Ιστορία της επιστήμης

H ιστορία της επιστήμης είναι η καταγραφή και μελέτη της αναπτύξεως της επιστήμης και των επιστημονικών γνώσεων, τόσο στις φυσικές επιστήμες, όσο και στις κοινωνικές, από τις απαρχές της ιστορίας της ανθρωπότητας μέχρι σήμερα.

Μέχρι και μετά την Αναγέννηση, οι άνθρωποι που ερευνούσαν τη φύση αυτοαποκαλούνταν «φυσικοί φιλόσοφοι». Εμπειρικές διερευνήσεις του φυσικού κόσμου έχουν περιγραφεί από την κλασική αρχαιότητα (π.χ. από τον Θαλή και τον Αριστοτέλη), ενώ η νεότερη επιστημονική μέθοδος υπάρχει από ήδη από τον Μεσαίωνα (π.χ. από τους Αλχαζέν και Ρογήρο Βάκωνα). Η νεότερη επιστήμη ωστόσο άρχισε να αναπτύσσεται με τη λεγόμενη επιστημονική επανάσταση του 16ου και του 17ου αιώνα στην Ευρώπη. Κατά παράδοση οι ιστορικοί της επιστήμης ορίζουν την έννοια της επιστήμης με αρκετή ευρύτητα, ώστε να περικλείει και τις πρώτες παρατηρήσεις του φυσικού κόσμου και τα ερωτήματα που αυτές δημιούργησαν.

Από τον 18ο αιώνα μέχρι τα τέλη του 20ού η ιστορία της επιστήμης, ιδίως της φυσικής και των βιολογικών επιστημών, παρουσιαζόταν συχνά με μία «αφήγηση» προόδου, στην οποία αληθινές θεωρίες αντικαθιστούσαν ψευδείς αντιλήψεις. Κάποιες πιο πρόσφατες απόψεις για την ιστορία της επιστήμης, όπως αυτές του Τόμας Κουν, τείνουν να την παρουσιάζουν με διαφορετικούς όρους, όπως η προσέγγιση με τα ανταγωνιστικά «παραδείγματα» (= υποδείγματα), ή με τα εννοιολογικά συστήματα σε ένα ευρύτερο πλαίσιο, που περιέχει διανοητικά, πολιτιστικά, οικονομικά και πολιτικά ζητήματα εξωτερικά της επιστήμης.

Η επιστήμη στους αρχαίους πολιτισμούς

Στους προϊστορικούς χρόνους, η συμβουλή και η γνώση μεταδίδονταν από γενιά σε γενιά με την προφορική παράδοση. Για παράδειγμα, η καλλιέργεια του καλαμποκιού έχει χρονολογηθεί στο 7000 π.Χ. στο νότιο Μεξικό, σαφώς πριν την εφεύρεση κάποιου συστήματος γραφής.. Παρόμοια, υπάρχουν αρχαιολογικές ενδείξεις για την ανάπτυξη αστρονομικών γνώσεων στις κοινωνίες προ της γραφής. Η ανάπτυξη της γραφής κατέστησε δυνατή την αποθήκευση των γνώσεων και τη μετάδοσή τους από γενιά σε γενιά με πολύ μεγαλύτερη πιστότητα.

Πολλοί αρχαίοι πολιτισμοί συνέλεγαν αστρονομικές πληροφορίες με συστηματικό τρόπο από απλές παρατηρήσεις. Αν και δεν γνώριζαν την πραγματική φύση των πλανητών και των αστέρων, πρότειναν πολλές θεωρητικές εξηγήσεις. Βασικά δεδομένα της ανθρώπινης φυσιολογίας ήταν γνωστά σε κάποιες περιοχές, ενώ η αλχημεία εξασκείτο σε αρκετούς αρχαίους πολιτισμούς. Εξίσου εκτεταμένες παρατηρήσεις της μακροσκοπικής χλωρίδας και πανίδας γίνονταν επίσης από τους αρχαίους πολιτισμούς.

Αρχαία Αίγυπτος

Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι σημείωσαν αξιόλογες προόδους στην αστρονομία, στα μαθηματικά και στην ιατρική. Η ανάπτυξη της γεωμετρίας ήταν μια απαραίτητη ανάπτυξη της τέχνης του επανακαθορισμού των αγροτεμαχίων μετά την ετήσια πλημμύρα του Νείλου. Το ορθογώνιο τρίγωνο με πλευρές 3,4 και 5, όπως και άλλα θέματα στη γεωμετρία, εφαρμόσθηκαν για το κτίσιμο ορθογώνιων δομών. Η Αίγυπτος ήταν επίσης ένα κέντρο αλχημικών ερευνών. Ο Πάπυρος Έντγουιν Σμιθ είναι ένα από τα αρχαιότερα σωζόμενα ιατρικά κείμενα, και ίσως το πρώτο στο οποίο επιχειρείται η περιγραφή και ανάλυση του ανθρώπινου εγκεφάλου: μπορεί να θεωρηθεί ως η απαρχή της νευροεπιστήμης. Ωστόσο, παρά το ότι η αρχαία αιγυπτιακή ιατρική είχε κάποιες αποτελεσματικές πρακτικές, είχε επίσης και άχρηστες ή και επιβλαβείς πρακτικές. Οι ιστορικοί της ιατρικής πιστεύουν ότι π.χ. η αρχαία αιγυπτιακή φαρμακολογία ήταν στο μεγαλύτερο μέρος της αναποτελεσματική. Εφάρμοζε πάντως τα ακόλουθα στάδια ως προς την αντιμετώπιση των ασθενειών: εξέταση-διάγνωση-θεραπεία-πρόγνωση, που αντανακλούν τη βασική εμπειρική μέθοδο της επιστήμης και σύμφωνα με τον G.E.R. Lloyd διεδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη αυτής. Ο Πάπυρος Έμπερς (περ. 1550 π.Χ.) περιέχει επίσης στοιχεία του παραδοσιακού εμπειρισμού.

Αρχαία Μέση Ανατολή

Πήλινη πινακίδα από τη Μεσοποταμία που φέρει κείμενο στη σφηνοειδή γραφή (492 π.Χ.).

Από την εποχή των Σουμερίων, περίπου 3500 χρόνια π.Χ., οι λαοί της Μεσοποταμίας άρχισαν να καταγράφουν κάποιες παρατηρήσεις του κόσμου με αριθμητικά δεδομένα. Αλλά οι παρατηρήσεις και οι μετρήσεις τους φαίνεται ότι γίνονταν για σκοπούς διαφορετικούς από τον προσδιορισμό επιστημονικών νόμων. Μια καθαρή καταγραφή του Πυθαγόρειου θεωρήματος έχει χρονολογηθεί στον 18ο αιώνα π.Χ.. Η σφηνοειδής πινακίδα Plimpton 322 φέρει μερικές Πυθαγόρειες τριάδες (3,4,5 ή 5,12,13, κλπ.) χρονολογούμενες περί το 1900 π.Χ., πολλούς αιώνες πριν από τη γέννηση του Πυθαγόρα, αλλά όχι μια γενική διατύπωση του Πυθαγόρειου θεωρήματος.

Ως προς τη βαβυλωνιακή αστρονομία, καταγραφές των κινήσεων των αστέρων, των πλανητών και της Σελήνης σώζονται πάνω σε χιλιάδες πήλινες πινακίδες. Ακόμα και σήμερα, αστρονομικές περίοδοι που ανακαλύφθηκαν από Μεσοποτάμιους «πρωτο-επιστήμονες» (όπως θα μπορούσαν να χαρακτηρισθούν) χρησιμοποιούνται ευρύτατα στα ημερολόγια του δυτικού κόσμου, όπως το ηλιακό έτος και ο συνοδικός μήνας. Με τη χρήση αυτών των δεδομένων, ανέπτυξαν αριθμητικές μεθόδους για να υπολογίζουν το μεταβαλλόμενο μήκος της νύκτας ή της ημέρας κατά τη διάρκεια του έτους, και για να προβλέπουν τις εμφανίσεις και τις εξαφανίσεις της Σελήνης και των πλανητών, αλλά και τις εκλείψεις Ηλίου και Σελήνης. Ελάχιστα ονόματα αστρονόμων είναι γνωστά, όπως αυτό του Κιντινού, ενός Χαλδαίου αστρονόμου και μαθηματικού. Η τιμή που προσδιόρισε ο Κιντινού για τη διάρκεια του ηλιακού έτους χρησιμοποιείται στα σημερινά ημερολόγια. Η βαβυλωνιακή αστρονομία, σύμφωνα με τον ιστορικό A. Aaboe, ήταν «η πρώτη και πολύ επιτυχημένη απόπειρα στην εφαρμογή μιας επεξεργασμένης μαθηματικής περιγραφής για τα αστρονομικά φαινόμενα. Το σύνολο των μεταγενέστερων μορφών της επιστημονικής αστρονομίας, στον ελληνιστικό κόσμο, στην Ινδία, στον αραβικό κόσμο και στη Δύση (αν όχι και όλο το μετέπειτα έργο στις ακριβείς επιστήμες) εξαρτώνται από τη βαβυλωνιακή αστρονομία κατά αποφασιστικό και θεμελιώδη τρόπο.»

Ελληνορωμαϊκός κόσμος

Η Ακαδημία του Πλάτωνα. Ψηφιδωτό του 1ου αιώνα από την Πομπηία.

Στην κλασική αρχαιότητα το ερώτημα για τη λειτουργία του Σύμπαντος αφορούσε τόσο διερευνήσεις με πρακτικό σκοπό, όπως η καθιέρωση ενός αξιόπιστου ημερολογίου ή η εύρεση θεραπείας για ασθένειες, όσο και αφηρημένες ιδέες που έγιναν γνωστές ως φυσική φιλοσοφία. Οι άνθρωποι της αρχαιότητας που θεωρούνται ως οι πρώτοι επιστήμονες θα έβλεπαν τους εαυτούς τους είτε ως φυσικούς φιλοσόφους, είτε ως απλώς ασκούντες ένα επάγγελμα δεξιοτήτων (π.χ. ιατροί), είτε ως ακολούθους μιας θρησκευτικής παραδόσεως (π.χ. οι θεραπευτές των Ασκληπιείων).

Οι πρώτοι Έλληνες φιλόσοφοι, γνωστοί ως προσωκρατικοί φιλόσοφοι πρότειναν διαφορετικές ο καθένας απαντήσεις στο ερώτημα που βρίσκεται στους μύθους όλων των αρχαίων λαών: «Πώς δημιουργήθηκε ο γεμάτος τάξη κόσμος (Σύμπαν) μέσα στον οποίο ζούμε;» Ο προσωκρατικός φιλόσοφος Θαλής (640-546 π.Χ.), που αποκλήθηκε και «πατέρας της επιστήμης», υπήρξε ο πρώτος που πρότεινε μη υπερφυσικές εξηγήσεις για τα φυσικά φαινόμενα. Π.χ. ότι οι σεισμοί προκαλούνται από τη διαταραχή των νερών πάνω στα οποία (πίστευε ότι) επέπλεε η ξηρά, και όχι από τον θεό Ποσειδώνα. Ο μαθητής του Θαλή Πυθαγόρας ο Σάμιος ίδρυσε την πυθαγόρεια σχολή, με χαρακτηριστικό την έρευνα στα μαθηματικά χωρίς πρακτικές εφαρμόγές, και ήταν ο πρώτος που υπεστήριξε ότι η Γη είχε σφαιρικό σχήμα. Ο Λεύκιππος (5ος αι. π.Χ.) εισήγαγε την ατομική θεωρία, κατά την οποία όλη η ύλη αποτελείται από αδιαίρετες και άφθαρτες μονάδες, τα άτομα. Αυτή η θεωρία επεκτάθηκε από τον γνωστότερο μαθητή του, τον Δημόκριτο, και αργότερα από τον Επίκουρο.

Στη συνέχεια, ο Πλάτων και ο μαθητής του Αριστοτέλης έδωσαν τις πρώτες συστηματικές σωζόμενες συζητήσεις θεμάτων φυσικής φιλοσοφίας, που συνεισέφεραν πολύ στη διαμόρφωση του χαρακτήρα των μεταγενέστερων ερευνών της φύσεως. Η ανάπτυξη του παραγωγικού συλλγισμού από αυτούς είχε ιδιαίτερα μεγάλη σημασία και χρησιμότητα για τις μετέπειτα επιστημονικές αναζητήσεις απαντήσεων. Το 387 π.Χ. ο Πλάτων ίδρυσε την «Ακαδημία», σχολή της οποίας το έμβλημα ήταν «Κανένας χωρίς γνώση της γεωμετρίας να μην εισέρχεται εδώ», και η οποία μόρφωσε πολλούς αξιόλογους φιλοσόφους. Ο Αριστοτέλης ιδιαιτέρως εισήγαγε τον εμπειρισμό και την αρχή ότι παγκόσμιες αλήθειες μπορούν να γίνουν γνωστές στον άνθρωπο δια των παρατήρήσεων και της επαγωγής, θέτοντας έτσι τα θεμέλια της επιστημονικής μεθόδου. Συνέγραψε επίσης πλήθος συγγραμμάτων. Τα πολλά κείμενά του με θέματα βιολογίας εστιάζουν στην αιτιολογία και στην ποικιλομορφία της ζωής. Ο Αριστοτέλης κατέγραψε πάρα πολλές παρατηρήσεις του φυσικού κόσμου, ιδίως τις συνήθειες και τις ιδιότητες των ζώων και των φυτών, ταξινόμησε περισσότερα από 540 είδη ζώων, ενώ ανέταμε τουλάχιστον 50. Τα έργα του Αριστοτέλη επέδρασαν βαθιά και καθοριστικά στις μετέπειτα σπουδές και μελέτες στον ισλαμικό και ευρωπαϊκό πολιτισμό, παρά το ότι τελικώς τα περισσότερα ξεπεράστηκαν μετά την Επιστημονική επανάσταση.

Ο Αρχιμήδης μεταχειρίσθηκε τη μέθοδο της εξάντλησης για να προσεγγίσει την τιμή του π.

