论物理学的引入，这项工作大部分是由法拉第和麦克斯韦完成的，它使物理学基础发生了全面的革命，而且从根本上取代了物理学的牛顿基础，它牢固地根植于有心力这一概念之中，并且为相对论物理学开辟了道路。尽管从那时起每一位物理学家都意识到，这一学科已经发生了极为根本性的转变，但是，在对经典物理学的这种大胆的改造中，却不含任何意识形态方面的成分。量子力学，“物质理论的历史中一次最为根本性的科学革命”（波普尔，1975，90），也是如此。量子力学革命没有任何意识形态方面的成分，海森伯的测不准原理并没有像几年以前的相对论那样抓住公众的想象力，这些事实使物理学家们长期感到困惑不解。值得注意的是，至少到目前为止，在我们这个时代伟大的分子生物学革命中，也并未含有任何惊人的意识形态方面的成分。
社会上对科学革命的第二种敌意，也许可以说是对科学的成果和应用的一种反应，而不是对科学本身的一种反应。由于许多民用技术和军用技术的迅速进步都是由新的科学或科学革命导致的，现在已经有了这样一种倾向，即把科学和技术看作是同一回事，甚至有人认为科学应对技术负责。这并非是一种全新的现象。在大萧条期间，以科学为基础的技术革新速度过快的增长，被认为应对所谓的因技术发展而导致的失业负责，以致于一度出现了一种“暂停科学”的要求。我们已经看到，对我们时代耗资巨大的空间计划，有些人提出了反对意见，其中这样一些人的反对尤为强烈：他们宁愿看到公众的钱花在改善我们的城市条件或从事其他的社会慈善事业上，而不愿把这些钱花在更新我们对太阳系和宇宙其他部分的知识上。而且，对于那些以最新的生物学发现和物理学发现作为其技术基础的武器，许多人已经表露出了一种显而易见的强烈关注。我们周围那些善良的女士和先生们，将会谴责污染和其他的环境恶化方面的现象，而且——也许对，也许不对——把这些恶果归咎于作为技术革新之主要动力的科学。还有如此之多的人认为，科学发展所经过的革命并非是乐善好施之举，而且对于“人类的条件”来说并不意味着真正的进步。
除了这类考虑之外，在科学共同体自身之中，有这样一种普遍的信念，即认为科学中的每一场革命都是一种进步。当然，总会有些顽固分子出来反对任何会摧毁现有的概念、理论和普遍信念的重要的革新。科学中的每一场伟大的革命都会在一些科学家中引起反对意见；其反对的程度和范围，甚至会被看作是反映革命性变化的深度的一种尺度。此外，每一位科学家都不会愿意他花了很多的时间和很大的精力学来的技能和专业知识变成过时的东西，从这种意义上讲，每位科学家在保持现状中都可得到一种即得利益。尽管对于变革会有这样一种出于本能的反对，但是，与在社会政冶系统中所看到的情况不同，科学系统中并不存在试图为保持事物的现状和压制科学中的革命运动而组织起来的保守党派。在科学中，你常常会看到激进分子和保守分子（甚至个别反对革命的人），而且，总会有这么一些人，他们更喜欢旧的方法和方式，而不喜欢新的。然而我认为，所有科学家都会同意已故的保罗·西尔斯记录下的对人文学科的一位同事的一段回答，这位同事说：“我想，你会把我看作是一个守旧的人，但我认为，细菌与疾病没有什么联系。”他回答说：“不！我并不认为你是一个守旧的人；我认为，你只不过是无知而已。”
由于科学革命会在科学领域中产生一种革新，而受其影响的主要是不同的科学家，因而非科学家并非一定要理解全新的科学。许多不同的科学家、甚至大部分科学家，尤其是其专业范围与革新无关的那些科学家，也许对新的科学理论难以理解。爱因斯坦的相对论理论就是这样的一个例子。曾经有过这么一种流行的说法，即只有8个人（或12个人）懂得相对论，这反映出该理论的所谓难理解性给人留下的深刻印象。可是，它对于公众而言的那种难理解性，既没有影响科学共同体对相对论的承认，也没有影响大众们提出这样一种看法，即爱因斯坦是一个天才，他那难以理解的、革命性的理论，是20世纪最伟大的思想成就之一。
