作为科学范式转换动力因素的技术媒介仪器在科学革命中的影响

[摘要] 在传统的科学思想史与科学哲学的叙事范式中，主体性哲学扮演着重要的角色。20世纪，伴随主体性哲学的衰落，累积性、连续性、内部逻辑统一的科学史观的权威性被瓦解，科学史的客观性遭到质疑。20世纪后半期，技术创新给人类社会与生活带来巨大改变，同时对旧的研究传统与知识体系造成极大的冲击，由此仪器作为科学范式转换的动力因素，技术的媒介得到研究者的关注与重视。

[关键词] 主体性哲学；科学范式；仪器；动力因素；转换

[中图分类号] G02[文献标识码] A[文章编号] 1008—1763（2017）02—0136—06

The Dynamic Factors of Scientific Paradigm TransitionThe Influence of the Instruments on Scientific Revolution

WANG Yingji

（College of Journalism and Communication， Beijing Normal University， Beijing100875，China）

Abstract：Subjective philosophy plays an important role in the traditional history of scientific thought and the paradigm of scientific philosophy. In the 20th century， with the decline of the philosophy of subjectivity， the authoritative nature of the conception of the historiography of accumulation， continuity and internal logic was disintegrated， and the objectivity of the history of science was questioned. In the latter half of the twentieth century， technological innovation has brought about great changes to human society and life. At the same time， it has caused a great impact on the old research traditions and knowledge system， and the instrument as a power factor of scientific paradigm transition， the media get much attention by the researchers.

Key words： philosophy of subjectivity；scientific paradigm；instrument； dynamic factor；transformation

尽管科学与技术之间存在着难以截然分割开来考察的密切关系，但从历史的角度看，技术往往“被看作科学的分支或者科学的‘奴仆而被置于一个二流地位”[1]（P133）。事实上，相对于科学哲学的漫長历史而言，技术哲学的兴起是一件较为晚近的事情，技术重要性的凸显完全是由于20世纪后半期以来，技术创新浪潮一次又一次地对人类的社会生活带来改变和冲击。社会生活的技术化趋势伴随着21世纪的到来而愈发明显，并已成为当代社会生活的根本标志。

当代技术生活凸显了技术要素的重要性，对于技术要素的关注与引入，不仅催生了诸多新的研究领域，而且也对旧的研究传统和知识体系形成了有力冲击，这种冲击启发研究者们从新的视角出发，对传统的理论和观点进行修正与完善。科学哲学或科学思想史作为与技术有密切亲缘关系的领域，所遭受的影响也是首当其冲的。从技术的视角上重新理解和解释科学哲学或科学思想史问题，以便在新的基础上构建适应当代社会结构和特征的新学说，已经成为一种迫切的需要。正如美国著名技术哲学家皮特所说：“当时代发生巨大的变化时，科学进步和技术进步的叙事被包含在科学思想史之中就显得尤为重要。比如，最显著的就是考虑拿什么作为论据和为什么要拿它们作为论据——这些都是经常处于论争之中的。而恰恰在这个时候，技术叙事就显得非常重要。”[1]（P134）

一连续与断裂：主体性哲学及其消解

科学史家舒斯特认为，在科学编史学的历史上曾经存在着两种不同的解释模式，即“内史”和“外史”模式。“内史”论者认为科学发展演化的主要动力来自于科学领域的内部，而“外史”论者则主张，科学发展的动力主要来自于科学的外部社会环境和条件。但多少有点奇怪的是，这两种主张却共享一些基本的观念，例如：“它们都假设科学具有某种‘内部一个技术的、思想的内部。他们认为科学的‘内部仅仅是由思想内容构成的，这些思想内容即与社会和经济因素无关的观念、概念、理论和方法。”[2]（P438）

