CALM/arwiki huggingface dataset:
يمكن تتبع جذور العلوم الأولى إلى مصر القديمة وبلاد ما بين النهرين في حوالي 3500 إلى 3000 سنة قبل الميلاد. شكلت مساهماتهم في الرياضيات وعلم الفلك والطب الفلسفة اليونانية الطبيعية للعصور الكلاسيكية القديمة، حيث بُذلت محاولات رسمية لتقديم تفسيرات للأحداث في العالم المادي بناءً على أسباب طبيعية. بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية الغربية، تدهورت المعرفة اليونانية في أوروبا الغربية خلال القرون الأولى (400 إلى 1000 للميلاد) في العصور الوسطى ولكن جرى الحفاظ عليها وتطويرها في العالم الإسلامي خلال العصر الذهبي الإسلامي. انتعشت وتُرجمت الأعمال اليونانية وأضيفت إليها الملاحظات الإسلامية لما أصبح اسمها الفلسفة الإسلامية وانتقلت إلى أوروبا من القرن العاشر إلى الثالث عشر مما أحيا "الفلسفة الطبيعية"، والتي تحولت لاحقًا بواسطة الثورة العلمية التي بدأت في القرن السادس عشر لتجديد الأفكار والاكتشافات التي بدورها أزاحت المفاهيم والتقاليد اليونانية السابقة، واستبدلتها بالمنهجية العلمية. سرعان ما لعبت الطريقة العلمية دورًا أكبر في تكوين المعرفة، ولم يبدأ ظهور العديد من السمات المؤسسية والمهنية للعلوم حتى القرن التاسع عشر؛ إلى جانب تغيير "الفلسفة الطبيعية" إلى مفهوم "العلوم الطبيعية".
ينقسم العلم الحديث عادة إلى ثلاثة فروع رئيسية تتكون من العلوم الطبيعية (مثل الأحياء والكيمياء والفيزياء)، والتي تدرس الطبيعة بالمعنى الأوسع؛ العلوم الاجتماعية مثل (الاقتصاد وعلم النفس وعلم الاجتماع)، التي تدرس الأفراد والمجتمعات؛ والعلوم الشكلية مثل (المنطق والرياضيات وعلوم الحاسوب النظرية)، التي تدرس المفاهيم المجردة. هناك خلاف، حول ما إذا كانت العلوم الشكلية تشكل في الواقع علمًا لأنها لا تعتمد على أدلة تجريبية. وتوصف التخصصات التي تستخدم المعرفة العلمية الحالية لأغراض عملية، مثل الهندسة التطبيقية والطب، بأنها علوم تطبيقية.
يعتمد العلم على الأبحاث التي تجرى عادة في المؤسسات الأكاديمية والبحثية وكذلك في الوكالات الحكومية والشركات. أدى التأثير العملي للبحث العلمي إلى ظهور سياسات علمية تسعى إلى التأثير على المؤسسة العلمية من خلال إعطاء الأولوية لتطوير المنتجات التجارية والأسلحة والرعاية الصحية وحماية البيئة.
العلم بالمعنى الواسع كان موجودًا قبل العصر الحديث وفي العديد من الحضارات التاريخية. العلم الحديث متميز في منهجيته العلمية، لذلك يعرف الآن العلم بالمعنى الدقيق للكلمة. كان العلم بمعناه الأصلي كلمة لنوع من المعرفة، وليس كلمة متخصصة في السعي وراء هذه المعرفة. على وجه الخصوص، كان نوع المعرفة التي يمكن للناس التواصل مع بعضهم البعض ومشاركتها. على سبيل المثال، جُمِعَت المعرفة حول عمل الأشياء الطبيعية قبل وقت طويل من التاريخ المسجل وأدت إلى تطوير الفكر التجريدي المعقد. يتضح ذلك من خلال بناء تقاويم معقدة، وتقنيات لصنع النباتات السامة الصالحة للأكل، والأشغال العامة على المستوى الوطني، مثل تلك التي استغلت السهول الفيضانية لنهر اليانغتسي بواسطة الخزانات، السدود، والمباني مثل الأهرامات. ومع ذلك، لم يكن هناك تمييز واعي ثابت بين معرفة مثل هذه الأشياء، والتي هي صحيحة في كل مجتمع، وأنواع أخرى من المعرفة المجتمعية، مثل الأساطير والأنظمة القانونية. كانت المعادن معروفة في عصور ما قبل التاريخ، وكانت ثقافة فينتشا أول منتج معروف للسبائك الشبيهة بالبرونز. ويعتقد أن التجارب المبكرة للتسخين وخلط المواد مع مرور الوقت تطورت لتصبح خيمياء.
الثقافات المبكرة.
