В процессе всех этих революционных преобразований формировался стиль мышления неклассической науки. Он характеризовался отказом от прямолинейного онтологизма и пониманием относительной истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. Идеи историчности знания соединялись с новыми представлениями об активности субъекта познания. Он рассматривается уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, знания, факта, теории, объяснения и т. п. В противовес идеалу единственно истинной теории, "фотографирующей" исследуемые объекты, допускается истинность нескольких отличающихся друг от друга конкретных теоретических описаний одной и той же реальности, поскольку в каждом из них может содержаться момент объективно-истинного знания. Осмысливаются корреляция между онтологическими постулатами науки и характеристиками метода, посредством которого осваивается объект. В связи с этим принимаются такие типы объяснения и описания, которые в явном виде содержат ссылки на средства и операции познавательной деятельности. Наиболее ярким образцом такого подхода выступали идеалы и нормы объяснения, описания и доказательности знаний, утвердившиеся в квантово-релятивистской физике. Если в классической физике идеал объяснения и описания предполагал характеристику объекта "самого по себе", без указания на средства его исследования, то в квантово-релятивистской физике в качестве необходимого условия объективности объяснения и описания выдвигается требование четкой фиксации особенностей средств наблюдения, которые взаимодействуют с объектом (классический способ объяснения и описания может быть представлен как идеализация, рациональные моменты которой обобщаются в рамках нового подхода). Изменяются идеалы и нормы доказательности и обоснования знаний. В отличие от классических образцов обоснование теорий в квантово-релятивистской физике предполагало экспликацию при изложении теории операциональной основы вводимой системы понятий (принцип наблюдаемости) и выяснение связей между новой и предшествующими ей теориями (принцип соответствия).
Новая сетка "эпистемологических категорий" обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных саморегулирующихся систем. В отличие от малых механических систем такие объекты характеризуются уровневой организацией, наличием относительно автономных и вариабельных подсистем, массовым стохастическим взаимодействием их элементов, существованием управляющего уровня и обратных связей, обеспечивающих целостность системы.
Именно втягивание таких объектов в орбиту научного исследования вызвало резкие перестройки в картинах реальности ведущих областей естествознания. В свою очередь, это сопровождалось разработкой категориальных схем, образующих "онтологическую систему" философских оснований науки, включением новых смыслов в категории части и целого, причинности, случайности и необходимости, вещи, процесса, состояния, пространства и времени и др. В принципе можно показать, что "категориальная сетка", возникавшая в процессе становления квантово-релятивистской физики, кибернетики и современной биологии, вводила особый образ объекта, который представал как сложная система. Представления о соотношении части и целого применительно к таким системам включают идею несводимости состояний целого к сумме состояний его частей. Важную роль при описании динамики системы начинает играть категория случайности, потенциально возможного и действительного. Причинность не может быть сведена только к ее лапласовской формулировке - возникает понятие "вероятностной причинности", которое расширяет смысл традиционного понимания данной категории. Новым содержанием наполняется категория объекта: он рассматривается уже не как себе-тождественная вещь (тело), а как процесс, воспроизводящий некоторые (устойчивые состояния и изменчивый в ряде других характеристик. Таким образом, связь между эпистемологическими и онтологическими исследованиями в философии науки, возрастающий интерес к проблемам гносеологии и их акцентировка в философии естествознания были не просто результатом чьих-то вкусов и субъективных устремлений, а выражением потребностей неклассического этапа развития науки. Если учесть это обстоятельство, то в новом свете предстанут и те дискуссии между онтологистами и эпистемологистами, о которых написал в своей книге Л. Грэхэм.