cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Teadusrevolutsioonide struktuur
II. Teekond normaalteaduseni
Loodusteaduses on raamatud tänapäeval kas õpikud või tagasivaatavad mõtisklused teaduselu mõne külje üle. Raamatu autor pigem kahjustab oma professionaalset mainet. Ainult paradigmade-eelsel ajal oli raamat professionaalne saavutus nagu tänini teistes loomevaldkondades. Ja ainult neis viimastes valdkondades on võhikul lootust jälgida uurimistöö arengut originaalpublikatsioonide järgi. Matemaatikas ja astronoomias kaotasid publikatsioonid juba antiikajal arusaadavuse haritlaskonnale laiemalt. Dünaamika alased tööd muutusid arusaamatuks hiliskeskajal, ja said lühikeseks ajaks arusaadavaks ainult paradigmavahetuse aegu 17. sajandi alguses. Elektriuurimused muutusid arusaamatuks enne 18. sajandi lõppu ja enamik teisi füüsika valdkondi 19. sajandil. Samadel sajanditel toimus see bioloogia harudes ja mõnes sotsiaalteaduse harus on võib-olla toimumas. Publikatsioonide arusaamatuse üle on tavaks kaevata, aga vähe on pööratud tähelepanu selle seosega teaduse progressi seesmiste mehhanismidega.
Üleminekud küpsele teadusele on harva olnud nii järsud ja ühemõttelised, kui siinse vältimatult skemaatilise esituse järgi võib paista, kuid need pole ka toimunud järk-järgult teaduse kogu arengu jooksul. Kuigi 1700–1740 teati elektrinähtustest palju rohkem kui 17. sajandil, avastati järgmisel 50 aastal vähe uusi nähtusi; Henry Cavendishi, Alessandro Volta ja Charles Augustin de Coulombi tööd sajandi viimasel kolmandikul on aga Grayst, du Fayst ja isegi Franklinist rohkem ees kui viimaste tööd 16. sajandi avastustest. Millalgi 1740–1780 said elektriuurijad esimest korda võtta valdkonna aluseid enesestmõistetavana. Nad asusid konkreetsemate ja peidetumate probleemide kallale ja hakkasid üha rohkem kirjutama kitsale ringile.
III. Normaalteaduse loomus
Kui paradigma esitab valmis töö, mis probleemid siis jäävad lahendamata? Paradigmaks nimetatakse tavaliselt omaks võetud eeskuju või mustrit, näiteks morfoloogiline paradigma võib anda mustri paljude tegusõnade pööramiseks ja iga näide võib ise olla paradigmaks. Teaduses aga on paradigma harva korratav, vaid see on nagu tavaõiguses kohtuotsus, mida uute või kitsamate tingimuste tarbeks täpsustatakse.
Kui paradigma ilmub, on ta piiratud ulatuse ja täpsusega. Paradigmad omandavad oma staatuse sellepärast, et nad lahendavad rivaalidest edukamalt mõned probleemid, mida praktiseerijate rühm on hakanud teravaks pidama. See ei tähenda, et oldaks ühe probleemiga täiesti edukas või paljude probleemidega märkimisväärselt edukas. Alguses on suuresti tegu paljutõotavusega, mis ilmneb valitud ja veel ebatäielikel näidetel. Normaalteadus on selle tõotuse täitmine. Selleks laiendatakse teadmist neist faktidest, mida paradigma näitab eriti kõnekatena, suurendades kooskõla nende faktide ja paradigma ennustuste vahel ning paradigmat täpsustades. Neil, kes asja sees ei ole, on raske mõista, kui palju tööd paradigma teha jätab ja kui köitev see töö on. See tundub katsena toppida loodus suhteliselt jäika sahtlisse, mille paradigma ette annab. Uut liiki nähtusi ei püüta esile kutsuda, sageli ei nähtagi neid nähtusi, mis sahtlisse ei mahu. Tavaliselt ei püüta ka uusi teooriaid leiutada ning ollakse sallimatud teiste leiutatud teooriate vastu.
Kuigi normaalteadus uurib paradigmat usaldades kitsast ala, on see kitsendus teaduse arengule oluline. Paradigma sunnib teadlasi uurima mingit looduse osa nii üksikasjalikult ja sügavalt, nagu muidu oleks mõeldamatu. Vähemalt osa neist saavutustest osutub jäädavaks. Ja normaalteadusel on sisseehitatud mehhanism, mis lõdvendab kitsendust, kui paradigma ei toimi enam tõhusalt. Teadlased hakkavad siis teisiti käituma ja uurimisprobleemide loomus muutub.
Millistest looduse faktilistest aspektidest teadlased artiklites tavaliselt räägivad? Mis määrab nende valiku? Mis motiveerib teadlast hoolimata aja, seadmete ja raha kulust lõpuni minema? Kuhni meelest on ainult kolm tavalist fookust, mis pole alati erinevad. Esiteks faktid, mis paradigma järgi on asjade loomuse koha pealt eriti kõnekad. Need tuleb kindlaks teha täpsemalt ja rohkemates olukordades. Need on olnud näiteks astronoomias tähtede asend ja tähesuurus, varjutusmuutlike kaksiktähtede ja planeetide pöörlemisperiood, füüsikas materjalide erikaal ja kokkusurutavus, lainepikkus ja spektri tugevus, elektrijuhtivus ja kontaktpotentsiaal, keemias keemiline koostis, kaalude suhted, keemistäpid, lahuste happelisus, struktuurivalemid, optilised aktiivsused. Katsed selliste faktide täpsust ja ulatust suurendada moodustavad olulise osa katsetest ja vaatlustest. Selleks on leiutatud, ehitatud ja tööle rakendatud keerulisi aparaate, mis on nõudnud palju annet, aega ja raha, nagu näiteks sünkrotronid ja raadioteleskoobid. Näiteks Tycho Brahe ja Ernest Lawrence on saanud kuulsaks selliste faktide kindlakstegemise täpsuse, usaldatavuse ja usaldatavusega, ilma et nad oleks uudseid avastusi teinud.
Teiseks väiksem hulk fakte, millel ei pruugi iseenesest tähtsust olla, mida aga saab paradigmateooria ennustustega otseselt võrrelda. Tavaliselt on vähe valdkondi, milles teooriat saab otseselt loodusega võrrelda, eriti kui teooria on formuleeritud matemaatiliselt. Sageli nõuab see võrdlemine teoreetilisi ja instrumentaalseid lähendusi, mis tunduvalt vähendavad oodatavat kooskõla. Kooskõla parandamine või uute võrdluskohtade leidmine on eksperimentaatorile ja vaatlejale pidevaks väljakutseks. Näiteks on spetsiaalsed teleskoobid Mikołaj Koperniku ennustatud aastaparallaksi demonstreerimiseks, "Principia" ilmumisest ligi sajand hiljem George Atwoodi poolt leiutatud Atwoodi masin Newtoni teise seaduse ühemõtteliseks demonstreerimiseks, Léon Foucault' leiutatud aparaat, millega näidati, et valguse kiirus on õhus suurem kui vees, hiiglaslik stsintillatsiooniloendur neutriinode olemasolu demonstreerimiseks. Seda tüüpi katsed on paradigmast ilmsemini sõltuvad kui esimest tüüpi faktide kindlakstegemine. Probleem ise tuleneb paradigmast ja sageli rakendatakse paradigmat ka aparaatide konstrueerimisel. Ilma "Principiata" ei oleks Atwoodi masinaga tehtud mõõtmised mitte midagi tähendanud.
