過去的十年中，科學史家和科學哲學家掀起了一場對科學革命或科學進步的方式進行各種各樣分析的熱潮。在這些科學史家和科學哲學家中，有費耶阿本德，庫恩，拉卡托斯，勞丹，波普爾，夏皮爾，圖爾明，以及我本人。在此期間出版的大量文獻中，很多都對這些分析中的這種或那種分析內在的一致性、廣泛的適用性或普遍的應用等問題進行了一系列的論證，爭論的主要部分集中在T．S、庫恩的思想上。要正確地評價庫恩的那些論述的真正價值，並無必要在每一個細節上都與他一致。庫恩的論述很獨特，它們都是以「範式」這個概念為基礎的（1962；1970；1974；1977）。所謂範式，就是一組共有的方法、標準、解釋方式或理論，或者說是一種共有的知識體。在庫恩看來，所謂科學中的革命，就是這樣的一種範式向另外一種範式的轉換，他認為，科學形勢中出現的危機使新的範式的產生成為必然，從而導致了這種範式的轉換。在一個公認的範式中，科學家們的活動被稱之為「常態科學」，這種活動通常是由「解難題」構成的，這，也就是增加業已得到承認的知識的儲備。這種常態科學會一直延續下去，直到反常出現時為止。反常最終會導致一場危機，隨之而來的就是一場將要產生新的範式的革命。
在應用這一模式的過程中已經出現了一系列的問題。其中之一就是，庫恩是在數種不同的意義上使用「範式」這個詞的（馬斯特曼1970；庫恩1970）；另一個問題是，並非所有的革命都是從危機中產生的；還有一個問題，即這一整套模式在物理科學中的應用的效果似乎要比它在生物科學中應用的效果好（邁爾1976；格林1971）。不過，庫恩的分析有個實實在在的成就，那就是提醒我們注意到：革命的發生乃是科學變革中的一種具有規律性的特徵，而且，科學中的革命還有一個重要的社會組成部分——新的範式被科學共同體接受。庫恩業已做出了重大貢獻，他使得人們的討論從科學思想之間的衝突轉移到持有這些思想的科學家或科學家集團之間的衝突上了。此外，他還著重強調了革命的某些特徵，例如：反常的出現（它會導致危機狀況的生成，從而促使革命的發生），新、舊範式之間存在的不相容性（它成了跨越範式的那種有意義的對話的障礙），以及在大革命之間有小型的革命存在，如此等等，不一而足。
現代科學已經存在四百年了，我本人的研究與庫恩研究的主要不同之處就在於，我一直在探討：對這四百年間科學中所發生的那些革命性變革，參與其中的目睹者和同時代的分析家們各持什麼態度。這種探索方法把革命這∼概念看作是一個複雜的、從歷史上講是不斷變化的整體——它必然也要受到政治領域中的革命理論和革命事件的影響——而並非單單只是有關科學變革如何發生的一種觀念。我也做了嘗試，只要有可能，就把同時代人對待革命的看法與以後的歷史學家和科學家的說明，包括我們當今時代的歷史學家和科學家的說明在內，並列而論。我對科學中的革命的辨別。主要是以對歷史證據的檢驗為依據，而不是看它們是否符合某一固定的分類（參見第3章）。其首要的一步是考察科學中引起革命的那些思想的起源和發展的模式，在我撰寫的《牛頓革命》（1980）這部書中，我就曾以這種方法探討過牛頓的那些具有革命性的創新之舉。下一步就是對科學革命的細微結構加以考察，正如這裡所做的那樣，我把新思想或新理論的起源或者新體系（或新範式）的起源當作出發點，然後追溯它們公佈於世和普及傳播的過程，最後，明確劃定那幾個為科學共同體所接受的階段，亦即導致人們所公認的革命的那幾個階段。