لم تكن كلمات ولا مفاهيم "العلم" و"الطبيعة" جزءًا من المشهد المفاهيمي في الشرق الأدنى القديم. استخدم سكان بلاد ما بين النهرين القدامى المعرفة حول خواص المواد الكيميائية الطبيعية المختلفة لتصنيع الفخار والقشور والزجاج والصابون والمعادن والجص الجيري والعزل المائي؛ كما درسوا فسيولوجيا الحيوان، وعلم التشريح، والسلوك لأغراض إلهية وقدمت سجلات واسعة النطاق لحركات الأجسام الفلكية لدراستها في علم التنجيم. كان لدى بلاد ما بين النهرين اهتمام كبير بالطب، وتظهر الوصفات الطبية المبكرة في الحضارة السومرية خلال الأسرة الثالثة لأور (حوالي 2112 ق.م - 2004 ق.م). ومع ذلك، يبدو أن سكان بلاد ما بين النهرين لم يكن لديهم اهتمام كبير بجمع المعلومات حول العالم الطبيعي لمجرد جمع المعلومات، وبشكل رئيسي فقط الموضوعات العلمية التي جرت دراستها والتي لها تطبيقات عملية واضحة أو ذات صلة فورية بنظامهم الديني.
في العصور القديمة الكلاسيكية، كان العلم يمارس بين الأفراد المتعلمين جيدًا، والذين عادة ما يكونون من الطبقة العليا، ومن الذكور، بإجراء العديد من التحقيقات في الطبيعة كلما أمكنهم ذلك. قبل اختراع أو اكتشاف مفهوم الطبيعة من قبل فلاسفة ما قبل سقراط، تميل الكلمات آنذاك إلى استخدام الطبيعة لوصف "الطريقة" لسير المظاهر الطبيعية، لهذا السبب، يُزعم أن هؤلاء الرجال كانوا أول الفلاسفة بالمعنى الدقيق للكلمة، وأيضًا الأشخاص الأوائل الذين يميزون بوضوح بين "الطبيعة" و"الأعراف". كانت الفلسفة الطبيعية، مقدمة العلوم الطبيعية، وهكذا تميزت بأنها معرفة الطبيعة والأشياء الحقيقية لكل مجتمع، وكان اسم السعي وراء هذه المعرفة المتخصصة هو عالم الفلسفة أول فيلسوف فيزيائي. كانوا أساسا المنظرين، يهتمون بشكل خاص في علم الفلك.
كان الفلاسفة اليونانيون الأوائل لمدرسة ميليسيان، التي أسسها طاليس ميليتوس واستمرارها لاحقًا على يد أناكسيماندر وأناكسيمينيس، أول من حاول شرح الظواهر الطبيعية دون الاعتماد على الخوارق الطبيعية. طور الفيثاغوريون فلسفة حول الأعداد وساهموا بشكل كبير في تطوير العلوم الرياضياتية. طورت نظرية الذرات من قبل الفيلسوف اليوناني ليوكيبوس وطالبه ديموقريطس. أسس الطبيب اليوناني أبقراط تقليد العلوم الطبية المنهجية ويعرف باسم "والد الطب".
كانت نقطة التحول في تاريخ العلوم الفلسفية المبكرة مثال سقراط على تطبيق الفلسفة على دراسة المسائل الإنسانية، بما في ذلك الطبيعة البشرية، وطبيعة المجتمعات السياسية، والمعرفة الإنسانية نفسها. الطريقة السقراطية كما وثقتها حوارات أفلاطون هي طريقة جدلية للتخلص من الفرضيات "توجد فرضيات أفضل من خلال التحديد الثابت والقضاء على تلك التي تؤدي إلى التناقضات". يبحث الأسلوب السقراطي عن الحقائق العامة الشائعة التي تشكل المعتقدات وتمحيصها لتحديد مدى اتساقها مع المعتقدات الأخرى. انتقد سقراط النوع الأقدم من دراسة الفيزياء باعتبارها مضاربة بحتة وتفتقر إلى النقد الذاتي. في وقت لاحق اتهم سقراط بإفساد شباب أثينا لأنه "لم يؤمن بالآلهة التي تؤمن بها الدولة، بل في كائنات روحانية جديدة أخرى". ندد سقراط هذه الإدعاءات، ولكن حُكم عليه بالإعدام.
أنشأ أرسطو في وقت لاحق برنامجًا منهجيًا للفلسفة الغائية، التي تقوم على مبدأ ارتباط العالم بعضه ببعض ارتباط العلّة بالغاية ويقابلها العدمية. في الفيزياء، تدور الشمس حول الأرض، وهناك أشياء كثيرة تجعلها جزءًا من طبيعتها بالنسبة للبشر. كل شيء له سبب رسمي، والسبب النهائي، ودور في ترتيبها الفلكي. أصر سقراط أيضًا على أنه ينبغي استخدام الفلسفة للنظر في السؤال العملي عن أفضل طريقة للعيش من أجل الإنسان. أكد أرسطو أن الرجل يعرف شيئًا علمياً "عندما يكون لديه قناعة تَوصَّلَ إليها بطريقة معينة، وعندما تكون المبادئ الأولى التي تستند إليها تلك القناعة معروفة له على وجه اليقين".