Kolmandaks, empiiriline töö paradigma täpsustamiseks, ühemõtteliseks muutmiseks ning niisuguste probleemide lahendamise võimaldamiseks, millele varem ainult juhiti tähelepanu. See on kahest esimesest tähtsam. Matemaatilisemates teadustes on mõnede katsete eesmärk füüsikaliste konstantide kindlakstegemine. Näiteks tulenes Isaac Newtoni gravitatsiooniseadusest küll gravitatsioonikonstandi olemasolu, kuid tal polnud umbkaudugi tarvis teada selle väärtust. Esimest korda tegi selle kindlaks alles Henry Cavendish 1790ndate lõpus. Selle suure tähtsuse tõttu on väljapaistvad eksperimentaatorid sellega hiljemgi tegelnud. Samamoodi on tegeldud näiteks astronoomilise ühiku, Joule'i koefitsiendi ja elementaarlaengu kindlakstegemisega. Vähesed neist töödest oleksid olnud mõeldavad ilma paradigmateooriata, mis määratleb probleemi, ja ühtki neist poleks teoks tehtud, kui paradigmateooria poleks taganud stabiilse lahendi olemasolu.
Hõlmik-särasamblik
Samblik kasvab ka Eestis.
Teadusrevolutsioonide struktuur
III. Normaalteaduse loomus
Paradigma täpsustamine võib seisneda ka kvantitatiivsete seaduste (näiteks Boyle'i-Mariotte'i seadus, Coulombi seadus, Joule'i-Lenzi seadus) kindlakstegemises. Ei pruugi olla ilmne, et selliste seaduste leidmiseks on tarvis paradigmat. Väidetavalt piisab selleks mõõtmistest ilma teooriata. Aga ajalugu ei kinnita, et Francis Baconi "Novum Organumi" meetod siin töötaks. Robert Boyle'i katsed ei oleks olnud mõeldavad (või oleks saanud teise tõlgenduse või oleks tõlgendamata jäänud), kui õhku ei oleks võetud elastse fluidumina, millele saab rakendada hüdrostaatikas välja töötatud mõistestikku. Charles-Augustin de Coulomb võlgnes edu sellele, et ta kasutas spetsiaalset aparaati punktlaengute vahelise jõu mõõtmiseks, (kangkaalu abil mingit haaratavat seaduspära ei olnud leitud). Selleks oli aga tarvis eeldada, et elektrifluidumi kõigi osakeste vahel on kaugmõju. Seda jõudu, millelt ainsana võis oodata lihtsat seaduspära, Coulomb mõõtiski. Kvalitatiivse paradigma ja kvantitatiivse seaduse vahel on tegelikult nii üldine ja lähedane seos, et Galileo Galileist saadik on seadusi paradigma abiga õigesti ära arvatud juba aastaid enne seda, kui konstrueeriti aparaat nende katseliseks kindlaksmääramiseks.
Paradigmat täpsustatakse veel kolmandat liiki katsetega, mis teistest rohkem meenutavad maadeuurimist ning mis on valdavad rohkem siis ja seal, kui tegu on looduse seaduspära pigem kvalitatiivse küljega. Sageli pole üheselt selge, kuidas paradigmat üle kanda ühtedelt nähtustelt nendega sarnastele nähtustele. Siis on tarvis katseid alternatiivide vahel valimiseks. Näiteks rakendas paradigma (adiabaatilise kokkusurumise) soojusteooriat kuumutamisele ja jahutamisele segamise ja oleku muutmise teel. Aga soojus võib vabaneda ja eralduda ka näiteks keemiliste reaktsioonide, hõõrde, kokkusurumise või gaasi absorbeerimise tagajärjel, ja igal juhtumil on mitu mõeldavat võimalust soojusteooria rakendamiseks. Kui näiteks vaakumil oleks soojusmahtuvus, siis saaks kuumenemist kokkusurumisel seletada sellega, et gaas seguneb tühjusega; või ehk on asi selles, et gaasi erisoojus oleneb rõhust; oli ka teisi seletusi. Valiku tegemiseks tehti palju katseid, mis kõik võtsid soojusteooria paradigmana aluseks ning kasutasid seda katsete ülesehitamisel ja tulemuste tõlgendamisel.
Normaalteaduse teoreetilised probleemid jagunevad üsna samamoodi nagu eksperimentaalsed ja vaatluslikud. Väike osa sellest on lihtsalt teooria rakendamine iseseisva tähtsusega faktide (näiteks efemeriidid, läätsede karakteristikud, raadiolevi kõverad) ennustamiseks. Ent selle töö jätavad teadlased tavaliselt inseneridele ja tehnikutele. Olulistest teadusajakirjadest selliseid tulemusi tihti ei leia. Küll aga arutatakse seal palju selliseid teoreetilisi probleeme, mis mitteteadlaste silmis on peaaegu samasugused: need on teoreetilised mõttekäigud, millega ennustatakse fakte, millel pole iseseisvat tähtsust, vaid mida saab katsetega otseselt kontrollida. Need kas demonstreerivad paradigma uut rakendust või suurendavad olemasoleva rakenduse täpsust. Seda on tarvis sellepärast, et teooriat ja fakte on sageli üliraske kõrvutada. Teadlased, kes 18. sajandi alguses võtsid "Principia" dünaamika paradigmaks, pidasid selle järelduste üldisust enesestmõistetavaks. Tõepoolest, ükski varasem töö ei olnud võimaldanud nii suurt uurimise täpsuse ja ulatuse kasvu korraga. Isaac Newton tuletas Kepleri seadused ja ka seletas mõningaid Kuu kõrvalekalduvusi neist seadustest nende seast, mida oli täheldatud. Samuti tuletas ta täheldatud tulemused pendlite ja loodete kohta. Lisaeelduste abil, mis olid küll ad hoc, tuletas ta Boyle'i-Mariotte'i seaduse ning tähtsa seaduse helikiiruse kohta õhus. See oli äärmiselt muljet avaldav edu. Arvestades seaduste üldisuspretensiooni, oli rakendusi vähe, ja Newton nendega peaaegu piirduski. Pealegi ei olnud needki rakendused täpsed võrreldes täpsusega, mis on kättesaadav tänapäeva füüsikamagistrantidele. Ja "Principia" oli mõeldud peamiselt taevamehaanika probleemide lahendamiseks. Polnud sugugi selge, kuidas rakendada seda maa peal, eriti piirangutega liikumiste korral. Maiseid probleeme oli küll edukalt lahendatud teiste tehnikatega, mille töötasid välja Galileo Galilei ja Christiaan Huyghens ning mida 18. sajandil arendasid edasi Bernoullid, Jean le Rond d'Alembert jt. Võis küll arvata, et mõlemad tehnikad on paigutatavad mingi üldisema formuleeringu alla, kuid esialgu polnud teada, kuidas.