总的来讲，科学著作只是为了写给不同的科学家看的，与此不同，艺术、音乐或文学作品往往并非（当然也不排除）只是为了让艺术家、音乐家或作家欣赏或阅读而创作的。文学作品生来就是让大家读的，艺术作品生来就是让大家看的，而音乐作品生来就是让大家听的。此外，艺术家、音乐家和作家的生活，在相当大的程度上取决于有欣赏力的观众、听众或读者所付的酬金和版税。这是一种对创作领域中真正富有革命精神的那些人不利的情况，每当大众的口味可以决定创作领域中的可接受性准则时，这种情况几乎就会不知不觉地出现。当然，也有一些例外，例如斯特拉文斯基和毕加索的情况就是如此。一种总体上“全新的独创风格”，尤其是在艺术界，似乎已经使毕加索取得了普遍的成功，而且其成功的范围远远超出了公众对他的作品所能理解的范围。毫无疑问，在本世纪20年代，能够阅读、理解和充分欣赏詹姆斯·乔伊斯作品的作家和批评家的人数，与当时能真正理解爱因斯坦广义相对论的科学家的人数相差无几。不过，尽管许多科学家还不能把爱因斯坦的这一理论全部吃透，或者，尽管他们在阅读爱因斯坦的著作时尚不能轻松自如或完全理解，但爱因斯坦的结论却被他们接受并应用了。再看着乔伊斯的情况，他的作品只获得了评论界的称誉；而读者大众和大部分以写作为生的人并没有接受和应用乔伊斯的全新的改革，因为他们很难读懂他的《菲内根的觉醒》（这部作品在《变迁》周刊上连载发表时，曾被称作是“进步的作品”），而且，如果采用新的风格就会使作者脱离读者，这样就会妨害而不是改善他们的职业状况。
一些保守的社会（所有高度组织化和制度化的社会，从要自我保护这个意义上讲，本质上都是保守的），对科学中的革命活动的容忍程度已经并不单单限于容许其他形式的精神或艺术的创造性成就的存在，它们甚至还对其予以鼓励，这真是一种自相矛盾而且令人费解的现象。然而，一个有着极为激进的政治、社会或经济观点的男人或女人，就有可能遇到障碍（特别在涉及到就业问题上时更是如此），这些障碍会对正常的前途的发展产生妨碍作用，而且，这种人，作为一个持不同政见者，甚至有可能会遇到法律或国家的压制，不过，对于科学家来讲，一旦他或她最激进的观点取得成功，那就会获得特别的荣誉。科学是一种特殊的事业，在这种事业中，革命活动已经制度化了；这种系统不仅承认独创性并赋予它很大的价值（正如R．K．默顿告诉我们的那样），而且还给予成功的革命者大笔奖金并在社会方面给予报答。在文学、艺术或音乐领域中，极端的激进分子会被当作是先锋派的成员，而且他或她的观众、听众或读者有可能寥寥无几；与科学相比，这些创造性领域对于革命者既没有报答、奖金，也没有荣誉。此外，值得注意的是，尽管诺贝尔奖金定期地奖给那些做出过业已变得十分重要且确实具有革命性的贡献的科学家，但在文学界还不曾有过这样的奖励来奖赏那些有着类似的重要性和革命性且具有创新精神的作家，如奥古斯特·斯特林堡，亨里克·易卜生，马塞尔·普鲁斯特，詹姆斯·乔伊斯，或弗吉尼亚·沃尔夫等。
社会之所以愿意支持和奖励革命性的科学，甚至支持和奖励某种极端的通常难以理解的科学，其主要原因就在于，社会对于实际利益的期望是经常不断的，例如，希望生活得更健康更长寿，希望有更好的交通运输和通讯条件，有新的得到了改进的人造纤维，希望有效率更高的农业和加工业，希望日常生活中有更多的方便，国防事业中有更为完善的设备，如此等等。过去半个世纪的经验一次又一次生动地证明，越是富有创新性和革命性的科学，其实际应用的意义也就越为深远，影响也就越为广泛。
对科学革命的预见
尽管每一位科学家都会对即将来临的革命有所意识，但是，并没有什么明显的普编的迹象可以告诉科学领域中甚至最为敏锐的观察家，下一场革命将在那里发生、将采取什么样的形式。即使最有才华的科学家也无法精确地预见他们自己将会引起什么样的革命。（这正好与政治革命者或社会革命者形成了对照：政治革命者或社会革命者都有一个事先制定好的纲领，因而能把其革命活动对准精心确定下来的目标。）