事实上，从现代科学的起源上看，所谓科学发展的“内部”动力解释，与主体性哲学的兴起是密不可分的。希尔贝克和伊耶认为，文艺复兴时期，科学认知从地心说到日心说、从亚里斯多德的力学到伽利略-牛顿力学，意味着“一场革命”或“范式转换”，而这种范式的转换“意味着事物成了对象，而人类成了主体”[3]（P242），主体哲学经由笛卡尔、洛克、康德等人发展，最终成为一种主导科学编史学的意识形态，它最鲜明的特点是仅从思想、观念、概念、理论和方法等意识思维的视角看待科学的演化与发展，对于影响科学发展的物质性因素，如同样属于科学领域内部的仪器则毫不关注。正是在这种主体哲学的意识形态主导下，传统的科学史观倾向于认为科学是连续的、积累的、内部自主进化的发展过程。例如，内格尔的《科学的结构》一书就认为科学知识的积累是理所当然的。一个理论T有时候可以被之后的理论T*所取代，此时T*包含理论T的现象，或者能够过滤掉T中的错误成分，或者能覆盖更大的范围。[4]（P390）在内格尔看来，新旧理论是可以通约的，这里的“通约”是数学上的术语，指共同的量度。

然而，伴随着主体性哲学在20世纪的衰落，这种累积性、连续性、内部逻辑统一的科学史观的权威性遭到瓦解。在克尔凯郭尔和尼采等思想家对现代主体性哲学进行的激烈批评基础上，新世纪的思想家最终宣告了主体哲学的死亡。胡塞尔在意识哲学的传统中提出了对于科学客观性的质疑，并最终从笛卡尔“我思”哲学（脱离世界的绝对意识）走向了生活世界，将绝对主体及科学客观性的解释引向对其社会历史文化的先验性条件的反思。这一道路在海德格尔那里体现为将意识现象学转变成对“存在”，进而对“本有”的追问。从《存在与时间》到《哲学献文》及后期著作，它们所展现出的不仅是对启蒙时代以来主体和意识的绝对优先性的解构，而且也是在“境域”“境缘”视野中对存在问题的沉思。

对“我思”哲学及其基础上产生的理性自主性传统的更重要的冲击来自于索绪尔学说所酝酿出的西方思想界的“语言学转向”。由于语言是一种具有明显结构性特征的社会历史和文化现象，也是与纯粹意识全然不同的物质现象，因此，随着这一运动的展开，那种设想理性和自我意识具有绝对权威、连续统一、无限自主的主体性哲学与科学哲学便逐渐失去了昔日的辉煌。结构主义和后结构主义思想家力图让人们意识到，社会历史结构才是个体意识、精神或者文化现象的原因。笛卡尔意义上作为一切问题的起点和原因的绝对主体在阿尔都塞那里成了意识形态“召唤”或者“质询”的结果，结构性的社会意识形态通过类似警察在大街上召唤某人的方式作用于个体，而个体的回应则表明自己已被“质询”成意识形态的对象，“正是通过这种方式，作为物质实践的意识形态创造了自己的对象，并使这些对象受到特定思维方式和行为类型的支配。”[5]（P97）简言之，“对于阿尔都塞，意识形态话语构成主体的位置，或定位主体。”[6]（P63）

湖南大学学报（ 社 会 科 学 版 ）2017年第2期王颖吉：作为科学范式转换动力因素的技术媒介仪器在科学革命中的影响

对于意识与科学的社会历史结构、连续性与断裂性的关注与思考，最终导致20世纪60年代诞生了两部告别主体哲学的重要著作：一是1962年库恩出版的《科学革命的结构》，另一本书则是福柯在1966年出版的《词与物》。这两本书的核心观念“范式”和“知识型”存在着未经协商的相似性，它们分别在自然科学和人文科学领域对科学和知识的历史连续性提出了挑战。两者都最大程度地远离主体性哲学的意识形态藩篱，强调科学和知识生产的结构性因素，正是这些结构性因素导致精神现象出现了非连续性，并且由于历史条件不同，不同历史时期的“知识型”和“科学范式”具有互不相容的“不可通约性”。