Täpsuse empiirilisest küljest oli juba juttu. Probleemid olid ka teooria poolel. Rakendades oma seadusi pendlitele, oli Isaac Newton sunnitud võtma pendliläätse masspunktina, et pendli pikkust üheselt määratleda. Enamik tema teoreeme (väheste hüpoteetiliste ja esialgsete eranditega) ignoreeris ka õhutakistuse mõju. Need olid mõistlikud füüsikalises lähenduses, kuid sellistena need piirasid oodatavat kooskõla ennustuste ja katsetulemuste vahel. Samasugused raskused olid veel ilmsemad taevamehaanikas, sest Newton arvestas ainult Päikese ja planeedi, mitte planeetide omavahelist külgetõmmet, mis piiras kooskõla teooria ja vaatlusandmete vahel. Teadlaste meelest oli see kooskõla küll enam kui küllaldane. Kui mitte arvestada mõningaid maapealseid probleeme, ei saanud ükski teine teooria Newtoni teooriale lähedalegi. Newtoni teooriat ei vaidlustanud keegi selle põhjendusega, et see pole katse ja vaatlusega küllaldases kooskõlas. Ometi pakkus see kooskõla puudulikkus Newtoni järgijatele köitvaid teoreetilisi probleeme. Oli näiteks tarvis teoreetilisi tehnikaid mitme üksteist külgetõmbava keha liikumise arvutamiseks ja häiritud orbiitide stabiilsuse uurimiseks. Nende probleemidega tegelesid paljud 18. sajandi alguse ja 19. sajandi parimad matemaatikud, sealhulgas Leonhard Euler, Pierre-Simon Laplace, Joseph-Louis Lagrange ja Carl Friedrich Gauß. Matemaatikud töötasid välja ka vahendid näiteks hüdrodünaamika ja keele võnkumise teooria tarvis. Vähemalt matemaatilisemates teadustes on suurem jagu teoreetilisest tööst seda laadi.
On ka teistsugust tööd. Isegi matemaatilisemates teadustes on teooria täpsustamise probleeme, ja sel ajal kui teaduse areng on põhiliselt kvalitatiivne, on sellised probleemid valdavad. Mõnikord on probleem lihtsalt ümbersõnastamises. Näiteks "Principia" ei olnud alati kergesti rakendatav, sest esitus oli kohmakavõitu ning suur osa selle tähendusest oli rakendustes ainult implitsiitne. Paljude maapealsete rakenduste puhul tundusid näiliselt teistsuguse kontinentaalse mehaanika tehnikad tunduvalt võimsamatena. Sellepärast püüdsid matemaatilised füüsikud Eulerist ja Lagrange'ist William Rowan Hamiltoni, Carl Gustav Jacob Jacobi ja Heinrich Hertzini mehaanikat ekvivalentsel, kuid esteetiliselt ja loogiliselt rahuldavamal kujul ümber formuleerida, nii et see oleks ühtsem ning selle rakendamine uuele ainesele oleks ühemõttelisem.
Sarnaseid paradigma ümberformuleerimisi on kõigis teadustes korduvalt olnud, ja enamik neist on viinud sisulisemate muudatusteni. Need muudatused tulevad empiirilisest tööst paradigma täpsustamiseks. Oma mõõtmisseadmete konstrueerimisel pidi Charles-Augustin de Coulomb rakendama elektriteooriat ja tulemuste põhjal täpsustas ta teooriat. Need, kes planeerisid eksperimendid kokkusurumisel kuumenemise teooriate vahel valimiseks, sõnastasid ka need teooriad. Nad töötasid nii fakti kui ka teooriaga ning nad ei saanud ainult uut teavet, vaid ka täpsustasid paradigmat. Paljudes teadustes on suurem osa normaalteadusest niisugune.
Oluliste faktide kindlaksmääramine, faktide ja teooria kooskõlla viimine ning teooria täpsustamine ammendavad empiirilise ja teoreetilise normaalteadusliku uurimistöö. See ei ole küll kogu teadus, sest on ka erakorralisi probleeme, ja nende lahendamine teebki teaduse nii väärtuslikuks. Aga need tekivad ainult erilistel juhtudel, milleni viib normaalteaduse edenemine. Sellepärast langeb valdav enamik probleeme, millega tegelevad kõige väljapaistvamadki teadlased, ühte neist kolmest kategooriast. Teisiti ei saa paradigma raames töötada, ja paradigma hülgamine tähendab selle paradigmaga defineeritud teaduse praktiseerimise lõpetamist. Sellised hülgamised panevad aluse teadusrevolutsioonidele.
IV. Normaalteadus kui peamurdmisülesannete lahendamine
Normaalteaduses ei taotleta suuri mõistelisi ega fenomenilisi uuendusi. Näiteks lainepikkuse mõõtmisel on kõik ette teada peale kõige esoteerilisemate detailide, ja tüüpiline ootuste riba ei ole palju laiem. Charles-Augustin de Coulombi mõõtmised ei eeldanud võib-olla algusest peale just pöördruudu seadust; need, kes uurisid kuumenemist kokkusurumisel, olid sageli valmis mitmeks alternatiiviks. Aga ettenähtavate ning seega assimileeritavate tulemuste skaala on ka neil juhtudel väike võrreldes kõigi kujutletavate tulemustega. Ja kui tulemus sellele skaalale ei paigutu, siis on tavaliselt tegu uurija veaga. Näiteks pöörati 18. sajandil vähe tähelepanu katsetele, mis mõõtsid elektrilist külgetõmmet kangkaalu jms seadmetega. Et need ei andnud kooskõlalisi ega lihtsaid tulemusi, ei saanud neid paradigma täpsustamiseks kasutada. Sellepärast jäid need paljasteks faktideks, mis ei olnud seotud ja mida ei saanud siduda elektriuurimise käimasoleva progressiga. Alles järgneva paradigma raames on võimalik näha, milliseid elektrinähtuste karakteristikuid need näitavad. Ka Coulombil ja tema kaasaegsetel oli see hilisem paradigma või vähemalt paradigma, millest tulevad külgetõmbe puhul samad ootused. Sellepärast Coulomb saigi konstrueerida aparaadi, mis andis tulemuse, mida paradigma täpsustades sai assimileerida. Sellepärast tulemus ka ei üllatanud kedagi ja mitmed kaasaegsed olid seda juba ennustanud. Isegi paradigma täpsustamiseks mõeldud projekt ei sea eesmärgiks ootamatut uudsust.
