After seeing the experimental results, he rethought his theoretical assumptions.

rethought 是动词 rethink 的过去式形式。rethink 由前缀 re-（表示"重新"）和动词 think（思考）组成，意思是"重新思考、重新考虑"。rethought 在这里表示"重新考虑过"的动作。