過程，特別是當T．S．庫恩具有巨大影響的著作《科學革命的結構》於1962年發表後，接受科學革命觀念的人數達到了頂峰。第27章，將論述相對論革命和量子論革命。在大多數人的心目中，相對論被看成是我們時代科學革命的典範。而對於那些懂行的人來說，量子論則是歷史上最偉大的革命之一。第四章，將討論具有特殊重要性的地球科學革命。因為這個領域的專家學者已經認識到它是一場革命，已經用革命的語言和結構來書寫它的歷史，甚至還運用了庫恩對革命的理論分析方法以洞察地球科學革命的結構。而且，這場革命以清晰的和引人注目的形式顯示了所有偉大的科學革命的一些主要特徵。
第二次世界大戰前的政治和科學的激進主義
1908年，政治革命家V．I．列寧的一部哲學著作公開出版了，它主要論述正在物理學中出現的革命的本性和影響，書名是《唯物主義和經驗批判主義》。這部著作的公開意圖主要是維護「馬克思主義哲學」，反擊那些當時對「辯證唯物主義」的攻擊。但對於本書的目的來說，列寧的某些論述（體現在標題為：「最近的自然科學革命和哲學唯心主義」一章中）是特別值得注意的。它可以作為一個例子，用來說明物理學發生革命的觀念很早就已廣泛傳播開來了。
列寧集中討論了鐳元素問題。這一期間該問題突出地出現在許多有關文獻中。使列寧和他的同代人震驚的是，當一小塊鐳的溫度比周圍環境溫度高時，這種情形會明顯地持續下去。而按照古典力學理論和能量守恆定律，熱體定會把熱量放射到溫度較低的環境中去，直到達到熱平衡，也就是說，直至物體和周圍環境的溫度相等。因此，鐳的性質不但向科學家展示了一個必須被納入科學的概念框架中去的新現象——放射性，而且這種新的物質在幾個方面摧毀了經典科學的基礎。也許最值得注意的是：在放射性現象中，元素的原子會自發地發生衰變和「嬗變」，而變成另一種完全不同的元素的原子。
列寧援引來作為例子的許多學者中，有法國數學家和哲學家亨利·彭加勒。從彭加勒1907年寫的哲學著作《科學的價值》一書中，列寧看到了他對物理學出現「嚴重危機」的論述。按照彭加勒的觀點，物理學中發生了嚴重的危機，其罪魁禍首是「偉大的革命者——鐳」。彭加勒的見解受到了廣泛的尊重，因為他是法國，也許還可以算是全世界最卓越的科學家之一。他憂鬱的危機宣言引起了人們的注意：新的發現不僅推翻了能量守恆原理，而且也同樣危及到「拉瓦錫原理或物質守恆原理」；危及力學的基礎，包括牛頓作用和反作用相等的原理；危及到其他公認的物理學基礎。
人們從鐳和放射性中看到了革命的破壞力。其它許多新的發現通常也都具有這種特徵。《亨利·亞當斯的教育學》（1907）這部著作以最富戲劇性的形式對革命破壞力這個主題展開了討論。在談及亞當斯對1900年大博覽會的感想時，亞當斯用「發動機和聖母」這一比喻對舊的蒸汽力和新的電力之間的差異表示驚訝。他發現了「連續性的中斷」（p．381），它「為歷史學家的研究對像設置了一個深不可測的裂縫」；「在蒸汽和電流之間找不出比耶穌受刑架和教堂之間更多的聯繫。如果不是可逆的話，那麼各種力是可以互相轉換的，而對電來說，如同在信仰世界中它只是服從絕對的命令」。在迷惑不解之中，亞當斯求助於蘭利，他是一位天文物理學家，華盛頓史密森學會的會長。
蘭利幫不了他，實際上他似乎也被同樣的問題所困擾，他總是重複說新的力是無法無天的，他尤其是反覆聲稱他對新射線的發現沒有責任，這些射線如同殺父的仇人，它們氣勢洶洶地向科學開了刀。他自己的射線是有益無害的，他利用它們得到了雙倍寬的太陽光譜。但鐳否定了他的上帝，對蘭利來說，也就是否定了他的科學真理。這種力是全新的。
看到1890到達1905年間物理學發展中出現革命的人不只是列寧、亞當斯、彭加勒和蘭利。不過，並不是每個人都被這些新發現的含義所困擾。例如，彭加勒在他的關於『時間和空間」（1963，23）的論文中，把相對論看成是「最近物理學進步中」發生「革命」的主要成果；在另一篇論文中，他暗示了這樣的意思：量子理論是潛在的「自牛頓以來自然哲學經歷的最深刻的革命」。