Kui sisuline uudsus ei ole eesmärgiks, siis miks nende probleemidega üldse tegeldakse? Vähemalt selleks, et suurendada paradigma täpsust ja rakendatavuse ulatust. See vastus ei seleta aga teadlaste entusiasmi ja pühendumust. Keegi ei pühenda aastaid parema spektromeetri väljatöötamisele või võnkuvate keelte probleemi parema lahenduse väljatöötamisele ainult saadavate andmete olulisuse pärast. Efemeriidide arvutamine ja edasiste tulemuste saamine sama instrumendiga annavad sageli sama olulisi andmeid, kuid teadlased põlgavad selle ära, sest suuresti on tegu juba tehtu kordamisega. Normaalteaduse probleem on nii köitev sageli sellepärast, et kuigi selle tulemus on ettenähtav, on selleni jõudmine kaheldav ning nõuab igasuguste mõisteliste, insenerlike ja matemaatiliste peamurdmisülesannete lahendamist. Äralahendaja näitab end hea lahendajana, ja see väljakutse on oluline osa teadlase tavalisest motivatsioonist.
Paradigmaga saab teadlaste kogukond muu hulgas kriteeriumi niisuguste probleemide valikuks, millel võib eeldada lahenduse olemasolu. Suuresti ongi need ainsad probleemid, mida teadlaste kogukond peab teaduslikuks ja soovitab lahendamisele võtta. Teatud probleemid, sealhulgas paljud need, mis kunagi olid standardsed, lükatakse tagasi kui metafüüsilised, teise distsipliini kuuluvad või liiga rasked, et nende peale aega raisata. Paradigma võib isegi jätta teadlased kõrvale ühiskondlikult oluliste probleemide lahendamisest. Niisugused probleemid võivad olla tähelepanu hajutavad, nagu näitavad 17. sajandi baconiaanluse mõned tahud ja mõned tänapäeva sotsiaalteadused. Üks põhjusi, miks normaalteadus paistab nii kiiresti edenevat, ongi see, et selle praktiseerijad keskenduvad probleemidele, mille lahendamisel võib takistuseks olla ainult leidlikkuse puudumine.
Kui nii, siis on selge, miks teadlased normaalteaduse probleeme nii kirglikult ja pühendunult lahendavad. Inimest võib teadusse tõmmata näiteks soov olla kasulik, uue territooriumi avastamise põnevus, lootus leida kord ning tung väljakujunenud teadmist kontrollida. Need ja teised motiivid aitavad ka valida probleeme, millega tegelema hakata. Kuigi see toob kaasa frustratsiooni, asenduvad need motiivid teistega. Teadus tervikuna on mõnikord kasulik, avastab uut territooriumi, demonstreerib korda ja paneb ammuseid uskumusi proovile, aga normaalteaduses ei tee konkreetne teadlane peaaegu kunagi neid asju. Tema motiiviks on hoopis näidata, et ta lahendab ülesande, mida keegi pole lahendanud või pole nii hästi lahendanud.
Peamurdmisülesandel peavad definitsiooni järgi olema reeglid, mis piiravad aktsepteeritavate lahenduste loomust ja samme, mida lahendamiseks astutakse. Pusle kokkupanek ei ole lihtsalt pildi kokkupanek. Ükskõik kui hea see pilt ka poleks, ei kõlba ta lahenduseks, kui mõni tükk jääb üle, mõni tagakülg pole alla pööratud, kuskil on mõni auk või tükid üksteise peale pandud või kokku kägardatud. Samasugused kitsendused on ristsõnade, mõistatuste, maleülesannete jne puhul. Kui pidada reegliks ka kindlaks kujunenud vaatekohti või eelarvamusi, siis normaalteaduse probleemid on nagu peamurdmisülesanded. Kui keegi konstrueerib valguse lainepikkuse mõõteriista, siis ta ei saa rahulduda seadmega, mis lihtsalt seab teatud spektrijoontele vastavusse teatud arve. Ta peab olemasolevat optikateooria põhjal näitama, et tema mõõteriista näidud ongi need, mis teoorias figureerivad lainepikkustena. Kui teooria ebamäärasuse või aparaadi mõne komponendi analüüsimata jäämise tõttu jääb see tõestus poolikuks, siis on kolleegidel õigus öelda, et ta pole midagi mõõtnud. Näiteks ei olnud elektronide hajumise maksimumidel, mida hiljem hakati võtma elektroni lainepikkuse näitajatena, esialgu teadlaste jaoks tähtsust. Ja kui see seos hiljem leiti, siis tuli aparaat ümber teha, et katsetulemused ühemõtteliselt teooriaga seostuksid. Muidu ei oleks ülesanne olnud lahendatud.
Samalaadsed kitsendused on teoreetiliste probleemide lahendustel. 18. sajandil ei õnnestunud tuletada Kuu liikumist Newtoni liikumisseadustest ja gravitatsiooniseadusest. Mõned teadlased pakkusid välja pöördruutude seaduse asendamist seadusega, mis sellest väikeste kauguste korral kõrvale kaldub. See aga tähendanuks paradigma muutmist, vana peamurdmisülesande lahendamisest loobumist ja uue lahendama asumist. Teadlased säilitasid reeglid, kuni 1750. aastal avastati, kuidas neid edukalt rakendada. Kõige ilmsemad ja tõenäoliselt kõige siduvamad reeglid ongi niisugused üldistused, eksplitsiitsed väited seaduste, mõistete ja teooriate kohta. Need väited aitavad peamurdmisülesandeid sõnastada ja vastuvõetavaid lahendusi piiritleda. Näiteks Newtoni seadused olid 18. ja 19. sajandil selles rollis. Ainehulk oli paljude füüsikute silmis fundamentaalne ontoloogiline kategooria ning valdav uurimisala oli jõud ainetükkide vahel. Keemias oli koostise püsivuse seadusel pikka aega täpselt samasugune jõud: see formuleeris aatomkaalude probleemi, sidus keemilise analüüsi vastuvõetavad tulemused ning rääkis aatomite, molekulide, keemiliste ühendite ja segude loomusest. Maxwelli võrranditel ja statistilise mehaanika seadustel on samasugune roll tänapäeval.
Ajalugu näitab, et sellised reeglid ei ole ainsad ega kõige huvitavamad. On näiteks instrumentide ehitust ja nende kasutamist puudutavad eelistused. Hoiaku muutumine tule rolli suhtes keemilises analüüsis etendas olulist osa 17. sajandi keemia arengus. 19. sajandil panid füsioloogid kõvasti vastu Hermann von Helmholtzi ideele, et füüsikalised katsed võiksid nende valdkonnale valgust heita. 20. sajandil näitab keemilise kromatograafia ajalugu instrumentidega seotud reeglite rolli, sama ilmneb röntgenikiirte avastamisloost.