主体哲学的消解为科学思想史叙事范式的转换开辟了道路，然而需要注意和强调的是：無论是库恩还是福柯，似乎都还没有来得及在自己的著作中对他们所提出的“范式”转换和“知识型”转换的动力因素详加分析，尤其是对于这种转换过程中技术媒介所起到的至关重要的作用没有加以论述。动力因素的缺失引起了学者们的关注，在对动力因素提供的解释中，德国思想家弗雷德里克·基特勒1980年代出版的《1800/1900话语网络》对福柯知识型的断裂进行了媒介动力的归因，他认为新媒介技术是导致知识型转换的根本原因。而对于库恩提出的科学范式的转换动因，澳大利亚科学哲学史专家约翰·A·舒斯特、美国技术现象学家唐·伊德、技术哲学家皮特等人也都做了不少探索性工作，使科学史和科学哲学的叙事更多地聚焦于技术、物质实践、媒介和知觉。

二思想的条件：科学范式转换的动力问题

对科学发展中范式转换动力因素的讨论，从根本上讲就是要为科学思想史和科学哲学的叙事寻找物质上的依据，笛卡尔阐发的那种无身体的意识、无世界的理性主导了此后的科学史叙事，但那并不是生活世界的实际状况。根据伊德等技术哲学家的研究，无论是笛卡尔还是哥白尼、伽利略、牛顿，当我们通过文献追踪他们的科学研究工作时，我们看到处于生活世界中的科学家事实上是通过不断制造和改进他们手头的研究仪器而开展研究的，这些仪器不仅帮助他们实现了自己的研究意愿，更多的时候它们甚至决定了科学家的思想方向。伊德以笛卡尔主体哲学为例指出：“从其哲学创立之日起，笛卡尔就已经运用一种技术去塑造认识论了。这种技术就是那个时期十分流行的光学仪器，即17世纪的暗室。……在《方法谈》中，笛卡尔只是简单重复着使暗室成为眼睛类似物的传统。但是，一旦人们注意到他后来的认识论特征，人们就会发现笛卡尔迈出了第二步，新的一步，暗室对于眼睛就像眼睛对于主体（自我）一样。……暗室是现代认识论早期的一种秘密模型。”[7]（P4）类似的例子是不难找到的，如哥白尼和伽利略对望远镜的使用，也都开启了新的科学范式的革命。

事实上，对于工作中的科学家来说，仪器既是一种技术人工物，也是一种至关重要的媒介，因为媒介在很大程度上决定了科学家的感知范围和状况，从而经由仪器显示出来的世界也不同于肉眼所见。如果我们同意科学必须建立在经验感知的基础之上，那么仪器的重要性就不言而喻了，正如加拿大媒介技术学者马歇尔·麦克卢汉所说，媒介的技术形式本身预示了一个新世界的开显，也即“媒介即讯息”。[8]（P18）只有当我们重新回到思想的肉身时，我们才能使得科学与技术之间的关系不再像过去那样被人为地划分开来，而是更加符合那种意识与肉体、思想与物质之间相互交织在一起的实际。

胡塞尔在其《欧洲科学危机与先验现象学》中指出，科学一直以来的危机就在于对自身起源的遗忘，换句话说，欧洲科学的危机在于对生活世界的遗忘。而所谓生活世界，就是科学家作为物质性存在而生存于其中的那个原初的世界，对于生活世界的关注意味着对于身体、技术等物质条件的重视。胡塞尔在将科学引回到生活世界的努力中，无意识地接通了作为精神存在者的科学和作为物质存在的技术媒介之间的联系，尽管这种联系范围很小，而且也很初级，但毕竟为我们展现了科学“思想”与其“肉身”之间的关系。在20世纪30年代的《几何学起源》一文中，胡塞尔对于几何学如何从原初实践知识中抽离，经过文字媒介的记载形式而实现知识积累和革新，并进一步发展成为一种脱离了生活世界的抽象科学的过程进行了展示。这一研究已经涉及了科学范式转换的媒介性和物质性，虽然这里并没有谈及仪器，但文字与仪器同样是具有物质性的技术人工物，由此似乎给人一种即将发展出某种技术中介理论，用以解释科学革命的范式转型的可能。但事实上，如果联系《危机》中对伽利略的探讨，我们还不能对胡塞尔的工作给予太高的评价，他在几何学起源问题上，将科学演化与文字媒介之间的关系相联系的做法还只能理解为他的生活世界理论在逻辑上的一种结果，并不意味着胡塞尔开展了科学的物质性解释实践。因为在伽利略的例子中，胡塞尔的关注点主要在于伽利略将数学作为科学研究的普遍工具所产生的效应上，而对于伽利略的望远镜制作，以及将望远镜这一技术媒介运用于天文观测所产生的影响却未加关注。因此，伊德认为胡塞尔提供给我们的伽利略的形象并不完整，那个没有脱离生活世界，自己动手制作望远镜的伽利略并没有被展示出来。

