원래 이 말을 도입한 인물은 잘 알다시피 토마스 쿤(Thomas Kuhn)이라는 과학사가다.
쿤의 《과학 혁명의 구조》(The Structure of Scientific Revolutions)의 논지를 따른다면 과학에서 혁명이란 곧바로 패러다임의 변화다. 패러다임이란 한 시대의 지배적인 사고방식이라고 말할 수 있는데, 대부분의 과학자들은 그 틀에 맞추어 과학활동을 한다. 이 활동을 '정상과학'(nomal science)이라고 한다. 그런데 이 정상과학에 맞추어 연구를 하다 보면 패러다임에 맞지 않는 이례(anomaly)들이 발생하고 그것이 점차 누적된다. 이제 새로운 종류의 패러다임이 필요한 시기가 도래하는 것이다. 기존의 패러다임으로 설명할 수 없는 그 현상들을 설명하기 위해서는 천재가 등장해야 한다. 그리하여 그 이례들을 설명하여줄 수 있는 새로운 패러다임이 만들어진다. 그러나 과학혁명은 여기에서 끝나는 것이 아니고, 그 새로운 패러다임을 동료 과학자들이 인정함으로써 완성된다. 따라서 옛 패러다임과 새로운 패러다임은 동시에 존속할 수 없다. 하나가 있으면 다른 하나는 폐기되어야 한다. 예컨대 지구가 태양 주위를 돈다는 지동설의 패러다임을 받아들이면서 태양이 지구 주위를 돈다는 천동설을 받아들일 수는 없다는 것이다. 패러다임의 변화에는 이런 의미가 들어 있다.
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