Vähem lokaalsed ja ajutised, kuigi mitte muutumatud, on kvaasimetafüüsilised hoiakud. Näiteks eeldasid pärast umbes 1630. aastat ja eriti pärast René Descartesi ülimõjukaid töid, et universum koosneb mikroskoopilistest osakestest ja kõiki loodusnähtusi saab seletada nende osakeste kuju, suuruse, liikumise ja vastastikuse toimega. Metafüüsilise eeldusena ütles see, milliseid entiteete loodus sisaldab ja milliseid mitte: on ainult kujuga aine liikumine. Metodoloogilise eeldusena ütles see, kuidas peavad fundamentaalsed seadused ja seletused välja nägema: seadused peavad konkretiseerima osakeste liikumist ja vastastikust toimet ning seletused peavad antud loodusnähtuse taandama osakeste liikumisele ja vastastikusele toimele nende seaduste järgi. Universumi korpuskulaarkontseptsioon ütles ette ka uurimisprobleeme. Näiteks keemik, kes Robert Boyle'i kombel pooldas seda uut filosoofiat, pööras erilist tähelepanu reaktsioonidele, mida võis vaadelda muundumistena. Kõik keemilised muutused pidid põhinema osakeste ümberpaigutumisel. Korpuskularism mõjutas ka optikat, mehaanikat ja soojusteooriat.
On veel mõned eeldused, mis on kõigile loodusteadlastele ühised. Näiteks peab loodusteadlane tahtma loodusest aru saada ning suurendada selle korrastatuse täpsust ja ulatust. See peab viima teda looduse mõne aspekti üksikasjalikule empiirilisele uurimisele (võib-olla kolleegide vahendusel). Ja kui kuskil avastatakse korratust, siis tuleb vaatlustehnikat täiustada või teooriaid täpsustada. On ka teisi selliseid universaalseid reegleid.
Kuigi ilmselt on reegleid, mida mingi eriala praktiseerijad mingil ajal kõik järgivad, ei pruugi need reeglid iseloomustada kogu praktikat, mis neil spetsialistidel ühine on. Sellepärast Kuhn nimetabki normaalteaduse sidususe allikaks ühiste reeglite, eelduste ja vaatekohtade asemel ühiseid paradigmasid.
V. Paradigmade prioriteet
Teadlased võivad nõustuda, et Newton, Lavoisier, Maxwell või Einstein paistavad olevat andnud mõnele oluliste probleemide rühmale püsiva lahenduse, kuid pole ometi (mõnikord ebateadlikult) nõus mõne konkreetse abstraktse karakteristikuga, mis teeb selle lahenduse püsivaks. Nad võivad küll nõustuda paradigmaga, kuid mitte selle tõlgenduse või põhjendusega. Paradigma standardse põhjenduse või reeglitele taandamise puudumine ei takista paradigmadel uurimistöö juhtnööriks olemist. Normaalteaduse võib ära määrata osalt paradigmade otsene uurimine, millele sageli aitab kaasa reeglite ja eelduste sõnastamine, kuid see võib ka puududa. Täielikku reeglite komplekti ei pruugigi olemas olla. (Michael Polanyi ("Personal Knowledge") on rääkinud teadlase "vaikivast teadmisest", mis on omandatud praktikast ja mis ei ole sõnastatav.)
VI. Anomaalia ja teaduslike avastuste ilmumine
Normaalteadus on väga kumulatiivne ning suurendab väga edukalt teadusliku teadmise ulatust ja täpsust. Selles suhtes vastab ta täpselt tavalisele ettekujutusele teadusest, kuid puudub faktiliste ja teoreetiliste uuenduste taotlemine ja edu korral ta ka ei leia uuendusi. Ent teaduses avastatakse uusi ja ootamatuid nähtusi ning leiutatakse radikaalselt uusi teooriaid. Ajalugu näitab koguni, et teadusel on ainulaadselt võimas tehnika selliste üllatuste tegemiseks. Järelikult peab paradigma raames tehtav uurimistöö olema paradigmamuutuse esilekutsumiseks eriti tõhus viis. Fundamentaalne uudsus tekib ühtede reeglite järgi mängitavas mängus kogemata, selle äraseedimiseks on tarvis aga uusi mängureegleid.
Kuidas toimub uudsete faktide avastamine ja uudsete teooriate leiutamine? (Avastamise ja leiutamise erinevus osutub kunstlikuks.) Avastus saab alguse sellest, et teadvustatakse anomaaliat, st tunnistatakse, et loodus on rikkunud paradigmast tulenevaid ootusi. Järgneb anomaalia ala uurimine, mis lõpeb alles siis, kui teooriat on niimoodi (mitteaditiivselt) kohandatud, et see, mis enne oli anomaalne, on nüüd oodatud. Enne seda polegi uus fakt teaduslik fakt.
Uraani lõhustumist oli keeruline ära tunda osalt sellepärast, et lõhustumissaadusi otsiti raskete elementide seast. Kas me peaksime sellepärast, et sellised instrumentaalsed ootused on sageli eksitavad, loobuma standardsetest testidest ja standardsetest instrumentidest? See oleks mõeldamatu. Paradigmaatilised protseduurid ja rakendused on sama vajalikud nagu paradigmaatilised seadused ja teooriad, ja neil on samad tagajärjed. Nad piiravad uurimisele parajasti kättesaadavate nähtuste ringi. See aga näitab ka, miks röntgenikiirte avastamine teeb vajalikuks paradigma muutuse teadlaste kogukonna teatud osas ning kuidas see avastus paistis paljudele teadlastele avavat uue veidra maailma ning etendas mõjusat osa kriisis, mis viis 20. sajandi füüsikani.
Leideni purk kuulub teooria poolt indutseeritud avastuste hulka. Paradigmateooria ennustatud avastused ei vii uut laadi faktideni. Ent on ka mitteparadigmaatilised täpsustamata ja spekulatiivsed teooriad, mida teadlased arendavad paradigmade-eelsel ajal ja suurte paradigmamuutusteni viivate kriiside ajal ning mille sihiks on avastused. Sageli on avastus mõnevõrra erinev spekulatiivse ja esialgse hüpoteesi eeldusest. Avastus ilmub ja teooria saab paradigmaks ainult juhul, kui katse ja esialgne teooria viiakse täpsustuste abil kooskõlla. Kui algas Leideni purgi avastamine, siis elektri uurimine oli paradigmade-eelses olekus. Üks koolkond pidas elektrit fluidumiks, ning seetõttu püüti elektrit pudelisse panna, hoides käes veega täidetud klaasanumat ning hoides vett kontaktis elektrijuhiga, mis ripub töötavast elektrostaatilisest generaatorist. Eemaldades purgi masinast ja katsudes vaba käega vett või sellega ühenduses olevat elektrijuhti, koges uurija tõsist lööki. Kuid need esimesed katsed ei andnud elektriuurijatele Leideni purki; seade ilmus aeglasemalt ning jälle on võimatu öelda, millal avastus lõpule jõudis. Esimesed katsed elektrifluidumit salvestada õnnestusid ainult sellepärast, et uurijad hoidsid anumat käes, seistes maas. Nad ei teadnud veel, et purk nõuab peale seesmise juhtiva katte ka välist ning tegelikult fluidum üldse ei salvestu purki. Seade, mida me nimetame Leideni purgiks, ilmus millalgi seda näitava ja muid anomaalseid efekte ilmsiks toova uurimistöö käigus. Katsed, mis viisid Leideni purgi ilmumiseni, olid ka katsed, mis nõudsid fluidumiteooria revideerimist ning andsid esimese täieliku elektri paradigma.