Η σημαντική κληρονομιά αυτής της περιόδου περιλαμβάνει:

• ουσιώδεις προόδους στην καθαρή γνώση, ιδίως στην ανατομία, στη ζωολογία, τη βοτανική, την ορυκτολογία, τη γεωγραφία, τα μαθηματικά και την αστρονομία
• μια συνειδητοποίηση της σημασίας ορισμένων επιστημονικών προβλημάτων, ιδίως όσων σχετίζονται με τη μεταβολή στη φύση και στα αίτιά της
• μια αναγνώριση της μεθοδολογικής σημασίας της εφαρμογής των μαθηματικών στη μελέτη των φυσικών φαινομένων και της εμπειρικής έρευνας.

Κατά την Ελληνιστική εποχή οι μελετητές εφάρμοσαν συχνά τις αρχές που είχαν αναπτυχθεί από την προγενέστερη ελληνική σκέψη: η εφαρμογή των μαθηματικών και της σκόπιμης εμπειρικής έρευνας στις επιστημονικές τους αναζητήσεις. Καθαρές, αδιάσπαστες γραμμές επιδράσεων οδηγούν από τους κλασικούς αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους και τους ερευνητές της ελληνιστικής εποχής στους μουσουλμάνους μεσαιωνικούς φιλοσόφους και επιστήμονες, και μετά στην ευρωπαϊκή Αναγέννηση και τον Διαφωτισμό, μέχρι και στη σύγχρονη αυτονομημένη επιστήμη.

Ούτε η ευφυΐα, ούτε η διατύπωση ερωτημάτων άρχισαν με τους αρχαίους Έλληνες αλλά η Σωκρατική μέθοδος συνετέλεσε, μαζί με την ιδέα των πλατωνικών ιδεών και των μορφών, στην επίτευξη μεγάλων προόδων στη γεωμετρία, στη λογική και στις φυσικές επιστήμες. Σύμφωνα με τον Μπέντζαμιν Φάρινγκτον, καθηγητή των κλασικών σπουδών:

«Οι άνθρωποι είχαν βάρος επί χιλιάδες χρόνια προτού ο Αρχιμήδης διατυπώσει τους νόμους της ισορροπίας. Θα πρέπει να υπήρχε πρακτική και διαισθητική γνώση των αρχών που υπεισέρχονται. Εκείνο που επιτέλεσε ο Αρχιμήδης ήταν να ξεχωρίσει τις θεωρητικές συνέπειες αυτής της πρακτικής γνώσεως και να παρουσιάσει το προκύπτον γνωσιακό σώμα ως ένα λογικώς συνεπές σύστημα.»

και:

«Με κατάπληξη βρίσκουμε [διαβάζοντας τα αρχαιοελληνικά έργα] τον εαυτό μας στο κατώφλι της σύγχρονης επιστήμης. Ούτε θα πρέπει να υποτεθεί ότι με κάποιο μεταφραστικό τέχνασμα τα αποσπάσματα δόθηκε ένας αέρας σύγχρονης γραφής. Καθόλου. Το λεξιλόγιο αυτών των κειμένων και το ύφος τους αποτελούν την πηγή από την οποία το δικό μας λεξιλόγιο και ύφος έχουν εκπηγάσει.»

Σχεδιάγραμμα του Μηχανισμού των Αντικυθήρων (150-100 π.Χ.).

Οκταεδρικό σχήμα ενός διαμαντιού

Ο αστρονόμος Αρίσταρχος ο Σάμιος υπήρξε ο πρώτος άνθρωπος που γνωρίζουμε ότι πρότεινε ένα ηλιοκεντρικό μοντέλο του Ηλιακού Συστήματος, ενώ ο γεωγράφος Ερατοσθένης ο Κυρηναίος υπολόγισε με ακρίβεια την περιφέρεια της Γης. Ο Ίππαρχος (190 –120 π.Χ.) συνέταξε τον πρώτο συστηματικό αστρικό κατάλογο. Το επίπεδο των επιτευγμάτων της ελληνιστικής αστρονομίας και μηχανικής καταδεικνύεται με εντυπωσιακό τρόπο από την ύπαρξη του Μηχανισμού των Αντικυθήρων (150-100 π.Χ.), ενός αναλογικού υπολογιστή για την εύρεση των θέσεων των πλανητών. Τεχνολογικές διατάξεις παρόμοιας πολυπλοκότητας δεν επανεμφανίσθηκαν μέχρι τον 14ο αιώνα, οπότε μηχανικά αστρονομικά ρολόγια εμφανίσθηκαν στην Ευρώπη.

Στην ιατρική, ο Ιπποκράτης (460-377 π.Χ.) και οι ακόλουθοί του ήταν οι πρώτοι που περιέγραψαν πολλές ασθένειες και ιατρικές καταστάσεις, ενώ συνέταξαν τον «Όρκο του Ιπποκράτη» για τους ιατρούς, ακόμα σε χρήση σήμερα. Ο Ηρόφιλος (335-280 π.Χ.) υπήρξε ο πρώτος που βασίσε τα συμπεράσματά του στην ανατομή του ανθρώπινου σώματος και που περιέγραψε το νευρικό σύστημα. Ο Γαληνός (129-200 μ.Χ.) διεξήγαγε πολλές τολμηρές εγχειρήσεις (μεταξύ των οποίων εγχειρήσεις στον εγκέφαλο και στα μάτια), που δεν επιχειρήθηκαν ξανά πριν περάσουν σχεδόν 18 αιώνες.

Ένα από τα αρχαιότερα σωζόμενα αποσπάσματα των Στοιχείων του Ευκλείδη (περ. 100 μ.Χ.)

Στην ελληνιστική Αίγυπτο των Πτολεμαίων, ο μαθηματικός Ευκλείδης έθεσε τις βάσεις της μαθηματικής αυστηρότητας και εισήγαγε τις βασικές έννοιες του ορισμού, του αξιώματος, του θεωρήματος και της μαθηματικής αποδείξεως, που μεταχειρίζονται και σήμερα όλοι οι μαθηματικοί, στο έργο του Στοιχεία, το οποίο θεωρείται το επιστημονικό διδακτικό σύγγραμμα με τη μεγαλύτερη επίδραση που γράφτηκε ποτέ. Ο Αρχιμήδης, θεωρούμενος ως ένας από τους μεγαλύτερους μαθηματικούς που έζησαν ποτέ, πιστώνεται με τη χρήση της «μεθόδου της εξαντλήσεως» για τον υπολογισμό του εμβαδού κάτω από ένα τόξο παραβολής με την άθροιση μιας άπειρης σειράς. Επίσης, έδωσε μια αρκετά ακριβή προσέγγιση του π. Στη φυσική, ο Αρχιμήδης έθεσε τα θεμέλια της υδροστατικής και της στατικής, ενώ ερμήνευσε την αρχή του μοχλού.

Ο Θεόφραστος έγραψε κάποιες από τις αρχαιότερες περιγραφές φυτών και ζώων, καθιερώνοντας την πρώτη τους ταξινόμηση, ενώ διέκρινε τα ορυκτά με βάση τις ιδιότητές τους, όπως τη σκληρότητα. Ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος συνέταξε μία από τις μεγαλύτερες εγκυκλοπαίδειες του φυσικού κόσμου το 77 μ.Χ.. Εκεί περιγράφει με ακρίβεια το οκταεδρικό σχήμα του διαμαντιού. Η αναγνώριση της σημασίας του σχήματος του κρυστάλλου αποτελεί πρόδρομο της σύγχρονης κρυσταλλογραφίας, ενώ η αναφορά πολλών άλλων ορυκτών προοιωνίζεται την ορυκτολογία. Ο Πλίνιος ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε ότι το ήλεκτρο είναι απολιθωμένο ρετσίνι από πεύκα, όταν είδε δείγματα με παγιδευμένα νεκρά έντομα στο εσωτερικό τους.

Η επιστήμη στον Μεσαίωνα

Με τη διαίρεση της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας και τις επιδρομές των βαρβάρων, η Δυτική Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία έχασε την επαφή με μεγάλο μέρος του παρελθόντος της. Στη Μέση Ανατολή η ελληνική φιλοσοφία αναγνωρίσθηκε από τον νέο, μουσουλμανικό αραβικό κόσμο και τον λεγόμενο Ισλαμικό Χρυσό Αιώνα, που κράτησε μέχρι τον 13ο αιώνα. Παράγοντες που συνέβαλαν σε αυτή την άνθηση ήταν: η χρήση μιας γενικής γλώσσας, της αραβικής, σε μεγάλη περιοχή και από διαφορετικούς λαούς, που επέτρεψε την επικοινωνία χωρίς μεταφραστές, και η πρόσβαση στα αρχαία ελληνικά έργα μέσω της Ανατολικής Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, που μαζί με τις ινδικές πηγές, έδωσε στους Μουσουλμάνους επιστήμονες μια γνωσιακή βάση πάνω στην οποία μπορούσαν να χτίσουν.

Ενώ η Βυζαντινή Αυτοκρατορία διατηρούσε κέντρα της μαθήσεως, όπως αυτά της Κωνσταντινούπολης και του Πόντου, η γνώση στη Δυτική Ευρώπη συγκεντρώθηκε στα μοναστήρια, μέχρι την ίδρυση των πρώτων μεσαιωνικών πανεπιστημίων τον 12ο και τον 13ο αιώνα. Το πρόγραμμα σπουδών αυτών των μοναστικών σχολών περιοριζόταν στη μελέτη των λιγοστών διαθέσιμων αρχαίων κειμένων και κάποιων νέων έργων σε πιο πρακτικά θέματα, όπως τα ιατρικά και τη μέτρηση του χρόνου.

Ο ισλαμικός κόσμος

Χειρόγραφο του Κανόνα της ιατρικής του Αβικέννα

Οι Μουσουλμάνοι επιστήμονες έδωσαν μεγαλύτερη έμφαση στο πείραμα από ό,τι οι αρχαίοι Έλληνες. Αυτό οδήγησε σε μία προαγωγή της επιστημονικής μεθόδου, αρχίζοντας με τα πειράματα του Αλχαζέν στην οπτική από το 1000 μ.Χ. περίπου, που αναφέρονται στο Βιβλίο της Οπτικής. Η σημαντικότερη εξέλιξη της επιστημονικής μεθόδου ήταν αυτή η χρήση πειραμάτων για την επιλογή μεταξύ θεωριών σε ένα γενικώς εμπειρικό πλαίσιο. Ο Ιμπν αλ-Χαϋθαμ (Αλχαζέν) θεωρείται ως ο πατέρας της οπτικής, ιδίως για την εμπειρική απόδειξη της αντιλήψεως του φωτός από τον άνθρωπο.

Στα μαθηματικά, ο Αλ-Χουαρίζμι έδωσε το όνομά του στην έννοια του αλγορίθμου, ενώ ο όρος άλγεβρα προέρχεται από το al-jabr, την αρχή του τίτλου ενός βιβλίου του. Οι λεγόμενοι αραβικοί αριθμοί (ψηφία) προήλθαν από την Ινδία, αλλά οι Μουσουλμάνοι μαθηματικοί βελτίωσαν το αριθμητικό σύστημα, εισάγοντας π.χ. τον συμβολισμό της υποδιαστολής για τα δεκαδικά ψηφία. Ο Αλ-Μπατάνι (εξελλ. Αλβατέγνιος, 850-929) συνεισέφερε στην αστρονομία και στα μαθηματικά, ενώ ο Αλ-Ραζί στη χημεία και στην ιατρική.

Στην αστρονομία ο Αλ-Μπατάνι βελτίωσε τις μετρήσεις του Ιππάρχου, που σώζονταν στην Αλμαγέστη, καθώς και την ακρίβεια στη μέτρηση της μεταπτώσεως του γήινου άξονα.

Οι Μουσουλμάνοι χημικοί και αλχημιστές είχαν σημαντικό ρόλο στη θεμελίωση της χημείας ως επιστήμης. Συγγραφείς όπως ο Γουίλ Ντυράν και ο Fielding H. Garrison τους θεωρούν ως τους ιδρυτές της χημείας. Ειδικότερα ο Τζαμπίρ ιμπν Χαγιάν «θεωρείται από πολλούς ως ο πατέρας της χημείας». Τα έργα των επιστημόνων του ισλαμικού κόσμου επηρέασαν τον Ρ. Βάκωνα (που εισήγαγε την εμπειρική μέθοδο στην Ευρώπη ισχυρά επηρεασμένος από την ανάγνωση περσικών συγγραμμάτων).

Ο Ιμπν Σινά, γνωστότερος ως Αβικέννας, θεωρείται ο Μουσουλμάνος φιλόσοφος που άσκησε τη μεγαλύτερη επίδραση. Δημιούργησε την επιστήμη της πειραματικής ιατρικής και υπήρξε ο πρώτος ιατρός που διεξήγαγε κλινικές δοκιμές. Τα δύο σημαντικότερα έργα του στην ιατρική είναι τα Kitāb al-shifāʾ («Βιβλίο της ιάσεως») και ο Κανόνας της ιατρικής, αμφότερα χρησιμοποιηθέντα ως τα κύρια ιατρικά εγχειρίδια στον ισλαμικό και ευρωπαϊκό χώρο μέχρι τα μέσα του 17ου αιώνα. Ο Αβικέννας ανεκάλυψε τη μεταδοτική φύση των μολυσματικών ασθενειών και εισήγαγε την κλινική φαρμακολογία. Μερικοί άλλοι κορυφαίοι Μουσουλμάνοι επιστήμονες ήταν οι Αλ-Φαράμπι, Αλ Ζαχράουι (πρωτοπόρος της χειρουργικής), ο Αλ Μπιρούνι (πρωτοπόρος της γεωδαισίας και της ανθρωπολογίας), ο Νασίρ αλ-Ντιν αλ-Τούσι και ο Ιμπν Χαλντούν (πρόδρομος της κοινωνιολογίας, της ιστοριογραφίας και της δημογραφίας).

