Una revolución científica necesita que haya discontinuidad simultánea en cuatro niveles:
- en el nivel básico de la experiencia perceptiva o sensorial de los científicos,
- en el nivel de las afirmaciones sobre hechos del mundo,
- en el nivel de los valores y de las normas para la buena investigación, y
- en el nivel de los objetivos de la rama en cuestión de la ciencia.
Los cuatro niveles proyectan conjuntamente una imagen holista y no acumulativa de la actividad científica: las revoluciones suceden en conjunto en la ciencia, no por partes, y rompen con muchos elementos del pasado en los cuatro niveles. Para entender esta ruptura holista, Kuhn elabora un nuevo vocabulario con varios términos clave ?"paradigma", "crisis", "inconmensurabilidad", "ciencia normal", "ciencia revolucionaria" y "revolución"? que trataremos en este texto y desarrolla un método propio: procura identificar patrones en los fenómenos naturales para a continuación reorganizar esos datos desde otras perspectivas. Esto le conduce a enfatizar, como parte de su forma de trabajar, lo extraño (las anomalías) frente a lo familiar. De ello deduce que las revoluciones científicas se asemejan más bien a un cambio repentino de tipo Gestalt que a un avance progresivo.
Éste es el mensaje inicial de Kuhn, opuesto a la imagen que la metodología de la ciencia, especialmente la de Popper, proyectaba de la ciencia, y que los historiadores no habían criticado. Frente a Popper (1934, La lógica de la investigación científica), Kuhn considera que un ámbito de investigación se convierte en ciencia madura cuando desarrolla un paradigma capaz de caracterizar lo que significa hacer ciencia normal. La ciencia normal (La Estructura, Caps. II, III y IV) en el seno de un paradigma es el estado normal de la ciencia y de la comunidad científica; es convergente y no promueve iniciativas de cambio ni descubrimientos novedosos. Es muy detallada, minuciosa y tiende a fagocitar todo resultado experimental y teórico anómalo. Sólo cuando los científicos pierden confianza en el paradigma como guía de la investigación surge una crisis, que es patológica, y proporciona alternativas ante el paradigma reinante hasta abrir camino a la revolución científica. La adquisición de un nuevo paradigma es por tanto un proceso rompedor, no acumulativo.
Kuhn caracteriza los paradigmas de dos maneras:
- como cuerpo de actividades y conocimiento que formula y resuelve problemas, que atrae a grupos de científicos y que está abierto a nuevos rompecabezas ?o problemas que se deben resolver?, y
- como marcos compartidos que dan razón de la actividad entre científicos, especialmente de los acuerdos que los mantienen unidos o relacionados de manera significativa.
Es en la "Posdata" donde Kuhn reconoce el sentido doble de la noción de paradigma. En su sentido más general e interesante, un paradigma es una matriz disciplinaria que define la inteligibilidad de una empresa científica y proporciona la guía que incorpora los cuatro ingredientes siguientes: (i) las generalizaciones simbólicas (por ejemplo, F=ma), (ii) los compromisos metafísicos (por ejemplo, cómo concebir las clases naturales), (iii) los valores metodológicos que caracterizan el ethos de la comunidad, y (iv) sus ejemplares, o soluciones a los problemas o rompecabezas particulares que resultarán modelos para el trabajo futuro. Los ejemplares son el núcleo positivo sobre el que la nueva ciencia se erigirá tras la revolución. Al buscar guías para la predicción y para la acción futura, los científicos ponen atención en lo que los ejemplares proyectan; esto es, en aquello que define y resuelve los rompecabezas de su ámbito de trabajo. Confían en el paradigma y en el poder de sus ejemplares para guiar la investigación futura, dado que la ciencia normal consiste precisamente en resolver rompecabezas, tarea acumulativa en la que los científicos reconocen tácitamente que comparten prácticas y formas de trabajo social semejantes cuando modelan y procuran solventar situaciones problemáticas.
La ciencia normal es por ende un oficio dirigido a articular un paradigma. En la visión de Kuhn, los científicos normales trabajan en el seno de un único paradigma, sin competencia; pertenecen a comunidades cerradas, conservadoras, no abiertas como creía Popper al concebir la ciencia como actividad constantemente crítica y racional. Frente a Popper, frente a los miembros del Círculo de Viena y frente a la mayoría de los historiadores de la ciencia, Kuhn entiende que una comunidad científica sí se compromete con ciertas prácticas y dogmas, y que en realidad aprende de sus éxitos previos.
Pero el carácter conservador de la ciencia se aplica únicamente a los periodos de ciencia normal, cuando la investigación no busca novedades, ni conceptuales ni fenoménicas, y cuando los descubrimientos que abren periodos de crisis son inesperados (La Estructura, Cap. VII). Por ejemplo, el descubrimiento por parte de Röntgen en 1895 de los rayos X irrumpió inesperadamente en el paradigma de la física y por ello sirvió para minar la confianza en la visión del mundo que éste sustentaba. Por consiguiente, fue un descubrimiento que provocó una pequeña crisis cuyas soluciones, pequeñas también, fueron revoluciones a pequeña escala que cambiaron la perspectiva del paradigma.
Según Kuhn, y tras hacer un repaso histórico a gran escala, los grandes cambios son lo que esperaríamos que la práctica científica normal finalmente creara, dado que esperamos que todo paradigma contenga un elemento mínimo de arbitrariedad, de contingencia, lo cual hace muy improbable que un marco se mantenga en pie permanentemente. Y dado que la ciencia normal mira hacia detalles extraños ?anomalías?, no a patrones, se ve obligada a tomar en algún momento una trayectoria que finalmente conduzca a un cambio rápido en el que se entre en crisis y al cual le siga una revolución. En esta situación se acumulan resultados anómalos irresolubles que minan la confianza en el paradigma y conducen a crisis.