كان الفلكي اليوناني أرسطرخس الساموسي (310-230 قبل الميلاد) أول من اقترح نموذجًا شمسيًا للكون، مع وجود الشمس في المنتصف وجميع الكواكب التي تدور حوله. رُفِض نموذج أرسطرخس على نطاق واسع لأنه كان يعتقد أنه ينتهك قوانين الفيزياء. قدم المخترع وعالم الرياضيات أرخميدس من سيراكوز مساهمات كبيرة في بدايات حساب التفاضل والتكامل وأحيانًا كان الفضل في ذلك هو مخترعها، على الرغم من أن حسابه في حساب التفاضل والتكامل يفتقر إلى العديد من الميزات المحددة. كان بلينيوس الأكبر مؤلفًا ورومانيًا، وقد كتب موسوعة التاريخ الطبيعي، ويتناول التاريخ والجغرافيا والطب وعلم الفلك وعلوم الأرض وعلم النبات وعلم الحيوان. كان علماء آخرون في العصور القديمة أمثال: ثيوفراستوس، إقليدس، هيروفيلوس، هيبارخوس، بطليموس، وجالينوس.
تطور العلم في الصين وشبه القارة الهندية.
حقق العلماء والمهندسون الصينيون القدماء ابتكارات علمية ونتائج وتطورات تكنولوجية مهمة عبر مختلف التخصصات العلمية بما في ذلك العلوم الطبيعية والهندسة والطب والتكنولوجيا العسكرية والرياضيات والجيولوجيا وعلم الفلك.
من بين أقدم الاختراعات العداد، و"ساعة الظل"، والعناصر الأولى مثل فوانيس كونغ مينغ. كانت الاختراعات الأربعة العظيمة، البوصلة، البارود، صناعة الورق، والطباعة، من بين أهم التطورات التكنولوجية، عُرِفَت هذه الاختراعات في أوروبا فقط بنهاية العصور الوسطى بعد 1000 عام. كان عهد سلالة تانغ (618-906 للميلاد) على وجه الخصوص عهدًا زاخرًا بالابتكارات. حدث قدر كبير من التبادل بين الاكتشافات الغربية والصينية حتى عهد أسرة تشينغ. قدّمت البعثات اليسوعية للصين في القرنين السادس عشر والسابع عشر العلم الغربي وعلم الفلك للصين، ثم خضعت لثورتها الخاصة، وجلبت المعرفة التكنولوجية الصينية إلى أوروبا. في القرنين التاسع عشر والعشرين، كان إدخال التكنولوجيا الغربية عاملاً رئيسياً في تحديث الصين. قام جوزيف نيدام بالكثير من الأعمال الغربية المبكرة في تاريخ العلوم في الصين.
يبدأ تاريخ العلم والتكنولوجيا في شبه القارة الهندية بالنشاط البشري في عصور ما قبل التاريخ في حضارة وادي السند وصولاً إلى الدول والإمبراطوريات المبكرة. يعود نظام الأرقام العشرية باستخدام الهيروغليفية إلى 3000 قبل الميلاد في مصر، واستُخدم لاحقًا في الهند القديمة حيث كان تطوير نظام الترقيم الحديث. بحلول القرن التاسع الميلادي، نُقِل نظام العد الهندي العربي من الهند عبر الشرق الأوسط وبقية العالم. يُنسب مفهوم «الصفر 0» كرقم إلى الهند. في الهند، أُجرِيت الحسابات العملية باستخدام الصفر، والذي تم التعامل معه مثل أي رقم آخر بحلول القرن التاسع الميلادي، حتى في حالة القسمة. تمكن براهماغوبتا (598-668) من إيجاد حلول (متكاملة) لمعادلة بيل. يعود التصميم المفاهيمي لآلة الحركة الدائمة بواسطة بهاسكارا الثاني إلى عام 1150. الذي يعد أحد أعظم رياضيي الهند في العصور الوسطى.
العصور الوسطى الأوروبية والعصر الذهبي للإسلام.
بسبب انهيار الإمبراطورية الرومانية الغربية وبسبب فترة الهجرة، حدث تراجع فكري في الجزء الغربي من أوروبا في القرن الخامس. في المقابل، قاومت الإمبراطورية البيزنطية هجمات من الغزاة، وحفظت وحسنت من نظامها التعليمي. شكك يوحنا النحوي، الباحث البيزنطي في القرن السادس، في تعاليم أرسطو للفيزياء ولاحظ عيوبها. وكذلك غاليليو غاليلي الذي استشهد بعد عشرة قرون، خلال الثورة العلمية، على نطاق واسع في أعماله بينما كان يدافع عن سبب عيوب الفيزياء الأرسطية.