Η ισλαμική επιστήμη παρήκμασε τον 12ο και τον 13ο αιώνα, πριν την Αναγέννηση στην Ευρώπη, εξαιτίας των εισβολών των Μογγόλων, που κατέστρεψαν βιβλιοθήκες, αστεροσκοπεία, νοσοκομεία και γενικώς τα κέντρα των μελετών και της μαθήσεως. Το τέλος του Ισλαμικού Χρυσού Αιώνα έρχεται με την καταστροφή του διανοητικού του κέντρου, της Βαγδάτης των Αββασιδών, το 1258.

Βυζάντιο και Δυτική Ευρώπη

Χάρτης των μεσαιωνικών πανεπιστημίων

Στην Ανατολική Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία η αρχαιοελληνική παιδεία διατηρήθηκε επιλεκτικά. Ο Πλάτων σε αντίθεση με τον Αριστοτέλη ήταν αρεστός και διδασκόταν κατά προτίμηση. Ο Χριστιανισμός οικειοποιήθηκε την αρχαία παιδεία, επειδή αποτελούσε ασφαλές μέσο για την αντιμετώπιση των αντιπάλων του. Κατά τον 8ο αιώνα ωστόσο αρχίζουν να διδάσκουν αριστοτελική φιλοσοφία, επειδή η Λογική του Αριστοτέλη ήταν χρήσιμη στους αγώνες που έκαναν οι εικονολάτρες. Περί το 850 μ.Χ. ο Λέων ο μαθηματικός αποκαθιστά την παράδοση ανώτερης κρατικής εκπαίδευσης, αλλά η θέση των θετικών επιστημών είναι περιορισμένη.

Στο Βυζάντιο αναφέρεται ότι τα μαθηματικά άνθισαν τον 5ο, τον 6ο, τον 9ο, τον 10ο, τον 13ο και τον 14ο αιώνα. Οι μαθηματικοί των πρώτων βυζαντινών χρόνων άκμασαν στην Αλεξάνδρεια. Επί Ιουστινιανού, όμως, εξαιτίας και της μεγάλης τότε οικοδομικής δραστηριότητας, το κέντρο βάρους μετατοπίστηκε στην Κωνσταντινούπολη.

Το Βυζάντιο παρέμενε πάντα πιο προηγμένο σε σχέση με τη Δύση στον τομέα των μαθηματικών. Οι Βυζαντινοί διδάσκαλοι φρόντισαν να διατηρήσουν και να μεταδώσουν τις γνώσεις που τους κληροδότησαν οι αρχαίοι Έλληνες, τις οποίες σε ορισμένες περιπτώσεις επαύξησαν σχολιάζοντας τα αρχαία κείμενα και κάνοντας εύστοχες παρατηρήσεις σε αυτά. Κατά την άποψη των ερευνητών, αν δεν υπήρχαν οι Βυζαντινοί αντιγραφείς, ίσως πολλά έργα κλασικών συγγραφέων να είχαν χαθεί με την καταστροφή της μεγάλης Αλεξανδρινής Βιβλιοθήκης.

Στην Κωνσταντινούπολη υπήρχε επί χίλια χρόνια το «Πανδιδακτήριο», ανάλογο των μεσαιωνικών πανεπιστημίων της δυτικής Ευρώπης. Οι μόνες πάντως θετικές επιστήμες που διδάσκονταν εκεί ήταν η αριθμητική-γεωμετρία και η αστρονομία. Λειτουργούσε ως ανεξάρτητο ίδρυμα και δεν διδασκόταν εκεί ούτε η θεολογία, η οποία διδασκόταν στην Πατριαρχική Σχολή.

Σημαντικές μορφές του Βυζαντίου που ασχολήθηκαν με επιστημονικά θέματα είναι, ενδεικτικά, ο αρχιτέκτονας του ναού της Αγίας Σοφίας και μαθηματικός Ανθέμιος ο Τραλλιανός (474-534), ο Ιωάννης ο Φιλόπονος (περ. 490 – περ. 570), που διετύπωσε ίσως για πρώτη φορά την έννοια της αδράνειας, ο Μιχαήλ Ψελλός (1018-1078), ο Θεόδωρος Μετοχίτης (1270-1332), ο Νικηφόρος Γρηγοράς (1295-1360), που ασχολήθηκε με την αστρονομία, και άλλοι, ενώ από την πρώιμη περίοδο θα μπορούσε να αναφερθεί ο Γρηγόριος Νύσσης ως Χριστιανός φυσικός φιλόσοφος, όπως και ο Μέγας Βασίλειος.

Ενδεικτικά στοιχεία της επιστημονικής δραστηριότητας άλλων βυζαντινών επιστημόνων είναι: η Σύνοψη περὶ μετρήσεως και μερισμοῦ της γῆς (γεωδαισία), του Ιωάννη Πεδιάσιμου (εποχή των Παλαιολόγων), στην οποία χρησιμοποιήθηκαν από τον συγγραφέα γραπτά του Ευκλείδη, του Ήρωνα του Αλεξανδρέα, και του Ήρωνα του Βυζαντίου, το Σύνταγμα των 4 μαθημάτων, ή Τετράβιβλος του Παχυμέρη (1300), η ¨Ψηφοφορία κατ' Ινδούς (για τα ινδικά αριθμητικά ψηφία) του Πλανούδη (1255-1305), η Λογιστικὴ ανωνύμου συγγραφέα του 15ου αἰ., η οποία είναι πιθανότατα η πρώτη εγκυκλοπαίδεια μαθηματικῶν, κ.ά..

Η Βυζαντινή ἐποχή φθάνει στο τέλος της με την απροσδόκητη άνθηση των γραμμάτων (και συνακόλουθα των επιστημών) που είναι γνωστή ως «Παλαιολόγεια Αναγέννηση». Γνωστή είναι η μορφή του Γεωργίου Πλήθωνος, ενώ το έργο του Χρυσοκόκκη δείχνει την όσμωση με τον ισλαμικό κόσμο, μέχρι και την ύστερη αυτή εποχή. Μεγάλος αριθμός ελληνικών χειρογράφων είχαν περάσει ή επρόκειτο να περάσουν στη Δύση, γεγονός που βοήθησε στην πνευματική αναγέννηση της Δυτικής Ευρώπης. Σύμφωνα με τους εκδότες H. Hunger και K. Vogel, στα αρχεία της Βιέννης υπάρχουν ακόμα πολλά ανέκδοτα προβλήματα των τελευταίων χρόνων της Βυζαντινής Αυτοκρατορίας.

Μία διανοητική αναζωογόνηση της Δυτικής Ευρώπης άρχισε με την ίδρυση των πρώτων πανεπιστημίων τον 12ο αιώνα. Η επαφή με τον ισλαμικό κόσμο δια της Ισπανίας και της Σικελίας, όπως και κατά τις Σταυροφορίες, έδωσε στους Ευρωπαίους πρόσβαση στα ελληνικά και τα αραβικά κείμενα. Συστάθηκαν μεταφραστικά προγράμματα από τον αρχιεπίσκοπο Ραϋμόνδο του Τολέδου (η Σχολή μεταφραστών των Τολέδου, που ενισχύθηκε κατόπιν από τον αστρονόμο βασιλιά Αλφόνσο τον Σοφό). Τα μεσαιωνικά πανεπιστήμια βοήθησαν επίσης στη μετάφραση και στη διάδοση αυτών των κειμένων, αλλά κυρίως δημιούργησαν μια νέα υποδομή, η οποία χρειαζόταν για να υπάρξουν επιστημονικές κοινότητες. Ενίσχυσαν επίσης τη μελέτη θεμάτων φυσικής ιστορίας

Από την άλλη πλευρά, οι δυτικοί άρχισαν να ταξιδεύουν όλο και πιο ανατολικά (με γνωστό παράδειγμα τον Μάρκο Πόλο) ως αποτέλεσμα της Pax Mongolica, κάτι που επέφερε αυξημένη γνωριμία με τον ινδικό και ακόμα και τον κινεζικό πολιτισμό, η οποία ενσωματώθηκε μέσα στην ευρωπαϊκή παράδοση. Κατά τον Μεσαίωνα σημειώθηκαν επίσης τεχνολογικές καινοτομίες, όπως η πτήση του Άιλμερ του Μαλμεσμπέρι και το μεταλλουργικό επίτευγμα της Κιστερκιανής υψικαμίνου στο Λάσκιλ της Αγγλίας.

Ανδριάντας του Ρ. Βάκωνος στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης

Στις αρχές του 13ου αιώνα υπήρχαν ήδη αρκετά ακριβείς λατινικές μεταφράσεις των κυριότερων σωζόμενων έργων όλων σχεδόν των διανοητικά σημαντικών αρχαίων συγγραφέων, επιτρέποντας τη μεταφορά επιστημονικών ιδεών μέσω των πανεπιστημίων και των μοναστηριών. Τότε η φυσική φιλοσοφία που τα κείμενα αυτά εμπεριείχαν άρχισε να επεκτείνεται από αξιοσημείωτους σχολαστικούς, όπως οι Ρόμπερτ Γκρόστεστ, Ρογήρος Βάκων, Αλβέρτος ο Μέγας και Ντανς Σκώτος. Ο Γκρόστεστ έδωσε έμφαση στα μαθηματικά ως τρόπο κατανοήσεως της φύσεως, ενώ ο Βάκων θαύμαζε την εμπειρική προσέγγιση, ιδίως στο Opus Majus του. Πολλοί μελετητές συμφωνούν με την άποψη του Πιερ Ντυέμ ότι ο Μεσαίωνας υπήρξε περίοδος σημαντικών επιστημονικών εξελίξεων.

Το πρώτο μισό του 14ου αιώνα η ποσότητα του επιστημονικού έργου αυξήθηκε, αλλά παρέμενε μέσα στο πλαίσιο των σχολαστικών, κυρίως με σχόλια στα επιστημονικά έργα του Αριστοτέλη. Ο Γουλιέλμος του Όκαμ εισήγαγε τη μεθοδολογική αρχή του «Ξυραφιού του Όκαμ: οι φυσικοί φιλόσοφοι δεν πρέπει να δέχονται επιπλέον υποθέσεις, π.χ. ότι μία ενδιάμεση «ευαίσθητη οντότητα» δεν είναι απαραίτητη για να μεταδοθεί η εικόνα ενός αντικειμένου στο μάτι μας. Σοφοί όπως ο Ζαν Μπουριντάν και ο Νικόλαος Ορέσμιος άρχισαν να επανερμηνεύουν στοιχεία της αριστοτέλειας μηχανικής. Ειδικότερα, ο Μπουριντάν ανέπτυξε τη θεωρία ότι η αδράνεια προκαλεί τη συνέχιση της κινήσεως των βλημάτων. Οι «Υπολογιστές της Οξφόρδης» άρχισαν να αναλύουν μαθηματικώς την κίνηση χωρίς να ασχολούνται με τα αίτιά της, θεμελιώνοντας έτσι τον κλάδο της κινηματικής.

Το 1348 ο Μαύρος θάνατος και άλλες εξοντωτικές καταστροφές έθεσαν τέλος στην προγενέστερη περίοδο φιλοσοφικών και επιστημονικών εξελίξεων. Ωστόσο, η διαθεσιμότητα και άλλων αρχαίων κειμένων αυξήθηκε κατά πολύ μετά την Άλωση της Κωνσταντινούπολης (1453), οπότε πολλοί σοφοί του Βυζαντίου αναζήτησαν καταφύγιο στην Ιταλία. Επιπλέον, η χρήση των κινητών τυπογραφικών στοιχείων και του χαρτιού (αμφότερα κινεζικές εφευρέσεις) επέφεραν τεράστιες διευκολύνσεις στη διάδοση των γνώσεων, καθώς τα βιβλία έγιναν κατά πολύ φθηνότερα (ως τότε κυριαρχούσαν τα χειρόγραφα). Αυτοί οι παράγοντες, καθώς και η εισαγωγή της άλγεβρας στη Δυτική Ευρώπη, έστρωσαν τον δρόμο για την επιστημονική επανάσταση.

Το άλμα της επιστήμης στην Ευρώπη

Ο Νεύτων ενέταξε την κλασική μηχανική στη φυσική.

Ο Γαλιλαίος θεωρείται ο πατέρας της νεότερης επιστήμης.

Η ανανέωση των γραμμάτων στην Ευρώπη, που άρχισε με τον σχολαστικισμό του 12ου αιώνα, γνώρισε αιφνίδιο τέλος με την επέλαση του Μαύρου θανάτου. Τη διαδέχθηκε η Αναγέννηση στην Ιταλία και στη Βόρεια Ευρώπη. Η δεύτερη ιδίως συνοδεύθηκε από μία μετατόπιση του κέντρου βάρους από την αριστοτέλεια φυσική φιλοσοφία προς τη χημεία και τις βιοεπιστήμες (βοτανική, ανατομία και ιατρική). Οι εξελίξεις αυτές λαβαίνουν χώρα σε μία περίοδο μεγάλης αναστατώσεως στην Ευρώπη: η προτεστανική Μεταρρύθμιση και η Ρωμαιοκαθολική Αντιμεταρρύθμιση, η ανακάλυψη της Αμερικής από τον Κολόμβο, η κατάλυση της Βυζαντινής Αυτοκρατορίας, όλα απετέλεσαν το προοίμιο μεγάλων κοινωνικών και πολιτικών αλλαγών. Δημιουργήθηκε έτσι ένα κατάλληλο νέο περιβάλλον, στο οποίο έγινε δυνατή η αμφισβήτηση του επιστημονικού δόγματος. Τα έργα των Πτολεμαίου και Γαληνού βρέθηκε ότι δεν συμφωνούσαν πάντοτε με τις παρατηρήσεις.

