В 1962 году американский историк Томас Кун опубликовал книгу под названием “Структура научных революций“, ставшую результатом его многолетнего анализа истории развития научного знания. По мнению Куна представления людей о природе развиваются не постепенно, а скачкообразно. После каждого скачка формируется новая парадигма знания, в рамках которой идут все дальнейшие исследования. Постепенно учёные натыкаются на факты и парадоксы, не вписывающиеся в текущую парадигму. Когда таких фактов становится достаточно много, их критическая масса заставляет учёных искать лучшие теории, согласующиеся со всеми необъяснимыми в рамках текущей парадигмы фактами. Когда такие теории появляются, происходит новый скачок – Кун называл такой скачок “сдвигом парадигмы”. Самым ярким примером такого сдвига является смена научной картины мира на рубеже XIX-XX веков: несоответствие уравнений Максвелла ньютоновской механике привели к созданию теории относительности, а необъяснимость корпускулярно-волнового дуализма электромагнитного излучения привели к созданию квантовой механики. Теория относительности и квантовая механика сформировали научную парадигму физики XX века, в рамках которой учёные существуют и поныне.
К сожалению, эти два столпа современной физики почти несовместимы друг с другом: ни одна попытка включения теории гравитации и теории относительности как её предельного случая в квантовую механику еще не увенчалась успехом. Физики всего мира бьются над созданием теории всего, которая сведет все четыре фундаментальных взаимодействия и все виды элементарных частиц к единому математическому формализму.
