Kuhn fue por su formación historiador de la ciencia y estaba firmemente convencido de que los filósofos tenían mucho que aprender del estudio de la historia de la ciencia. Una insuficiente atención hacia la historia de la ciencia había llevado a los positivistas a formarse un cuadro inexacto y simplista de la empresa científica, sostenía Kuhn. Como indica el titulo de su libro, Kuhn estaba especialmente interesado en las revoluciones científicas – periodos de gran agitación, durante los cuales las ideas científicas existentes son reemplazadas por otras radicalmente nuevas. Ejemplos de revoluciones científicas son la revolución copernicana en astronomía, la revolución einsteniana en física y la revolución darwiniana en biología. Cada una de estas revoluciones condujo a cambios fundamentales en la visión científica del mundo – el derrocamiento de un grupo de ideas existentes por otro completamente diferente.
Realmente, las revoluciones científicas son relativamente infrecuentes - ninguna ciencia está en estado permanente de revolución. Kuhn acuño el termino ‘ciencia normal’ para describir las actividades cotidianas ordinarias en que están ocupados los científicos cuando su disciplina no sufre un cambio revolucionario. En la propuesta de Kuhn de ciencia normal, es fundamental el concepto de paradigma. Un paradigma consiste en dos principales componentes: Primero, un conjunto de supuestos teóricos fundamentales que todos los miembros de una comunidad científica aceptan en un tiempo determinado; segundo, un conjunto de problemas científicos ‘ejemplares’ o específicos que han sido resueltos por medio de aquellos supuestos teóricos y que aparecen en los libros de texto de la disciplina en cuestión. Pero un paradigma es más que solo una teoría (aunque algunas veces Kuhn hace uso intercambiable de estos términos) Cuando los científicos comparten un paradigma, no solo están de acuerdo en ciertas proposiciones científicas, también están de acuerdo en como debería proceder la futura investigación científica en su campo, que problemas son pertinentes de abordar, cuales son los métodos apropiados para resolver estos problemas, como sería una solución aceptable de los problemas, etc. En resumen, un paradigma es una perspectiva científica integral - una constelación de supuestos, creencias y valores compartidos que cohesionan a una comunidad científica y permiten que la ciencia normal tenga lugar.
¿Qué involucra exactamente la ciencia normal? Según Kuhn esta es primariamente un asunto de solución de
enigmas. Sea cual sea el éxito de un paradigma, este encontrara siempre ciertos problemas-fenómenos que
no pueden ser fácilmente asimilados, desacuerdos entre las predicciones de la teoría y los hechos experimentales, etc. El trabajo de los científicos normales es tratar de eliminar estas complicaciones menores haciendo los menos cambios posibles en el paradigma. Así, la ciencia normal es una actividad fuertemente conservadora - sus practicantes no están tratando de descubrir resquebrajaduras, sino mas bien desarrollar y extender el paradigma existente. En palabras de Kuhn, ‘la ciencia normal no busca novedades fácticas o teóricas y su triunfo depende de no encontrarlas’. Sobre todo, Kuhn enfatiza que los científicos normales no están tratando de probar el paradigma. Al contrario, ellos aceptan el paradigma incuestionablemente, y
conducen sus investigaciones dentro de los límites establecidos por él. Si un científico normal consigue un resultado experimental que contradice al paradigma, usualmente el asumirá que su técnica experimental es defectuosa, y no que el paradigma este equivocado. El paradigma en si mismo no es negociable.
Típicamente, un perdido de ciencia normal dura varias décadas, a veces incluso siglos. Durante este tiempo, los científicos articulan gradualmente el paradigma - poniendolo a punto, completando sus detalles, resolviendo más y más problemas, extendiendo su rango de aplicación, etc. Pero llega el tiempo en que se descubren anomalías - fenómenos que simplemente no pueden ser reconciliados con los supuestos teóricos del paradigma, aunque los científicos normales la intenten arduamente. Cuando las anomalías son pocas, se tiende a ignorarlas. Pero cuando se acumulan más y más anomalías, un sentido agudo de crisis afecta a la comunidad científica. Se resquebraja la confianza en un paradigma existente y el proceso de la ciencia normal se frena temporalmente. Esto marca, el comienzo de un período de ‘ciencia revolucionaria’, como la llama Kuhn. Durante tales periodos, las ideas científicas fundamentales son cuestionadas. Se proponen una variedad de alternativas al paradigma establecido. Se requiere de aproximadamente una generación antes de que todos los miembros de la comunidad científica sean ganados por el nuevo paradigma - un suceso que marca la culminación de una revolución científica. Por lo tanto, la esencia de una revolución científica es el cambio de un viejo paradigma por uno nuevo.
