同位素要怎樣才能被稱之為穩定？
始終沒有觀測到它的核衰變反應
在他1962年的著作《科學革命的結構》中，托馬斯·庫恩對邏輯實證主義給出了精闢的反對。他認為，觀察和評價的過程，都是在一個範式之內發生的；所謂「範式」，就是這個世界的一個邏輯自洽的「肖像」，並與從它的框架出發所做的觀察一致。範式也包含某個科學學科的定義性的理論問題和實踐操作。他描述了觀察和「謎題解決」的過程，此過程在一個範式內發生，他稱之為「正常的科學」。他還解釋了一個範式如何能壓倒另一個範例，這一過程他稱之為「範式轉變」。庫恩認為，不可能把被測試的假設從觀測所基於的理論的影響隔離開來；他論證道，不可能獨立評估互相競爭的範式。不止一個邏輯合理的結構可以描繪出一個可用的這個世界的畫像，但沒有共同的基礎，使得坑對坑，理論對理論。兩者都不能作為判斷對方的標準，所以沒有明確的方法來衡量科學進步。
現代時期的開始代表了歐洲文藝復興的結束。確切的時間點會依據各個領域的界定而有所不同，比如說，一個歷史學家可能會將現代的開始放在1650年，而一個音樂家則可能會把時間放在音樂的浪漫時期結束之後，也就是大約1900年。當代史學者習慣把一戰爆發，作為近代的終結、現代的開端。同樣地，依據各個領域的不同觀點，現代時期可能會被界定為一直延伸到我們現在所處的時間，或者也有可能被認為結束於後現代主義的開始，可能在1960年代到1980年代初期之間的任何一點。如果是將現代定義為在後現代之前的話，那麼它可能特別指涉了現代主義。有的觀點則認為，後現代主義只不過是現代主義本身最晚一個時期的發展而已。
科學與非科學的區分被稱為劃界問題。例如，精神分析應該被認為是科學嗎？所謂的「創世科學」、膨脹的多重宇宙假說、宏觀經濟學是科學嗎？卡爾·波普爾稱這是科學哲學中的核心問題。然而，對於該問題，沒有一種統一的說法贏得了哲學家普遍的接受，有些人甚至認為此問題無法解決或沒有意義。早期，邏輯實證主義者嘗試將科學建立在觀測之上；相應的，非科學則是非觀測的，因此毫無意義。波普爾認為，科學的核心屬性是可證偽性。也就是說，每一個真正科學的說法是有可能被證明是錯誤的。偽裝成科學，試圖得到本來沒有能夠實現的合法性，這樣的一個領域，就被稱為偽科學、邊緣科學，或垃圾科學。物理學家理察·費曼提出了「草包族科學」一詞：研究人員認為他們正在做科學，因為他們的活動具有科學的外表；但實際上他們缺乏「那種徹底的誠實」，讓他們的成果進行嚴格的評估。各類商業廣告宣傳，從炒作到欺詐，都可能屬於這些類別。
化學元素中最輕的兩個元素分別是氫和氦，都是在宇宙形成的前20分鐘由太初核合成所產生的，一開始的質量比率為3:1，當時也產生了痕量的鋰及鈹。幾乎其他自然存在的元素都是經由自然的核合成而產生的。地球上有少量的新元素是由核生成反應產生，或是宇宙生成反應所產生。地球上的新元素也都可能是放射性的衰變產物，衰變過程是一些放射性過程，例如阿爾法衰變、貝他衰變、自發裂變、簇衰變等，也有些較少見的衰變過程。在自然界存在的94種化學元素中，原子序1至82的元素幾乎有至少一個穩定同位素。對於某一個同位素，若始終沒有觀測到它的核衰變反應，即視為穩定同位素。原子序83至94的元素是放射性同位素，其中所有的同位素都有核衰變反應。其中有些元素，例如原子序83的鉍、原子序90的釷及原子序92的鈾有一個或多個半衰期很長的同位素，因此目前的同位素有可能是在太陽系形成之前，恆星核合成時產生的重金屬。鉍209的阿爾法衰變半衰期超過1.9×1019年，是目前估期宇宙壽命的十億倍，是自然存在元素中，半衰期最長的元素，幾乎可以視為是穩定同位素。超重元素其核衰變的半衰期非常短，因此不可能於自然界穩定存在，屬於人工合成元素。