20年代，「革命」一詞從1917年俄國革命——第二次革命或布爾什維克革命中獲得了一個新的激進的含義，這場革命使新的名詞「布爾什維克主義」出現在通常的演講之中。這場革命不僅完全推翻了舊沙皇的統治，而且使俄國的財產制度和人民的經濟生活都發生了戲劇性的轉變。這些革命性的變化被這樣一個事實所加強，正如布林頓所考察的那樣（1952）：在俄國革命中，「事件都集中發生在」比近代其它革命「更短的時間內」。
在許多美國人和歐洲人心目中，法國革命和俄國革命是兩次典型的革命，但後者也許具有更廣泛的意義，因為它產生了可以輸出的布爾什維克主義這個幽靈，促進了一場國際性的革命和顛覆運動。此外，法國革命沒有產生一個穩定的革命共和制度，不到15年，法國就復辟了皇權統治，而蘇維埃政權已持續了半個多世紀，如今它比其早期更強大。因而，一些科學家目睹了俄羅斯舊秩序的崩潰，並感到了一種對自己國家現存生活方式的威脅。那麼，他們對科學面臨的形勢同樣心神不安也就沒有什麼可奇怪的了。量子物理學和新的原子概念在被X射線，放射性和相對論帶來的危機上雪上加霜，使一些科學家在新科學和布爾什維克之間找到了共同點，對布爾什維克主義的害怕，甚至是對可能的布爾什維克主義感染的告誡，都在本世紀2O年代關於科學和科學革命的討論中出現了。
2O年代發生的心理學革命使一些人在更大的程度上把革命的科學同政治上的激進主義結合起來。J．B．華生的著作《行為主義》（1924）在美國的報紙上被大加渲染：「也許…但是有史以來最重要的著作」，這部著作「標誌著人類文明史的新紀元」（華生和麥克唐加爾1928，102）。在英國，值得注意的是華生體系宣傳要「使倫理學，宗教和精神分析學——事實上，使所有的精神和道德科學革命化。」上述這些摘錄是華生的對手威廉姆·麥克唐加爾作的，他還補充說，華生的著作「宣稱的不只是革命化，簡直就是廢棄所有這些的莊嚴的東西」。
麥克唐加爾的看法不無道理。華生的《行為主義》一書的結束語就是這樣一個宣言：行為心理學將取代現有的心理學的原理與實踐。在最後一章的最後一節，華生得意地將其副標題命名為「行為主義——全部未來實驗倫理學的基礎」（1924，247）。這層意思在該節開頭的兩句中表達得更為突出，華生展望他的行為主義是「一門科學，它使所有的人——男人和女人懂得他們自己的行為」。並將幫助「男人和女人……重新調整他們自己的生活」，並「使他們運用健康的方式培養自己的孩子」（p.248）。他提出了一個新的宇宙烏托邦概念：如果我們依照行為主義原理，「以行為上的自由」對兒童加以培養，他們將依次以更科學的方式培養自己的孩子，「最終世界將變成一個適合人類居住的場所」。
華生與斯金納不同，斯金納是本世紀早期的行為心理學家，他曾發表過一部叫《沃爾登第二》的小說，他嘲笑那些「去往被上帝拋棄的地方，建立一塊領地，赤身裸體地在那裡過原始公社式生活，以植物的根莖作食物」的人，他的烏托邦將是整個世界，他說，他的計劃「如果能實施，那麼這個世界將逐步得到改變」。然而，華生也許想避開某些可能的批評（記得那是1924年），他強調說：「我不是想尋求一場革命」。在他的著作1930年版的序言中，華生承認「我們已被指責為……布爾什維克主義者」。「批評文章進行人身攻擊，甚至是在謾罵」，他認為那些反對他的情緒出自對他的基本觀念的憎恨，他的觀念是：「人是一種動物，他與其它動物唯一不同之處在於他的行為舉止的類型」。他說他遇到了與達爾文相同的阻力，因為「人類不願意把自身同動物相提並論」。他聲稱害羞的靈魂將被從「行為主義中驅逐出來」，因為一個「保持科學頭腦」的心理學家在描述人類的行為時與在描述「被宰殺的公牛的行為時」使用的是完全相同的術語「』
行為主義包含著革命的因素。彼得·梅達沃和簡·梅達沃1983年寫過這方面的文章，他們認為華生「和那些被他說服的人帶來了一場真正的心理學上的培根革命」，因為他們用「經驗的東西代替了那些由於不是即存地呈現在我們的感官面前而必須依靠推理才能懂的東西」。兩位梅達沃考慮了習慣的「心理狀態如喜悅，痛苦，惡意，甚至是（關於這一點我們在哪兒劃線呢？）意識本身」。他們看到行為主義「以經驗的敘事體和報道文體取代了反省心理學的特殊假設」，從而確定了這場革命及其影響的範圍。
