Крупные открытия ведут к расширению и преобразованию имевшихся до того знаний. В такой ситуации наука сталкивается с задачами логической перестройки знаний, решение которых связано с обоснованием места и роли новых знаний, с уточнением характера единства предметной области соответствующей науки, с постижением уровня общности вновь добытого знания и т. д. Это открытия, ведущие к парадигмальным преобразованиям в науке. Такого рода преобразования произошли, к примеру, в результате перемен, связанных с перестройкой механической картины мира в физике и созданием электродинамической картины. Основы электродинамики заложили Фарадей, Максвелл, Герц. Но решающие идеи внес Эйнштейн, который пересмотрел физические абстракции, связанные с понятиями движение, пространство, время. В результате кардинальным образом изменилась физическая картина мира. Аналогичным образом - через сеть новых идей, рожденных многими физическими умами, - происходило утверждение квантово-механической картины мира. В частности, Н. Бор и Л. де Бройль обосновали идею корпускулярно-волнового дуализма. Н. Бор ввел принцип дополнительности. В. Гейзенберг сформулировал принцип неопределенности. Позже В.Паули ввел в квантовую механику принцип симметрии. Затем были заложены основы релятивистской квантовой механики (начиная с работ П. Дирака). В итоге развитие науки предстало цепью открытий, реализованных в рамках мощной исследовательской программы.
Указывая на процесс фундаментализации открытий, надо отметить, что он осуществляется в контексте мировоззренческих и методологических постулатов науки. Так, большинство специальных научных открытий нового времени вписываются в достижения механического метода и в механистическую картину мира. Собственно, понятие «мир» в эту эпоху представлено образом часового механизма, смена состояний которого характеризуется как единый закономерный процесс. Описание этого процесса считалось доступным для логической деятельности рассудка. Но вместе с тем, наука использовала оппонирующие воззрения, которые формировались на платформе холизма. В данном случае применялась идея целостной субстанции как основы мироздания. Разрабатывались также представления о законах эволюции единой субстанции. На этом пути в науку вводилась «стрела времени».
Открытия в науке появляются как реализация многоплановой деятельности. Выше отмечалось, что эта деятельность включает гносеологические и методологические подходы и основания.
В контексте гносеологического подхода научное открытие традиционно связывается с постижением объективной истины. Но открытие как своеобразный феномен познавательной деятельности фиксирует особый момент истины. Суть этого момента связана с выделением поисковой деятельности из крута широкой исследовательской работы ученых. Поиск же ведется в некоторой области неопределенности и неочевидности в отношении тех результатов, которые увенчают исследование.
В науке исследование может охватывать уже известный материал. Но в этом случае научная работа ведется, как правило, не на уровне открытия. Хотя и в данной ситуации сохраняется возможность получения побочных или случайных результатов, способных приобрести статус открытия. Тем не менее, магистральный путь науки, ведущий к открытиям, предполагает переход за границы уже освоенного мира. Движение познания в области неизвестного наталкивается на специфические трудности, поскольку не имеет опоры на известные образцы знания и на ранее применявшиеся методы исследования. Поэтому ученые могут пройти мимо той информации, которая вводит их в область открытия. И все-таки наука не уклоняется от пути открытия. Первым фактом для нее было открытие и осознание себя в системе культуры. Она установила свои особые нормы, правила, принципы, очертила в начале своего существования границы предмета научного познания и наметила вектор своего движения от известного к неизвестному.
Кроме того, ученые усвоили из контекста культуры, из своего опыта, из культурного опыта других людей, что открытия - это важная сторона реального научного познания. Наука погружена в поток открытий. Поэтому ученые сами живут ожиданиями открытий, им свойственен порыв к открытиям, они несут в себе призвание и тяготу открытий.