Nüüd me hakkame aru saama, miks normaalteadus, mis ei ole suunatud uudsusele ning kaldub seda algul maha suruma, põhjustab neid siiski nii tõhusalt. Paradigma arendamine nõuab keerulisi seadmeid, esoteerilist sõnavara ja oskusi ning mõistete rafineerimist tervest mõistusest tunduvalt erinevaks. Normaalteadus muutub üha jäigemaks, aga selle uurimisalas saavutatakse teadmise detailsus ning vaatluse ja teooria kooskõla täpsus, mis teisiti pole saavutatavad. Ilma spetsiaalse aparatuurita, mis on loodud peamiselt oodatavateks funktsioonideks, tulemusi, mis viivad lõpuks uudsuseni, ei esineks. Ainult see, kes täpselt teab, mida oodata, saab aru, kui midagi on valesti. Anomaalia ilmub ainult paradigma taustal. Mida täpsem ja kaugeleulatuvam on paradigma, seda tundlikuma anomaalia (ning paradigma muutmise võimaluse) indikaatori ta annab. Isegi vastupanu muutustele on kasulik, tagades, et paradigma ei anna liiga kergesti alla ning anomaaliad, mis viivad paradigmamuutuseni, tungivad olemasoleva teadmise tuumani. Asjaolu, et uudsus ilmub sageli mitmest laborist korraga, näitab nii normaalteaduse tugevat traditsioonilisust kui ka täielikkust, millega see rajab teed iseenda muutumisele.
VII. Kriis ja teaduslike teooriate ilmumine
Kõik eelmises peatükis kirjeldatud avastused olid paradigmamuutuse põhjused või aitasid sellele kaasa. Need muutused olid nii destruktiivsed kui ka konstruktiivsed. Pärast avastuse äraseedimist saadi seletada rohkem nähtusi või juba tuntud täpsemalt. Selleks tuli mõnest varem standardsest uskumusest või protseduurist loobuda, asendades need varasema paradigma koostisosad teistega. Kõik normaalteaduses tehtud avatused tõid kaasa sellised nihked, kui just kõik peale üksikasjade ei olnud juba oodatud. Samalaadsed nihked, kuid tavaliselt palju suuremad, toimuvad uute teooriate leiutamise puhul. Et fakt ja teooria, avastus ja leiutis ei ole rangelt ja alati lahus, siis võib oodata kattumisi. Uute teooriate ilmumine heidab uut valgust ka avastustele. Kattumine ei ole siiski samasus. Seda tüüpi avastused, millest eelmises peatükis juttu on, ei kutsu vähemalt üksinda esile selliseid paradigmanihkeid nagu Koperniku revolutsioon, Newtoni revolutsioon, keemiline revolutsioon ja Einsteini revolutsioon, ega ka selliseid rohkem valdkonna piiresse jäävaid paradigmamuutusi nagu valguse laineteooria, soojuse dünaamiline teooria ja Maxwelli elektromagnetiline teooria. Kuidas saavad sellised teooriad normaalteadusest tekkida, kui normaalteadus ei püüdle nende poole niigi palju kui avastuste poole? Anomaaliaga sarnanev, kuid sügavam teadvustus on kõigi aktsepteeritavate teooriamuutuste eeltingimus. Ajaloolised tõendid selle kohta on Kuhni meelest täiesti ühemõttelised. Enne Koperniku ettepanekut oli Ptolemaiose teooria skandaalses seisus. Galileo Galilei panus liikumise teooriasse sõltus skolastikute avastatud raskustest Aristotelese teoorias. Isaac Newtoni uus valguse ja värvuse teooria sai alguse avastusest, et ükski olemasolevatest paradigmaeelsetest teooriatest ei seleta spektri pikkust. Valguse laineteooria taustal anomaaliate pärast seoses difraktsiooni ja valguse polarisatsiooniga. Termodünaamika sündis kahe olemasoleva füüsikateooria kokkupõrkest ja kvantmehaanika sündis raskustest seoses absoluutselt musta keha kiirgusega, erisoojustega ja fotoefektiga. Kõigil juhtudel peale Newtoni teooria oli anomaaliat nii kaua teadvustatud ja see oli nii sügavale tunginud, et võib öelda, et need valdkonnad olid kasvavas kriisis. Et uute teooriate ilmumine nõuab ulatuslikku paradigma lõhkumist ning suuri nihkeid normaalteaduse probleemides ja meetodites, siis eelneb sellele tavaliselt ebakindluse periood. Ebakindlust tekitab olukord, kus peamurdmisülesanded ei tule pika aja jooksul välja. Kui olemasolevate reeglitega välja ei tule, siis hakatakse varsti otsima uusi.
Eriti kuulus juhtum on Koperniku astronoomia ilmumine. Kui Ptolemaiose süsteem välja töötati, ennustas see tähtede asendit paremini kui teised antiikaja süsteemid. Tähtede puhul kasutatakse Ptolemaiose süsteemi insenerliku lähendusena seniajani, planeetide puhul oli Ptolemaiose süsteem sama hea kui Koperniku oma. Kuid see, et teooria on imetlusväärselt edukas, ei tähenda kunagi, et ta oleks täiesti edukas. Ennustused planeetide asendi kohta ja võrdpäevsuste pretsessiooni kohta ei olnud kunagi täielikus kooskõlas parimate olemasolevate vaatlustega. Nende väikeste lahknevuste vähendamine moodustaski suure osa Ptolemaiose järgijate normaalteadusest. Mõnda aega olid astronoomid täiesti õigustatud arvama, et need katsed osutuvad sama edukaks kui need, mis viisid Ptolemaiose süsteemi loomisele. Iga lahknevust sai kõrvaldada ringjoonte süsteemi kohandamisega. Aga astronoomia keerukus kasvas lõpuks kiiremini kui täpsus ja kui lahknevus ühes kohas parandati, andis see end tõenäoliselt teises kohas tunda. Et astronoomia traditsioon välistel põhjustel korduvalt katkes ja enne trükikunsti leiutamist oli astronoomide vaheline suhtlus piiratud, siis saadi asjast aru alles aegamööda. 13. sajandil sai Alfonso X juba öelda, et ta oleks võinud Jumalale maailma loomisel head nõu anda. 16. sajandil leidis Domenico da Navara, et Ptolemaiose süsteem on nii kohmakas ja ebatäpne, et see ei saa tõsi olla. Ja ka Kopernik ise kirjutas raamatu "De revolutionibus" eessõnas (mis on kriisi kirjeldus), et astronoomiline traditsioon, mille ta pärandiks sai, on loonud ainult koletise. 16. sajandi alguseks tunnistas üha rohkem parimaid astronoome Ptolemaiose paradigma ebaedu, muidu ei oleks Kopernik saanud seda hüljata ja paremat otsida. Astronoomia kriis kätkes peale peamurdmisülesannete lahendamise ebaedu ka teadusvälist survet kalendrireformi tõttu, mis tegi pretsessiooni ülesande pakiliseks. Täielikku käsitlusse kuuluks muu hulgas ka keskaegne Aristotelese kriitika ja renessansiaegne platonism, aga kriisi tuumaks jääb ikkagi tehniline suutmatus ülesandeid lahendada. Küpsete teaduste puhul (nagu astronoomia antiikajast saadik on olnud) mõjutavad välised tegurid seda, millal kokkuvarisemine aset leiab, kui kergesti seda tunnistatakse ja millises vallas toimub kokkuvarisemine esimesena. Seda laadi küsimused on küll väga tähtsad, kuid siinses raamatus neid ei käsitleta.
