При изучении развития научного знания ученые обычно обращают внимание на то, что каждый новый результат в науке возникает на основе предшествующих знаний. Иногда эта связь между новым и старым знанием принимает форму кумулятивизма, при котором новое знание оказывается простым продолжением и расширением старого знания. Согласно такой точке зрения, развитие науки сводится к чисто количественному накоплению новых истин, не затрагивающих глубинные ее структуры и основания. Другими словами, процесс научного развития представляется в виде простого, количественного роста достоверно истинного знания, не сопровождающегося коренными, качественными изменениями в системе знания. Поскольку в сложившейся науке ученые обычно работают в рамках узкой специальной ее области, постольку они скорее обращают внимание именно на связь своих результатов с прежними знаниями, чем на глубокие коренные изменения, которые происходят во всей науке значительно реже. В периоды спокойной эволюции науки такой взгляд на ее развитие, при котором подчеркивается, прежде всего, преемственность между старым и новым знанием, кажется вполне естественным.
Сами ученые неизменно подчеркивают, что наука не может развиваться без связи с теми знаниями, которые наработаны до них, без тех понятий, концепций и методов, которыми пользовались их предшественники. Новации поэтому возникают как воспроизведение старых образцов исследования в новых условиях. Именно новые условия заставляют ученых критически пересматривать прежние образцы исследования и приспосабливать их к новым ситуациям. Поэтому в рамках этого процесса происходит не просто воспроизведение старых образцов, а их существенное изменение, связанное с генерированием новых идей и открытий. Действительно, в результате применения традиций к новым ситуациям обнаруживается неспособность старых методов и теорий объяснить новые факты. В связи с этим возникают проблемы, для разрешения которых выдвигаются новые идеи и гипотезы, которые, однако, не затрагивают все надежно проверенные знания.
Сторонники узкого понимания научной революции не видят их связи и преемственности с традициями, рассматривают революции преимущественно как возникновение новых фундаментальных теоретических концепций, подобных концепциям Коперника, Ньютона, или Эйнштейна. При таком подходе возникает не только противопоставление друг другу революций разного типа и масштаба, но и новаторства в науке традициям, революционных изменений эволюционным.
Изобретение новых средств наблюдения и эксперимента, открытие новых методов познания, усовершенствование методики обработки результатов исследования и другие новации означают значительный прогресс в науке. Все подлинные научные революции, как правило, многоаспектны, включают множество сторон и факторов, и поэтому при анализе любой конкретной научной революции необходимо тщательно исследовать различные их аспекты, выявить и оценить роль и влияние каждого из них. Нередко, например, именно открытие новых средств наблюдения и измерения инициирует революцию в соответствующей отрасли науки: изобретение телескопа способствовало революции в астрономии, а микроскопа — в микробиологии. Но все подобные открытия и изобретения в конечном итоге привели к обнаружению новых, неизвестных раньше объектов для исследования науки. Эти новые объекты необходимо было осмыслить, выявить их свойства и закономерности, чтобы они вошли в содержание и структуру науки.
Поэтому важнейшей характеристикой подавляющего большинства научных революций является не просто переход к исследованию новых объектов, применение средств и методов исследования, а создание новых теоретических структур для понимания и объяснения новых фактов.
Обычно началом революции в науке служит фундаментальная проблемная ситуация, которая выражается в несоответствии прежних теорий и методов вновь открытым существенным фактам, их неспособности объяснить эти факты. Прежние понятия, теории и методы оказываются в противоречии с новыми результатами теоретических или эмпирических исследований.
Таким образом, научные революции представляют собой коренное, качественное изменение в развитии научного знания, перерыв постепенности в этом развитии, сопровождающийся не только возникновением принципиально нового знания, но и перестройкой оснований прежнего знания.