本世紀前半葉有一種傾向是將科學的發展同政治上的激進主義聯繫在一起，體現這一傾向的另一個例子涉及愛因斯坦的相對論。對於許多在科學上批評和反對相對論的人來說，相對論簡直就是在俄國蔓生的布爾什維克主義在科學中的映像。布爾什維克主義已在德國和匈牙利出現，看來正危及西方文明和社會全部的已被接受的價值觀念。風格嚴肅的《紐約時報》（1919．11．16，8）刊登了一篇題為《科學界的爵士樂》的文章，該文一開始就提出了四個問題：「太空何時彎曲？平行直線何時相交？圓何時變成非圓？三角形的內角和何時不等於兩直角之和？」答案：「當然是在布爾什維克主義進入科學領域的時候！」文章接著引用了同查爾斯·普爾的談話內容，普爾是哥倫比亞大學的天體力學教授。下面是該文的某些摘錄：
普爾教授在讀過有關愛因斯坦相對論的快訊後說：「過去幾年中，整個世界都處在動盪狀態，無論是精神上的還是物質上的。也許在物質方面的不安定如戰爭，罷工，布爾什維克的崛起等能被實際察覺到的東西下面，是深深波及世界的精神困擾。這種精神上的不安定明顯體現在公眾所持的對待社會問題的態度和傾向性期望上。這就是欲以激進的，未曾嘗試的社會實踐來推翻業已確立的，行之有效的政體形式。
「精神上的不安定也侵擾著科學。今天在科學領域恰恰也有一場同政治和社會生活領域類似的衝突。有許多人嚮往對宇宙進行心理學上的思索，熱衷於各種奇思怪想，他們要我們拋棄已被證實的理論，而實際上恰恰基於這些理論，現代科學和力學的大廈才得以建立」。
接著，這位哥倫比亞大學教授對牛頓到愛因斯坦的引力理論發展史作了進一步的討論，他總結說：
目前已經測量到的（光線受太陽影響）彎曲效應這一事實，在科學上有極為重要的意義。這一結果也許會改變某些迄今已被接受的有關太陽附近物質的密度與分佈的觀念。但我不明白這樣的觀察事實何以能證明第四維的存在？或者說怎麼能推翻幾何學的基本概念？
我讀了各種論述第四維空間的文章，包括愛因斯坦的相對論和其它關於宇宙構成的心理推測文章。讀完之後，我的感受如同參議員布朗德哥在華盛頓的一次慶賀晚宴後的感受一樣，他說他感覺到如同和愛麗絲一道漫遊仙境，與狂人一道喝茶一樣。
有位記者曾問起過愛因斯坦如何看待「C．L．普爾教授」的意見，這位教授堅持說愛因斯坦的理論「無法驗證」，而且說「無須愛因斯坦，我們依靠牛頓定律就能解釋一切物理現象，甚至包括水星的攝動」。愛因斯坦機智地回答道（《紐約時報》1921，4，4）：「我沒有看到普爾教授的談話」。
英國天文學家A．S．愛丁頓是將廣義相對論介紹到英語國家的第一人。第一次世界大戰中的1916年，他收到了荷蘭天文學家德賽特寄來的愛因斯坦1915年發表的論文。意識到愛因斯坦研究課題的重要性，愛丁頓鑽研了愛因斯坦運用的「絕對微積分」以便弄懂廣義相對論。他在為倫敦物理學會所作的著名的《引力相對性理論報告》（1918）中，稱廣義相對論為「思想上的革命，它深刻地影響到天文學，物理學和哲學，並把它們推上了新的發展道路上且永不逆轉」。後來，愛丁頓發表了一本關於相對論的通俗讀物，題為《空間，時間和引力》（1920）和一部為科學工作者所寫的著作猢對論數學理論》（1923）。1954年，愛因斯坦稱其是「所有語言中介紹相對論最好的著作」（p.281）。因此，令人感興趣的是《愛丁頓對這一物理新觀念的介紹中，談及了人們指責物理學已被一種科學上的布爾什維克主義所侵襲。
愛丁頓在季福德發表廠題目為《物理世界的本質》的演講（1928．愛丁頓在開頭的一段中討論了那些「堅決反對現代科學中的布爾什維克主義，把住舊秩序不放」的思潮，他把「我們關於時空觀的根本變革」（由愛因斯坦和閔科夫斯基於1905-1908年間引入）同盧瑟福1911年引入的「自德謨克利特以來物質觀的最偉大的變革」』作了比較。他說盧瑟福的工作並沒有在廣大公眾中「引起強烈的震動」，而「新的時空觀從各方面看去，都被認為是革命性的」；；要說所謂布爾什維克主義的話，他傾向認為真正的主角該是盧瑟福而不是愛因斯坦。