我們怎麼才能知道一場革命已經發生了呢？對此存在著兩類標準。一類來源於根據嚴格的定義所作的邏輯分析，另一類則來源於歷史方面的分析。科學中有許多重要的革命，例如牛頓革命、達爾文革命、愛因斯坦革命、化學革命以及近年來的分子生物學革命和地球科學中的革命等等，都是從這兩方面的標準被證明是革命的。它們都通過了我在第3章中給出的那些對革命的檢驗。在本章中，我的目的就是考察：我所發現的構成了科學革命之特有順序的那些前後相繼的階段，以及參與其中的目睹者和同時代的分析家們在為這類革命提供文獻證明方面所扮演的角色。科學中確實有革命發生，我認為這是已知的事實，儘管我意識到：有些人不相信這一點，即使在那些相信者當中，對於科學發展的哪些事件構成了革命也還沒有一致的意見。
從思想革命到論著中的革命
在對大量的革命進行研究的過程中，我發現，在所有的科學革命中都有四個主要的階段，這四個階段清晰可辨、前後相繼。第一個階段我把它稱之為「思想革命」，或曰「自身中的革命」。當一個科學家（或一個科學家小組）發明了解決某一個或某一些重要問題的根本辦法時，或者發現了一種新的使用信息的方法時（有時候是使信息的有效範圍大大超出現有的界限），當他（或他們）提出了一種新的知識框架、而現有的信息在此之中可以以一種全新的方式得到表述時（從而導致一種誰都未曾料想到的預見），或者引入了一組改變現有知識特性的概念或提出一種革命性的新理論時，第一階段的革命就會發生。簡而言之，這革命的第一階段，乃是在所有科學革命的萌生之時總能發現的、由一個或數個科學家去完成的過程。它是由某一個人的或某一個小組的創造性活動構成的，這種活動通常與其他的科學家共同體沒有相互作用。它完全是在自身中進行的。當然，這種創新也是從現有科學的母體中產生的，而且常常總是現行科學思想的一種根本性轉變。此外，它表現出與為人們一般所接受的哲學的某些準則、與當時的科學模式和科學標準有著密切的關係。不過，在新的科學中表現出其自身具有革命潛力的那種創造性活動，往往都是私下或單獨進行的。
新的規律或發現，總是作為日記本或筆記本中所記載的事項。或者以一封信、一組短文、一篇報告或一份詳盡的報告書的概要等形式被記錄或記述下來的，它們最終也許會作為一篇文章或一部著作發表、出版。這就是革命的第二個階段——對一種新的方法。概念或理論的信仰。通常，這一階段的構成是：寫出研究綱領，也許，還要像拉瓦錫那樣，指明其結果將「注定」（參見格拉克1975，用戶給物理學和化學帶來一場革命）。不過，這種信仰的革命依然是私下進行的。
科學中的每一場革命，全然是作為一個科學家或科學家小組的思想活動而開始的，然而，一場成功的革命——一場能夠感染其他科學家講能影響科學未來的進程的革命——不可避免地要通過口頭或文字告知同行們。對於科學中所發生的革命而言，最初的思想革命階段和信仰革命階段，都是私下進行的，不過它們必然要導致公開的階段：把思想傳播給朋友、同事、同行，以至隨後在整個科學界範圍內傳播。今天，這第三個階段的開始，可以採用以下這幾種形式：如打電話，通信，與朋友或最親近的同行們座談，或者，在某人所在的研究室或實驗室內舉行小組討論會，隨後，更為正式的介紹將會在研究室傳統的學術討論會或某次科學大會上進行。如果沒有引起同行們強烈的反對意見，或者，批評者或學術報告的作者本人沒有發現根本性的缺陷，那麼，這初步的交流也許會導致這樣的情況：它不是公開地而是作為非正式的出版物流傳於世，也許，有人會建議把它作為一篇科學論文或一部專著正式出版。「論著中的革命」這個術語，確切地描述出這第三個階段；在這個階段，一種思想或一組思想已經開始在科學共同體的成員中廣泛地流傳了起來。