胡塞尔之后，对生活世界的遗忘依然延续，人们在讨论科学史的时候依然倾向于忽视科学的生活世界基础。这种情况一直到库恩提出科学范式的时候也没有根本的改变。皮特对这一现象提出了批评，他引用普莱斯的观点指出：“尽管科学家和科学哲学家从库恩（1962）到劳丹（1977），都有一种倾向，即按照思想史去谈论科学的进展，但技术也发挥着重要的作用，而技术的作用在很大程度上被这些科学哲学家和科学史家所忽视了。经典的科学思想史的叙事是这样的，例如牛顿的力学取代了亚里斯多德的力学，之后相对论又取代了牛顿力学。这种科学叙事经常出现在库恩的科学发展模式中，丝毫没有提及发现反常的方法和手段。……当科学理论被修改或被确认的时候，技术的基础结构所起的作用被忽略了。”[1]（P134）伊德也阐发了相同的观点，尽管我们可以将库恩作为一个分界点，把科学哲学分为旧科学哲学和新科学哲学，但“整个新科学哲学保留了一种退化的柏拉图主义，因为它对科学的物质具身、对科学的技术维度仍然是麻木的，它所忽视的一个明显和关键的领域显然是仪器”[1]（P45）。在此，伊德提示了新科学哲学对仪器的忽视，“在新科学哲学中，不是仪器被完全忽视，而是仪器明显只是充当背景的角色”。[9]（P45）在库恩那里，仪器似乎被假定为观察的条件，并没有被作为科学范式转换的影响因素而受到重视，但是伊德认为，“新仪器在范式转变中起到了前奏的关键作用，库恩却很少意识到。”[9]（P46）

三仪器对科学范式转换的影响

舒斯特在他的《科学史与科学哲学导论》中讨论了有关伽利略如何利用望远镜发展出新的天文学范式的一系列复杂问题。通过这些讨论，他力图表明在当代的科学史和科学哲学研究中，“我们需要一个科学史与科学社会学的更加新颖的关于科学仪器在科学工作中扮演何种角色的观点。”[2]（P261）并建议“对于科学史及科学哲学的学习者而言，应该了解有关仪器的复杂理论”[2]（P274）。而哲学家怀特海则表达了更加激进的观点，他在《科学与近代世界》一书中指出：“在现代科学中，我们的想象力水平之所以会更高，并不是因为我们具有更精微的思维能力，而是因为我们有了更好的仪器，在过去40年中，科学界发生的最重要事件就是仪器设计的进步。”[10]（P129）

这些观点使我们意识到，在科学发展的历史中，那种认为“科学仪器仅仅是对那些來自自然界中的事实进行捕捉和阐明的这一观念是靠不住的，同样，仪器仅仅使得那些独自存在的事实变得更易获取这一观念也是靠不住的”[2]（P261）。因为确切地说，仪器所扮演的乃是前面提到的麦克卢汉意义上的媒介的角色，换句话说，当我们在科学研究中使用一种仪器，这意味着在科学工作中“引进一种新的尺度”[8]（P18），这种新的尺度带来了新的“讯息”，这里所谓“讯息”并不是指媒介的内容，而是指由新的技术媒介所“隐喻”[11]（P11）的那个新的世界。因此，对于科学发展及其范式演变而言，仪器变革的动力作用是显而易见的。因为从常识看，科学是以感知为基础的，是“以我们所能看到、听到和触摸到的东西为基础，而不是以个人的观点或推测性想象为基础”。[12]（P13）如果我们感知世界的方式发生了变化，则科学思想和理论也会发生相应的变化。作为媒介的仪器以居间调节的方式改变了人类的知觉和客体的呈现方式，从宏观和微观上使得不可见的事物显现出来，拓展了科学研究的范围，导致科学思维与方法的改变，最终对科学范式的转换产生不可忽视的重要影响。