خلال العصور القديمة المتأخرة وأوائل العصور الوسطى، اُستخدم نهج أرسطو للاستعلام عن الظواهر الطبيعية. فقدت بعض المعارف القديمة، أو في بعض الحالات كانت غامضة، خلال سقوط الإمبراطورية الرومانية الغربية والصراعات السياسية الدورية. ومع ذلك، ظلت مجالات العلوم العامة (أو "الفلسفة الطبيعية" كما كانت تسمى) والكثير من المعرفة العامة من العالم القديم محفوظة من خلال أعمال الموسوعات اللاتينيين الأوائل مثل إيزيدور الإشبيلي. ومع ذلك، فقد ضاعت نصوص أرسطو الأصلية في أوروبا الغربية في نهاية المطاف، ولم يكن هناك سوى نص واحد كتبه أفلاطون معروف على نطاق واسع، وطيماوس، الذي كان الحوار الأفلاطوني الوحيد، وأحد الأعمال الأصلية القليلة للفلسفة الطبيعية الكلاسيكية، المتاحة للقراء اللاتينيين في أوائل العصور الوسطى. عمل أصلي آخر اكتسب نفوذه في هذه الفترة كان بطليموس، الذي يحتوي على وصف مركز الأرض للنظام الشمسي.
خلال العصور القديمة المتأخرة، في الإمبراطورية البيزنطية اُحتفظ بالعديد من النصوص الكلاسيكية اليونانية. أجريت العديد من الترجمات السريانية من قبل مجموعات مثل النساطرة والمونوفيزيون. لقد لعبوا دورًا هاما عندما ترجموا النصوص اليونانية الكلاسيكية إلى العربية في ظل الخلافة الإسلامية، والتي أُجري خلالها الحفاظ على العديد من الكتابات الكلاسيكية وفي بعض الحالات تحسينها. بالإضافة إلى ذلك، أنشأت الإمبراطورية الفارسية المجاورة، الأكاديمية الطبية لجنديسابور حيث أسس الأطباء اليونانيون والسريانيين والفرس المركز الطبي الأكثر أهمية في العالم القديم خلال القرنين السادس والسابع.
تأسس بيت الحكمة في بغداد في العهد العباسي، حيث ازدهرت الدراسة الإسلامية للأرسطية. كان الكندي أول فلاسفة العصر الديني الإسلامي، ومعروفًا بجهوده لإدخال الفلسفة اليونانية والهلنستية إلى العالم العربي. ازدهر العصر الذهبي الإسلامي من هذا الوقت حتى غزوات المغول في القرن الثالث عشر. كان ابن الهيثم، وكذلك سلفه ابن سهل، على دراية في بصريات بطليموس، واستخدم ابن الهيثم التجارب كوسيلة لاكتساب المعرفة. دحض ابن الهيثم نظرية بطليموس عن الرؤية، لكنها لم تقم بأي تغييرات مقابلة على الميتافيزيقيا لأرسطو. علاوة على ذلك، طور الأطباء والخيميائيون مثل الفرس، ابن سينا والرازي علم الطب بشكل كبير من خلال الكتابة السابقة لقانون الطب، وهي موسوعة طبية تستخدم حتى القرن الثامن عشر واكتشف الأخير مركبات متعددة مثل الكحول. يعتبر كتاب القانون في الطب لابن سينا أحد أهم المنشورات في الطب وساهم كلاهما بشكل كبير في ممارسة الطب التجريبي، باستخدام التجارب والتجارب السريرية لدعم مزاعمهم.
في العصور القديمة الكلاسيكية، كان من المحظور في الحضارتين اليونانية والرومانية ممارسة التشريح، ولكن في العصور الوسطى تغير الأمر، بدأ أساتذة الطب والطلاب في بولونيا في فتح الأجسام البشرية، وتأليف موندينو دي لوتزي أول كتاب تشريحي معروف يعتمد على تشريح الإنسان.
بحلول القرن الحادي عشر أصبحت معظم أوروبا مسيحية. برزت ملكيات أقوى. بدأت التطورات التكنولوجية والابتكارات الزراعية مما زاد من إمدادات الغذاء والسكان. بالإضافة إلى ذلك، بدأت ترجمة النصوص اليونانية الكلاسيكية من العربية واليونانية إلى اللاتينية، مما يعطي مستوى أعلى من المناقشة العلمية في أوروبا الغربية.