像20年代的某些人一樣，愛丁頓深深地意識到革命是科學發展的特徵之一。他詳細解釋了為什麼原子結構的奇異新發展通常沒有被打上革命性的發展這一紅色標記。他說：「表示性質特徵的形容詞『革命的』常常被用在兩項偉大的現代發展上，一是相對論，一是量子論」。他解釋說，這兩個理論是揭示世界奧秘的新發現，而且使「我們關於世界的思維方式」發生了根本性的「變化」（同上，2）。
愛丁頓領導了1919年的日蝕觀測，結果證實了廣義相對論的一個預言（見第27章）。他認為相對論革命同原子結構和量子理論革命一樣，只是表明科學知識以革命的步伐向前進展的具體事例。他在結尾處提出了這樣一個問題：「沒有任何跡象表明下一個三十年不會發生另一場革命，甚或是完全的反革命」？這裡反革命類比政治上的反革命。愛丁頓接著提到了革命的繼承性概念，最後以「科學的發展如同玩一個巨大的拼板遊戲一樣」的比擬結束了他的《物理世界的本質》（1928，352—353）（他作比較時的語言和想像同40年後庫恩所用的很相似）。在他看來，科學革命並不意味著已布排和聯結停當的各個板塊必須拆散，而是在添置新的板塊中，我們必須對將會形成的拼板圖結構的原有想法進行修正。愛丁頓的結束語是：歐幾里德，托勒密和牛頓的體系「已經完成了它們的使命」，將來愛因斯坦、玻爾、盧瑟福和海森伯的體系「也必然讓位於對世界有更充分認識的體系……但每一次科學思想上的革命就如在舊的曲譜上配上的新歌詞，過去的東西並不是被完全拋棄而是被揚棄，在我們企圖表述真理的所有失誤中，科學真理的內核在穩定增長：關於科學真理我們可以說：它變化得越多，它的真理性也越多」。
在兩次世界大戰之間，有許多別的科學家也提到過革命問題，M．居裡寫了一部回憶她已故丈夫P．居裡的文字（1923，133-134），她說：P．居裡在索伯內榮升教授時，作了一個關於對稱性，向量和張量以及晶體的演講，同時也「提到了在這個新領域（放射性）中所作出的發現，以及在科學上引起的革命」。
本世紀則至30年代，有一位論述新科學的多產作家叫詹姆斯·吉恩斯，他和愛丁頓一樣，是英國天文學家。他在後期寫的一部著作《物理學和哲學》（1943，ch．1）一書的開頭，探討了科學中的革命。該書第一句話回憶了喬治·薩頓和盧瑟福勳爵（同上，ch．1），並聲稱「科學的發展通常是步步為營，逐步推進的」，在科學的征途上有一層未知的「霧」，面對著它，「即使眼光最敏銳的探索者」，「也看不到幾步遠」。但是，「這層霧有時也會消散，正是在一片較為開闊的視野裡，可以做出令人驚奇的發現」。這樣，「全部科學有可能進行一場萬花筒般的組合」，這就是說，將有一場革命帶來「重新組建的衝擊波，並將深入到各門科學中去」，甚至使「人類目前的全部思想」得到更新。吉恩斯認為，如此典型的「重組」或革命是罕見的，他只提到「很快深入人心的三次：哥白尼革命，達爾文革命和牛頓革命。第四次這樣的革命目前正在物理學中產生，」這場革命的重要意義「遠遠超出物理學之外」，因為它影響到我們的世界觀。在這個世界中，我們構築生活。總之，「這場革命影響到哲學」。應用卡爾·波普爾的範疇，這四次革命的每一次都包含重要的觀念形態上的革命。吉恩斯（1943，14）認為革命的『漸物理學」主要包括兩個理論：相對論和量子力學。
物理學家關於科學革命的相反觀點
上面討論的幾個例子表明，本世紀上半葉，在論及政治和社會革命，科學和文化革命，繪畫，音樂和建築革命時，革命概念的使用及關於革命的隱喻比比皆是。但在本世紀中，始終也有許多人否認科學革命，無論是建設性的革命還是破壞性的革命。早期對革命使科學取得進步的觀點持反對意見的人有物理學家R．A．密立根，長期以來他一直被視為是美國科學界的領袖人物。他的第一篇論述科學革命的文章發表在1912年5月的《大眾科學月刊》上。他的這篇文章是論「物質的運動理論」和「電的原子理論」的，他開門見山地宣稱「非常願意同那些所謂在科學中存在革命性發現的這樣的觀點展開論戰」，「那些聽信這種觀點的人大多是沒有直接從事科學研究的人」。在談及那些所謂「不斷宣告問世的革命性發現」時，密立根說：「這些發現十有八九如同七歲兒童的發現所具有的革命性一樣」，這些兒童在老師「告訴他們5＋2=7之前，他們只知道3＋4＝7」（p．418）。