Η θέληση να αμφισβητηθούν οι παραδεκτές ως απόλυτες αλήθειες πραγματείες του Αριστοτέλη και η αναζήτηση νέων απαντήσεων είχε ως αποτέλεσμα μια εποχή μεγάλων προόδων στις επιστήμες, γνωστή σήμερα ως «επιστημονική επανάσταση». Οι περισσότεροι ιστορικοί της επιστήμης υποστηρίζουν παραδοσιακά ότι αυτή άρχισε το 1543, όταν τυπώθηκαν για πρώτη φορά τα βιβλία De humani corporis fabrica («Περί των λειτουργιών του ανθρωπίνου σώματος») του Ανδρέα Βεσάλιου και De Revolutionibus Orbium Coelestium του Νικολάου Κοπέρνικου. Το βιβλίο του Κοπέρνικου έγραφε ότι η Γη περιφερόταν γύρω από τον Ήλιο. Η περίοδος αυτή κορυφώθηκε με την έκδοση του έργου Philosophiae Naturalis Principia Mathematica το 1687 από τον Νεύτωνα.

Στο ενδιάμεσο διάστημα, κυριάρχησαν οι ανακαλύψεις του Γαλιλαίου, ιδίως η εφαρμογή του τηλεσκοπίου στην αστρονομία και οι μελέτες για την πτώση των σωμάτων. Ακόμα, σημαντικό υπήρξε το έργο των Τύχο Μπράχε, Κρίστιαν Χόυχενς, Γιοχάνες Κέπλερ, Λάιμπνιτς και Πασκάλ, όπως και των Έντμουντ Χάλλεϋ και Ρόμπερτ Χουκ. Στη φιλοσοφία ορόσημο στάθηκαν οι συνεισφορές του Καρτέσιου και του Φραγκίσκου Βάκωνος, όπως και του Τόμας Χομπς. Η επιστημονική μέθοδος αναπτύχθηκε περισσότερο και καλύτερα, ως ο σύγχρονος τρόπος σκέψεως, με την έμφαση στον πειραματισμό και στον ορθολογισμό, πάνω από παραδοσιακές θεωρήσεις.

Η εποχή του Διαφωτισμού

Ο Βόλτα επιδεικνύει το πρώτο ηλεκτρικό στοιχείο στον Ναπολέοντα το 1801.

Ο Διαφωτισμός ήταν μια ευρωπαϊκή υπόθεση. Ο 17ος αιώνας έφερε αποφασιστικά βήματα προς τη σύγχρονη επιστήμη, τα οποία επιταχύνθηκαν τον 18ο αιώνα. Με βάση τα έργα των Νεύτωνα, Καρτέσιου, Πασκάλ και Λάιμπνιτς, ο δρόμος είχε ανοιχθεί για την ανάπτυξη των νεότερων μαθηματικών, της φυσικής και της τεχνολογίας από τη γενιά των Βενιαμίν Φραγκλίνου (1706-1790), Λέοναρντ Όιλερ (1707-1783), Μιχαήλ Λομονόσοφ (1711-1765) και Jean le Rond d'Alembert (1717–1783). Η Εγκυκλοπαίδεια του Ντενί Ντιντερό, που εκδόθηκε μεταξύ των ετών 1751 και 1772, μετέφερε αυτή τη νέα εξέλιξη σε ένα ευρύτερο κοινό. Η επίδραση αυτής της διαδικασίας δεν περιορίσθηκε στις θετικές επιστήμες και στην τεχνολογία, αλλά απλώθηκε και στη φιλοσοφία (Ιμμάνουελ Καντ, Ντέιβιντ Χιουμ), τη θρησκεία (την αυξανόμενη επίδραση της επιστήμης πάνω στη θρησκεία), την κοινωνία και την πολιτική γενικότερα (Βολταίρος, Άνταμ Σμιθ). Η πρώιμη νεότερη περίοδος θεωρείται ως καρπός της ευρωπαϊκής Αναγεννήσεως.

Νεότερη επιστήμη

Η επιστημονική επανάσταση καθιέρωσε την επιστήμη ως πηγή για την αύξηση των γνώσεων. Κατά τον 19ο αιώνα η εξάσκηση της επιστήμης έγινε επάγγελμα και θεσμοθετήθηκε με τρόπους που υπάρχουν και σήμερα. Καθώς ο ρόλος των επιστημονικών γνώσεων στην κοινωνία μεγάλωνε, ενσωματώθηκε σε αρκετές λειτουργίες των νέων εθνικών κρατών.

Φυσικές επιστήμες

Φυσική

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν

Ο Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ

Η επιστημονική επανάσταση είναι ένα καλό σύνορο ανάμεσα στην αρχαία σκέψη και στην κλασική φυσική. Ο Κοπέρνικος ανέστησε το ηλιοκεντρικό μοντέλο του Αριστάρχου και το βήμα αυτό ακολουθήθηκε από το πρώτο γνωστό πρότυπο των πλανητικών κινήσεων, που διατυπώθηκε από τον Κέπλερ, ο οποίος πρότεινε ότι οι πλανήτες κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές, των οποίων τη μία εστία καταλαμβάνει ο Ήλιος. Ο Γαλιλαίος («πατέρας της νεότερης φυσικής») διεξήγε πειράματα για να επαληθεύσει φυσικές θεωρίες, ένα βασικό στοιχείο της επιστημονικής μεθόδου. Ο Γουίλιαμ Γκίλμπερτ πραγματοποίησε κάποια από τα πρώτα πειράματα ηλεκτρισμού και μαγνητισμού, μελετώντας το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Το 1687 ο Νεύτων εξέδωσε το Principia Mathematica, διατυπώνοντας δύο γενικές και επιτυχημένες φυσικές θεωρίες: τους νόμους κίνησης του Νεύτωνα, που θεμελίωσαν την κλασική μηχανική, και τον «Νόμο της παγκόσμιας έλξεως, που περιγράφει τη θεμελιώδη δύναμη της βαρύτητας.

Κατά το πρώτο μισό του 19ου αιώνα, ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός μελετήθηκαν από τους Φαραντέι, Ωμ και άλλους. Αυτές οι πειραματικές μελέτες οδήγησαν σύντομα στην ενοποίηση των δύο κατηγοριών φαινομένων σε μία ενιαία θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού, από τον Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ (Εξισώσεις Μάξγουελ).

Οι αρχές του 20ού αιώνα επέφεραν την αρχή μιας επαναστάσεως στη φυσική. Οι θεωρίες του Νεύτωνα αποδείχθηκαν λανθασμένες σε κάποιες περιπτώσεις. Αρχίζοντας από το 1900, οι Πλανκ, Αϊνστάιν, Νιλς Μπορ και ακόλουθοί τους ανέπτυξαν την κβαντική θεωρία για να εξηγήσουν διάφορα περίεργα πειραματικά αποτελέσματα, εισάγοντας διάκριτα ενεργειακά επίπεδα. Ενώ η θεωρία αυτή αναίρεσε τους νόμους της κινήσεως σε ατομικό επίπεδο, η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν (1915) απέδειξε ότι το σταθερό υπόβαθρο του χωροχρόνου, πάνω στο οποίο εδράζονταν τόσο η νευτώνεια μηχανική όσο και η νεαρή τότε ειδική θεωρία της σχετικότητας, δεν ήταν καθόλου σταθερό.

Η «ατομική βόμβα» σημείωσε την έναρξη της εποχής της «μεγάλης επιστήμης» στη φυσική.

Το 1925 οι Βέρνερ Χάιζενμπεργκ και Έρβιν Σρέντινγκερ διετύπωσαν την καθαυτό κβαντομηχανική, η οποία εξήγησε και συστηματοποίησε την πρώιμη κβαντική θεωρία. Η παρατήρηση του Έντγουιν Χαμπλ το 1929 ότι η ταχύτητα απομακρύνσεως των μακρινών γαλαξιών είναι ανάλογη των αποστάσεών τους, οδήγησε στη συνειδητοποίηση της διαστολής του Σύμπαντος και στην υποστήριξη της θεωρίας της Μεγάλης Αρχικής Εκρήξεως από τον Ζωρζ Λεμαίτρ.

Το 1938 οι Ότο Χαν και Φριτς Στράσμαν ανεκάλυψαν την πυρηνική σχάση, της οποίας θεωρητική ερμηνεία έδωσαν πρώτοι το 1939 η Λίζε Μάιτνερ κι ο Ότο Ρόμπερτ Φρις. Σημαντικές εφαρμογές της επιστήμης ανακαλύφθηκαν εξαιτίας του Β΄ Παγκόσμιου Πολέμου, που οδήγησαν στο ραντάρ και στην ανάπτυξη του πρώτου πυρηνικού όπλου, της «ατομικής βόμβας». Παρά το ότι η διαδικασία είχε αρχίσει με την εφεύρεση του κυκλότρου από τον Ε.Ο. Λώρενς τη δεκαετία του 1930, μεταπολεμικά η φυσική εισήλθε σε μία φάση την οποία οι ιστορικοί έχουν αποκαλέσει «μεγάλη επιστήμη»: απαιτούνται δηλαδή ογκώδη μηχανήματα και εγκαταστάσεις, καθώς και τεράστιοι προϋπολογισμοί προκειμένου να ελεγχθούν οι θεωρίες της και να κινηθεί σε νέα μέτωπα. Ο βασικός χρηματοδότης της επιστήμης έγινε έτσι το κράτος, και μάλιστα τα μεγάλα κράτη ή συνασπισμοί κρατών, τα οποία αναγνώρισαν ότι η υποστήριξη της «βασικής» έρευνας θα οδηγούσε συχνά σε νέες τεχνολογίες, χρήσιμες για στρατιωτικές και βιομηχανικές εφαρμογές. Σήμερα το μεγαλύτερο άλυτο θεωρητικό πρόβλημα είναι η ασυμβατότητα στις περιγραφές της γενικής θεωρίας της σχετικότητας και της κβαντομηχανικής.

Χημεία

Ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ

Η νεότερη χημεία ξεπρόβαλε από τις πρακτικές και θεωρίες της αλχημείας, της πρακτικής ιατρικής και της εξορύξεως. Μία αποφασιστική καμπή ήταν η διάκριση της χημείας από την αλχημεία, στο έργο του Ρόμπερτ Μπόιλ The Sceptical Chymist («Ο σκεπτικιστής χημικός», 1661). Εξίσου σημαντικά βήματα ήταν οι ακριβείς ζυγίσεις στα πειράματα των ιατρών χημικών και το ερευνητικό έργο του Αντουάν Λωράν Λαβουαζιέ (που αποκαλείται συχνά «πατέρας της χημείας») στο οξυγόνο και τον νόμο της διατηρήσεως της μάζας, που διέψευσαν τη θεωρία του φλογιστού. Η θεωρία ότι όλη η ύλη αποτελείται από άτομα, τα μικρότερα συστατικά της, που δεν μπορούν να διασπαστούν σε άλλα χωρίς να χαθούν οι βασικές φυσικοχημικές ιδιότητες του υλικού, προτάθηκε από τον Τζων Ντάλτον το 1803, αν και χρειάσθηκαν εκατό και πλέον χρόνια για να αποδειχθεί. Ο Ντάλτον διατύπωσε επίσης τον νόμο των σχέσεων των μαζών. Το 1869 ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ πρότεινε τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων.

Η σύνθεση της ουρίας από τον Φρήντριχ Βέλερ άνοιξε ένα νέο ερευνητικό πεδίο, την οργανική χημεία, και ως το τέλος του 19ου αιώνα οι επιστήμονες ήταν σε θέση να συνθέσουν εκατοντάδες οργανικές χημικές ενώσεις. Πριν την αρχή του 20ού αιώνα είχε αρχίσει η εξόρυξη πετρελαίου, και τον νέο αιώνα η συστηματική βιομηχανική παραγωγή διυλισμένων προϊόντων παρείχε ενέργεια και συνθετικές ύλες για ένδυση, ιατρικές εφαρμογές και καθημερινά αναλώσιμα είδη. Η εφαρμογή των μεθόδων της οργανικής χημείας στους ζωντανούς οργανισμούς είχε ως αποτέλεσμα τη θεμελίωση της «φυσιολογικής χημείας», πρόδρομο της βιοχημείας. Ο 20ός αιώνας είδε επίσης την ολοκληρωμένη σχέση μεταξύ φυσικής και χημείας, με τις χημικές ιδιότητες να ερμηνεύονται ως το αποτέλεσμα της ηλεκτρονιακής δομής των ατόμων και των μορίων. Το έργο του Λάινους Πόλινγκ The Nature of the Chemical Bond («Η φύση του χημικού δεσμού») εφάρμοσε τις αρχές της κβαντομηχανικής για να υπολογίσει τις γωνίες των χημικών δεσμών σε όλο και πιο πολύπλοκα μόρια. Το έργο του Πόλινγκ κορυφώθηκε με τη φυσική προτυποποίηση του DNA. Το ίδιο έτος, το Πείραμα Miller-Urey επέδειξε με προσομοίωση των αρχικών συνθηκών στη γήινη επιφάνεια, ότι τα βασικά συστατικά των πρωτεϊνών, τα απλά αμινοξέα, μπορούν να παραχθούν από ανόργανη ύλη.

Γεωλογία

Η γεωλογία, πολύ προτού διαμορφωθεί σε συνεκτική επιστήμη, υπήρχε ως ένα συνονθύλευμα από μεμονωμένες και ασύνδετες ιδέες για τα πετρώματα, τα ορυκτά και τις γεωμορφές. Το έργο του Θεοφράστου Περί λίθων παρέμεινε η αυθεντία επί χιλιάδες χρόνια: η ερμηνεία του για τα απολιθώματα ανατράπηκε μόλις τον 19ο αιώνα. Ο Κινέζος πολυεπιστήμονας Σεν Κούο (1031–1095) υπήρξε ο πρώτος που διετύπωσε υποθέσεις σχετικά με τον σχηματισμό της γεωμορφολογίας ενός τόπου. Βασισμένος στις παρατηρήσεις του απολιθωμάτων σε ένα βουνό εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά από τον ωκεανό, συμπέρανε ότι η ξηρα σχηματίσθηκε από τη διάβρωση των ορέων και από την απόθεση ιλύος.