思想革命，往往要等到科學家把其思想完全付諸於文字時才算結束。牛頓在天體力學方面的重要貢獻，就是一個著名的例子。1679年，在與羅伯特·胡克的通信中，牛頓獲悉了一種新的分析行星運動的方法，隨後，他便把這種方法用於解決當時用面積定律尚不能解釋的行星沿橢圓形軌道運動的原因問題。接著，他又把他的初步發現付諸文字，不過，（據我們所知）他並沒有把他的思想及其推論完全寫出來。在哈雷（168年8月）來訪詢問有關力和行星軌道的事宜之前，牛頓甚至未曾公開承認過他業已取得了這樣驚人的進展。後來，牛頓把他的成果整理成了一份豐富而詳實的報告，並且，在哈雷的建議下，牛頓於1684年11月把他的成果送交皇家學會註冊，從而使他的發明領先權可以得到保護。哈雷十分清楚，在牛頓之前，還不曾有人對導致行星運動的力提出過全新的、具有革命特性的分析。不過，在牛頓剛剛為哈雷和皇家學會準備好那篇論文之後，亦即，在他於1685年的頭幾個月將其私下的思想中的革命轉變成公開的論著中的革命之後不久，牛頓就在他那卓越成就的基礎上更上一層樓，進而發現，太陽和每一顆行星彼此之間總是要以引力形式相互作用，因此，每顆行星既要作用於其他行星，也要受到其他行星的作用——這是通往發明萬有引力概念之路最為重要的步驟，而萬有引力這一概念，則是牛頓的科學革命的基礎（參見科恩1981；1982）。
科學中的革命在這最初三個階段的任何一個階段中，都有可能會失敗。也許，一個發明者或發現者私人的文獻材料被放在檔案中，在相當長的時間裡無人問津，以致落滿了灰塵，而這時再想用這些思想引發一場革命，已經為時過晚了。倘若作者及早決定把其發現送去付印，或者以其他的形式進行廣泛的傳播，那麼，一場革命也許業已發生了。在托馬斯·哈里奧特（1560－1621）未發表的有關天文學、數學和物理學的論文中，在伊薩克·牛頓（1642-1727）的數學手稿中，就有兩個這樣的例子，它們本來都可能成為巨大的科學迸步，然而由於這些材料未能付印出版，所以直到三個多世紀以後，這進步才發生。我並不想暗示，如果哈里奧特在天文學和物理學中的發現（雪利1981）或者牛頓在數學中的新發明（牛頓1967）付梓問世了，那麼，它們必然會引起一場革命。我只是想說，這兩個例子都表明：巨大的科學進展，很有可能僅僅由於未能被人們問津，因而直到三個多世紀以後在我們這個時代高深的研究計劃實施之前，它們都未能發揮出它們所具有的革命潛力。
在某些情況下，革命的失敗也許並不像哈里奧特的情況和牛頓的情況那樣，是因為科學家未能把其著作送去公開出版而造成的。從埃瓦裡斯特·伽羅瓦在代數方面所做的基礎性工作（群論）中，就可以找出這樣的例子。伽羅瓦（181－1832）確實是將其成就付諸文字了，並且把它們送交給法國科學院準備發表，但是，這些成就卻未能被承認。伽羅瓦還沒來得及把其所有的數學發現和研究計劃整理好以便全部撰寫出來，他就在一次決鬥中被殺死了。他的生命賦予他的時間，只夠他完成一份短文來說明他所創立的群論的思想；而那些在當時可能會使其同時代人信服並有可能引起數學革命的論著，卻始終未能完成。
勒內·笛卡爾（1596－1650）的經歷，則是對在公開論文階段革命進展又一次被延誤的說明。1633年，他拋開了《宇宙論》的激進的手稿，這部手稿的主要論題是宇宙起源學，其中包含了對慣性的一般定律首次完整的闡述。他剛剛聽說枷利略和哥白尼的天文學學說被判有罪，而他想像不出怎麼能在此時出版他那部含有哥白尼天文學理論的《宇宙論》呢？他甚至把《人論》這部著作中有關生理學的部分隱匿了起來，因為他難以想像把對生命科學的論述與作為其基礎的哥白尼學說分割開來。即使這樣，笛卡爾革命也沒有被完全徹底地、永久地埋沒起來，因為在笛卡爾去世木久，《宇宙論》這部書中有關宇宙學以及生理學的部分就發表了。除此之外，笛卡爾還不停地撰寫他的另一部著作《哲學原理》，並且出版了這部著作；在這部書中，他闡述了慣性定律和他在宇宙學方面的部分觀點；不過，實現這場革命的強有力的工具，卻在一段時間內被剝奪了。
從論著中的革命到科學中的革命
即使某位科學家的著作公諸於世了，但在有足夠數量的其他科學家開始相信論著中的理論或發現、並且開始以新的革命的方式從事他們自己的科學事業之前，科學革命仍不會發生。在此時此刻，能夠導致科學革命的手段，只不過就是把某位科學家或某一科學家小組成員思想上的成就進行公開的交流。這就是每一場科學革命的第四個或者說最後一個階段。