密立根攻擊的主要矛頭指向這種觀點：不斷出現的根本性的新發現完全摧毀了現存的知識大廈。在他1917年2月所作的演講中，他的思想更加具體化了。他說：「科學的發展幾乎從來不以革命的方式出現」（1917，175），「報紙的標題」常常是「冠有革命的」，但革命「幾乎從未發生過」。他反覆重申：不！「科學的進展通常是一個逐漸積累的過程，幾乎從來不依靠革命」。他接著說：「即使有時我們的某些工作是革命性的，但這絕不是經常的」。可一百多年（或至多一百三十年）間，「人類生活的全部外界條件發生的革命性變化比有史以來任何時代都要充分得多」，科學家們在探討革命是常常注意到密立根的這種典型的前後矛盾（p．172）。
K．K．達羅曾任美國物理學會秘書許多年，他是一位保守主義者，持有同密立根類似的觀點。在他的一部著作《物理學的復興》（1937，15）中，他強調指出：牛頓，拉普拉斯和傅裡葉的「思維方式」今天仍然十分適用，因此應當「讚頌物理學中的保守主義」。而不應宣傳「物理學中全新的觀念，對古典物理學的令人恐怖地破壞，以及許多令人驚訝的發現」。當然，他懂得物理學發生的變化是「如此之大，以至於應用強有力的言辭來描述它」，但這種描述必須掌握分寸，決不應像現在人們常常聽到的那樣過分」。他指出：「認為古典物理學被推翻了，被廢除了，被否定了，被革命了」是很不合適的。他接著說：「任何人都不應該著談物理學革命，除非他立即補充說任何地方都不會有一場革命具有比舊體系的漸進性，嚴謹性，可靠性更多的優點」。他總結道：不！「革命不是一個恰當的詞彙！」現代物理學中沒有革命，有的只是「極為迅速的進化」（p．16）。
與持有類似觀點的人一樣，達羅認為革命一詞暗含著與過去完全決裂的意思，而「物理學卻從未如此」。他說事實是「物理學家憎恨放棄一直管用的任何理論。實際上我們很少這樣做」。達羅的結論是：作為一條規律，理論物理學的革新者們「至為關切的是他們要使自己成為經典的主導路線的合法繼承者」。我不清楚達羅說這句話是否有所指，但到1937年，科學文獻資料中已到處是革命的詞句。事實上，「革命」和達羅的「極為迅速的進化「也許可以看成是同義語，條件是將「革命」一詞極端政治上的含義以及科學革命隱含著摧毀或掃除舊東西，並以某種全新的東西取而代之。實際上，這類科學革命確已出現過，例如從亞里士多德體系到牛頓物理學，從托勒密體系到開普勒天文學的更替就是如此。但許多革命並不像達羅所理解的那樣總是同過去作完全的決裂。
具有波蘭-法國雙重國籍的化學家和哲學家A．邁耶森是3O年代在科學史和科學哲學領域有很大影響的一個人。體現在他的著作中的對革命態度同前面幾位有些相似，但並不那麼偏頗。他很少運用革命的概念，有一次他捎帶著談到量子物理學革命，「它推翻了實在的圖景」（1931，69）。他經常用的是「科學的進化」（p．116）或「數學的進化」（p．326）。他的這種作法同某些持有類似觀點的人如J．德威相似。J．德威曾計劃「解釋科學的進化」（p．416）。邁耶森摘引了一句他非常贊同的居里夫人（1927，758）在悼念H．A．洛倫茲時所說的關於「量子理論和新力學激盪的進化」。邁耶森的目的在更大程度上是精確地把握和描述哲學家和科學家的思想過程，並不只在於寫出科學史。他強調他的目的取決於他的下述信念。這個信念是：「科學進化」是不斷變化著的世界觀的歷史。所謂「科學革命」是指那些使科學家改變基本觀念的大事，如化學家拋棄燃素說，物理學家拋棄熱質說（P．xii）。他關心的是科學家怎樣才能很樂於放棄基本的前提而接受那些常常與已被確信的舊理論完全相反的新理論。在他經歷過的年代裡，相對論引起了他所指的「進化」（不是革命！）。他總結說：科學的「決定性進展」或「革命」表現為一種過程，它與「科學的基本進化」背道而馳。這些「革命」經常發生，因為「偉大的變革者（加拉瓦錫）打碎了那些束縛研究方法和思維方法的枷鎖」。但邁耶森更關心的是進化的過程而不是革命的過程，甚至到了把某些革命看作是進化的程度。