（一）仪器改变了人类的感知结构和现象的给予方式

海德格尔认为技术乃是“一种解蔽方式”[12]（P12），通过仪器，科学家可以看到与日常世界不一样的世界，对于世界的“解蔽”首先是通过作用于感官经验来进行的。这一点被媒介学家麦克卢汉所强调，感知方式的变化意味着人的经验及在此基础上产生的思维方式也会相应发生变化，媒介作为感知的中介，其技术形态直接导致了科学观察方式的变化。

伊德通过将亚当和伽利略进行对比来强调仪器的作用。生活在前技术时代的亚当用肉眼观察世界，而拥有望远镜的伽利略则可以通过仪器来感知世界，他们观察的方式不同，看到的世界也不一样。借助仪器，人们可以知觉到哪颗星星离我们更近，而前技术时代的人们只能知觉到哪颗星星更亮。伽俐略通过使用望远镜发现了：1）月亮上的环形山和陨石坑；2）金星的相位；3）木星的卫星，这一观测开始使伽俐略陷入与宗教裁判所的纠纷；4）太阳黑子。[13]（P71）望远镜的发明和使用为科学的观察建立了一种新的以仪器为中介的范式。在这个范式中，望远镜位于伽俐略和天体客体的“居间调节”的位置上，产生一种深刻的变化，使月球上的山脉陨石坑得到一种相似性的放大，并成为可视的。从形式上来说，仪器处于我和我观看的东西之间的位置，“我—世界”的关系就变成了“我—技术（仪器）—世界”，由此，仪器产生了一种新的、居间调节的人类视觉形式。在伽利略对望远镜的使用过程中，他是这样通过望远镜将他的“看”具身化的：伽利略—望远镜—月亮。技术中介改变了我们知觉的形式、我们经验世界的方式，还有我们的科学实践。

仪器不仅改变了我们对可见事物的经验，而且还使得肉眼不可见的事物在微观或宏观维度上被展现，扩展了人类的知觉能力，使科学研究得以深入到不可见的领域。在科学实验中，观察是数据的主要来源，而且“虽然有肉眼看见”的观念，但是科学家们的观察很少局限于此，通常用仪器来观察对象或事件。在20世纪的科学中，被“看到的东西很少能够只凭人类感官就观察到”[14]（P136）。观察是一项技能，而使用仪器可以更好地观察。

“仪器的无限扩展，使对世界的微观和宏观特征的探究成为可能。”[9]（P35）放大镜体现的是一种最简单的放大——缩小结构，人们可以透过放大镜看到物体被放大后的特征。光学显微镜是相较放大镜更为复杂的仪器，它可以将人类肉眼观察不到的物体的微观特征可视化。这是对仪器的放大可能性的推进。在这个连续统中，电子显微镜具有比光学显微镜更高的分辨率，它根据电子光学原理，使物体的微观结构成像。这里，人们知觉的不直接是物体，而是电子显微镜呈现的图像。

随着技术的革新，人类意向性正逐渐被仪器的“意向性”能力改变，仪器可以揭示未知的事物、不可见的事物。普通照相术保留了被拍摄物体与表象之间的同构，但红外线照相术和光谱照相术使得物体的内在特征进入人类的视野。仪器的“意向性”能力使人类对世界的认识不再局限于肉眼可观察的范围内，使人类走进未知的领域，并使新的科学知识的产生得以可能。