據科學史記載，許多革命性思想從來都沒有超出過公開發表的階段。催眠術就是一個很好的例子。梅斯梅爾曾提出過一個具有革命精神的醫學「科學」系統，這是一個與他的醫療實踐相關的系統。儘管他在外行人中（達恩頓1974）和某些改宗了的醫生中贏得了一大批追隨者，但是，梅斯梅爾的概念和方法最終還是被醫學和科學的研究機構拒絕了，因為這些機構發現，這些概念和方法沒有科學價值。它們無法證實動物磁性說的催眠「流」的存在。
在本世紀，很多具有革命性的「現象」領域，也都類似地因為科學評論家們無法找到它們存在的真實依據而被拒絕了。1903年在法國發現的N-射線就是其中之一。這些射線曾在科學共同體中引起了極大的注意，而它們的發現者勒內一普羅斯佩·布隆德洛也曾名噪一時，不過後來卻又聲名狼藉。因為最終表明，N射線只存在於它們的發現者的內心之中，而其他一些願意相信它們的科學家們，顯然只是在內心中暫時中止了他們正常的科學懷疑（羅斯莫達克1972；奈1980）。本世紀20年代在蘇聯發現的生育輻射也是如此。根據假定，這種輻射含有一些由生長中的植物或其他生物釋放出的射線，它們能夠穿透石英，但卻不能穿透玻璃。對於植物生理學與輻射物理學交界之處這個令人興奮而且具有革命性的新問題，發表的論文數以百計。然而最後，精確的實驗證明，這些射線並不存在。在另外一場這類失敗的革命中，保羅·卡默勒在維也納宣佈，他已經證實了獲得性特徵的遺傳。1926年，那個也許會成為他證明獲得性特徵能夠被遺傳的蟾蜍交配的標本，其實是攙了假的；他在蟾蜍皮下注射了墨汁。
這些例子（卡默勒及其攙了假的標本也許應該除外；參見凱斯特勒1971）的說明，自欺欺人的行為和大批追隨者的激動心情，幾乎都有可能把論著中的革命變成科學中的革命。從一定的程度上講，這些應屬於「邊緣」科學甚或「病態」科學的範疇（蘭米爾1968；羅斯坦德1960），但是，一場失敗的科學革命未必就是這樣——儘管通常很難區分什麼是過分激進的東西，什麼是病態的東西。蘭米爾解釋說，總的看來，「不誠實的行為寥寥無幾。」科學家們也會「因主觀印象、不切實際的妄想或知覺閾的相互影響而誤入迷途，他們對人類自己究竟能做到什麼的這種無知，使他們自己上了錯誤結果的當。」
兩次流產的革命，一次是維利科夫斯基的輻射宇宙物理學，另一次是聚合水，都說明了這個問題的困難。伊曼紐爾·維利科夫斯基試圖用一組有關太陽系是如何進入其目前狀態的激進觀點，使物理學發生一場革命。他的革命理論的一部分是：根據《聖經》與其他早期記錄，僅在幾千年前，金星曾重複地與地球和火星發生過碰撞；當時，金星是顆彗星。無庸贅述，維利科夫斯基的觀點與有關動力學和引力的基本定律是矛盾的。他認為在行星相逢時，電力和磁力超過引力的作用。儘管他的思想激進，尤其在一些公開出版物上，得到了廣泛的傳播，但卻沒有被科學共同體承認。事實上，他們已有了一些嚴肅認真的看法，甚至還出現了一大批反對勢力。1973年，在美國科學發展聯合會的一次會議上曾發生過一場爭論。五位科學家（其中有卡爾·薩根）對行星碰撞理論進行了抨擊；只有維利科夫斯基本人為它作了辯護（參見戈德史密斯1977；薩根1979）。在1979年12月2日（亦即維利科夫斯基逝世兩周之後）《紐約時報》（New York Times）有關這一事件的評論中，羅伯特·費斯特羅列舉了維利科夫斯基三個業已得到證實的預言，另外還有七個重要的預言卻受到了直截了當的反駁。他不無遺憾地說，「問題」不是「別的」，因為「在我們的一生當中，再也沒有什麼能比目睹一場科學思想的革命更令人激動的了。」然而「不幸的是」，他得出結論說，「證據並不支持這種可能性。」