La caracterización que hace Kuhn de la historia de la ciencia como largos períodos de ciencia normal interrumpidos por revoluciones científica ocasionales, es aceptada por muchos filósofos e historiadores de la ciencia. Varios ejemplos de la historia de la ciencia encajan bastante bien en el modelo de Kuhn. Por ejemplo cuando examinamos la transición de la astronomía ptolemaica a la copernicana, o de la física newtoniana a la einsteniana, están presentes muchas de las características que describe Kuhn. Los astrónomos ptolemaicos compartieron realmente un paradigma basado en la idea de que la tierra es estacionaria y se encuentra en el centro del universo, la cual forma el telón de fondo incuestionable de sus investigaciones. Lo mismo es cierto para los físicos newtonianos en los siglos XVIII y XIX, cuyo paradigma estaba basado en la teoría de la mecánica y la gravitación de Newton. Y en ambos casos, la propuesta de Kuhn acerca de cómo un viejo paradigma es reemplazado por uno nuevo se aplica casi con exactitud. Hay también revoluciones científicas que no encajan tan pulcramente en el modelo de Kuhn - un ejemplo es la reciente revolución molecular en la biología. Sin embargo, la mayoría de personas están de acuerdo en que la descripción que hace Kuhn de la historia de la ciencia contiene mucho de valioso.
¿Porqué las ideas de Kuhn causaron tal tormenta? Porque en adición a sus afirmaciones puramente descriptivas sobre la historia de la ciencia, Kuhn propuso algunas filosóficamente muy controversiales. Ordinariamente nosotros asumimos que cuando los científicos reemplazan su teoría existente por una nueva, lo hacen sobre la base por evidencia objetiva. Pero Kuhn sostuvo que aceptar un nuevo paradigma envuelve algo parecido a un acto de fe de parte de los científicos. El concedía que un científico podía tener buenas razones para abandonar un viejo paradigma por uno nuevo, pero insistía en que las razones solas nunca producen un cambio de paradigma; ‘transferir la fidelidad de un paradigma a otro’, escribió Kuhn, ‘es una experiencia de conversión y no puede ser forzada’. Ademas, explicando porque un nuevo paradigma gana rápidamente aceptación en la comunidad científica, Kuhn enfatizó la presión de los pares entre los científicos. Si un paradigma dado tiene defensores poderosos, es muy probable que gane amplia aceptación. Muchos de los críticos de Kuhn se horrorizaron ante estas afirmaciones. Porque si un cambio de paradigma sucede tal como dice Kuhn, es difícil ver como puede ser reconocida la ciencia como una actividad racional cabal. ¿Es seguro que los científicos basen sus creencias en la evidencia y la razón, y no en la fe y la presión de los padres? ¿Es seguro que los científicos, enfrentados a dos paradigmas rivales, harán una comparación objetiva para determinar cual tiene más evidencia a su favor? Tener una experiencia de conversión o permitir uno mismo ser persuadido por los colegas científicos mas poderosos, difícilmente parece un comportamiento racional. La propuesta de Kuhn sobre los cambios de paradigma parece difícil de reconciliar con la imagen positivista familiar de la ciencia como una actividad racional y objetiva. Un crítico escribió que la propuesta de Kuhn de la elección de teorías en la ciencia era ‘un tema para la psicología de las multitudes’.
Kuhn hizo también algunas afirmaciones controversiales acerca de la dirección general del cambio científico. De acuerdo a una idea ampliamente sostenida, la ciencia progresa hacia la verdad de una manera lineal, en la cual las antiguas ideas incorrectas son reemplazadas por otras nuevas que son correctas. Por lo tanto las teorías actuales son objetivamente mejores que las antiguas. Esta concepción ‘acumulativa’ de la ciencia es popular entre legos y científicos con mentalidad parecida, pero Kuhn sostuvo que esto es históricamente inexacto y filosóficamente ingenuo. El señalo, por ejemplo, que la teoría de la relatividad de Einstein es más similar en algunos aspectos a la teoría aristotélica que a la newtoniana-la historia de la mecánica no es simplemente una progresión lineal de equivocado a correcto. Además, Kuhn cuestionó que el concepto de verdad objetiva tenga realmente un sentido inequívoco. El creia que la idea de que hay un conjunto fijo de hechos acerca del mundo, independiente de cualquier paradigma, era de dudosa coherencia. Kuhn sugirió una alternativa radical: Los hechos relativos al mundo son relativos a un paradigma y cambian, por lo tanto, cuando cambia el paradigma. Si esta sugerencia es correcta, entonces no tiene sentido preguntar si una teoría dada corresponde a los hechos ‘tal como realmente son’, ni tampoco preguntar si una teoría es objetivamente verdadera. La verdad misma viene a ser relativa a un paradigma.