最近的物理學發展引發了許多對科學革命的探討，在1963年春，E．拉比諾維奇——《原子科學公報》的編輯，在芝加哥大學作過四次關於科學革命的公開系列演講。他指出（1963．9．15）：只有我們這個時代「能親身經歷了三次同時發生的革命」，其中頭兩次是「社會革命」（以新的方式取代舊的統治方式）和「民族革命」（廢除殖民地），第三次革命「是科學和它的產兒——技術帶來的」。他強調說「科學革命」的特點同社會和政治革命不同，後者是「區域性的」或「暫時性的」激變，而前者卻是「全球性的，巨大的，無可逆轉的變革」，科學革命告訴人們「貧窮不會持久」。由此可見，他集中探討的主題同前面的人略有不同：科學革命改變了我們關於「棲息地」的觀念，改變了「我們在宇宙中地位」的觀念。出於對弗洛伊德的不自覺的模仿，他提出了三次革命的見解，頭兩次分別是哥白尼革命和達爾文革命，但第三次革命不是精神分析學的出現而是「宇宙範圍的擴展」（他錯誤地相信「世界同心觀」與居於中心地位的人有關）。然後他討論了他很在行的課題「原子核物理學革命」和「人類已具有自我毀滅能力「的問題。他提醒人們注意的下述科學革命的作用值得我們摘錄如下（p．16－17）
現代科學消除了人們對未來的憂慮：在一個可預見的時間內，全部技術的發展最終將不得不停止，因為煤炭和石油將全部耗盡。在太陽系行將消亡時，人類也許仍然要傷心地等待著必然毀滅的來臨，但我們目前眼界的改變類似於瀕臨死亡的老人於剛剛走上生活道路的青年人對生命渴望之間的差別。
拉比諾維奇稱現代物理學的二象性和「對嚴格因果觀的拋棄」是「人類世界觀的一次重要革命」（p．18），相對論是另一次「思想上的革命」（1963．10．11）。
拉比諾維奇在一次演講中，運用了「成功的永久性科學革命」的概念並預言它必然會「影葉…各個領域人們的思想」。他把戰爭的「非理性化」和外交失去了「它的最重要的工具——花言巧語的戰爭威脅」（1963．11．9．）（1963．12．14．）看作是科學革命的後果，這種後果在「原子彈和洲際導彈面世後」達到了極點。在考察了他所謂的「本世紀科學革命」的一個主要後果之後，他以一個微妙的按語作結「國際科學家共同體是世界共同體的雛形」（1963．10．11．）。
諾貝爾獎金獲得者伊·普裡高津在他的著作《從存在到演化》一書（1980，xii）的序言中，談到他的寫作目的是：「向讀者轉達我們正處在科學革命時代的證據」。在這場革命中，有一個對科學方法的「真正地位和意義」的重新估價的問題。普裡高津把這一時期同科學史上另兩個戲劇性的時期做了比較，這兩個時期是「古希臘科學方法的誕生」和伽利略時代「科學方法的復興」。普裡高津希望讀者懂得「當我談到科學革命的時候，並不僅僅意味著科學中的某些重大發現，如夸克，脈衝星和分子生物學等」。在普裡高津看來，科學革命的意義在於拋棄長期以來堅持「相信微觀粒子——分子，原子，基本粒子的簡單性」這樣使他引出三個主要論點：1）「不可逆過程和可逆過程一樣真實」，2）不可逆過程在「物質世界中起著根本性的建設性作用」，3）「不可逆性深深植根於動力學之中」。這樣的一場革命明顯與通常的「科學進化」不同（p．xvi）。像許多科學家一樣，普裡高津運用了革命的概念，但沒有將其重要性進一步展開。由於這個術語運用得很少，因此它在書中顯得非常醒目。在第2章論述「古典動力學」的開頭，它出現在一個顯著的位置上，普裡高津把古典動力學看成是「20世紀科學革命諸如相對論和量子論的起點」（p．19）。
A．費歇1979年發表了一篇物理學評論，他談到了M．吉爾一曼對物理學「統一」問題的見解。吉爾-曼期待著「以越來越深刻的方式弄懂我們生活於其中的宇宙的本質」，他說他企盼在物理學中「發生一場革命」，這場革命同「過去發生的日心說，進化論，狹義相對論，量子力學革命一樣偉大」（費歇1979，12）。S．溫伯格（1977，17f）把「狹義相對論和量子力學的發展」看成是「偉大的革命」。但他告誡我們不應把革命的概念不恰當地運用於20世紀物理學的每個方面，例如他感到「量子場論自1930年以來的發展過程中，基本要素已經具備，沒有必要再來一場革命」。