Τεκτονική των πλακών: επέκταση του πυθμένα και μετατόπιση των ηπείρων στον Ατλαντικό Ωκεανό

Η γεωλογία δεν αναδομήθηκε συστηματικά κατά την επιστημονική επανάσταση, αλλά μεμονωμένες θεωρίες υπήρξαν σημαντικές συνεισφορές. Ο Ρόμπερτ Χουκ π.χ. διετύπωσε μια θεωρία για τους σεισμούς και ο Νικόλαος Στένο ανέπτυξε τη θεωρία της υπερθέσεως και υπεστήριξε ότι τα απολιθώματα αποτελούσαν τα υπολείμματα κάποτε ζωντανών οργανισμών. Με πρώτο τον Τόμας Burnet (Sacred Theory of the Earth, 1681), οι φυσικοί φιλόσοφοι άρχισαν να συζητούν την ιδέα πως η Γη είχε μεταβληθεί με την πάροδο των αιώνων.

Ο Τζέιμς Χάτον, πατέρας της νεότερης γεωλογίας

Η σύγχρονη γεωλογία, όπως και η χημεία, εξελίχθηκε βαθμιαία κατα τον 18ο και τις αρχές του 19ου αιώνα. Ο Μπενουά ντε Μεγιέ και ο Μπυφόν θεώρησαν ότι η Γη ήταν πολύ παλαιότερη από 6 χιλιάδες χρόνια, όπως υποστηριζόταν από τους ειδικούς της Βίβλου. Οι Ζαν-Ετιέν Γκετάρ και Νικολά Ντεμαρέ περπάτησαν την κεντρική Γαλλία και κατέγραψαν τις παρατηρήσεις τους σε μερικούς από τους πρώτους γεωλογικούς χάρτες στην ιστορία. Με τη βοήθεια χημικών πειραματισμών, φυσιοδίφες όπως ο Σκωτσέζος Τζων Γουόκερ, ο Σουηδός Τόρμπερν Μπέργκμαν και ο Γερμανός Άμπραχαμ Βέρνερ επινόησαν γενικά συστήματα ταξινομήσεως των πετρωμάτων και των ορυκτών, ένα συλλογικό επίτευγμα που μεταμόρφωσε τη γεωλογία μέχρι το 1800. Οι ίδιοι πρότειναν επίσης γενικευμένα ερμηνευτικά σχήματα για το παρελθόν της Γης, που οδήγησαν τους Τζέιμς Χάτον, Ζωρζ Κυβιέ και Αλεξάντρ Μπροννιάρ, ακολουθώντας τα βήματα του Στένο, να υποστηρίξουν ότι τα στρώματα των πετρωμάτων ήταν δυνατό να χρονολογηθούν από τα απολιθώματα που περιείχαν: Μία ιδέα που εφαρμόσθηκε για πρώτη φορά στα πετρώματα της Λεκάνης των Παρισίων. Η χρήση απολιθωμάτων-δεικτών κατέστη ισχυρό εργαλείο για τη σύνταξη γεωλογικών χαρτών, επειδή επέτρεπε στους γεωλόγους να συσχετίζουν τα πετρώματα σε μία τοποθεσία με τα πετρώματα παρόμοιας ηλικίας σε μία άλλη, μακρινή τοποθεσία. Κατά το πρώτο μισό του 19ου αιώνα, γεωλόγοι όπως οι Κάρολος Λάιελ, Άνταμ Σέτζγουικ και Ρόντερικ Μέρτσισον εφάρμοσαν τη νέα μέθοδο σε πετρώματα σε όλη την Ευρώπη και την ανατολική Βόρεια Αμερική.

Στα μέσα του 19ου αιώνα η εστίαση της γεωλογίας μετατοπίσθηκε από την περιγραφή και την ταξινόμηση σε προσπάθειες για κατανόηση του τρόπου με τον οποίο είχε μεταβληθεί η επιφάνεια της Γης. Οι πρώτες γενικές θεωρίες για τη γένεση των βουνών προτάθηκαν τότε, όπως και οι πρώτες σύγχρονες θεωρίες για τα αίτια των σεισμών και των ηφαιστείων. Ο Λουί Αγκασίζ και άλλοι κατέδειξαν την ύπαρξη εποχών των παγετώνων. Υποστηρίχθηκε επίσης ότι οι κοιλάδες των ποταμών σχηματίσθηκαν αργά από τους ποταμούς που τις διαρρέουν years. Μετά την ανακάλυψή της ραδιενέργειας, η ραδιομετρική χρονολόγηση αναπτύχθηκε τον 20ό αιώνα. Η θεωρία της μετατόπισης των ηπείρων που πρότεινε ο Άλφρεντ Βέγκενερ κοροϊδεύτηκε τις πρωτες δεκαετίες του αιώνα, αλλά η συσσώρευση νέων δεδομένων από το 1950 έως το 1970 οδήγησε στη θεωρία των τεκτονικών πλακών, η οποία μπορούσε να ερμηνεύσει τη μετατόπιση. Οι τεκτονικές πλάκες παρείχαν επίσης μια ενιαία εξήγηση για ποικίλα άλλα, φαινομενικώς ασύνδετα γεωλογικά φαινόμενα.

Ο εναγκαλισμός της θεωρίας των τεκτονικών πλακών από τους γεωλόγους έγινε μέρος της διευρύνσεως της επιστήμης τους, από τη μελέτη των πετρωμάτων στη μελέτη της Γης ως πλανητικού σώματος. Η διεύρυνση αυτή περιελάμβανε τις γεωφυσικές μελέτες του γήινου εσωτερικού, την ομαδοποίηση με την ωκεανογραφία και τη μετεωρολογία ως «γεωεπιστήμες», και συγκρίσεις της Γης με τους άλλους παρόμοιους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος.

Αστρονομία

Μετά τις ανακαλύψεις των αρχαίων Ελλήνων και τη μετάβαση στο ηλιοκεντρικό σύστημα, οι μεγαλύτερες πρόοδοι στην αστρονομία σημειώθηκαν χάρη στην κατασκευή όλο και πιο ισχυρών τηλεσκοπίων, όπως και στη βελτίωση των οπτικών οργάνων.

Η νεότερη εποχή προσέφερε την ανακάλυψη δύο μεγάλων πλανητών, του Ουρανού (το 1781) και του Ποσειδώνα (το 1846), καθώς και των αστεροειδών, αρχίζοντας από τον πλανήτη νάνο 1 Δήμητρα το 1801. Τον 20ό αιώνα ανακαλύφθηκε η δεύτερη ζώνη αστεροειδών, η Ζώνη του Κάιπερ, ενώ με την ανακάλυψη των αληθινών διαστάσεων των γαλαξιών συνειδητοποιήθηκε ότι το Σύμπαν είναι πολύ μεγαλύτερο από όσο πιστευόταν.

Νέες τεχνικές αναπτύχθηκαν από τον ύστερο 19ο αιώνα, δημιουργώντας τον κυρίαρχο σήμερα κλάδο της αστροφυσικής. Η φασματοσκοπία αποδείχθηκε ιδιαιτέρως χρήσιμη, δια της παρατηρήσεως των γραμμικών φασμάτων, η οποία μπορεί να προσδιορίσει τόσο τη χημική σύσταση σωμάτων που απέχουν δισεκατομμύρια έτη φωτός, αλλά και την ταχύτητα με την οποία αυτά μας πλησιάζουν ή απομακρύνονται. Χρήσιμες τεχνικές είναι επίσης η φωτομετρία και η πολωσιμετρία.

Οι Τζορτζ Γκάμοφ, Ραλφ Άλφερ και Ρόμπερτ Χέρμαν είχαν υπολογίσει ότι θα έπρεπε να υπάρχει ένα ίχνος από τη Μεγάλη Έκρηξη ως μία ακτινοβολία υποβάθρου που θα ήταν η ίδια σε όλο το Σύμπαν Πράγματι, το 1964 οι Άρνο Πενζίας και Ρόμπερτ Γούντροου Γουίλσον παρατήρησαν μία ισότροπη ακτινοβολία μικροκυμάτων η οποία αντιστοιχεί σε θερμοκρασία 3 K, γεγονός που επαλήθευσε τη θεωρητική πρόβλεψη. Η λεπτομέρής μελέτη της οδήγησε σήμερα τους επιστήμονες στην ακριβή εύρεση της ηλικίας του Σύμπαντος.

Η δεκαετία του 1960 ήταν πραγματικά εκπληκτική για την αστρονομία, αφού εκτός από την παραπάνω ανακάλυψη, που απέφερε Βραβεία Νόμπελ, ανακαλύφθηκαν επίσης οι κβάζαρ και οι πάλσαρ. Οι τελευταίοι ταυτοποιήθηκαν με τα θεωρητικώς προβλεπόμενα σώματα που είναι γνωστά ως αστέρες νετρονίων. Οι αστέρες νετρονίων, οι λευκοί νάνοι, και οι μαύρες τρύπες μπορούν να κατανοηθούν μόνο με τη χρήση θεωριών της φυσικής του 20ού αιώνα, και συγκεκριμένα της κβαντομηχανικής και της γενικής σχετικότητας. Η πυρηνική φυσική βοηθά επίσης στην ερμηνεία της. Τις τελευταίες δεκαετίες, με την έλευση της διαστημικής εποχής, οι αστρονόμοι άρχισαν να παρατηρούν και στις ακτίνες Χ, γ, υπέρυθρες και υπεριώδεις, ενώ είχε προηγηθεί η ραδιοαστρονομία.

Βιολογία, ιατρική και γενετική

Ημισυντηρητική αντιγραφή του DNA

Ο Γουίλιαμ Χάρβεϋ δημοσίευσε το De Motu Cordis το 1628, αποκαλύπτοντας τα συμπεράσματά του από τις εκτεταμένες μελέτες του επάνω στα κυκλοφοριακά συστήματα των σπονδυλωτών. Συνειδητοποίησε τον κεντρικό ρόλο της καρδιάς, των αρτηριών και των φλεβών στη διατήρηση της κινήσεως του άίματος σε ένα κύκλωμα, ενώ δεν μπόρεσε να βρει κάποια επιβεβαίωση των απόψεων του Γαληνού για θερμαντική και ψυκτική λειτουργία, που επικρατούσαν ως τότε.

Το 1673 δημοσιεύθηκαν οι παρατηρήσεις του Άντον φαν Λέβενχουκ με τους δικούς του φακούς, που ανακάλυψαν τον κόσμο των μικροσκοπικών οργανισμών.

Το 1847 ο Ούγγρος ιατρός Ιγκνάτς Σέμελβαϊς μείωσε εντυπωσιακά τα κρούσματα puerperal fever απαιτώντας απλώς οι μαιευτήρες να πλένουν τα χέρια τους πριν ξεγεννήσουν. Αυτή η εξέλιξη προηγήθηκε της θεωρίας germ theory of disease. Ωστόσο, το εύρημα του δεν εκτιμήθηκε από τους συγχρόνους του και γνώρισε γενική χρήση μόνο μετά τις ανακαλύψεις του Βρετανού χειρουργού Τζόζεφ Λίστερ, που το 1865 απέδειξε την αξία της αντισηψίας. Αλλά και τού Λίστερ η καινοτομία βασίστηκε στα σημαντικά ευρήματα του Γάλλου βιολόγου Λουί Παστέρ. Ο Παστέρ μπόρεσε να συνδέσει τα μικρόβια με ασθένειες, φέρνοντας επανάσταση στην ιατρική. Επινόησε επίσης μία από τις σημαντικότερες μεθόδους στην προληπτική ιατρική, όταν το 1880 παρασκεύασε ένα εμβόλιο κατά της λύσσας. Επιπλέον, εφεύρε τη διαδικασία που είναι γνωστή ως παστερίωση.

Πιθανώς η πλέον εξέχουσα, αμφιλεγόμενη και με τις ευρύτερες συνέπειες θεωρία της επιστήμης υπήρξε η θεωρία της εξέλιξης δια της φυσικής επιλογής του Βρετανού φυσιοδίφη Κάρολου Δαρβίνου, που εμφανίσθηκε για πρώτη φορά στο βιβλίο του Η καταγωγή των ειδών το 1859. Ο Δαρβίνος υποστήριξε ότι τα χαρακτηριστικά όλων των ζωντανών οργανισμών (και των ανθρώπων) διαμορφώθηκαν από φυσικές διαδικασίες από τη γένεση της ζωής μέχρι σήμερα. Η θεωρία του, με τη σημερινή της μορφή, επηρεάζει όλους σχεδόν τους κλάδους της βιολογίας. Επιπτώσεις της σε πεδία έξω από την καθαρή επιστήμη οδήγησαν σε αντίθεση και υποστήριξη από διαφορετικά μέρη της κοινωνίας, ενώ επηρέασε βαθιά την κατανόηση από το ευρύ κοινό της «θέσης του ανθρώπου στο Σύμπαν». Στις αρχές του 20ού αιώνα η μελέτη της κληρονομικότητας γνώρισε μεγάλη άνθηση μετά την ανάδειξη των νόμων της, που είχαν ανακαλυφθεί από τον Μοραβό μοναχό Γκρέγκορ Μέντελ το 1866. Οι νόμοι του Μέντελ έθεσαν τα θεμέλια της επιστήμης της γενετικής, που αποτελεί σήμερα μέγα πεδίο επιστημονικών και βιομηχανικών ερευνών. Το 1953 οι Τζέιμς Γουάτσον, Φράνσις Κρικ και Μωρίς Γουίλκινς ανεκάλυψαν τη βασική δομή του μορίου του DNA, του γενετικού υλικού της ζωής. Στα τέλη του 20ού αιώνα οι δυνατότητες της γενετικής μηχανικής φάνηκαν για πρώτη φορά στην πράξη, και μία μεγάλη διεθνής προσπάθεια άρχισε το 1990 για τη χαρτογράφηση ολόκληρου του γονιδιώματος του ανθρώπου (το Πρόγραμμα του Ανθρώπινου Γονιδιώματος).

Οικολογία

Η ανατολή της Γης πάνω από τη Σελήνη, φωτογραφία της αποστολής Απόλλων 8. Αυτή η εικόνα επεσήμανε το πεπερασμένο και εύθραυστο της Γης, και τα όρια των φυσικών της πόρων.