（二）仪器导致科学思维习惯的改变

由于仪器拓展了人们的视野，改变了人类感知结构和事物向我们显现的方式，相应地，人们从事科学研究的思维方式与习惯也发生了变化。在前技术时代，由于仪器尚未成为科学研究所倚重的手段，人们对于事物及其规律的研究主要是根据有限的直接经验材料进行抽象的思辩，因此前技术时代的科学，基本上属于哲学或者形而上学的范畴。这种作为哲学的科学，在理论建构中缺乏丰富而细致的经验资料支撑，因而有较大的随意性。这种研究习惯比较重视逻辑上的贯通一致，也比较重视宏观视野上的理论建构，但并不注重微观思维，也不太看重经验资料。

例如在仪器被广泛引入之前，人们对新理论的接受可能基于较主观的逻辑判断。英国科学史家梅森曾说，哥白尼用以支持他的学说的论据，主要属于数学性质。至于开始的时候人们之所以愿意接受哥白尼体系，那是因为它比托勒密的体系更具逻辑简单性[16]（P118-121）。也就是说，哥白尼学说被接受并不是因为其得到更多事实的确证。正如伊恩·哈金指出的，由于存在着前技术时代漫长的逻辑和思辩传统的科学史，20世纪的科学哲学家们“总是讨论理论与实在的表象，但是避而不谈实验、技术或运用知识来改造世界”[15]（P121）。理论而不是实验经验的描述者，更能引起科学史家的重视，这在波意耳和胡克的对比中是容易看出来的，波意耳是理论家，而胡克是实验家。胡克“第一个制造了全新的反射望远镜，发现了一些重要的新恒星。他了解木星是围绕木星轴旋转的，这是一个全新的思想”[15]（P122）。但是波意耳比胡克更为人熟知，这种情况与科学中传统思维方式和习惯有关，在传统的科学哲学家那里，理论而不是实验更加引人注目。

不过，在普遍引入了科学仪器进行研究的领域，新理论的被接受就开始依赖于经验事实的确证，并且逐渐形成了一些新的研究方式和思维传统。其中一个比较明显的变化，莫过于当代科学中的视觉优先性传统。这个传统事实上是与视觉媒介技术的发展历史密切关联的。文艺复兴时期的暗箱将三维图像还原为二维，这种同构的“还原”是早期科学活动中视觉化呈现的表现。伽利略的出现是这一历史的第二个时刻。在确认所观看的现象是真实的基础上，他很快建立了一种简单的工具实在论。他的观测，使得前所未见的现象进入人类的视野，而且“新的仪器居间调节使可感知的空间—时间成为可能”[9]（P42），这在望远镜发明之前是不可能的。照相术的发明与迅速接受是这个历史的第三个时刻。具有放大效应的光学技术超越了人类普通的视觉极限，产生了新的、意想不到的实体，这是照相术取得很大突破的原因之一。随着越来越快的曝光和快门速度，照相术开始被越来越多地应用于科学中感兴趣的研究。相比于暗箱，照相术不需要主观性，因为它是一个机械的过程。这些早期的放大技术（例如望远镜），使得人类的视野超出其普通视觉知觉的限制，同时保留了普通视觉的类似物（例如月球上的山脉），并使得奇怪的现象变得可以辨认。在这种仪器形成的经验条件下，科学所倚重的方法是观察及其升级的形式，这种升级形式被麦克卢汉解释为媒介对人的延伸。

不过20世纪发展起来的电子成像技术使得这种延伸发生了性质上的改变，作为电子数据基础上建构起来的“第二视觉”被展现出来。新的成像技术所处理的资料不再是肉眼视觉的形象，而是机器所侦测的数据，这些数据在科学仪器的体系内，又被形象地以图像形式加以诠释。第二视觉作为对第一视觉的补充，极大地推动了后现代科学的发展。当代复杂的影像技术发展推进了科学对“视觉思维”的偏爱，这里所谓“视觉思维”所要强调的是，主导当代科学发展的一个重要思维方法趋势，乃是以电子数据为基础，以成像技术为依托的研究范式正在兴起，它不再倚重“第一视觉”中的经验和事实，而是在技术逻辑的基础上发展出新的关于视觉形式的诠释学。

