سال‌های سال، دانشمندان بر این باور بودند که تاریخ علم از روندی خطی تبعیت می‌کند، پیشرفتی معقول که مشخصه آن انباشت دانش است. تا اینکه این دیدگاه به واسطه فیزیکدان و مورخ علم توماس کوهن دگرگون شد. در سال 1962، توماس کوهن کتابی با عنوان «ساختار انقلاب‌های علمی» منتشر ساخت که در آن ادعا می‌کند رشد کشفیات علمی به‌جای روندی خطی از الگویی چرخشی پیروی می‌کند. به اعتقاد کوهن، علم متشکل از مقاطعی است که درک علمی طی آنها تغییر یافته است. او ادعا می‌کند که این چرخه ساختاری قابل شناسایی دارد که مشخصه آن دوره‌های پیاپی علم «متعارف» و «فوق‌العاده» است.
اما منظور کوهن از چرخشی بودن علم چیست؟
درست همان‌طور که رشد علمی امری پویا و همواره در حال تغییر است، زمینی که بر آن زندگی می‌کنیم نیز چنین است. ویژگی‌های «دور چرخشی» علم از نظر کوهن را می‌توان با تغییرات آب‌وهوایی که بر زمین رخ می‌دهد مقایسه کرد. در طول آخرین عصر یخبندان، دمای زمین به نسبت ثابت مانده بود. این را می‌توان با «مرحله هنجاری» علم از نظر کوهن مقایسه کرد.دوره‌ای از این چرخه که از الگویی علمی از فهم پیروی می‌شود.کوهن به این الگو «پارادیم» می‌گوید و اعتقاد دارد که در این مرحله، آزمایشات و کشفیات صورت می‌پذیرد اما خود پارادایم به چالش کشیده نمی‌شود. درست همان‌طور که آب‌وهوای عصر یخبندان عمدتاً بدون تغییر مانده بود.سپس، تغییری اندک در حرکت مداری زمین به افزایش شگرف دما انجامید. یخچال‌ها شروع به ذوب شدن کردند. این تحول در حرکت مداری زمین به کاتالیزوری برای تغییرات زیست‌محیطی عظیم تبدیل شد. در چرخه کوهن، این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که یک دانشمند به واسطه آزمایشی، پارادایم مورد فبول کنونی را رد می‌کند. درست همان‌طور که یخ‌ها شروع به ذوب شدن می‌کنند، فروپاشی الگوی پیشینِ فهم علمی نیز آغاز می‌شود. این همان نقطه بحرانی است. با تغییر اتمسفر زمین، آب‌وهوا نیز بسیار آشفته می‌شود. از منظر چرخه کوهن، ما به «مرحله فوق‌العاده» رسیده‌ایم که مانند مثال‌مان در خصوص جو زمین، هنوز به مرحله ثبات نرسیده است. در این زمیان تمام دانشمندان تلاش می‌کنند تا برای پیشبرد وضعیت موجود به مجموعه جدیدی از قواعد دست یابند.
انقلابی در راه است. پس از مدتی، زمین به تدریج ثبات می‌یابد و زندگی خود را با اقلیم جدید وفق می‌دهد. این مرحله نهایی چرخه کوهن است که طی آن پارادایمی جدید کشف و احتمالاً مجموعه جدیدی از قواعد علمی تبیین میشوند. سپس دانشمندان مجدداً شروع به طرح آزمایشات خود می‌کنند و چرخه بعدی آغاز می‌شود. نظریه کوهن در ساختار انقلاب‌های علمی از چنان تأثیر عظیمی برخوردار بوده که از حلقه‌های علمی پای فراتر نهاده است. در واقع اصطلاح «تحول پارادایمی» از این کتاب نشأت گرفته است.