Ο κλάδος της οικολογίας αρχίζει με τη σύνθεση της δαρβινικής εξελίξεως με τη βιογεωγραφία του Αλεξάντερ φον Χούμπολτ, στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ού αιώνα. Εξίσου σημαντικές για την ανάπτυξή της ωστόσο υπήρξαν η μικροβιολογία και η εδαφολογία — ειδικότερα η έννοια του βιογεωχημικού κύκλου. Η λέξη «οικολογία» (Ökologie) δημιουργήθηκε από τον Ερνστ Χέκελ, του οποίου η ιδιαιτέρως ολιστική άποψη για τη φύση (και ειδικότερα για τη θεωρία του Δαρβίνου) υπήρξε σημαντική για την εξάπλωση της οικολογικής σκέψης. Κατά τη δεκαετία του 1930 ο Άρθουρ Τάνσλεϋ και άλλοι άρχισαν να αναπτύσσουν την οικολογία των οικοσυστημάτων, που συνδύασε την επιστήμη των εδαφών με τη φυσιολογία της ενέργειας και τις τεχνικές της βιολογίας πεδίου. Η ιστορία της οικολογίας μετά το 1950 συνδέθηκε όμως στενά με το περιβαλλοντικό κίνημαm. Ενδιαφέρουσα υπήρξε και η Θεωρία της Γαίας, που πρωτοδιατυπώθηκε κατά τη δεκαετία του 1960.

Κοινωνικές επιστήμες

Η επιτυχημένη χρήση της επιστημονικής μεθόδου στις φυσικές επιστήμες οδήγησε στην προσαρμοσμένη χρήση της ίδιας μεθοδολογίας για την καλύτερη κατανόηση των πολλών τομέων της ανθρώπινης προσπάθειας. Από αυτή την εξέλιξη αναπτύχθηκαν στη νεότερη εποχή οι κοινωνικές επιστήμες.

Πολιτική επιστήμη

Η πολιτική επιστήμη έχει ρίζες σε παλαιότερα γνωσιακά πεδία, όπως η πολιτική και ηθική φιλοσοφία, η πολιτική οικονομία, η ιστορία και άλλοι κλάδοι που ασχολούνται με προσδιορισμούς των «πώς πρέπει» να γίνουν τα πράγματα και την αναζήτηση των χαρακτηριστικών και των λειτουργιών της ιδανικής μορφής διακυβερνήσεως. Οι απαρχές της ίδιας της πολιτικής βρίσκονται στην προϊστορία. Σε κάθε ιστορική περίοδο και σχεδόν σε κάθε γεωγραφική περιοχή μπορούμε να βρούμε κάποιον διανοητή που μελετούσε θεωρητικά την πολιτική και συνέβαλε στην κατανόησή της.

Στον Δυτικό πολιτισμό η μελέτη της πολιτικής αρχίζει για πρώτη φορά στην αρχαία Ελλάδα. Οι προπάτορες της ευρωπαϊκής πολιτικής έχουν τις ρίζες τους ακόμα παλαιότερα από τον Πλάτωνα ή τον Αριστοτέλη, και συγκεκριμένα στα ομηρικά έπη και στα έργα των Ησιόδου, Θουκυδίδη, Ξενοφώντα και Ευριπίδη. Αργότερα ο Πλάτων ανέλυσε τα πολιτικά συστήματα, ξεχώρισε την ανάλυσή τους από τις ιστορικές και φιλολογικές μελέτες, και εφήρμοσε μία προσέγγιση που θα θεωρούσαμε πλησιέστερη προς τη φιλοσοφία. Ο Αριστοτέλης, παρομοίως, επεξέτεινε την πλατωνική ανάλυση συμπεριλαμβάνοντας την εμπειρική παρατήρηση.

Στην αρχαία Ινδία, μια πραγματεία περί δημόσιας διοικήσεως, οικονομικής πολιτικής και στρατιωτικής διοκητικής τέχνης αποδίδεται στους Καουτίλυα και Vishnugupta, που παραδοσιακά ταυτίζονται με τον Τσανάκυα (περ. 350–283 π.Χ.). Σε αυτό το έργο, ονόματι Arthaśāstra, οι συμπεριφορές και οι σχέσεις μεταξύ του λαού, του Βασιλιά, της πολιτείας, των επικεφαλής των κυβερνήσεων, των αυλικών, των εχθρών και εισβολέων, και των συνασπισμών αναλύονται και τεκμηριώνονται. Ο Roger Boesche περιγράφει την πραγματεία ως «ένα βιβλίο πολιτικού ρεαλισμού, που αναλύει τον τρόπο λειτουργίας του πολιτικού κόσμου και σπανίως το πώς θα έπρεπε αυτός να λειτουργεί, ένα βιβλίο που συχνά αποκαλύπτει σε έναν βασιλιά το ποια καλά υπολογισμένα και κάποτε απάνθρωπα μέτρα πρέπει να λάβει προκειμένου να διατηρήσει το κράτος και το κοινό καλό.»

Κατά τους αιώνες της κυριαρχίας της Ρώμης, διάσημοι ιστορικοί, όπως ο Πολύβιος, ο Τίτος Λίβιος και ο Πλούταρχος, κατέγραψαν την άνοδο της Ρωμαϊκής Δημοκρατίας, καθώς και την οργάνωση και τις ιστορίες άλλων εθνών, ενώ πολιτικοί όπως ο Ιούλιος Καίσαρ, ο Κικέρων και άλλοι παρείχαν παραδείγματα της πολιτικής της δημοκρατίας, της αυτοκρατορίας και των πολέμων της. Η μελέτη της πολιτικής εκείνη την εποχή ήταν προσανατολισμένη προς την κατανόηση της ιστορίας, των μεθόδων διακυβερνήσεως και της περιγραφής της λειτουργίας των κυβερνήσεων.

Με την πτώση της Δυτικής Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας προέκυψε ένα πιο ασαφές τοπίο για τις πολιτικές μελέτες. Η άνοδος των μονοθεϊστικών θρησκειών, και ιδιαίτερα στην Ευρώπη του Χριστιανισμού, έφερε στο φως ένα νέο πεδίο για την πολιτική και την πολιτική δράση. Κατά τον Μεσαίωνα, η μελέτη της πολιτικής γίνοταν από εκκλησιαστικούς παράγοντες και στις αυλές των ευγενών. Καθοριστικά έργα, όπως Η Πόλις του Θεού του Ιερού Αυγουστίνου, συνέθεσαν τις αρχαίες φιλοσοφίες και πολιτικές παραδόσεις με τα διδάγματα του Χριστιανισμού, επαναπροσδιορίζοντας τα όρια ανάμεσα στο τι ήταν θρησκευτικό και στο τι ήταν πολιτικό. Τα περισσότερα από τα πολιτικά ζητήματα ως προς τη σχέση μεταξύ Εκκλησίας και Κράτους δοκιμάστηκαν και ξεκαθαρίστηκαν εκείνη την περίοδο.

Στη Μέση Ανατολή, και αργότερα σε άλλες περιοχές του ισλαμικού κόσμου, έργα όπως το Ρουμπαγιάτ του Ομάρ Χαγιάμ και το Έπος των Βασιλέων του Φερντοσί παρέχουν στοιχεία πολιτικής αναλύσεως, ενώ οι αριστοτελιστές του Ισλάμ, όπως ο Αβικέννας και αργότερα ο Αβερρόης, συνέχισαν την αριστοτελική παράδοση της αναλύσεως και του εμπειρισμού, γράφοντας σχόλια πάνω στα έργα του Αριστοτέλη.

Κατά την ιταλική Αναγέννηση ο Νικολό Μακιαβέλι εδραίωσε την έμφαση που δίνει η σύγχρονη πολιτική επιστήμη στην εμπειρική παρατήρηση των πολιτικών θεσμών και προσώπων. Αργότερα, η επέκταση του θετικιστικού παραδείγματος κατά τον Διαφωτισμό προώθησε τη μελέτη της πολιτικής πέρα από δεοντολογικούς προσδιορισμούς. Ειδικότερα, η χρήση της στατιστικής για τη μελέτη των υπηκόων του κυρίαρχου κράτους εξελίχθηκε σήμερα, μεταξύ άλλων, και στις δημοσκοπήσεις της κοινής γνώμης.

Κατά τον 20ό αιώνα, η μελέτη της ιδεολογίας, της επιστήμης της συμπεριφοράς και των διεθνών σχέσεων οδήγησε στη δημιουργία πολλών κλάδων της πολιτικής επιστήμης, όπως είναι η θεωρία της ορθολογικής επιλογής, η μελέτη των εκλογικών συστημάτων, η χρήση της θεωρίας των παιγνίων, η πολιτική γεωγραφία και γεωπολιτική, η πολιτική ψυχολογία, η πολιτική κοινωνιολογία, η πολιτική οικονομία, η ανάλυση πολιτικής, η δημόσια διοίκηση, η συγκριτική πολιτική ανάλυση και οι μελέτες της ειρήνης και των συγκρούσεων.

Γλωσσολογία

Η ιστορική γλωσσολογία ξεπρόβαλε ως ανεξάρτητος κλάδος μελέτης στα τέλη του 18ου αιώνα. Ο Γουίλιαμ Τζόουνς πρότεινε ότι η Σανσκριτική γλώσσα, η περσική, η ελληνική, η λατινική, η γοτθική και οι κελτικές γλώσσες μοιράζονταν όλες τους μία κοινή βάση. Μία προσπάθεια να απογραφούν όλες οι γλώσσες του κόσμου έγινε σε όλο τον 19ο αιώνα και συνεχίσθηκε και τον 20ό. Η δημοσίευση του έργου του Φερντινάντ ντε Σωσσύρ Μάθημα γενικής γλωσσολογίας επέφερε την ανάπτυξη της περιγραφικής γλωσσολογίας. Αυτή, μαζί με το σχετιζόμενο κίνημα του στρουκτουραλισμού, εστίασε την προσοχή των γλωσσολόγων στο πώς μεταβάλλεται η κάθε γλώσσα με την πάροδο του χρόνου, αντί της απλής περιγραφής των διαφορών μεταξύ των γλωσσών. Ο Νόαμ Τσόμσκι διαφοροποίησε περαιτέρω τη γλωσσολογία αναπτύσσοντας την παραγωγική γραμματική κατά τη δεκαετία του 1950. Η προσπάθειά του βασίζεται σε ένα μαθηματικό μοντέλο της γλώσσας, το οποίο επιτρέπει την περιγραφή και την πρόβλεψη της σωστής συντάξεως. Πρόσθετες σύγχρονες ειδικότητες, όπως είναι η κοινωνιογλωσσολογία, η γνωσιακή γλωσσολογία και η υπολογιστική γλωσσολογία, έχουν δημιουργηθεί από τη συνεργασία μεταξύ της γλωσσολογίας και άλλων επιστημών.

Οικονομικά

Το μοντέλο της προσφοράς και της ζήτησης

Ο Άνταμ Σμιθ συνέγραψε το πρώτο έργο νεότερων οικονομικών (Ο Πλούτος των Εθνών)

Αν και στοιχεία οικιακής και γεωργικής οικονομίας βρίσκονται στον Οικονομικό του Ξενοφώντα, η βάση τηςκλασικής μακροοικονομικής θεωρίας εντοπίζεται στο έργο του Άνταμ Σμιθ Ο πλούτος των εθνών (1776). Ο Σμιθ επέκρινε τον μερκαντιλισμό, υπερασπιζόμενος ένα οικονομικό σύστημα ελεύθερου εμπορίου με καταμερισμό εργασίας. Εισήγαγε την ιδέα της «Αοράτου Χειρός» που ρυθμίζει αυτομάτως προς μέγιστο πλούτο της κοινωνίας τα οικονομικά συστήματα που αποτελούνται από φυσικά και νομικά πρόσωπα δρώντα με σκοπό μόνο το δικό τους συμφέρον. Ο Καρλ Μαρξ ανέπτυξε μία εναλλακτική οικονομική θεωρία, βασισμένη στη θεωρία της υπεραξίας, με βάση την οποία η αξία ενός αγαθού βασίζεται στην ποσότητα της εργασίας που απαιτείται για την παραγωγή του. Ο καπιταλισμός επομένως βασιζόταν σε εργοδότες που δεν πλήρωναν στους εργάτες τους την πλήρη αξία της εργασίας τους, προκειμένου να δημιουργείται κέρδος. Η «Αυστριακή σχολή» απάντησε στη μαρξιστική θεωρία βλέποντας την επιχειρηματικότητα ως κινητήρια δύναμη για την οικονομική ανάπτυξη και αντικαθιστώντας τη θεωρία της υπεραξίας με το σύστημα προσφορά-ζήτηση.

Τη δεκαετία του 1920 ο Τζων Μέυναρντ Κέυνς έκανε τη διάκριση μεταξύ μικροοικονομίας και μακροοικονομίας. Στη θεωρία του οι μακροοικονομικές τάσεις μπορούν να υπερκεράσουν τις οικονομικές επιλογές των ατόμων. Οι κυβερνήσεις θα έπρεπε να προάγουν τη συνολική ζήτηση για αγαθά ως μέσο ενθαρρύνσεως της οικονομικής επεκτάσεως. Μετά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο ο Μίλτον Φρίντμαν εισήγαγε την έννοια του μονεταρισμού. Ο μονεταρισμός εστιάζει στη χρήση της προσφοράς και ζητήσεως του χρήματος ως μέθοδο ελέγχου της οικονομικής δραστηριότητας. Κατά τη δεκαετία του 1970 αυτό ενσωματώθηκε στα «οικονομικά της προσφοράς», μια σχολή που υποστηρίζει τη μείωση των φόρων ως μέσο για την αύξηση του ποσού χρημάτων που είναι διαθέσιμο για οικονομική επέκταση.

