科學革命的結構
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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。
解謎活動的性質一方面給予了科學家持續工作的熱情與動機，另一方面，它確保了人類將他們在科學上的智力更大程度應用在這些「已經被給定可以找到答案」的問題。科學家不會漫無邊際地觀測，不可能發明一個隨機的機器，探測不知怎麼應用的數據。必須根據典範才能設計實驗以及所需的一切，包括得到養活這些科學家的薪水。
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？
