以通常的观点而论，这一过程基本上仍然是循序渐进的，而且在讨论这一时期的科学发
展时，人们一般也持这种见解。
相反，20世纪却被惊人的激变所震撼，历史的延续有了真正的中断。俄国和中国的
革命对社会、政治、经济都产生了巨大的影响，在世界范围内引起了国际性的革命运动，
其影响远远超过了当年的法国革命。本世纪初在科学上同样发生了伟大的革命，主要反
映在物理学上：X射线、量子理论、放射性、相对论、电子、原子核。1905年，也就是俄
国革命流产的那一年，爱因斯坦发表了他的划时代的相对论论文和另一篇论文，这篇论
文引起了物质和辐射物理学的革命，并建立起量子理论（它由M．普朗克于1900年开创）。
从那以后，相对论和量子论思想一直占据着物理学思想的主导地位。在艺术方面，1914
年前，出现了斯特拉文斯基的节奏异常强烈的《春之祭》和毕加索以及布拉克的令人瞠
目的绘画，这些作品开创了结构主义、现代主义和抽象艺术以及不谐和和弦音乐的先河。
20世纪出现了大量的关于革命的理论和观点，这并没有什么可惊奇的。因为本世纪
头几十年，政治、社会、艺术和科学都发生了戏剧性的变革，革命（而不是进化）已成
为我们这个时代描述科学发展的主导性观念。但革命是科学进步所期望的或必备的特征
这样一种观念，在本世纪上半叶却不像现在这样容易被大多数人所接受。许多学者，包
括历史学家和科学家们自己，对于科学特别是基础物理学中发生的革命性变化感到忧虑，
正像他们对遍及全球的政治和社会结构的剧烈震荡感到忧虑一样。有的人，如爱因斯坦
主张抛弃科学革命的观念（见28章）；还有人如R．A．密立根，不但拒绝科学革命的观
念，而且还否认在科学中有任何革命性的进步。
这一章我们将列举一些本世纪出现的有关科学革命的观点，并将特别注重于科学家
们的论述。下一章，我们将考察助世纪科学史家逐渐接受科学革命观念的过程，特别是
当T．S．库恩具有巨大影响的著作《科学革命的结构》于1962年发表后，接受科学革命
观念的人数达到了顶峰。第27章，将论述相对论革命和量子论革命。在大多数人的心目
中，相对论被看成是我们时代科学革命的典范。而对于那些懂行的人来说，量子论则是
历史上最伟大的革命之一。第四章，将讨论具有特殊重要性的地球科学革命。因为这个
领域的专家学者已经认识到它是一场革命，已经用革命的语言和结构来书写它的历史，
甚至还运用了库恩对革命的理论分析方法以洞察地球科学革命的结构。而且，这场革命
以清晰的和引人注目的形式显示了所有伟大的科学革命的一些主要特征。
第二次世界大战前的政治和科学的激进主义
1908年，政治革命家V．I．列宁的一部哲学著作公开出版了，它主要论述正在物理
学中出现的革命的本性和影响，书名是《唯物主义和经验批判主义》。这部著作的公开
意图主要是维护“马克思主义哲学”，反击那些当时对“辩证唯物主义”的攻击。但对
于本书的目的来说，列宁的某些论述（体现在标题为：“最近的自然科学革命和哲学唯
心主义”一章中）是特别值得注意的。它可以作为一个例子，用来说明物理学发生革命
的观念很早就已广泛传播开来了。
列宁集中讨论了镭元素问题。这一期间该问题突出地出现在许多有关文献中。使列
宁和他的同代人震惊的是，当一小块镭的温度比周围环境温度高时，这种情形会明显地
持续下去。而按照古典力学理论和能量守恒定律，热体定会把热量放射到温度较低的环
境中去，直到达到热平衡，也就是说，直至物体和周围环境的温度相等。因此，镭的性
质不但向科学家展示了一个必须被纳入科学的概念框架中去的新现象——放射性，而且
这种新的物质在几个方面摧毁了经典科学的基础。也许最值得注意的是：在放射性现象
中，元素的原子会自发地发生衰变和“嬗变”，而变成另一种完全不同的元素的原子。
列宁援引来作为例子的许多学者中，有法国数学家和哲学家亨利·彭加勒。从彭加
勒1907年写的哲学著作《科学的价值》一书中，列宁看到了他对物理学出现“严重危机”
的论述。按照彭加勒的观点，物理学中发生了严重的危机，其罪魁祸首是“伟大的革命
者——镭”。彭加勒的见解受到了广泛的尊重，因为他是法国，也许还可以算是全世界
最卓越的科学家之一。他忧郁的危机宣言引起了人们的注意：新的发现不仅推翻了能量
守恒原理，而且也同样危及到“拉瓦锡原理或物质守恒原理”；危及力学的基础，包括
牛顿作用和反作用相等的原理；危及到其他公认的物理学基础。