بحلول عام 1088، كانت أول جامعة في أوروبا (جامعة بولونيا) قد خرجت من بداياتها الدينية. زاد الطلب على الترجمات اللاتينية (على سبيل المثال، من مدرسة توليدو للمترجمين)؛ بدأ الأوروبيون الغربيون في جمع النصوص المكتوبة ليس فقط باللغة اللاتينية، ولكن أيضًا بالترجمات اللاتينية من اليونانية والعربية والعبرية. نُشرت نسخ مخطوطة من كتاب البصريات لابن الهيثم في جميع أنحاء أوروبا قبل عام 1240، كما يتضح من دمجها في منظور ويتلو. ترجمت أعمال ابن سينا إلى اللاتينية. على وجه الخصوص، بدأ البحث عن نصوص أرسطو، بطليموس، وإقليدس، المحفوظة في بيت الحكمة وأيضًا في الإمبراطورية البيزنطية، بين العلماء الكاثوليك. تسبب تدفق النصوص القديمة في عصر النهضة في القرن الثاني عشر وازدهار مجموعة من الكاثوليكية والأرسطية المعروفة باسم المدرسة في أوروبا الغربية، والتي أصبحت مركزًا جغرافيًا جديدًا للعلوم. يمكن فهم التجربة في هذه الفترة على أنها عملية دقيقة لمراقبة ووصف وتصنيف. روجر بيكون كان عالما بارزا في هذا العصر. ركزت الدراسة المدرسية بقوة على الوحي والمنطق الجدلي، وتراجعت تدريجياً على مر القرون القادمة، حيث ازداد تركيز الكيمياء على التجارب التي تتضمن الملاحظة المباشرة والتوثيق الدقيق ببطء.
العلم في عصر الحضارة الإسلامية.
بدأ اهتمام المسلمين بالفيزياء بعد حركات الترجمة التي ترجمت كتب الإغريق ومنها كتب ونظريات أمثال أرسطو، أرخميدس وغيرهم، ومما جعل الفيزياء في العصر الإسلامي في تطور هو توافر آلالات مثل الأسطرلاب وإيجادهم للميكانيكا (علم الحيل). بدأت شرارة اكتشاف المسلمين للفيزياء مع ظهور ابن الهيثم حيث قام بتأسيس وتطوير علم البصريات واكتشاف خواص الضوء وأهمها أن الضوء يأتي من الأجسام إلى العين بعكس ما كان معترف به سابقا عند فلاسفة الإغريق. ثم توالت الاكتشافات والاختراعات.
أما في الرياضيات فكان لعلماء المسلمين في عصر الحضارة الإسلامية فضل كبير في تقدم علم الرياضيات، فلقد استفاد العالم أجمع من الإرث الذي تركوه. في البداية، جمع العلماء المسلمون نتاج علماء الأمم السابقة في حقل الرياضيات، ثم ترجموه، ومنه انطلقوا في الاكتشاف والابتكار والإبداع، ويُعد المسلمون أول من اشتغل في علم الجبر وأول من كتب فيه الخوارزمي، وهم الذين أطلقوا عليه اسم "الجبر"، ونتيجة الاهتمام الذي أولوه إليه، فقد كانوا أول من ألَّف فيه بطريقة علمية منظمة. كما توسعوا في حساب المثلثات وبحوث النسبة التي قسموها إلى ثلاثة أقسام: عددية وهندسية وتأليفية، وحلّوا بعض المعادلات الخطية بطريقة حساب الخطأين، والمعادلات التربيعية، وأحلّوا الجيوب محل الأوتار، وجاءوا بنظريات أساسية جديدة لحل مثلثات الأضلاع، وربطوا علم الجبر بالأشكال الهندسية، وإليهم يرجع الفضل في وضع علم المثلثات بشكل علمي منظم مستقل عن علم الفلك، ما دفع الكثيرين إلى اعتباره علماً عربياً خالصاً.
وقد عرف المسلمون أعمال الخيميائيين المكتوبة باليونانية، وكانت في الغالب معنية بالمعادن ولاسيما بمحاولة إنتاج الذهب من فلزات خسيسة، أو بفكرة إطالة العمر والمحافظة على الشباب (إكسير الحياة). وخلال القرن الثامن الميلادي برزت شخصية جابر بن حيان (حوالي سنة 815 للميلاد)، والذي يُعد أعظم الخيميائيين العرب، وينسب إليه نحو خمسمائة كتاب يتناول الكثير منها الموضوعين المذكورين، وإنتاج الذهب، وإطالة العمر. واشتهر بعد جابر أبو بكر محمد بن زكريا الرازي الطبيب المشهور ذو المقدرة العقلية الفائقة، وهو الذي تحول من الخيمياء النظرية إلى الكيمياء العملية، كما يتجلى في كتابه «الأسرار» الذي يكشف عن إنكاره لمحاولات من عاصره من الجابريين إنتاج الذهب والفضة أو إطالة العمر. وأشهر المؤلفات الكيميائية بعد ذلك هي تلك المنسوبة للعالم الأندلسي مسلمة بن أحمد المجريطي (حوالي سنة 1008 للميلاد)، ثم كتاب أيدمر الجلدكي المصري (قرابة سنة 1342 للميلاد). وكانت كل هذه الكتب المعتمد الأساسي للأوربيين حتى شطر كبير من العصر الحديث.