在科学中之所以无法准确地预见革命将在哪里发生或它将由什么构成，一个主要的原因就是，不同的科学彼此都可谓是“艺术”。在一个领域中某项不可预见的革命性革新，也许会为某个别的领域提供手段，从而导致该领域取得惊人的进展。这是因为，某一科学领域中的革命性进展，往往依赖于其他科学领域中的革命，这种不可预见性是快速地按指数增加的。分子生物学的兴趣就是一个例子，尤其是DNA结构的阐释，它需要利用物理学中发展起来的一门技术——X射线晶体学。由于技术中最为迅速的变革往往来自基础科学中那些无法预见的革命，因而在技术的预测方面，尤其是对于技术领域中即将来临的革命的预测，也就有了一种按指数增长的不确定性。计算机科学家中流传着这样一种说法：在本世纪40年代末50年代初，计算机这门新兴专业的一位大专家曾预见说，只要有六、七台计算机就能满足美国未来的需要了，再多几台就能满足整个欧洲的需要了。尽管当时的计算机十分庞大，但最终表明，这个数字还是太小了。这位不知名的预见者难以预测到，在未来，一系列的革命（如固体物理学中的革命那样）竟然能完全改变计算机的大小、性质和功能。
科学中的革命是不可避免的，从这个意义上讲，它们也是不可抗拒的，至少，只要科学继续存在，情况就会是如此。当然，它们也许不得不等待，直到有一个特殊的富有革命精神的天才来点燃导火索。而科学家们，正如我们所说的那样，是不希望革命受到阻碍的。不过，这些革命的进度，或者，它们发生的频率，既可能减慢也可能加快。也就是说，有些因素，例如大规模的财政支持，能够加快科学进步的速度，能够使更多的领域向具有革命性的科学活动开放，因为这种支持能为研究提供更多的人力，能够制造或购买昂贵的仪器设备。开展野外调查，或考察、探险，进行观测，在科学共同体中建立起更完善的通讯系统，以及给那些富有创造精神的女士和先生们更多的时间进行思考（亦即，让他们从过去繁重的教学和管理岗位上解脱出来），所有这些都需要大笔的资金。有可能获得职业基金和用于培训研究生的奖学金，这种希望吸引着具有创造潜力的青年男女步入科学界。相反，资金匮乏不仅限制着购置和制造研究用的仪器设备、限制着考察的进行，而且还限制着人们外出和进行无拘无束的交流，以及对于进步来说必不可少的科学情报机构的中枢系统的活动。更为重要的是，缺少资金会使专业人数和奖学金的数额减少，并且会缩小用来招募下一代科学家的通信网。这种人力的减少，就会使富有革命精神的天才人物在恰当的时间位于恰当的位置上的可能性减小，从而直接减缓科学革命的速度。
科学革命概念的转变
今天，谈论科学革命、哥白尼革命、达尔文革命、计算机革命、信息革命等等已经不足为奇了。近年来，几乎科学技术中的每一个进步，都在每天的新闻报道中被描述成是一场革命。从某种程度上可以认为，这是因为在语言的使用中有些词使用得太滥了，但另一方面，这也是这样一个简单的事实的反应，即科学中已经发生了许多革命，而且还在继续发生着革命。在我撰写本章时，只要我向书房中的一个书架上瞥一眼就会看到十几本有关计算机的书，这些书的书名都有“革命”的字样。谁会否认已经有了一场计算机革命呢？
不过，即使到了20世纪，科学家和科学史家也并没有普遍认为，科学是通过一系列的革命而进步的。在本世纪上半叶，人们一般认为，科学中发生革命是极为罕见的事。相反，科学被看作主要是以一种渐进的方式发展的，也就是说，科学是通过一个累积的过程而发展的，在这个过程中，一个小的发展或增长，多少有点规律地随着另一个进步或增长的发生而出现。按照这种模型，比通常增长量大很多的发展，例如与牛顿、拉瓦锡、达尔文、卢瑟福或爱因斯坦等人的活动相当的进步，也许可以说是构成了一场革命；革命的发生，也有可能是一个又一个本身很小的进步累积而成的。然而，如此重要的科学领域中的重组活动，即使有人认为它们的确发生过，其发生也会被认为是极为罕见的。
乔治·萨顿，科学史这一学术研究领域的主要奠基者之一，并不是一位科学革命的伟大信徒。他甚至这样认为，其实只是我们肤浅的“对科学进步的第一印象”告诉我们，科学是通过不连续的巨大发展而前进的。这些巨大的发展像一组“巨大的楼梯，每一级巨型台阶都代表一个必不可少的重要发现，即那些几乎是骤然之间就使我们到达了一个更高的水准之上的发现。”他说，当我们“作出我们的分析时”，我们发现，这些大的进步……可以划分成较小的进步，而那些小的进步还可以划分成另外一些更小的进步，直到最后，这些进步似乎完全消失了为止（1937，21－22人许多科学家和史学家