Los rompecabezas no resueltos se convierten en problemas profundos de estructura incierta ante los cuales los científicos procuran avanzar con métodos simples, de prueba y error, y la tensión esencial que emerge entre tradición y cambio finalmente se decanta por el cambio (Kuhn 1977, Cap. 9). Los científicos a veces encuentran soluciones en el viejo paradigma, pero a menudo no sucede así y el problema es tachado de intratable. Una vía de salida es aproximarse al problema con un enfoque radicalmente nuevo que promueva nuevas soluciones y que atraiga una masa de seguidores que amplifique los éxitos putativos hasta dar forma a un nuevo paradigma que compita con el viejo.
Hay dos ideas clave que Kuhn y Feyerabend emplean para afirmar que este proceso no es acumulativo: por un lado, el cambio de paradigma acarrea cambio de significado. En La estructura (p. 163) Kuhn mantiene que el significado de términos cruciales como "masa" varía radicalmente de la mecánica clásica a la teoría especial de la relatividad, y que la ontología de ambos paradigmas es completamente diferente. Por ejemplo, la masa newtoniana es una cantidad absoluta, mientras que la relativista es una función de la velocidad. No se podría concebir una derivación lógica desde una a la otra. Por otro lado, mientras que el campo de la teoría más novedosa es mayor que el de la más antigua, raramente ocurre que la teoría nueva capture todos los aspectos de la antigua. Normalmente sucede que rompecabezas resueltos con anterioridad se hacen irresolubles con el nuevo paradigma.
Este es el indicador clave de las rupturas revolucionarias en ciencia que separan drásticamente dos periodos, el prerrevolucionario y el postrevolucionario, en los niveles mencionados de la observación, la comprensión teórica, los estándares de la investigación y sus objetivos. Tras una revolución no hay medida común por la que comparar dos paradigmas en estos niveles. Por un lado, la observación está tan cargada de teoría que los científicos de los diversos paradigmas en competición pueden discrepar incluso de los datos de observación más básicos, de modo que éstos ya no servirían de lenguaje neutral para evaluar teorías, por ejemplo. Por otro lado, los términos de las teorías de un paradigma no se pueden traducir a los de las teorías del paradigma opuesto, con lo que la comunicación fracasa. Los miembros de paradigmas opuestos no se entienden y el desacuerdo llega a los objetivos y a los estándares de éxito y de buena investigación.
Kuhn rechaza la noción tradicional de un método científico como algo independiente del contenido y del contexto, y lo sitúa como elemento interno a su propio paradigma. Fuera de éste no hay método. Por lo tanto, el paso de un paradigma a otro no puede depender del método, por lo que no se trata de un paso racional y acumulativo (progresivo), sino que depende de transformaciones emocionales obtenidas mediante la persuasión retórica. La sustitución revolucionaria de una matriz disciplinaria por otra ?es decir, de un paradigma en sentido amplio por otro? cambia la base constitutiva de una ciencia, la matriz que la define. Esto es, se reestructura su ámbito cognitivo, se transforma la ontología, las entidades básicas de los científicos de una matriz cuando generan y desarrollan sus dominios de conceptos, fenómenos y problemas. Un nuevo paradigma se acepta por medio de un proceso heurístico, un acto de modificación de uno mismo, una conversión que atrae a discípulos que forman una nueva escuela separada de la anterior y tal vez de otras presentes.
Los miembros de la nueva comunidad paradigmática piensan a su modo, hablan a su modo y viven en mundos diferentes, hasta el punto de que sólo la persuasión, no la demostración ?lo racional, la lógica, la justificación argumentada?, hará que en el futuro vuelva a ocurrir otra revolución. Los datos empíricos y la lógica son insuficientes para determinar los cambios teóricos o la elección entre una teoría u otra que estén en competencia, lo cual constituye un desafío directo a las ideas de objetividad científica y de racionalidad. Los paradigmas en pugna, por consiguiente, no se pueden evaluar racionalmente de la manera tradicional; es decir, por comparación frente a un mismo fondo de normas comunes. No hay medida común que sirva de base para la comparación. El nuevo paradigma es inconmensurable y su dirección futura de investigación puede ser completamente diferente a la anterior.
El capítulo IX de La estructura afirma que las revoluciones son inevitables, y lo hace de un modo que en su momento resultó novedoso. ¿Por qué los científicos, historiadores y filósofos no lo habían percibido así antes? Según Kuhn, porque las revoluciones son invisibles (Cap. XI): tras una revolución, el vencedor reescribe la historia de la ciencia y convierte el paradigma presente, el suyo, en secuela lógica, racional, del trabajo previo en la historia de la ciencia. Sólo el científico y filósofo con sensibilidad histórica podría darse cuenta de ello, y hasta la aparición en escena de Kuhn apenas los hubo. El capítulo 13 de La estructura se refiere a todo esto, y en parte por ello es controvertido, pero también porque Kuhn cambia las bases habituales de toda valoración del progreso, de si éste se da o no en el avance histórico de la ciencia. Kuhn prefiere proponer una analogía evolutiva según la cual una revolución se asemeja a una macroevolución biológica en sentido darwiniano, esto es, sin telos al que dirigirse, sin verdad en el horizonte. He ahí la noción general de progreso de Kuhn.