Αναπτύχθηκαν και άλλες σύγχρονες σχολές οικονομικής σκέψεως, όπως η «νέα κλασική μακροοικονομική» και ο νεοκεϋνσιανισμός. Η πρώτη αναπτύχθηκε κατά τη δεκαετία του 1970, δίνοντας έμφαση στη σταθερή και στερεή μικροοικονομία ως τη βάση για τη μακροοικονομική ανάπτυξη. Ο δεύτερος προέκυψε μερικώς ως αντίδραση στην πρώτη και ασχολείται με το πώς οι ανεπάρκειες της αγοράς δημιουργούν την ανάγκη ελέγχου από μία κεντρική τράπεζα ή κυβέρνηση.

Ψυχολογία

Το τέλος του 19ου αιώνα σημειώνει την πραγματική γένεση της ψυχολογίας ως επιστημονικού πεδίου. Το 1879 ο Βίλχελμ Βουντ ίδρυσε στη Λειψία το πρώτο εργαστήριο που ήταν αφιερωμένο αποκλειστικά στην ψυχολογική έρευνα. Πρωτοπόροι της πρώιμης ψυχολογική έρευνας υπήρξαν επίσης, μεταξύ άλλων, οι Χέρμαν Έμπινγκχάουζ (στη μελέτη της μνήμης), ο Ιβάν Πάβλοφ (που ανεκάλυψε την κλασική εξάρτηση), ο Γουίλιαμ Τζέιμς και ο Σίγκμουντ Φρόυντ. Η επίδραση των ιδεών του Φρόυντ υπήρξε τεράστια, κυρίως στην αλλαγή των αντιλήψεων της κοινωνίας.

Κατά τις τελευταίες δεκαετίες του 20ού αιώνα η γενική ισχύς των θεωριών του Φρόυντ αμφισβητήθηκε στη βάση της επιστημονικότητας, όπως και η ατομιστική προσέγγιση του νου (θεωρία του Έντουαρντ Τίτσενερ). Αυτό οδήγησε στη διατύπωση του συμπεριφορισμού από τον Τζον Γουάτσον, θεωρία που έγινε γνωστή από τον Μπ. Φ. Σκίνερ και πρότεινε τον περιορισμό των ερευνών ψυχολογίας στη συμπεριφορά που εκδηλώνεται εξωτερικά, αφού αυτή είναι που μπορεί να μετρηθεί με αξιοπιστία. Η επιστημονική γνώση του «νου» θεωρήθηκε υπερβολικά «μεταφυσική» ενασχόληση.

Η σύγχρονη εποχή γνώρισε επίσης την ανάδυση μιας νέας διεπιστημονικής προσεγγίσεως στη μελέτη της ανθρώπινης ψυχολογίας, γνωστής ως γνωσιακή επιστήμη. Αυτή επαναφέρει τη δυνατότητα επιστημονικής διερευνήσεως του νου, με χρήση εργαλείων της ψυχολογίας, της γλωσσολογίας, της επιστήμης των υπολογιστών και της νευροβιολογίας. Νέες μέθοδοι απεικονίσεως της δραστηριότητας του εγκεφάλου, όπως η τομογραφία, άρχισαν να συνεισφέρουν. Αυτές δέχονται τη δυνατότητα μιας ευρύτερης κατανοήσεως του ανθρώπινου νου και της εφαρμογής της σε άλλα ερευνητικά πεδία, όπως είναι η τεχνητή νοημοσύνη.

Κοινωνιολογία

Ο Ιμπν Χαλντούν μπορεί να θεωρηθεί ο πρώτος συστηματικός επιστήμονας κοινωνιολόγος. Η νεότερη κοινωνιολογία εμφανίσθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα ως ακαδημαϊκή αντίδραση στον εκσυγχρονισμό. Μεταξύ πολλών εκ των πρώτων κοινωνιολόγων (π.χ. του Εμίλ Ντιρκέμ) σκοπός της κοινωνιολογίας ήταν η δομική κατανόηση της συνοχής των κοινωνικών ομάδων και η ανάπτυξη ενός «αντιδότου» στην κοινωνική αποσύνθεση. Ο Μαξ Βέμπερ ενδιαφερόταν για τον εκσυγχρονισμό της κοινωνίας μέσα από την έννοια της «εκλογικεύσεως» (rationalization), η οποία θα παγίδευε τα άτομα μέσα σε ένα «σιδερένιο κλουβί» ορθολογικής σκέψεως. Κάποιοι κοινωνιολόγοι, μεταξύ των οποίων οι Γκέοργκ Ζίμελ και Γουίλιαμ Ε. Μπ. Ντουμπόιζ, προέβησαν σε περισσότερο μικροκοινωνιολογικές, ποιοτικές αναλύσεις. Αυτή η προσέγγιση διεδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην αμερικανική κοινωνιολογία, με τις θεωρίες του Τζορτζ Χέρμπερτ Μηντ και του φοιτητή του Χέρμπερτ Μπλούμερ να οδηγούν στη δημιουργία της προσεγγίσεως που είναι γνωστή ως symbolic interactionism.

Ο Τάλκοτ Πάρσονς υποστήριξε ότι πλευρές της κοινωνίας που προήγαν τη δομική ολοκλήρωση ήταν «λειτουργικές». Αυτή η προσέγγιση του «δομικού λειτουργισμού» (structural functionalism) αμφισβητήθηκε τη δεκαετία του 1960, όταν οι κοινωνιολόγοι άρχισαν να τη θεωρούν ως απλώς μία δικαιολόγηση των κοινωνικών ανισοτήτων. Αναπτύχθηκε τότε η συγκρουσιακή θεωρία (conflict theory), που βασίσθηκε εν μέρει στη μαρξιστική φιλοσοφία. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η κοινωνία είναι μία αρένα στην οποία διαφορετικές ομάδες ανταγωνίζονται για τον έλεγχο των πόρων. Επίσης οι συμβολικές αλληλεπιδράσεις άρχισαν να θεωρούνται κεντρικές στην κοινωνιολογική σκέψη. Ο Έρβινγκ Γκόφμαν παραλλήλισε τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις με μια θεατρική παράσταση, με τα άτομα να προετοιμάζονται στα «παρασκήνια» και να επιχειρούν να κατευθύνουν το ακροατήριό τους μέσα από τη διαχείριση εντυπώσεων. Εκτός από αυτές τις θεωρίες, υπάρχουν και άλλες προσεγγίσεις, όπως η φεμινιστική, ο μεταδομισμός, η θεωρία των ορθολογικών επιλογών και ο μεταμοντερνισμός.

Ανθρωπολογία

Η ανθρωπολογία μπορεί να κατανοηθεί καλύτερα ως απότοκος του κινήματος του Διαφωτισμού, όταν οι Ευρωπαίοι επεχείρησαν να μελετήσουν την ανθρώπινη συμπεριφορά με συστηματικό τρόπο. Οι παραδόσεις του δικαίου, της ιστορίας και της κοινωνιολογίας αναπτύχθηκαν τότε. Ταυτοχρόνως, η αντίδραση του κινήματος του ρομαντισμού στον Διαφωτισμό εκδηλώθηκε με διανοητές όπως ο Γιόχαν Γκότφριντ Χέρντερ και αργότερα ο Βίλχελμ Ντίλταϋ, το έργο των οποίων έθεσε τις βάσεις για την έννοια του πολιτισμού-κουλτούρας, που είναι κεντρική στην ανθρωπολογία. Παραδοσιακά, μεγάλο μέρος της ιστορίας της ανθρωπολογίας βασίζεται στις συναντήσεις Δυτικοευρωπαίων αποίκων με την υπόλοιπη ανθρωπότητα, και μεγάλο μέρος της επιστήμης αυτής του 18ου και του 19ου αιώνα χαρακτηρίζεται σήμερα ως μορφές επιστημονικού ρατσισμού.

Στον ύστερο 19ο αιώνα, διαμάχες στο θέμα της «μελέτης του ανθρώπου» υπήρξαν μεταξύ των όσων είχαν την ποσοτική προσέγγιση (βασιζόμενοι σε τεχνικές της ανθρωπομετρίας) και των όσων προσέγγιζαν το θέμα «εθνολογικά» (μελετώντας πολιτισμό και παραδόσεις). Οι διακρίσεις αυτές ενσωματώθηκαν στον μεταγενέστερο διαχωρισμό ανάμεσα στη φυσική ανθρωπολογία και στην κοινωνική ανθρωπολογία, με τη δεύτερη να θεμελιώνεται από τους φοιτητές του Φραντς Μποάζ.

Στα μέσα του 20ού αιώνα πολλές από τις μεθοδολογίες προγενέστερων ανθρωπολογικών και εθνογραφικών μελετών επαναξιολογήθηκαν από την πλευρά της ερευνητικής ηθικής, ενώ ταυτοχρόνως η θεματική της έρευνας έχει διευρυνθεί πολύ πέρα από την παραδοσιακή μελέτη των «πρωτόγονων πολιτισμών».

Η ανάδυση της παλαιοανθρωπολογίας, ενός νέου κλάδου που αντλεί τη μεθοδολογία του από την παλαιοντολογία, τη φυσική ανθρωπολογία και την ηθολογία, και που αναπτύσσεται σε σημασία και εύρος πεδίου μετά τα μέσα του 20ού αιώνα, συνεχίζει να παρέχει πληροφορίες για την προέλευση και την εξέλιξη του ανθρώπου, για τη γενετική και πολιτιστική κληρονομιά του, καθώς και οπτικές γωνίες πάνω στη σημερινή κατάσταση του ανθρώπου.

Νέα διεπιστημονικά πεδία

Κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα γεννήθηκαν αρκετά διεπιστημονικά πεδία ερευνών. Μερικά από αυτά είναι τα παρακάτω:

Οι σπουδές επικοινωνίας συνδυάζουν την επικοινωνία των ζώων, τη θεωρία πληροφορίας, το μάρκετινγκ, τις δημόσιες σχέσεις, τις τηλεπικοινωνίες και άλλες μορφές επικοινωνίας.

Η επιστήμη υπολογιστών, που κτίσθηκε πάνω στα θεμέλια της θεωρητικής γλωσσολογίας, των διακριτών μαθηματικών και της επιστήμης του ηλεκτρολόγου μηχανικού, μελετά τη φύση και τα όρια των υπολογισμών. Χωρίζεται πλέον και αυτή σε επιμέρους κλάδους, όπως τη θεωρία της υπολογισιμότητας, τη θεωρία της πολυπλοκότητας, τον σχεδιασμό βάσεων δεδομένων, τη δικτύωση υπολογιστών, την τεχνητή νοημοσύνη και τον σχεδιασμό υλικού υπολογιστών. Μια περιοχή στην οποία οι πρόοδοι στην υπολογιστική έχουν συνεισφέρει σε μία γενικότερη επιστημονική πρόοδο είναι η διευκόλυνση της μεγάλης κλίμακας αρχειοθετήσεως επιστημονικών ερευνητικών δεδομένων. Η σύγχρονη επιστήμη υπολογιστών συνήθως ξεχωρίζει τον εαυτό της δίνοντας έμφαση στη μαθηματική θεωρία, σε αντίθεση με την πρακτική έμφαση στην τεχνολογία λογισμικού.

Η επιστήμη του περιβάλλοντος είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο μελέτης, που αντλεί από τη βιολογία (ιδίως την οικολογία), τη χημεία, τις γεωεπιστήμες, τα μαθηματικά και τη φυσική.

Η επιστήμη των υλικών έχει τις ρίζες της στη μεταλλουργία, στην ορυκτολογία και στην κρυσταλλογραφία. Συνδυάζει τη χημεία, τη φυσική και αρκετές επιστήμες μηχανικού (πολυτεχνικές ειδικότητες). Μελετά και προσπαθεί να αναπτύξει νέα υλικά, όπως μεταλλικά κράματα, κεραμικά, υάλους, πλαστικά, ημιαγωγούς και σύνθετα υλικά.

Η ιστορία της επιστήμης ως ακαδημαϊκός κλάδος

Ως ακαδημαϊκό πεδίο η ιστορία της επιστήμης και της τεχνολογίας άρχισε με τη δημοσίευση του βιβλίου του Γουίλιαμ Χιούελ History of the Inductive Sciences (α΄ έκδ. 1837). Μία πιο τυπική μελέτη της ιστορία της επιστήμης ως ανεξάρτητου κλάδου άρχισε με το έργο του Τζωρτζ Σάρτον Introduction to the History of Science (1927) και το περιοδικό Isis (ιδρύθηκε το 1912). Ο Σάρτον αντιπροσωπεύει την άποψη των αρχών του 20ού αιώνα για την ιστορία της επιστήμης ως «ιστορία μεγάλων ανδρών και μεγάλων ιδεών». Μοιραζόταν με πολλούς συγχρόνους του μία πίστη στην ιστορία της ανθρωπότητας ως διαρκή πρόοδο (με καθυστερήσεις έστω) προς το καλύτερο. Η ιστορία της επιστήμης δεν υφίστατο εκείνη την εποχή ως αναγνωρισμένος κλάδος της ιστορίας και οι περισσότεροι ερευνητές της ήταν ενδιαφερόμενοι θετικοί επιστήμονες και ιατροί, όχι επαγγελματίες ιστορικοί. Ωστόσο, με το έργο καθηγητών όπως ο I. Bernard Cohen στο Χάρβαρντ, η ιστορία της επιστήμης έγινε μετά το 1945 στις ΗΠΑ ένας καθιερωμένος κλάδος της ιστορίας.

Η ιστορία των μαθηματικών, η ιστορία της τεχνολογίας και η ιστορία της φιλοσοφίας αποτελούν ξεχωριστές ερευνητικές περιοχές και καλύπτονται αναλυτικά από άλλα, ιδιαίτερα λήμματα. Τα δύο πρώτα είναι στενά συνδεδεμένα, αλλά διακριτά από τις φυσικές επιστήμες, καθώς δεν αναζητούν την εμπειρική αλήθεια.

Σήμερα πλέον η ιστορία της επιστήμης είναι αναγνωρισμένη και διεθνώς ως πεδίο μελέτης και έρευνας, με μία διεθνή κοινότητα ειδικών. Υπάρχουν ειδικές επιστημονικές ενώσεις για αυτό, όπως η Εταιρεία Ιστορίας της Επιστήμης (ιδρύθηκε στις ΗΠΑ το 1924), η Βρετανική Εταιρεία για την Ιστορία της Επιστήμης (ιδρ. 1947) και η Ευρωπαϊκή Εταιρεία για την Ιστορία της Επιστήμης (ιδρ. 2003).