人们从镭和放射性中看到了革命的破坏力。其它许多新的发现通常也都具有这种特
征。《亨利·亚当斯的教育学》（1907）这部著作以最富戏剧性的形式对革命破坏力这
个主题展开了讨论。在谈及亚当斯对1900年大博览会的感想时，亚当斯用“发动机和圣
母”这一比喻对旧的蒸汽力和新的电力之间的差异表示惊讶。他发现了“连续性的中断”
（p．381），它“为历史学家的研究对象设置了一个深不可测的裂缝”；“在蒸汽和电
流之间找不出比耶稣受刑架和教堂之间更多的联系。如果不是可逆的话，那么各种力是
可以互相转换的，而对电来说，如同在信仰世界中它只是服从绝对的命令”。在迷惑不
解之中，亚当斯求助于兰利，他是一位天文物理学家，华盛顿史密森学会的会长。
兰利帮不了他，实际上他似乎也被同样的问题所困扰，他总是重复说新的力是无法
无天的，他尤其是反复声称他对新射线的发现没有责任，这些射线如同杀父的仇人，它
们气势汹汹地向科学开了刀。他自己的射线是有益无害的，他利用它们得到了双倍宽的
太阳光谱。但镭否定了他的上帝，对兰利来说，也就是否定了他的科学真理。这种力是
全新的。
看到1890到达1905年间物理学发展中出现革命的人不只是列宁、亚当斯、彭加勒和
兰利。不过，并不是每个人都被这些新发现的含义所困扰。例如，彭加勒在他的关于
‘时间和空间”（1963，23）的论文中，把相对论看成是“最近物理学进步中”发生
“革命”的主要成果；在另一篇论文中，他暗示了这样的意思：量子理论是潜在的“自
牛顿以来自然哲学经历的最深刻的革命”。
20年代，“革命”一词从1917年俄国革命——第二次革命或布尔什维克革命中获得
了一个新的激进的含义，这场革命使新的名词“布尔什维克主义”出现在通常的演讲之
中。这场革命不仅完全推翻了旧沙皇的统治，而且使俄国的财产制度和人民的经济生活
都发生了戏剧性的转变。这些革命性的变化被这样一个事实所加强，正如布林顿所考察
的那样（1952）：在俄国革命中，“事件都集中发生在”比近代其它革命“更短的时间
内”。
在许多美国人和欧洲人心目中，法国革命和俄国革命是两次典型的革命，但后者也
许具有更广泛的意义，因为它产生了可以输出的布尔什维克主义这个幽灵，促进了一场
国际性的革命和颠覆运动。此外，法国革命没有产生一个稳定的革命共和制度，不到15
年，法国就复辟了皇权统治，而苏维埃政权已持续了半个多世纪，如今它比其早期更强
大。因而，一些科学家目睹了俄罗斯旧秩序的崩溃，并感到了一种对自己国家现存生活
方式的威胁。那么，他们对科学面临的形势同样心神不安也就没有什么可奇怪的了。量
子物理学和新的原子概念在被X射线，放射性和相对论带来的危机上雪上加霜，使一些科
学家在新科学和布尔什维克之间找到了共同点，对布尔什维克主义的害怕，甚至是对可
能的布尔什维克主义感染的告诫，都在本世纪2O年代关于科学和科学革命的讨论中出现
了。
2O年代发生的心理学革命使一些人在更大的程度上把革命的科学同政治上的激进主
义结合起来。J．B．华生的著作《行为主义》（1924）在美国的报纸上被大加渲染：
“也许…但是有史以来最重要的著作”，这部著作“标志着人类文明史的新纪元”（华
生和麦克唐加尔1928，102）。在英国，值得注意的是华生体系宣传要“使伦理学，宗教
和精神分析学——事实上，使所有的精神和道德科学革命化。”上述这些摘录是华生的
对手威廉姆·麦克唐加尔作的，他还补充说，华生的著作“宣称的不只是革命化，简直
就是废弃所有这些的庄严的东西”。
麦克唐加尔的看法不无道理。华生的《行为主义》一书的结束语就是这样一个宣言：
行为心理学将取代现有的心理学的原理与实践。在最后一章的最后一节，华生得意地将
其副标题命名为“行为主义——全部未来实验伦理学的基础”（1924，247）。这层意思
在该节开头的两句中表达得更为突出，华生展望他的行为主义是“一门科学，它使所有
的人——男人和女人懂得他们自己的行为”。并将帮助“男人和女人……重新调整他们
自己的生活”，并“使他们运用健康的方式培养自己的孩子”（p。248）。他提出了一个
新的宇宙乌托邦概念：如果我们依照行为主义原理，“以行为上的自由”对儿童加以培
养，他们将依次以更科学的方式培养自己的孩子，“最终世界将变成一个适合人类居住
的场所”。
华生与斯金纳不同，斯金纳是本世纪早期的行为心理学家，他曾发表过一部叫《沃
尔登第二》