نشأ الطب الإسلامي كنتيجة للتفاعل الذي حدث بين الطب التقليدي العربي والمؤثرات الخارجية. كانت الترجمات الأولى للنصوص الطبية، عاملاً أساسيًا في تكوّن الطب الإسلامي. كما كان للترجمات اللاتينية للأعمال العربية أثرها البالغ في تطور الطب في نهاية العصور الوسطى وبداية عصر النهضة. ويعد أبو بكر الرازي وابن سينا أعظم هؤلاء الأطباء، وظلت كتبهم تدرّس في المدارس الطبية الإسلامية لفترات طويلة، كما كان لهم وبالأخص ابن سينا أثرًا عظيمًا على الطب في أوروبا في العصور الوسطى. خلال العصور سالفة الذكر، كان المسلمون يصنفون الطب أنه فرع من فروع الفلسفة الطبيعية، متأثرين بأفكار أرسطو وجالينوس. وقد عرفوا التخصص، فكان منهم أطباء العيون ويعرفون بالكحالين، إضافة إلى الجراحين والفصادين والحجامين وأطباء أمراض النساء.
النهضة والعلوم الحديثة المبكرة.
لعبت التطورات الجديدة في مجال البصريات دورًا في بداية عصر النهضة، سواء من خلال تحدي الأفكار الميتافيزيقية القديمة عن الإدراك، وكذلك من خلال المساهمة في تحسين وتطوير التكنولوجيا مثل الكاميرا والتلسكوب. قبل ما نعرفه الآن مع بداية عصر النهضة، قام كل من روجر بيكون وويتلو وجون بيكهام ببناء علم الوجود على سلسلة سببية تبدأ بالإحساس والإدراك وأخيراً الإدراك للأشكال الفردية والعالمية لأرسطو. لقد اُستغل نموذج الرؤية المعروف لاحقًا باسم المنظورية من قبل فناني عصر النهضة. تستخدم هذه النظرية ثلاثة فقط من أربعة أسباب أرسطو: الرسمية والمادية والنهائية.
في القرن السادس عشر، قام كوبرنيكوس بصياغة نموذج شمسي مركزي للنظام الشمسي على عكس نموذج مركز الأرض لبطليموس. كان هذا بناءً على نظرية مفادها أن الفترات المدارية للكواكب أطول لأن الأجرام السماوية بعيدة عن مركز الحركة، حيث وجد أنه لا يتفق مع نموذج بطليموس.
تحدى كيبلر وآخرون فكرة أن الوظيفة الوحيدة للعين هي الإدراك، ونقل التركيز الرئيسي في البصريات من العين إلى انتشار الضوء. صمم كيبلر العين على شكل كرة زجاجية مملوءة بالماء مع فتحة أمامها لتشكيل المدخل. وجد أن كل الضوء من نقطة واحدة من المشهد أُجري تصويره في نقطة واحدة في الجزء الخلفي من المجال الزجاجي. تنتهي السلسلة البصرية على شبكية العين في الجزء الخلفي من العين. ومع ذلك، اشتهر كيبلر بتحسين نموذج كوبرنيكوس عن طريق الطاقة الشمسية من خلال اكتشاف قوانين كيبلر للحركة الكوكبية. لم يرفض كيبلر الميتافيزيقيا الأرسطية، ووصف عمله بأنه بحث عن وئام المجالات.
استفاد غاليليو من التجربة والرياضيات. ومع ذلك، فقد اضطهد بعد أن بارك البابا أوربان الثامن غاليليو للكتابة عن نظام كوبرنيكاس. استخدم غاليليو الحجج من البابا ووضعها في صوت سيمبليتون في عمل "الحوار بشأن نظامي العالمين الرئيسيين"، الذي أساء بشدة إلى أوربان الثامن.
في شمال أوروبا، استخدمت التكنولوجيا الجديدة في آلة الطباعة على نطاق واسع لنشر العديد من الحجج، بما في ذلك بعض التي اختلفت على نطاق واسع مع الأفكار المعاصرة للطبيعة. نشر رينيه ديكارت وفرانسيس بيكون الحجج الفلسفية لصالح نوع جديد من العلوم غير الأرسطية. أكد ديكارت على التفكير الفردي وجادل بأنه يجب استخدام الرياضيات بدلاً من الهندسة من أجل دراسة الطبيعة. أكد بيكون على أهمية التجربة على التفكير. شكك بيكون كذلك في المفاهيم الأرسطية للسبب الرسمي والسبب النهائي، وعزز فكرة أن العلم يجب أن يدرس قوانين الطبيعة "البسيطة"، مثل الحرارة، بدلاً من افتراض وجود أي طبيعة محددة، أو "سبب رسمي"، لكل نوع معقد من الشيء. بدأ هذا العلم الجديد يرى نفسه يصف "قوانين الطبيعة". هذا النهج المحدث للدراسات في الطبيعة كان ينظر إليه على أنه ميكانيكي. جادل فرانسيس بيكون أيضًا بأن العلم يجب أن يهدف للمرة الأولى إلى الاختراعات العملية لتحسين حياة الإنسان كلها.
