La révolution scientifique explique les progrès de la science. Ceux-ci ne se résument pas à une accumulation continue et linéaire de connaissances, ils se concrétisent au contraire par des phénomènes sociaux majeurs où une nouvelle vision du monde en remplace une autre, considérée comme obsolète du fait de son inefficacité scientifique. Thomas Kuhn affirme donc dans La structure des révolutions scientifiques que la science progresse grâce à des révolutions ponctuelles.
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La révolution scientifique bouleverse le cours de la science. Dans son activité « normale », celle-ci se caractérise en effet par une unité de pensée relativement stable autour d’un cadre théorique consensuel. Elle voyait certes des traditions concurrentes s’opposer dans son stade primitif, mais elle se caractérise, dans les stades plus évolués, par l’existence de paradigmes, c’est-à-dire des modèles acceptés comme cadres de travail communs par les scientifiques. Thomas Kuhn définit plus précisément un paradigme scientifique par quatre éléments principaux : des principes métaphysiques généraux qui orientent la vision du monde des scientifiques ; des hypothèses et des lois ; une méthodologie qui délimite les comportements conformes ; les instruments et les outils permettant l’observation scientifique. Une fois un paradigme installé, l’activité scientifique se restreint à améliorer, à préciser cette unification des idées, forçant ainsi le chercheur à étudier très précisément un domaine particulier de la nature, si bien que « c’est à des opérations de nettoyage que se consacrent la plupart des scientifiques durant toute leur carrière » (La structure des révolutions scientifiques). Dès lors, tous les problèmes résolus par la science « normale » sont ceux qui sont posés en des termes compatibles avec le paradigme, sinon ils seraient exclus du champ de la recherche scientifique.
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La révolution scientifique de Thomas Kuhn accouche d’un nouveau paradigme
La révolution scientifique produit une crise. Au bout d’un moment, le régime « normal » de la science connaît un échec, quand les ajustements du paradigme ne suffisent plus pour résoudre les problèmes posés. Si le scientifique cherche à progresser dans la connaissance du monde en ayant bien foi dans les éléments théoriques et les outils de son paradigme, celui-ci n’en est pas pour autant intrinsèquement vrai, ce dont témoigne l’apparition récurrente d’anomalies. « La découverte commence avec la conscience d’une anomalie, écrit Thomas Kuhn, c’est-à-dire l’impression que la nature, d’une manière ou d’une autre, contredit les résultats attendus dans le cadre du paradigme qui gouverne la science normale » (La structure des révolutions scientifiques). Ces anomalies peuvent apparaître du fait du hasard, d’une nouvelle méthode d’expérimentation, ou d’une nouvelle théorie concurrente. Elles amoindrissent la confiance de la communauté scientifique dans le paradigme et font émerger des efforts scientifiques plus spéculatifs et éloignés du paradigme. Par exemple, les échecs répétés de la théorie de Ptolémée dans la détermination de la position des planètes et des étoiles ont entraîné l’émergence de la théorie copernicienne, qui réussit, elle, avec une précision inégalée. Si la remise en cause du paradigme dominant suscite une résistance plus ou moins grande des scientifiques, selon l’ampleur des anomalies, elle déclenche surtout le renouvellement de leur vision du monde et de leurs outils.
La révolution scientifique introduit un nouveau paradigme. Ne constituant pas une rupture brutale et immédiate, mais un processus progressif et graduel, elle avance par les prises de positions successives des scientifiques confrontés à la crise de leur paradigme. Elle n’est véritablement achevée que lorsque la communauté scientifique se rallie à une nouvelle théorie consensuelle permettant de dépasser le paradigme antérieur. Pour Thomas Kuhn, cette transformation n’est pas incrémentale ni continue : « le passage d’un paradigme en état de crise à un nouveau paradigme d’où puisse naître une nouvelle tradition de science normale est loin d’être un processus cumulatif, réalisable à partir de variantes ou d’extensions de l’ancien paradigme » (La structure des révolutions scientifiques). Ainsi, les scientifiques qui contribuent à échafauder le nouveau paradigme s’émancipent complètement du précédent et s’autorisent des questionnements métaphysiques qui n’ont pas leur place dans le cours « normal » de la science. Non seulement ils ne voient plus l’ancien paradigme de la même manière, mais le sens de ses concepts généraux est altéré, comme dans le passage de la physique newtonienne à la physique einsteinienne, où l’espace et le temps changent de signification. Dans cette perspective, la concurrence des nouvelles théories candidates laisse s’exprimer une certaine irrationalité, où se décèlent des influences sociales et économiques.