亞·摩拉1958年在物理學家沃·泡利逝世前不久同他進行了一次談話。這次談話的內容使我們能深入瞭解科學革命的潮流以及年輕的物理學家發動科學革命的動機。這種革命的概念決不會帶來破壞性的污點，相反表達了人們的一種共同感受：革命是科學發展的創建性力量。泡利對摩拉說：「在我年輕時，我想我是當時最好的形式主義者。我認為我是革命的，如果有重大問題出現，我就能成為解決這些問題的人。而重大問題的提出和解決由其他人完成了，我自然就成了古典主義者而不是革命者」，而後他說：「我年輕時太蠢」，這句話顯然是一種反省（摩拉和裡欽伯1982，xxiv ）。
物理學之外關於革命的見解
贊成和反對科學革命的見解在生物科學中同樣也有反映。分子生物學和聯合基因工程技術在新聞媒介中，繼電子計算機之後第二個獲得了「革命」的稱謂。1918年3月4日，《波士頓環球報》上一篇文章的標題就是「生物科學革命的到來」。文章著重介紹了「新加利福尼亞實驗室」，它報道說：「該實驗室依靠蛋白質可以精確地加以分析」和「基因可以從最基本點製造出來」的手段「正在使生物科學發生革命」。「科學時代」（《紐約時報》，1983．4．12．）上有一篇文章標題是「DNA密碼：革命的3O年」。1953年4月25日，J．D．沃森和F．H．C．克裡克在《自然》上發表文章，宣佈了他們關於「生物遺傳主導化學結構」的發現，許多科學家都認為這「顯然是本世紀醫學科學中最重要的發現」。《科學時代》上的這篇文章就是為紀念這一重大發現30週年而作的，目前很少有人不同意上述見解，或P．梅達沃的見解（《紐約書評》1977．10．27．）：「毫無疑問，20世紀最偉大的科學發現……是確認脫氧核糖核酸（DNA）的化學結構——具體地說是DNA中四個不同的核甘酸在分子□鏈上的排列次序——蘊含著基因密碼並且是有關指令的物質載體，通過這些指令，一代有機體制約下一代的發展」，這就是「分子遺傳學的偉大革命」（p．19）。甚至在做出這一發現之前，這兩位合作者之中至少有一位顯然已看到了這項進展的革命性質。沃森在那一時期的工作總結中談了他的看法：「雙螺旋結構——將使生物學發生革命」（1980，116）。
我們已經看到，在20世紀前期就發生了心理學革命。曾建立起第一個心理學實驗室的W．馮特在他的很有影響的著作《生理心理學基礎》（1837年第1版）的第5，6版（1902；1908）中討論過革命。他指出：「作為一門實驗科學，生理心理學致力於心理學研究的改革，這場改革的重要意義並不亞於引入實驗導致自然科學思想的革命」，他甚至認為心理學研究的這種變革也許比自然科學革命更為重要，「在自然科學領域，即使沒有實驗，在適當的條件下，精確的觀察也是可能的，而在心理學領域，沒有實驗則是無能為力的」。
我們也許還可以從《不列顛百科全書》的不同版本中兩位人類學家的爭論中看到20世紀思想革命的突出地位，他們爭論的問題是，人類文化是在全球各地域獨立地演化發展的，還是產生於埃及或其附近，然後再逐漸傳播到全世界的。在該書第11版（1910－1911）的一篇關於人類學的文章裡，文化演化的辯護者E．B．泰勒寫到：「人類學」致力於「系統積累從前人如佩爾泰斯，拉泰特，科裡斯蒂及其後繼者們所作出發現以來的所有知識」，「這一繁重的任務」。他寫到：「目前已沒有什麼發現能同考察骨洞和漂礫層所獲得的奇異發現相媲美」，「這些奇異的發現導致了一場現有關於人類起源理論的迫切的革命」。
《不列顛百科全書》1922年第12版除包含第11版的29卷外，還增加了3卷補充了1910－1921年間的新內容。第12版共有兩篇人類學的文章。一篇就是泰勒寫的，新收入的一篇是G．E．史密斯寫的，史密斯是文化「擴散」論的擁護者，他的觀點同泰勒的「人類學發現……已經達到了極限」的「明確斷言」相反。在他看來，從那時幾乎每一年，人類學領域都有「豐富的資料發現」。「對這些資料重要性的認識也更為清楚」。他強調指出：這些年「人類學的每一個分支都發生了深刻的革命」，在許多令人驚奇的新發現中，史密斯提到了新近的有關皮爾丹人的新發現。史密斯列舉這一例子讓人難以理解（如維克多·希爾茲所說），因為已有人向史密斯本人指出，有理由懷疑上述發現可能是惡作劇者搞的騙局。儘管兩位人類學家的觀點相互對立，一個認為文化的演化是獨立的，另一個認為文化的演化是傳播的，但他們都明確地認為是科學革命推動了人類學的發展。