كإشارة إلى عصر التنوير، نجح إسحاق نيوتن وغوتفريد لايبنتس في تطوير فيزياء جديدة، يشار إليها الآن باسم الميكانيكا الكلاسيكية، والتي يمكن تأكيدها بالتجربة وشرحها باستخدام الرياضيات. قام لايبنتس أيضًا بتضمين مصطلحات من فيزياء أرسطو، ولكن حدث استخدامها الآن بطريقة غير غائية جديدة، على سبيل المثال، "الطاقة" و"الإمكانية". هذا يعني ضمناً تحولًا في عرض الكائنات: حيث لاحظ أرسطو أن الكائنات لها أهداف فطرية معينة يمكن تحقيقها، فقد اُعتبرت الكائنات الآن خالية من الأهداف الفطرية. على غرار فرانسيس بيكون، افترض لايبنتس أن أنواعًا مختلفة من الأشياء تعمل جميعها وفقًا لقوانين الطبيعة العامة نفسها، دون أي أسباب رسمية أو نهائية خاصة لكل نوع من أنواع الأشياء. خلال هذه الفترة، أصبحت كلمة "العلم" تستخدم بشكل تدريجي للإشارة إلى نوع من السعي وراء نوع من المعرفة، خاصة معرفة الطبيعة، الاقتراب من معنى المصطلح القديم "الفلسفة الطبيعية".
خلال هذا الوقت، أصبح الهدف المعلن للعلم وقيمته هما إنتاج الثروة والاختراعات التي من شأنها تحسين حياة الإنسان، بالمعنى المادي المتمثل في امتلاك المزيد من الطعام والملابس وأشياء أخرى. على حد تعبير بيكون، "إن الهدف الحقيقي والشرعي للعلوم هو منح الحياة البشرية بالاختراعات والثروات الجديدة"، وقد شجع العلماء على متابعة الأفكار الفلسفية أو الروحية غير الملموسة.
سيطرت الجمعيات العلمية والأكاديميات على العلوم خلال عصر التنوير، والتي حلت إلى حد كبير محل الجامعات كمراكز للبحث العلمي والتطوير. كانت المجتمعات والأكاديميات أيضًا العمود الفقري لنضج المهنة العلمية. تطور مهم آخر هو نشر العلم بين السكان الذين يعرفون القراءة والكتابة بشكل متزايد. قدم الفلاسفة للجمهور العديد من النظريات العلمية، وأبرزها من خلال "الإنسيكلوبيدي" وتعميم نيوتن عن طريق فولتير وكذلك من قبل إيميلي دو شاتليه، المترجم الفرنسي لمبادئ نيوتن.
لقد صنف بعض المؤرخين القرن الثامن عشر كفترة خصبة في تاريخ العلوم؛ ومع ذلك، شهد القرن تطورات مهمة في ممارسة الطب والرياضيات والفيزياء؛ تطوير التصنيف البيولوجي؛ فهم جديد للمغناطيسية والكهرباء؛ ونضج الكيمياء كنظام، الذي أسس الكيمياء الحديثة.
اختار فلاسفة التنوير تاريخًا قصيرًا من أسلافهم العلميين -غاليليو وبويل ونيوتن أساسًا- كمرشدين وضامنين لتطبيقهم لمفهوم الطبيعة والقانون الطبيعي المفرد لكل مجال فيزيائي واجتماعي من اليوم. في هذا الصدد، يمكن تجاهل الدروس المستفادة من التاريخ والهياكل الاجتماعية المبنية عليها.
يعد القرن التاسع عشر فترة مهمة بشكل خاص في تاريخ العلوم، حيث بدأت خلال هذه الحقبة في تشكيل العديد من الخصائص المميزة للعلم الحديث المعاصر مثل: تطور الحياة والعلوم الفيزيائية والاستخدام المتكرر للأدوات الدقيقة وظهور مصطلحات مثل "عالم الأحياء"، "الفيزيائي"، "العالم"؛ اكتسب العلماء ببطء السلطة بعيدا عن المصطلحات القديمة مثل "الفلسفة الطبيعية" و"التاريخ الطبيعي"، وزيادة الاحتراف لأولئك الذين يدرسون الطبيعة يؤدي إلى الحد من علماء الطبيعة الهواة، اكتسبوا السلطة الثقافية على العديد من أبعاد المجتمع، والتوسع الاقتصادي والتصنيع في العديد من البلدان، والازدهار من كتابات علمية شعبية وظهور مجلات علمية.
في أوائل القرن التاسع عشر، اقترح جون دالتون النظرية الذرية الحديثة، القائمة على فكرة ديموقريطوس الأصلية للجزيئات الفردية المسماة الذرات.