（三）仪器使用过程中的诠释与科学范式的转换

仪器使用过程中的诠释，对新科学理论的提出和接受起到了推动作用。在当代的复杂仪器使用中，人们事实上可以得到的仅仅是观测数据，而不是透过仪器看到事物，如果要看到仪器观测的事物，就必须对观测数据进行解释，并将其图像化。新的领域和现象的展示意味着科学家必须用新的理论应对新的现象，用新的思维和方法诠释新的科学现象，这自然会引发科学革命和范式转换。

与过去的科学哲学相矛盾的是，当代科学哲学家都倾向于承认科学研究中那种无条件的客观性观察以及对观察结果的客观说明是值得怀疑的。因为在科学活动的过程中，诠释学的因素几乎无所不在。从仪器的使用问题上看，仪器的发明是科学理论的物化结果，并且仪器的使用和观察标准也需要科学家约定，在仪器使用前需要对仪器进行校准。其次，仪器所收集的观测结果需要科学家进行选择，这种选择有时候会因為科学家的主观因素而显示出差异性。最后，对于选择的观察证据，科学家会加以解释，解释的过程也是理论建构的过程，经过这样的建构，科学发现才成为人们所理解的科学模式。

因此，仪器对于科学理论的革新作用比较明显地体现在科学理论需要根据仪器观测结果来进行重新建构。无论是传统光学望远镜还是当代电子显微镜，仪器中事物给予的方式以及人们的知觉结构都会发生变化。对于观测的结果，只有通过诠释才能变成能够被理解的科学理论。而且这种由物（仪器）的中介因素引起的诠释需求是随着仪器的复杂性升级而逐渐增强的。

当代电子显微镜具有比光学显微镜更高的分辨率，但在这里，人们所知觉的不是物体本身，也不是物体的透视形象，而是电子显微镜呈现的技术图像。与早期仪器相比，人类与科学仪器的关系从具身关系发展到了诠释学关系。范·弗拉森也说，“从放大镜到低倍显微镜，就是从我们用肉眼能够观察的东西过渡到不用仪器就无法观察的东西。”[15]（P152）比如，从空间探测器发出的照片要经过双重的转译过程。金星表面的影像是对表面领域的展示，聚焦了各种各样可能的图像和对比，这些在视觉格式塔中可以被即时看到，但是这种结果不能用当前的技术以这种方式发送出去。因此，它被“转译”成能传送的数字编码。“仪器看到的东西”被转变为一系列数字，通过无线信号传送给接收者；这些信号被重新组合为一些模型的并被放大至再现几百万英里以外的照片。实际上，没有人能通过阅读这些数字来感知其中的含义，只有在线性的数字文本被重新转译为一种即时的视觉图像后，人们才会看清楚火星上的山脉是否和月球上的相似。红外线照相术能探测到物体表面辐射的红外线，从而使人类观察到肉眼不可见的事物，并以另一种形式展现出来。

没有仪器的话，地心说和日心说的争论也许永远没有结果。正是由于仪器对未知世界的可视化呈现，仪器对人类知觉和能力的扩展，使得科学探究不断发现未知的领域。新的未知世界的呈现对于科学理论的革新提出了律令，也就是说对于新的仪器观测结果，科学理论必须进行不同于之前的仪器条件下所进行的诠释，这种重新诠释的过程事实上也就是科学断裂性的动因之一，仪器观测的结果往往成为导致科学革命和范式转换的基础。

常规科学的解谜活动借助仪器更有效地进行，而反常的出现也将通过仪器来得到压制或者发展。当反常得到足够发展时，最终科学革命发生，科学范式得到转换。仪器在科学的每一步发展中都起到了不可忽视的作用，哪怕是在常规科学中，仪器的使用也酝酿了下一次科学范式的转换。人类对仪器的使用，也是对“看到事物自身”的渴望，相信这是真正的也是最终的知识形式。

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