聚合水，最初被稱之為「異常水」，是1961年由一位在一小型的省級科技研究所工作的俄國化學家發現的；俄國一位著名的物理化學家鮑裡斯·V．傑裡亞京，蘇聯科學院一個很有威望的研究所中一個龐大班子的領導者，幾乎立即接手了這項研究（參見弗蘭克斯1981）。這種液體是從普通水中產生的，但它與我們所知道的水的性質幾乎沒有一點是相同的：它的沸點與水的沸點不同，冰點也不同。在1969年6月27日出版的美國最主要的科學雜誌《科學》的一篇文章中，作者提出了光譜學上的證據來支持下述的看法：這些物質的屬性「再也算不上是什麼異常的情況了，確切地說，它們是一種新發現的物質即聚合之水或聚合水的屬性。」這種聚合需要「一種以前未被認識到的粘合工藝，以便來構造一個只含有氫原子和氧原子的系統。」起初，西方的科學家們對這項發現並不怎麼重視。但是不久，關於聚合水的研究就在英國展開了；隨後，美國也開始了大規模的研究，與此同時還召開了許多討論會，美國國防部提供了數以百萬計的資金作為支持。因為審定研究投標的一位人士寫信給美國空軍科研局說：「這種類型的工作將會導致全部化學（包括與空軍有很大關係的那部分在內）的一場革命。」（弗蘭克斯1981，186）英國著名的結晶學家J．D．貝爾納曾歡呼說，聚合水是「本世紀最重要的物理-化學發現」（同上，49）。
沒過多久，有關聚合水的研究論文，就宛如潮湧一般發表在一些較有名氣的科學雜誌上了；1970年11月傑裡亞京在名望頗高的《科學美國人》雜誌上，發表了一篇關於這種「超密度水」的說明。這種新發現的內在意義也引起了人們的一些思考。在讀者面很廣而且很有權威性的英國雜誌《自然》上（1969，224：198），賓夕法尼亞州的一位教授發出了警告，他說，如果「以犧牲外界在任何條件下都能找到的普通水為代價使（水的）聚合體狀態出現，」那麼，地球上的生命也許就會全部滅絕。「地球上水的聚合化也許會使地球變成金星的一個毫無二致的複製品。」他總結說，必須極為小心謹慎，因為「一旦聚合核在土壤中散播開，再做什麼都無濟於事了。」
當然，持懷疑態度者也不乏其人，其中有些相當坦率。他們勸告海軍科研局、空軍以及國家科學基金會不要用財政贊助來支持聚合水的研究，以免最後給人一種荒唐可笑之感。在寫給《科學》雜誌（1970，168：1397）的一封題為《「聚合水」令人難以置信》的信中，喬爾·R．希爾德布蘭德，美國物理化學界的老前輩，表達了科學共同體的許多成員對聚合水是否存在的懷疑。最終表明，聚合水的那些屬性，純係（弗蘭克斯1981，136）「不同類型和不同層次的拼湊的產物。」《自然》雜誌的一篇社論沮喪地說：「有好幾位實驗者全力以赴地進行工作以尋求這樣一種可能性，即那樣的拼湊也許可以用來說明他們的大部分觀察，但是實驗失敗了，而且是沒什麼可值得誇耀的失敗。」
聚合水這件事對分析科學革命有著特殊的意義，其所以如此，不僅在於它是一場失敗的革命，而且還在於它最初成功的方式。大部分失敗的科學革命，都是一些從未超出過我所說的論著中的革命階段的革命。也就是說，他們在科學共同體中未能引起人們足夠的支持來重建能夠構成一場革命的科學理論。其他一些革命的失敗，則是因為實驗發現反駁了它們。它們當中的許多革命根本就沒有通過最初那很有價值的檢驗。不過，在聚合水這個事例中的那場革命（至少在一段時間內），即使算不上是場確確實實的革命，那也可以這麼說：它幾乎構成了一場嚴格意義上的科學革命。許多信徒對這個課題進行了大量的研究，並發表了很多研究論文，其中有不少都是由一些很重要、很有名氣的財政資助者倡導的；有關這種新物質屬性的論述，在一些重要的雜誌上擴散開來。為了解釋這種異常的聚合是怎樣在水中產生的，那就需要一場革命。從這種意義上講，也許，把聚合水的發現描述為一種需要一場革命的發現（或一種具有革命性的發現），比把它說成是一場嚴格意義上的革命更為恰當。倘若聚合水意味著一場革命而不僅僅是什麼別的革命的產物，那麼，也許有人就想說，儘管科學共同體中持有強烈懷疑態度者佔有相當數量的比例，這場革命也幾乎成功好幾年了。然而，這種懷疑態度甚或明顯的敵視，是任何科學革命初期階段都有的一種常規的特徵。
