Pour Werner Heisenberg la physique du XIXe siècle a conservée le réalisme spontané de la pensée commune, l'univers physique étant considérée comme une entité matérielle concrète qui existe indépendamment de l’activité scientifique. Selon ce paradigme il s'agit de décrire mathématiquement l’évolution des constituants de la matière qui constituent la partie physique de l'Univers. La mécanique quantique et la physique de la relativité montrent l'insuffisance de cette image intuitive pour comprendre ce qu'est un objet scientifique : dorénavant, il ne s’agit plus de décrire des choses naturelles présentes d'évidence dans la réalité, mais de construire des objets de recherche grâce à l'interaction entre la théorisation et expérimentation, cette dernière permettant de produire des faits grâce à une technique qui peut être très sophistiquée.
Gaston Bachelard, a pris acte de cette évolution, et en a conclu qu'il faut « substituer aux métaphysiques intuitives et immédiates les métaphysiques discursives objectivement rectifiées ». Les notions qui s’ancrent dans l’intuition immédiate doivent être rectifiés par les nouveaux principes issus de l'évolution scientifique. L’intuition ordinaire du simultané, celle de la localisation dans l’espace, le concept intuitif de force ou encore le principe de non contradiction sont autant de notions qui se voient démises de leur statut d’évidence première : elles doivent être problématisées et soumises à la rectification des apports scientifiques. C'est ce dont toute une partie de la philosophie n'a pas pris la mesure, restant assise sur la croyance selon laquelle le perception phénoménale immédiate, y compris subjective, serait un guide fiable.
Au regard des avancées de la science contemporaine, la réalité n’est plus compréhensible comme un ensemble de choses présentes et immédiatement observables, mais comme le résultat d'une interaction avec le concret utilisant si besoin des moyens techniques. L'Univers n’est plus un ensemble de choses plus ou moins vastes, mais un ensemble de faits qui existent grâce aux interactions humaines (produites de manière contrôlée dans les sciences). Une réception philosophique conséquente de la physique conduit à ne plus considérer la réalité comme donnée immédiatement par la perception de phénomènes préexistant. Ce questionnement mène vers une nouvelle ontologie plus sophistiquée.
Pour certains (Heisenberg, Cassirer, Kuhn, Feyerabend …) le statut indirect des faits scientifiques prouverait la relativité de la connaissance scientifique, pour d’autres (Einstein, Meyerson, Weyl…), au contraire, il est le signe d’un travail rationnel impliquant une référence à une réalité qui préexiste à ce même travail. Les débats contemporains opposent ceux qui tiennent au réalisme scientifique (Engel, Tiercelin, Psillos…) à ceux qui y préfèrent un certain relativisme épistémique (Laudan, Van Fraassen…).
Il existe une troisième position épistémologique qui est celle que nous défendons. L’histoire de la physique du XXe siècle nous apprend que la réalité n’est pas un ensemble de choses déjà là, présentes devant nous, et pouvant être être saisies de manière adéquate selon le réalisme spontané et l'intuition immédiate. Les faits scientifiques ne sont pas déjà présents attendant d'être saisis par l'expérimentateur. Ils sont le résultat de l'interaction expérimentale avec un environnement contrôlé et maîtrisé. Ils sont construits. Mais en même temps - et nécessairement - l'expérimentation enregistrent la résistance d'un référent indépendant, réel, qui préexiste à l'expérimentation.
La troisième position épistémologique possible associe un constructivisme épistémologique à un réalisme ontologique. Il y a bien une relativité de la connaissance scientifique, mais en même temps elle présente une indéniable adéquation au réel. Ces sous entend un positionnement ontologique que l'on trouvera exposé dans l'article : Quelle ontologie proposer aujourd'hui ?