Ka Antoine Lavoisier' põlemise hapnikuteooria ilmumisele ilmnes kriis. 1770ndatel tekitasid kriisi mitmed tegurid koos, üldtunnustatult esmajärgulised olid pneumaatilise keemia teke ja kaalusuhete küsimus. Pneumaatiline keemia sai alguse 17. sajandil, kui leiutati õhupump ja hakati seda keemiakatsetes kasutama. Saja aasta jooksul hakkasid keemikud õhupumba jt pneumaatiliste seadmete abil taipama, et õhk on keemiliste reaktsioonide aktiivne osaline. Väheste eranditega uskusid keemikud endiselt, et õhk on ainus gaas. Kuni 1756. aastani, mil Joseph Black näitas, et "fikseeritud õhk" (süsihappegaas) on õhust erinev, arvati, et gaasid erinevad üksteisest ainult lisandite poolest. Pärast seda edenes gaaside uurimine kiiresti, eriti Henry Cavendishi, Joseph Priestley ja Carl Wilhelm Scheele käe all. Nad töötasid välja hulga viise gaaside eristamiseks. Kõik nad kasutasid katsete planeerimisel ja tõlgendamisel flogistoniteooriat. Katsetes soojusaine deflogisteerimiseks sai Scheele hapnikku. Flogistoniteooria suutis üha halvemini saadud gaaside omadusi tõlgendada. Keegi neist ei pannud ette teooriat välja vahetada, kuid nad ei suutnud seda vastuoludeta rakendada. 1770ndate alguseks, kui Antoine Lavoisier alustas oma katseid "õhkudega", oli flogistoniteooria versioone sama peaaegu palju kui pneumaatilisi keemikuid. Teooria versioonide paljunemine on kriisi tavaline sümptom. Ka Mikołaj Kopernik kaebas oma raamatu eessõnas selle üle. Flogistoniteooria kasvav ebamäärasus ja vähenev kasulikkus ei olnud kriisi ainsad allikad. Lavoisier püüdis ka seletada enamiku kehade kaalu kasvu põlemisel ja roostetamisel. Juba mõned islami keemikud teadsid, et mõned metallid muutuvad roostetades raskemaks. 17. sajandil tegid mõned uurijad sellest järelduse, et roostetav metall liidab mingi õhu koostisosa, kuid enamik keemikuid pidas seda järeldust tarbetuks, sest kui keemiline reaktsioon võib muuta koostisosade ruumala, värvust ja tekstuuri, miks siis mitte ka kaalu. Kaalu ei peetud alati ainehulga mõõduks. Pealegi, enamik looduslikke kehi, näiteks puit, kaotab roostetamisel kaalu, nagu hilisem flogistoniteooria ennustabki. 18. sajandi jooksul muutus see seletus aga üha problemaatilisemaks. Et kaalu hakati keemias üha enam kasutama ning gaasiliste reaktsioonisaaduste kinnipüüdmine muutus võimalikuks ja soovitavaks, siis avastati üha enam juhtumeid, kus roostetamisel kaal kasvas. Newtoni gravitatsiooniteooriat aegamisi assimileerides hakati väitma, et kaalu kasv annab tunnistust ainehulga kasvust. See ei viinud flogistoniteooria kõrvaleheitmisele, sest teooriat sai mitut moodi kohandada. Võib-olla flogistonil on negatiivne kaal, võib-olla pärast flogistoni lahkumist sisenevad roostetavasse kehasse tule osakesed, oli ka teisi seletusi. Oli aga palju uurimusi kaalu kasvu probleemist, see oli saanud oluliseks peamurdmisülesandeks. Ka see probleem ajendas välja töötama paljusid flogistoniteooria versioone, nii et teooria muutus ebamääraseks ja tekkis paradigmade-eelse perioodi sarnane olukord, mis on samuti kriisi tüüpiline tagajärg.
Need kolm näidet on peaaegu täiesti tüüpilised. Kõikidel juhtudel ilmus uus teooria alles pärast normaalteadusliku peamurdmisülesannete lahendamise selget läbikukkumist. Ja välja arvatud Koperniku juhtum, milles teadusvälised tegurid etendasid eriti suurt osa, toimus see kokkuvarisemine ja teooriate paljunemine alles kümme või kakskümmend aastat enne uue teooria ilmumist. Uus teooria paistab olevat otsene reaktsioon kriisile. Peale selle (kuigi see ei ole nii tüüpiline), probleemid, millest kokkuvarisemine alguse sai, olid kõik seda tüüpi, mis olid juba ammu tunnustatud. Varasem normaalteaduse praktika oli igati õigustanud nende lahendatuks või peaaegu lahendatuks pidamist, ja see aitab ka seletada, miks ebaõnnestumist nii teravdatult tajuti. Ebaõnnestumine uut tüüpi probleemi puhul võib valmistada pettumust, kuid pole üllatav. Probleemid ja peamurdmisülesanded ei pruugi esimesel katsel lahendust leida. Neile näidetele on ühine ka see, et need demonstreerivad kriisi rolli: iga näite puhul oli lahendus osaliselt ennetatud juba siis, kui kriisi ei olnud, ja kriisi puudumise tõttu oli neid ignoreeritud.
Ainuke täielik ennetus on ka kõige kuulsam, nimelt Koperniku ennetus Aristarchose poolt 3. sajandil eKr. Sageli öeldakse, et kui vanakreeka teadus oleks olnud vähem deduktiivne ja vähem dogmaatiline, oleks heliotsentriline astronoomia võinud alguse saada 18 sajandit tegelikust varem. Aga see ignoreerib ajaloolist konteksti. Arustarchose ettepaneku ajal ei olnud palju mõistuspärasemal geotsentrilisel maailmasüsteemil, mida heliotsentriline süsteem oleks kujuteldavaltki võinud rahuldada. Kogu Ptolemaiose süsteemi areng toimus sajandeid pärast Aristarchose ettepanekut. Polnud ka ilmseid põhjusi võtta Aristarchost tõsiselt. Koperniku väljatöötatum ettepanekki polnud Ptolemaiose süsteemist lihtsam ega täpsem. Olemasolevad vaatlusliku kontrolli võimalused ei võimaldanud üht teisele eelistada. Üks tegureid, mis viis astronoomid Koperniku juurde (ja mis Arustarchose puhul puudus) oli tunnustatud kriis, mis uuenduse üldse põhjustas. Teises kahes näites ei ole nii täielikke ennetusi. Aga üks põhjusi, miks Jean Rey, Robert Hooke'i ja John Mayow' 17. sajandi õhu neeldumise teooriaid kuulda ei võetud, oli see, et neil puudus kokkupuude tunnustatud murekohaga normaalteaduse praktikas. Sama põhjus pidi suuresti olema sellel, et Newtoni 17. ja 18. sajandi relativistlikke kriitikuid kaua ignoreeriti.