直到最後也沒有發生什麼聚合水革命，因為嚴格的實驗檢驗最終要求人們放棄對這種聚合水的信念。可以理解，為什麼許多科學家一定要克服他們原來所持的那種懷疑態度，而且還要加入那些從事聚合水研究的人們的行列之中。這是因為，人們總有一種強烈的慾望要投身於科學的前沿，要成為為新的有爭議的事業而工作的隊伍中的一員。這些研究人員們不大可能搞什麼陰謀來哄騙他們的科學家同行，但是相反，他們卻很可能由於想獲得具有建設性成果的慾望過於強烈而自己欺騙自己（參見齊曼1970）。這種被迷惑的情況為數甚多，其歷史是一個很值得那些研究科學社會學、科學心理學以及科學革命本質的人去探索的問題。聚合水事件的興衰，展示出在今天激烈競爭的科學系統的壓力之下人們在實驗室中是怎樣實際工作的：他們的所做所為，並不總是與對抽像真理的理想追求這∼長期以來業已形成的傳統形象相一致的。
任何一位科學家對放棄業已接受並據之推進其專業工作的那組觀念，都會有一種自然的牴觸情緒，而這常常與積極參與一場革命運動的那種慾望相衝突。通常，新的和具有革命性的科學系統所遇到的是牴觸而不是熱情的歡迎。這是因為，維持現狀對每一位取得了成功的科學家來說，在思想方面、社會方面甚至財務方面都有好處（參見巴伯1961）。當然，如果每一種革命的新觀念都受到熱情的歡迎，那麼，其結果也許將是一片混亂。
既頑固又蠻不講理地堅持某項論證，是對科學變革進行抵制的一個方面，而這種堅持，實際上也就是實力和穩定性的一個根源。許多已經嘗試過或已經計劃過的革命根本就沒有通過檢驗。也許它們的預言未被證實，也許其實驗基礎被證明是錯誤的或不恰當的，或者可能，其理論本身被揭示出是有缺陷的。假如一種新提出的理論或方法沒有什麼實際利益的話，為什麼要採納它而斷送一門科學的生命呢？正是由於這種嚴厲的檢驗，使得許多具有革命性的科學發展遭到拒絕。科學事業不同於政治領域和社會領域，對於不同的科學家給革命以合法地位的各個步驟，科學事業均已承認了；這樣，儘管會受到科學中保守勢力的抵制，但革命運動並不是非法的，並不會超出已被人們接受的科學變革的規範之外。而且，在科學中對革命的拒絕也是一個有序的過程，它並不依賴什麼不可抵抗的壓力。
當然，這種系統並不總能充分發揮作用。在遺傳學的基礎定律的發現中就可以看到這樣一個觸目驚心的實例：科學革命的發展出現了中斷。在19世紀m年代，格雷戈爾·孟德爾發現了遺傳學的基礎定律。孟德爾在一家公開出版但鮮為人知的雜誌上發表了他的著作，而他的論文也確確實實被編入了有關這個問題的文獻目錄指南之中。然而，它卻被忽視了半個世紀，直到1900年，它又幾乎同時分別被卡爾·科倫斯、埃裡克·切爾馬克、雨果·德·弗裡厄斯重新發現（奧爾拜1966）。德·弗裡厄斯是偶然看到他的傑出前輩的這一著作的，他使這一著作引起了科學界的注意。在孟德爾發表其獨出。已裁的論文的時代，科學界人土所探討的是遺傳的變異和融合，而不是固定性；科學界對他的發現尚無思想準備，因而忽視了它。從某種意義上講，孟德爾也許領先了他的時代半個世紀。