قام كل من جون هيرشل ووليام ويلي باستصاغ منهجية، صاغ الأخير مصطلح عالم. عندما نشر تشارلز داروين كتاب "أصل الأنواع"، أسس التطور باعتباره التفسير السائد للتعقيد البيولوجي. قدمت نظريته في الانتقاء الطبيعي تفسيرا طبيعيا لكيفية نشأة الأنواع، ولكن اكتسبت النظرية قبولا واسعا بعد قرن من الزمان.
تشير قوانين حفظ الطاقة، والحفاظ على الزخم والحفاظ على الكتلة، إلى كون مستقر للغاية حيث قد يكون هناك القليل من فقدان الموارد. ومع ظهور المحرك البخاري والثورة الصناعية، كان هناك فهم متزايد بأن جميع أشكال الطاقة على النحو المحدد في الفيزياء لم تكن مفيدة على قدم المساواة، لم يكن لديهم فوائد استخدام نفس نوعية الطاقة. أدى هذا الإدراك إلى تطوير قوانين الديناميكا الحرارية، حيث يُنظر إلى الطاقة الحرة للكون على أنها تتناقص باستمرار، وحيث تزداد إنتروبيا الكون المغلق بمرور الوقت.
تأسست النظرية الكهرومغناطيسية أيضًا في القرن التاسع عشر، وأثارت أسئلة جديدة لا يمكن الإجابة عليها بسهولة باستخدام إطار مفاهيم نيوتن. اكتُشفت الظواهر التي من شأنها أن تسمح بتفكيك الذرة في العقد الأخير من القرن التاسع عشر، اكتشاف الأشعة السينية ألهم اكتشاف النشاط الإشعاعي. في العام التالي جاء اكتشاف أول جسيم دون ذري، الإلكترون.
أدت نظرية النسبية لأينشتاين وتطوير ميكانيكا الكم إلى استبدال الميكانيكا الكلاسيكية بفيزياء جديدة (الفيزياء الحديثة) تحتوي على جزأين يصفان أنواعًا مختلفة من الأحداث في الطبيعة.
في النصف الأول من القرن، جعل تطور المضادات الحيوية والأسمدة الاصطناعية من الممكن زيادة نمو سكان العالم البشري. في الوقت نفسه، اكتُشفت بنية الذرة ونواتها، مما أدى إلى إطلاق "الطاقة الذرية" (الطاقة النووية). بالإضافة إلى ذلك، أدى الاستخدام المكثف للابتكار التكنولوجي الذي حفزته حروب هذا القرن إلى ثورات في مجال النقل (السيارات والطائرات)، وتطوير الصواريخ العابرة للقارات، وسباق الفضاء، وسباق التسلح النووي.
اكتشف التركيب الجزيئي للحمض النووي في عام 1953. وقد أدى اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية الميكروي في عام 1964 إلى رفض نظرية الحالة الثابتة للكون لصالح نظرية الانفجار العظيم لجورج لومتر.
سمح تطور رحلات الفضاء في النصف الثاني من القرن بأول قياسات فلكية أجريت على أو بالقرب من كائنات أخرى في الفضاء، بما في ذلك الهبوط المأهول على سطح القمر. وظهور التلسكوبات الفضائية التي تؤدي إلى اكتشافات عديدة في علم الفلك وعلم الكونيات.
أدى الاستخدام الواسع النطاق للدوائر المتكاملة في الربع الأخير من القرن العشرين إلى جانب الأقمار الصناعية للاتصالات إلى ثورة في تكنولوجيا المعلومات وصعود الإنترنت العالمي والحوسبة المحمولة، بما في ذلك الهواتف الذكية. أدت الحاجة إلى التنظيم الشامل للسلاسل السببية المتشابكة الطويلة وكميات كبيرة من البيانات إلى ظهور مجالات نظرية النظم والنمذجة العلمية بمساعدة الحاسوب، والتي تعتمد جزئيًا على نموذج الأرسطية.
إن القضايا البيئية الضارة مثل استنفاد الأوزون وتغير المناخ قد لفتت انتباه الجمهور في نفس الفترة وتسببت في ظهور العلوم البيئية والتكنولوجيا البيئية.
استكمل الانتهاء من مشروع الجينوم البشري في عام 2003، وتحديد تسلسل أزواج النوكليوتيد الأساسية التي تشكل الحمض النووي البشري، وتحديد ورسم جميع جينات الجينوم البشري. وقد طورت الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات في عام 2006، وهي تقنية تتيح تحويل الخلايا البالغة إلى خلايا جذعية قادرة على توليد أي نوع من الخلايا الموجودة في الجسم، مما يحتمل أن تكون ذا أهمية كبيرة في مجال الطب التجديدي.
مع اكتشاف بوزون هيجز في عام 2012، عُثِرَ على آخر جسيم تنبأ به النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. في عام 2015، لوحظت لأول مرة موجات الجاذبية، التي تنبأت بها النسبية العامة قبل قرن من الزمان.