在1981年召開的世紀之交的美國形態學討論會上，科學革命是中心議題之一。會上，G．愛倫（1978）提出了一個未經認可的觀點：1890到1910年間，美國的生物學研究經歷了一個從形態學到實驗生物學的飛躍。由此導致一個更基本的問題，科學的發展是「週期性的飛躍」還是「一個層次到另一個層次上的革命」（1981，172-174）？J．麥斯凱恩在論文中指出「接受科學的發展是迅速的，不連續的觀點的生物歷史學家在逐漸增多」，雖然她認為哲學歷史學家並不一定贊同「庫恩關於科學革命的觀點」，也許他們只是覺得「從事科學工作的個人或團體拋棄陳舊的觀念會使科學的發展加快」（p．89），而他自己與上述歷史學家的觀點相反：「我堅持認為承認科學發展的這種革命的觀點會使努力真實地描述科學未來圖景的企圖發生混亂」。她相信「連續觀」，她總結說用革命或進化這類用語討論美國的生物學會導致混亂，「把科學的發展變化一般地看作是進化的還是革命的，連續的還是不連續的」這樣的問題是「吹毛求疵」。R．萊戈在他的論文中，很少泛泛地提到革命問題，他主張要「堅持古生物學中的形態學傳統」，因此，「運用連續觀而不是革命觀，才能最好地瞭解那個時代生物科學的發展歷史」（1981，129－130）。
在對批評的回答中，G．愛倫擺脫光前研究的狹窄領域，以便把與進化相對立的革命的概念引入科學中去。他堅信「從1890年到1910年間，生物學領域中發生了出其不意的或革命性的變化（在庫恩的意義上）」。他提出了「一種進化的模式……在這個模式中，進化和革命兩個因素始終都在起作用」。他強調說，根本上說來，「任何革命性變化都有賴於先前的進化，反之，所有進化性的變化都將導致…革命性的變化」（p．173）。這意味著「量的」或「小的，逐漸的」，「進化的」變化會導致「質的」，或「大的，完全不同的」，「革命的」變化。他認為當量變到質變的轉化緩慢發生時，就是進化，當這種轉化迅速完成時，就是革命。他把科學的發展看作物種的演化中的「間斷的平衡」模式相似，這個模式是S．J．古爾德和N．愛爾德雷季在古生物學研究中提出來的。他們認為在生物進化的長河中，有「迅速變化的時期，新物種的產生和舊物種的消亡都是很快的，接著便是緩慢變化的穩定時期，使物種與環境完全相適應」。在進化生物學中引入一種帶根本性的但尚未被接受的觀點所產生的新問題比它解決的更多，正如F．丘吉爾在他的文章的結論中指出的那樣，他認為「所謂人類也具有類似的組織和個體的發展趨勢是值得懷疑的」（1981，181）。
上述爭論給近年來出現的一個非常主要的反對派的事實提供了佐證。那些人反對革命是科學發展的一個特徵。我的一位科學同仁聽說我正在寫作一本關於科學革命的著作後，不只一次地寫信給我，要求就這個課題跟我展開爭論。使我感到吃驚的是，他的每一封來信都流露出對科學中的「革命」這一概念和詞彙本身的敵意，甚至當他壓根兒還不知道我打算怎麼寫我的這本書時就是如此。很長時間裡我都感到迷惑不解，革命的概念中到底有什麼東西那麼容易引起敵意？我對此曾進行了一番思索，我認為這種情形某種程度上是出自對庫恩著作的反感。很明顯，並木是所有的科學家都同意P．梅達沃（1979，91）的見解：「人們接受了庫恩的觀點，這是一個肯定的信號，表明科學家們發現這些觀點很有啟發性，因為他們自己沒有時間進行純哲學上的思考」。但是，儘管「庫恩的觀點有助於說明科學家的心理」，而且是「對科學史饒有興味的評論」（p.92），然而庫恩的觀點有一個特點很容易激怒許多科學的實際工作者。因為庫恩的觀點很露骨，他認為大部分科學研究都是一種「掃尾工作」，不斷前進中的科學的這一特點顯然不被那些「不是一門成熟科學的實際工作者」所欣賞（1970，24）。實際上，「大多數科學家在他的全部科學生涯中所從事的正是這樣的「掃尾性」工作。儘管庫恩說這類工作「幹起來……也是令人著迷的」，但許多科學家定會覺得這種獨特的表達方式是在貶低他們的形象。因為科學家應當是勇敢的探索者，新道路的開拓者，輝煌成就的獲得者和真理事業的推進者。
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