那些受過光的發射、傳播和吸收像連續的波動現象這一學說教育的科學家們，顯然在19O5年最難放棄這一已被接受了的光的理論，而轉過來去承認愛因斯坦那「具有啟發意義的」不連續的光的量子概念。對於任何一位按照動植物的物種是固定不變的這一信念培養出來的人來說，當達爾文於1859年提出物種進化觀時，讓他們接受這一概念肯定同樣也是很困難的。不過，一個激進的理論也可能在某些方面很有意義，這可以使得人們對它的好感很快超過對舊理論的偏愛。可能，它因能解釋一些反常現象或預見一些意外的新現象而贏得一些信徒；也許，它能把各自獨立或互無關聯的科學分支統一起來；或者，它可以使討論達到更為精確的程度，甚至能簡化那種當時所作的假設。有時候，新的理論會從一個戲劇性的實驗或觀察中獲得支待。例如，1907年愛因斯坦在其廣義相對論中預言，光線在引力場中會發生彎曲，而這一點被實際證明則是在1919年發生日全食期間。不過，儘管得到了證實，但在那以後40年左右的時間裡，廣義相對論並沒有成為大多數科學家關注的焦點，僅有相對來說數量不多的一些對宇宙學問題感興趣的天文學家和數學家使它有所發展。只是在第二次世界大戰後，亦即該理論提出大約40年之後，廣義相對論問題方成了許許多多物理學家和天文學家實際研究中具有頭等重要性的問題。就這樣，甚至是在該理論已被確證了的情況下，從論著中的革命到物理學領域中真正的大規模革命還被延誤了很長的時間。
愛因斯坦在1905年就發表了論述狹義相對論的論文這一事例，為論著中的革命與科學革命之間出現中斷的現象提供了明確的證明。愛因斯坦的這篇論文的題目是《論運動物體的電動力學》，當時，哥廷根大學的物理學家馬克斯·玻恩所研究的正是這個問題。玻思是由大衛·希耳伯特和赫爾曼·閩科夫斯基執教的一個研究班的成員，這個研究班的研究課題是「運動物體的電動力學和光學」。玻恩（1971）記述說，這個研究班的學生「研究H．A．洛倫茲、亨利·彭加勒、G．F．菲茨傑拉德、拉莫爾以及其他一些人的研究論文，但是愛因斯坦的名字卻未被提及。」1906年畢業後，玻恩去了劍橋大學，在那裡聽了約瑟夫·拉莫爾主持的電磁學理論的演講和J．J．湯姆森的有關電子理論的演講，可是，「仍然沒有聽說過愛因斯坦的大名。」只是後來，1907—1908年在布勒斯勞時，玻恩才從兩位年輕的物理學家那裡得知有關愛因斯坦的論文的情況，這兩位物理學家是弗裡茨·賴歇和斯坦尼斯勞斯·洛裡亞，他們建議他讀一下這篇論文。他讀了，「而且立即獲得了深刻的印象。」玻恩回憶說，當時人們對愛因斯坦的瞭解只不過是，「他是伯爾尼瑞士專利局的一個文職公務員，」這一切顯然說明，他不是這個研究班的成員。
在發表其有關狹義相對論的著作的同一年，愛因斯坦還在一家重要的科學雜誌《物理學年鑒》上，提出了他對普朗克量子概念的根本性修正。即使如此，直到本世紀20年代為止，它也未能超出論著革命的階段。R．A．密立根進行了一系列實驗，試圖證明愛因斯坦錯了。可是他發現，事實恰恰相反，愛因斯坦對量子理論大膽的重新闡述，確實預見到了實驗所證實的光電效應定律。然而，他卻盡其所能斷然否認愛因斯坦對量子理論的修正是正確的。儘管在1913年，對於尼爾斯·玻爾有關新的原子模型的革命性建議來說，愛因斯坦的新概念有著重要的意義，但是，在這一年推薦愛因斯坦去柏林工作的時候，他的保證人們（其中也有普朗克）都感到，有必要為這位被推薦者在量子領域中的想入非非表示歉意。從這個事實中可以看出，愛因斯坦的新概念並未得到普遍承認。
有時候，由於革命的科學家缺乏正統的憑證，論著中的革命也許就不能轉變成一場科學中的革命了。對於已被確立的科學專業而言，出自該專業隊伍之外而對它所做的那些根本性修正，科學家們對之總是不屑一顧。毫無疑問，維利科夫斯基及其思想最初遭到敵視，在很大程度上是由於這個事實：他本人並非是某個公認的科研部門的成員，他並不是某所大學、某個研究所或某個工業實驗室的工作人員；他是一位非專業人員，一位業餘愛好者。此外，他最初是在《哈珀斯雜誌》一篇通俗性文章中而不是在一家嚴肅的科學雜誌上提出他的思想的，這違反了正統的程序。當然，維利科夫斯基思想最終被拒絕的主要原因是：它們不正確，或者說，它們不精確，不是定量性的，以致於無法用觀察或實驗對它們真正地進行檢驗。