Θεωρίες και κοινωνιολογία της ιστορίας της επιστήμης

Μεγάλο μέρος των μελετών της ιστορίας της επιστήμης έχει αφιερωθεί στην απάντηση των ερωτημάτων σχετικώς με το τι είναι επιστήμη, πώς λειτουργεί και αν παρουσιάζει κάποιες τάσεις ή μοτίβα μεγάλης κλίμακας. Η κοινωνιολογία της επιστήμης (ή της επιστημονικής γνώσεως) ειδικότερα έχει εστιάσει στους τρόπους με τους οποίους εργάζονται οι επιστήμονες, ιδιαίτερα στους τρόπους με τους οποίους «παράγουν» και «κατασκευάζουν» την επιστημονική γνώση. Από τη δεκαετία του 1960, μία κοινή τάση στις μελέτες για την επιστήμη είναι η έμφαση της «ανθρώπινης συνιστώσας» της επιστημονικής γνώσεως, και η παραθεώρηση της απόψεως ότι τα επιστημονικά ευρήματα είναι αυταπόδεικτα, αξιακώς ουδέτερα και ανεξάρτητα του περιβάλλοντος της έρευνας. Το πεδίο των μελετών της επιστήμης και τεχνολογίας, κοινό σε ένα μέρος του και πηγή για την ιστορία της επιστήμης, εστιάζει στην κοινωνική πλευρά των επιστημών, τόσο στο παρόν, όσο και κατά τη διάρκεια της ιστορίας.

Ο όρος «χουμπολτιανή επιστήμη» αναφέρεται στην προσέγγιση των αρχών του 19ου αιώνα που συνδύαζε την επιστημονική έρευνα με την ευαισθησία της εποχής του κινήματος του Ρομαντισμού, την ηθική του και τα αισθητικά ιδεώδη του. Η χουμπολτιανή επιστήμη βοήθησε στην αναγνώριση της φυσικής ιστορίας ως ξεχωριστού επιστημονικού πεδίου, έδωσε τις βάσεις για την ανάπτυξη της οικολογίας. Βασίσθηκε στο πρότυπο του επιστήμονα, φυσιοδίφη και εξερευνητή Αλεξάντερ φον Χούμπολτ. Ο θετικισμός του ύστερου 19ου αιώνα υποστήριξε ότι όλη η αυθεντική γνώση επιτρέπει την επαλήθευσή της και ότι από όλη την αυθεντική γνώση συμπεραίνεται ότι η μοναδική έγκυρη γνώση είναι η επιστημονική.

Μείζον θέμα ανησυχίας και αντιδικίας στη φιλοσοφία της επιστήμης έχει αποτελέσει η φύση της αλλαγής των θεωριών στην επιστήμη. Ο Καρλ Πόπερ υποστήριξε ότι η επιστημονική γνώση προοδεύει και συσσωρεύεται συνεχώς, ενώ ο Τόμας Κουν ότι αυτή κινείται διαμέσου αλλαγών «παραδείγματος» (paradigm shifts) και δεν τείνει απαραιτήτως συνεχώς προς την πρόοδο. Τέλος ο Πωλ Φεγεράμπεντ υποστήριξε την αναρχική άποψη ότι η επιστημονική γνώση δεν είναι ούτε συσσωρευτική, ούτε προοδευτική, και ότι δεν μπορεί να την ξεχωρίσει κάποιος από τη μη επιστημονική γνώση (από άλλου είδους διερευνήσεις) με όρους μεθόδου.

Η χρονική περίοδος μετά τα μέσα του 20ού αιώνα είδε μια σειρά μελετών για τον ρόλο της επιστήμης στην ανθρώπινη κοινωνία, αρχίζοντας από το καθοριστικό έργο του Τόμας Κουν Η δομή των επιστημονικών επαναστάσεων το 1962. Η μελέτη της επιστημονικής προσπάθειας ανοίχθηκε σε νέα πεδία με την πρόταση ότι η εξέλιξη της επιστήμης προσδιορίζεται μερικώς από την κοινωνία και ότι ο θετικισμός δεν ερμήνευσε τις πραγματικές αλληλεπιδράσεις και στρατηγικές των ανθρώπων συμμετεχόντων στην επιστήμη. Καθώς το έθεσε ο Τ. Κουν, η ιστορία της επιστήμης μπορεί να μελετηθεί με άλλους όρους με περισσότερες λεπτές πλευρές, όπως με την προσέγγιση των ανταγωνιζόμενων «παραδειγμάτων» (υποδειγμάτων) ή των εννοιολογικών συστημάτων σε ένα ευρύτερο πλέγμα, που περιλαμβάνει διανοητικά, πολιτιστικά, οικονομικά και πολιτικά μοτίβα έξω από την επιστήμη. «Εν μέρει από επιλογή και εν μέρει από διαστρέβλωση, οι επιστήμονες παλαιότερων ιστορικών εποχών παρουσιάζονται εμμέσως ως έχοντες εργασθεί πάνω στο ίδιο σύνολο δεδομένων σταθερών προβλημάτων και σε συμφωνία με το ίδιο σύνολο σταθερών κανόνων, τους οποίους η πιο πρόσφατη κάθε φορά επανάσταση στη θεωρία και μέθοδο της επιστήμης έκανε να φαίνονται επιστημονικοί.»

Ο Τζερόουμ Ράβεντς (Jerome Ravetz, γενν. 1929) στο βιβλίο του Scientific Knowledge and its Social Problems (1971) αναφέρθηκε στον ρόλο της επιστημονικής κοινότητας ως κοινωνικής κατασκευής, στο να αποδέχεται ή να απορρίπτει την (αντικειμενική) επιστημονική γνώση. Οι «πόλεμοι της επιστήμης» (Science wars) της δεκαετίας του 1990 έγιναν σε σχέση με την επιρροή φιλοσόφων (ιδίως Γάλλων) που αρνήθηκαν την αντικειμενικότητα της επιστήμης γενικώς, ή που φαινόταν ότι το κάνουν. Περιέγραψαν επίσης διαφορές ανάμεσα στο εξιδανικευμένο πρότυπο μιας καθαρής επιστήμης και στην πραγματική επιστημονική πρακτική. Από την άλλη πλευρά, ο «επιστημονισμός», μια αναβίωση της θετικιστικής προσεγγίσεως, θεώρησε την ακριβή μέτρηση και τον αυστηρό υπολογισμό ως τη βάση για την τελειωτική επίλυση μακραίωνων μεταφυσικών και ηθικών διχογνωμιών. Ωστόσο, πιο πρόσφατα κάποιοι από τους κορυφαίους θεωρητικούς αναγνώρισαν πως οι «μεταμοντέρνες» αποδομήσεις τους υπήρξαν κατά καιρούς αντιπαραγωγικές, και ότι παρέχουν διανοητικά «πολεμοφόδια» σε αντιδραστικά συμφέροντα. Ο Μπρυνό Λατούρ σημείωσε: «...επικίνδυνοι εξτρεμιστές χρησιμοποιούν το ίδιο ακριβώς επιχείρημα της κοινωνικής κατασκευής προκειμένου να καταστρέψουν δύσκολα αποκτηθέντα δεδομένα που θα μπορούσαν να σώσουν τις ζωές μας. Λάθευα όταν συμμετείχα στην επινόηση αυτού του πεδίου των σπουδών για την επιστήμη; Είναι αρκετό το να πούμε ότι δεν εννοούσαμε πραγματικά αυτά που εννοούσαμε;»

Δείτε επίσης

• Επιστήμη
• Ιστορία των μαθηματικών
• Ιστορία της Φυσικής
• Ιστορία της τεχνολογίας
• Γυναίκες στην επιστήμη
• Κλάδοι της επιστήμης
• Επιστήμες συμπεριφοράς
• Φυσικές επιστήμες
• Κοινωνικές επιστήμες
• Φιλοσοφία της επιστήμης
• Τόμας Κουν
• Ίμρε Λάκατος

Βιβλιογραφία

• Agar, Jon (2012): Science in the Twentieth Century and Beyond, Polity Press, Cambridge, 2012, ISBN 978-0-7456-3469-2
• Agassi, Joseph (2007-2008): Science and Its History: A Reassessment of the Historiography of Science, Boston Studies in the Philosophy of Science, τόμος 253, Springer, ISBN 1-4020-5631-1
• Boorstin, Daniel (1983). The Discoverers : A History of Man's Search to Know His World and Himself. Νέα Υόρκη: Random House. ISBN 0-394-40229-4. OCLC 9645583. 
• Bowler, Peter J.: The Norton History of the Environmental Sciences (1993)
• Brock, W.H.: The Norton History of Chemistry (1993)
• Bronowski, J.: The Common Sense of Science, Heinemann Educational Books Ltd., Λονδίνο 1951, ISBN 84-297-1380-8
• Bruno, Leonard C.: The Landmarks of Science 1989
• Byers, Nina & Gary Williams, ed. (2006): Out of the Shadows: Contributions of Twentieth-Century Women to Physics, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-82197-1
• Bynum, William: Μικρή ιστορία της επιστήμης, μετάφρ. Νίκος Αποστολόπουλος, Εκδόσεις Πατάκη, Αθήνα 2013, ISBN 978-960-16-5126-2
• Crump, Thomas: Συνοπτική ιστορία της επιστήμης / μέσα από την εξέλιξη των επιστημονικών οργάνων, μετάφρ. Άρτεμις Τρίκκα, εκδ. «Ενάλιος», Αθήνα 2009, ISBN 978-960-536-418-2
• Heilbron, John L., επιμ. (2003). The Oxford Companion to the History of Modern Science. Νέα Υόρκη: Oxford University Press. ISBN 0-19-511229-6. 
• Herzenberg, Caroline L.: Women Scientists from Antiquity to the Present Locust Hill Press, 1986, ISBN 0-933951-01-9
• Kuhn, Thomas S. (1996). The Structure of Scientific Revolutions. University of Chicago Press. ISBN 0-226-45807-5.  (3η έκδ.)
• Kumar, Deepak: Science and the Raj: A Study of British India, 2η έκδ., Oxford University Press, 2006, ISBN 0-19-568003-0
• Lakatos, Imre: History of Science and its Rational Reconstructions στο The Methodology of Scientific Research Programmes: Philosophical Papers Volume 1, Cambridge University Press, 1978
• Levere, Trevor Harvey: Transforming Matter: A History of Chemistry from Alchemy to the Buckyball (2001)
• Lindberg, David C.· Shank, Michael H., επιμ. (2013). The Cambridge History of Science. 2, Medieval Science. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-59448-6. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 4 Μαρτίου 2016. Ανακτήθηκε στις 25 Σεπτεμβρίου 2017. 
• Margolis, Howard: It Started with Copernicus, McGraw-Hill, Νέα Υόρκη 2002, ISBN 0-07-138507-X
• Mayr, Ernst: The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance (1985)
• Needham, Joseph: Science and Civilisation in China, (7 τόμοι, 1954–2004)
• North, John: The Norton History of Astronomy and Cosmology (1995)
• Nye, Mary Jo (επιμ.): The Cambridge History of Science, Volume 5: The Modern Physical and Mathematical Sciences (2002)
• Park, Katharine & Lorraine Daston (επιμ.): The Cambridge History of Science, Volume 3: Early Modern Science (2006)
• Porter, Roy (επιμ.): The Cambridge History of Science, Volume 4: The Eighteenth Century (2003)
• Rousseau, George & Roy Porter (επιμ.): The Ferment of Knowledge: Studies in the Historiography of Science, Cambridge University Press, 1980, ISBN 0-521-22599-X
• Sambursky, Shmuel (1974). Physical Thought from the Presocratics to the Quantum Physicists: an anthology selected, introduced and edited by Shmuel Sambursky. Νέα Υόρκη: Pica Press. σελίδες 584. ISBN 0-87663-712-8. 
• Slotten, Hugh Richard (επιμ.): The Oxford Encyclopedia of the History of American Science, Medicine, and Technology (2014), 1456 σελίδες

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Διεθνής Ακαδημία της Ιστορίας των Επιστημών
• Τομέας Ιστορίας της Επιστήμης και της Τεχνολογίας της Διεθνούς Ενώσεως της Ιστορίας και Φιλοσοφίας της Επιστήμης
• A History of Science, τόμοι 1–4, online κείμενο
• Ιστότοπος της Εταιρείας Ιστορίας της Επιστήμης Αρχειοθετήθηκε 2020-09-15 στο Wayback Machine. (HSS)
• «IsisCB Explore: History of Science Index», ένα εργαλείο αναζητήσεως ανοικτής προσβάσεως
• Ο επίσημος ιστότοπος του Ιδρύματος Nobel, με βιογραφίες και πληροφορίες για τους τιμημένους με Βραβείο Nobel
• «Museo Galileo» - Ινστιτούτο και μουσείο της ιστορίας της επιστήμης στη Φλωρεντία
• The Royal Society, trailblazing science from 1650 to date Αρχειοθετήθηκε 2015-08-18 στο Wayback Machine.
• Ψηφιακή Συλλογή Ιστορίας της Επιστήμης του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Γιούτα - περιέχει πρωτογενείς πηγές από προσωπικότητες όπως οι Otto Brunfels, Charles Darwin, Erasmus Darwin, Carolus Linnaeus Antony van Leeuwenhoek, Jan Swammerdam, James Sowerby και Andreas Vesalius.
• International History, Philosophy and Science Teaching Group
• Σαρωμένα βιβλία από τη Συλλογή της Ιστορίας της Επιστήμης Αρχειοθετήθηκε 2020-01-13 στο Wayback Machine., των ψηφιακών συλλογών της Βιβλιοθήκης Linda Hall
• Το λήμμα «Scientific Change» από τη Διαδικτυακή Εγκυκλοπαίδεια Φιλοσοφίας