Мы уже знаем, что ведущая роль в развитии науки принадлежит научным революциям, которые случаются довольно редко, но тем не менее являются главными и наиболее важными моментами в ее истории. Революция есть переворот, а в применении к науке – это радикальное изменение всех ее элементов: фактов, закономерностей, теорий, методов. Некоторое недоумение может вызвать утверждение об изменении фактов. Разве можно их изменить? Конечно же, твердо установленные факты изменить нельзя. Однако, как уже говорилось при рассмотрении взаимодействия эмпирического и теоретического уровней научного познания, в науке имеют значение не сами факты, а их интерпретация, или объяснение. Факт, не включенный в какую-либо объяснительную схему, науке безразличен. В то же время объяснения фактов подвержены порой самым радикальным изменениям. Вспомним, наблюдаемый ежедневно факт движения Солнца по небосводу с востока на запад поддается нескольким различным интерпретациям. В данном случае переход от одного способа объяснения к другому и есть научная революция.
О глобальном перевороте (революции) в области науки можно говорить лишь в том случае, когда налицо изменение не только отдельных принципов, методов или теорий, но обязательно всей научной картины мира. Понятно, что, поскольку последняя характеризуется прежде всего широтой и обобщенностью, ее радикальное изменение невозможно свести к отдельному, пусть даже крупнейшему научному открытию. Оно, однако, может породить некую цепную реакцию, способную дать целую серию научных открытий, которые и приведут в конечном итоге к смене научной картины мира. В этом процессе наиболее важны открытия в фундаментальных науках, причем основу любой естественнонаучной картины мира составляют знания, полученные в области физики и астрономии. Именно эти дисциплины являются парадигмообразующими. В связи с этим в дальнейшем мы будем рассматривать преимущественно физические и астрономические представления, характерные для того или иного этапа развития естествознания. Также, если вспомнить о том, что наука – это прежде всего метод, то нетрудно предположить следующее: смена научной картины мира должна означать и значительную перестройку методов получения нового знания.