在100多年前的19世紀70年代，J．H．范托夫遇到了幾乎與此完全相同的情況。當時，他提出了不對稱的碳原子概念；這種帶有革命色彩的思想修正了正統的化學理論，對此，大部分化學家持敵視態度，甚至未給予認真的考慮。德國偉大的有機化學家赫爾曼·科爾比也是批評者之一。他之所以不重視范托夫的思想，部分是因為，范托夫只不過是「烏得勒支獸醫學校的」一個成員。科爾比寫道，他不是去追求合乎邏輯的和「精確的化學研究」，對此他「毫無體驗」，相反，范托夫「曾認為，騎上珀伽索斯相當方便（顯然，獸醫學校給他貸了款），而且可以相當方便地表明……在他飛往化學的帕爾納索斯山頂峰的大膽飛行期間，原子是以什麼方式在整個宇宙空間中自己聚集起來的」（科爾比1874，477；參見斯內爾德斯1974，3）。范托夫思想遭到反對的另一部分原因是由於這樣一個事實：他曾把原子和分子描寫成彷彿是具有物質實在性的，而這與大部分有機化學家的思想是大相逕庭的，化學家們願意使用原子和分子概念，但對它們是否真實存在卻持懷疑態度。今天，范托夫有關不對稱碳原子的革命性思想，業已被公認為是立體化學的基礎了。
假如在通往科學革命的道路上有這麼多的障礙，那麼，任何新的理論或發現取得成功，或多或少都會令人感到驚訝。事實上，許多革命思想並非是以或許能被它們最初的提倡者們承認或接受的形式倖存下來的；相反，在以後的革命者的手中，它們均已發生了變化。舉例來說，在lop年開普勒發表經過他本人徹底重建了的哥白尼天文學學說以前，哥白尼於1543年在其著作《天體運行論》中詳盡闡述了宇宙學體系，並未對天文學產生十分重要的影響。我們可以覺察出，從開普勒那時起，天文學開始了一場革命，這場革命以牛頓的工作而告結束。然而，這場革命並非僅僅是一場被延誤了半個世紀的哥白尼革命。確切地說，這門新的天文學根本不是真正意義上的哥白尼天文學（儘管人們仍然常常把它稱作是「哥白尼革命」）。在重建中，開普勒基本上拒絕了哥白尼幾乎所有的假定和方法；所保留下來的，只是其原來的中心思想，即太陽是固定的，而地球每年則在環繞太陽的軌道上運行一周，同時，它每天還自轉一周。不過，這種觀念也並不是哥白尼最早提出來的，這一點哥白尼很清楚；它來源於他的一位古代老前輩薩摩斯島的阿利斯塔克。
在大陸漂移理論的歷史中，顯然也有與上述相同的變化現象。在魏格納於第一次世界大戰前發表他的革命性學說到這場革命於20世紀60年代最終被承認之間，我們又可以看到有著一段明顯的歷史間隔。不過，魏格納所想像的是，各大陸曾經在海中像巨大的平底船似的分散地航行著或被推動著，它們就是這樣在地殼上運動；而最終革命的發生則是基於海底擴張這一概念，即海底擴張使地殼的巨大斷面（板塊）以在一邊增大、在另一邊裂開的方式運動著。由於這些板塊可能環繞著大陸的陸地塊體，因此，它們的運動就引起了大陸的分離。與上述哥白尼革命的那個例子相同，在這場革命中，魏格納理論中所保留下來的主要是這一思想：今天各大陸彼此相互所處的位置，與它們在地球形成時的情況並不相同。
失敗的科學革命通常也就銷聲匿跡了。但一場政治革命或社會革命（1848年的那些革命和1905年流產的俄國革命）失敗了，它仍然可能是一個很有意義的事件，它可以用來作為社會政治條件或問題的一個標誌，值得歷史學家們去重視（蘭格1969；斯特恩1974；烏拉姆1981）。有些失敗了的政治革命，其目的也許仍舊能在以後的革命時期在一定的程度上得以實現。然而，科學史家一般則不考慮革命的失敗，除非它們是些「反常」科學的例子。其所以如此，也許是因為大多數科學史都是由科學家自己寫的，他們對歷史上真理的成功和發展階段，比對歷史中真理和謬誤混雜時的興衰沉浮階段更感興趣。
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