科學革命
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在藝術與科學尚未分家的時代－－尤其文藝復興時期，像達文西這樣的人並不是特例。它們是一些技藝的鑽研者、進步的追求者。他們的創作與對自然的探究相互纏繞，持續積累向前，直到藝術不再把「再現自然」當作理所當然的首要目標時，它才與我們現在說的科學分道揚鑣，展開其他方向的追求。
新理論必須從「科學外」的角度得到支持者，譬如克普勒的「太陽崇拜」使得他成為哥白尼理論的追隨者、科學家基於「數學上的美感」、提出理論者的人格魅力等理由支持新理論。新理論必須先吸引到一批人信仰，才有人會專門為它進行科學實驗、打造更多堅實的論證，才賦予了它在理性層面上有與當前理論抗衡的基礎。
那個所謂的「元素定義」只是對一種傳統化學觀念的轉述而已，那既不是波義耳獨創的，他也並非想要用這個定義創建自己的「元素說」。波義耳真正的貢獻在於，他把「如何考慮元素」的關鍵從「物質的特性」導回到了物質本身，挑戰了古代自然哲學與傳統煉金術的邏輯，並且將「化學」這門學問，從它服務的實踐領域中獨立出來。
經過了前面的鋪陳之後，孔恩從第九章開始正式進入關於「科學革命」的討論。為什麼這種典範的變遷要被稱為「革命」？孔恩從政治發展中的「革命」與科學革命的相似之處開始談起。
對孔恩來說，常態科學研究本身雖然保守、且並不希望典範被改變。但是常態科學的研究反而可以透過「讓科學家發現更重要的異常現象」促進典範改變。透過常態科學的持續研究，科學研究的目標變得更深、更廣、更精確，也有更好的儀器去把事情研究得更精細。這時科學家將有機會發現一些過去的人沒有機會發現到的異常。
作為上層階級且天資聰穎的高級知識分子，巴德尼想要做的是證明上帝的創造是和諧且完美的（以及證明自己是個特別的人）；但奧克茲的世界裡面根本沒有機會向那樣去追求「自我實踐」，他之所以嚮往地動說，只是希望我們所處的世界可以更值得喜歡與期待。在地動說裡，地球與宇宙的其他星球是和諧的，世界與天國並未二分。
孔恩認為，各個時代的科學中都有像這樣的一些佔據核心地位的「武斷元素」。譬如我們都知道，地星說之所以很長一段時間沒有辦法被推翻，和當時的社會環境、宗教信仰、以及對古希臘流傳的某些自然哲學之篤信都息息相關。也就是說，並非科學一定會發展成那樣，就像我們知道的，後來日星說取代了當時的地星說典範。
但他感到不解的問題是：像亞里斯多德這樣在生物學、政治學、哲學等各項領域都有長足建樹的人，他的聰明才智為什麼碰到物理問題就完全發揮不出來？為什麼他對物體運動的理解可以如此荒謬且錯誤百出？而且，尤其令人困惑的是，這種荒謬的觀點為什麼可以支配人心長達兩千年之久？
自14世紀文藝復興時期以降，理性思維逐漸在各領域中開展，像是16世紀的宗教改革即是針對基督教的一次批判運動，而這理性思維的模式也在自然領域中開展：用理性來認識自然世界。哥白尼的第一槍讓世人開始懷毅自己認識的世界，也揭開科學革命的序幕。
一場在美國長島舉行的跨領域研討會中，物理學家費曼注意到自己的格格不入。他發現主辦單位給的建議書單裡的書他一本都沒讀過，而那些與會的其他人員－－包括牧師、教士、法律專家與歷史學家－－討論的問題他一點都聽不懂。