Teadusfilosoofid on korduvalt näidanud, et antud andmete kogumile saab alati asetada rohkem kui ühe andmete kogumi. Teadusajalugu näitab, et eriti uue paradigma esimestel arenguetappidel ei ole selliseid alternatiive ka kuigi raske leiutada. Aga seda tehakse harva, välja arvatud paradigmade-eelsel etapil ja väga erilistel puhkudel järgneva arengu jooksul. Kuni paradigma vahenditega saab sellega määratud probleeme lahendada, liigub teadus kõige kiiremini ja tungib kõige sügavamale, neid vahendeid kasutades. Asi on selles, et nagu tööstuseski, võetakse uued vahendid kasutusele siis, kui selleks on vajadus. Kriiside tähtsus on selles, et nad annavad märku, et on tulnud aeg vahendeid vahetada.
VIII. Reaktsioon kriisile
Ränkade ja venima jäänud anomaaliate korral võivad teadlased küll hakata usku kaotama ja alternatiive kaaluma, kuid kunagi ei ütle nad kriisini viinud paradigmast lahti, ei võta anomaaliaid vastunäidetena, mida nad teadusfilosoofia keeles on. See üldistus on osalt lihtsalt ajaloolise fakti deklareerimine. Paradigma kuulutatakse kehtetuks ainult juhul, kui saadaval on alternatiiv. Teadusajaloost ei ole leitud protseduuri, mis meenutaks falsifikatsiooni otsese loodusega võrdlemise kaudu. Teadlased küll heidavad teooriaid kõrvale ning kogemus ja eksperiment on selle juures olulised, kuid see ei põhine kunagi ainult teooria võrdlemisel maailmaga. Otsus paradigma kõrvale heita on alati samal ajal otsus omaks võtta teine paradigma, ning sellele viiv otsus kätkeb alati kummagi paradigma võrdlust maailmaga ja paradigmade omavahelist võrdlust.
Mõned mehed lahkusid teadusest, sest nad ei kannatanud kriisi välja. Loovad teadlased peavad aeg-ajalt elama teaduses, mis on liigestest lahti. Teadusest lahkumine on ainus paradigma hülgamise viis, milleni vastunäited omaette võetuna on viinud. Pärast esimese paradigma leidmist pole olemas uurimistööd ilma paradigmata.
Peamurdmisülesanded on olemas ainult sellepärast, et ükski paradigma ei lahenda täielikult kõiki probleeme. Need vähesed, mis seda tegid, lakkasid varsti andmast uusi probleeme ja muutusid inseneride töövahendiks. Kui jätta kõrvale puhtinstrumentaalsed probleemid, võib iga peamurdmisülesannet näha vastunäitena ning kriisi allikana. Seda, mida enamik Ptolemaiose järgijaid nägi peamurdmisülesannetena, nägi Mikołaj Kopernik vastunäidetena. Seda, mida Joseph Priestley nägi edukalt lahendatud peamurdmisülesandena teooria täpsustamisel, nägi Antoine Lavoisier vastunäitena. Seda, mida Hendrik Lorentz, George Francis FitzGerald ja teised nägid peamurdmisülesannetena Isaac Newtoni ja James Clerk Maxwelli teooria täpsustamiseks, nägi Albert Einstein vastunäitena. Isegi kriis iseenesest ei muuda peamurdmisülesannet vastunäiteks. Kriis lõdvendab peamurdmisülesannete lahendamise reegleid, nii et uus paradigma saab lõpuks ilmuda. Kas ükski teooria ei ole kunagi silmitsi vastunäitega või kõik teooriad on alati silmitsi vastunäidetega.
Kuidas sai asi teisiti paista, nimelt et väite kõrvutamine faktiga määrab ühemõtteliselt tõesuse või vääruse? Normaalteadus püüab viia teooriat ja fakti paremasse vastavusse ning seda võidakse näha kontrollimisena või kinnituse või falsifikatsiooni otsimisena. Tegelikult püütakse lahendada peamurdmisülesannet, mille olemasolu eeldab paradigma kehtivust. Kui lahendust ei leita, siis on süüdi teadlane, mitte teooria. Ja see, kuidas õpikutes esitatakse teooriaid koos näidisrakendustega, võib kergesti jätta mulje, nagu rakendused oleksid tõendid teooria kasuks. Ent üliõpilased ei aktsepteeri teooriaid tõendite alusel, vaid õppejõu ja õpiku autoriteedi alusel. Rakendused on õpikus sellepärast, et nende õppimine on osa paradigma õppimisest. Kui rakendused oleksid esitatud tõenditena, siis alternatiivsete tõlgenduste esitamata jätmine ja lahendamata probleemide arutamata jätmine näitaksid suurt kallutatust.
Kuidas teadlased vastavad anomaalia teadvustamisele? Isegi suur lahknevus teooria ühes rakenduses ei pruugi kaasa tuua kuigi sügavat reaktsiooni. Lahknevusi on alati, ja tavaliselt saadakse neist lõpuks normaalteaduse raames jagu. Väga sageli parema meelega oodatakse ja tegeldakse vahepeal teiste probleemidega. 60 aasta jooksul pärast Newtoni algset arvutust oli Kuu perigee ennustatud liikumine tegelikust poole võrra väiksem. Sellal kui Euroopa parimad matemaatilised füüsikud edutult asjaga tegelesid, tehti ka ettepanekuid Newtoni gravitatsiooniseadust muuta. Kuid neid ettepanekuid ei võetud tõsiselt, ja kannatlikkus osutuski õigustatuks. Alexis Clairault näitas 1750, et tegu oli matemaatilise veaga. Isegi juhtudel, kus lihtsalt viga pole naljalt võimalik (matemaatiks on lihtne või tuttav), ei vii püsiv ja tunnistatud anomaalia alati kriisini. Keegi ei pannud Newtoni teooriat tõsiselt küsimärgi alla ammu tunnistatud lahknevuste pärast selle teooria ning helikiiruse ja Merkuuri liikumise vahel. Esimene lahendati ootamatult soojusega tehtud katsetega, millel oli hoopis teine eesmärk. Teine sai lahenduse alles üldrelatiivsusteooriaga pärast kriisi, mille tekitamises see lahknevus ei etendanud mingit osa. Nähtavasti ei tundunud kumbki nii fundamentaalne, et oleks kriisi peale välja mindud.