# วิทยาศาสตร์

**วิทยาศาสตร์** หมายถึง ความรู้เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ ในธรรมชาติทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต รวมทั้งกระบวนการประมวลความรู้เชิงประจักษ์ ที่เรียกว่ากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และกลุ่มขององค์ความรู้ที่ได้จากกระบวนการดังกล่าว

การศึกษาในด้านวิทยาศาสตร์ยังถูกแบ่งย่อยออกเป็น วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ และ วิทยาศาสตร์ประยุกต์ คำว่า science ในภาษาอังกฤษ ซึ่งแปลว่า วิทยาศาสตร์นั้น มาจากภาษาลาติน คำว่า scientia ซึ่งหมายความว่า ความรู้

ในคริสต์ศตวรรษที่ 17 ฟรานซิส เบคอนได้พยายามคิดค้นวิธีมาตรฐานในการอุปนัย เพื่อนำมาใช้สร้างทฤษฎีหรือกฎต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์จากข้อมูลที่ทดลองหรือสังเกตได้จากธรรมชาติ
เป็นผู้รื้อถอนและปรับปรุงแนวความคิดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สมัยเก่า ที่ยึดติดกับแนวความคิดของอริสโตเติลทิ้งไป.
ณ ขณะนั้น กาลิเลโอได้กำหนดลักษณะสำคัญของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไว้ดังนี้

* *ทำนายสิ่งที่เกิดขึ้นในปรากฏการณ์ธรรมชาติได้ โดยที่ไม่จำเป็นต้องอธิบายสาเหตุได้* เช่น ในขณะที่ยังไม่มีความรู้เรื่องแรงโน้มถ่วงนั้น กาลิเลโอไม่สนใจที่จะอธิบายว่า "ทำไมวัตถุถึงตกลงสู่พื้นดิน ?" แต่สนใจคำถามที่ว่า "เมื่อมันตกแล้ว มันจะถึงพื้นภายในเวลาเท่าใด ?"
* *ใช้คณิตศาสตร์เพื่อเป็นภาษาหลักของวิทยาศาสตร์* (ดูหัวข้อ คณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์)

ในเวลาต่อมา ไอแซก นิวตันได้ต่อเติมรากฐานและระบบระเบียบของแนวคิดเหล่านี้ และเป็นต้นแบบสำหรับสาขาด้านอื่น ๆ ของวิทยาศาสตร์

ก่อนหน้านั้น, ในปี ค.ศ. 1619 เรอเน เดส์การตส์ ได้เริ่มเขียนความเรียงเรื่อง *Rules for the Direction of the Mind* (ซึ่งเขียนไม่เสร็จ). โดยความเรียงชิ้นนี้ถือเป็นความเรียงชิ้นแรกที่เสนอกระบวนการคิดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่และปรัชญาสมัยใหม่. อย่างไรก็ตามเนื่องจากเดส์การตส์ได้ทราบเรื่องที่กาลิเลโอ ผู้มีความคิดคล้ายกับตนถูกเรียกสอบสวนโดย
โป๊ปแห่งกรุงโรม ทำให้เดส์การตส์ไม่ได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นนี้ออกมาในเวลานั้น

การพยายามจะทำให้ระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์เป็นระบบนั้น ต้องพบกับปัญหาของการอุปนัย ที่ชี้ให้เห็นว่าการคิดแบบอุปนัย (ซึ่งเริ่มต้นโดยฟรานซิส เบคอน) นั้น ไม่ถูกต้องตามหลักตรรกศาสตร์. เดวิด ฮูมได้อธิบายปัญหาดังกล่าวออกมาอย่างละเอียด คาร์ล พอพเพอร์ในความคิดลักษณะเดียวกับคนอื่น ๆ ได้พยายามอธิบายว่าสมมติฐานที่จะใช้ได้นั้นจะต้องทำให้เป็นเท็จได้ (falsifiable) นั่นคือจะต้องอยู่ในฐานะที่ถูกปฏิเสธได้ ความยุ่งยากนี้ทำให้เกิดการปฏิเสธความเชื่อพื้นฐานที่ว่ามีระเบียบวิธี 'หนึ่งเดียว' ที่ใช้ได้กับวิทยาศาสตร์ทุกแขนง และจะทำให้สามารถแยกแยะวิทยาศาสตร์ ออกจากสาขาอื่นที่ไม่เป็นวิทยาศาสตร์ได้

## ศัพทมูลวิทยา

มาจากคำว่า วิทยา และ‎คำว่า ศาสตร์

## ปรัชญาวิทยาศาสตร์

ความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของวิทยาศาสตร์ในประวัติศาสตร์มนุษย์ ได้สร้างประเด็นคำถามทางปรัชญาไว้มากมาย. โดยนักปรัชญาวิทยาศาสตร์ได้ตั้งคำถามทางปรัชญาที่สำคัญดังนี้

* สิ่งใดเป็นตัวแบ่งแยกความรู้ทางวิทยาศาสตร์กับความรู้ประเภทอื่น ๆ เช่น โหราศาสตร์
* ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นความจริงหรือไม่
* ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เชื่อถือได้แค่ไหน
* วิทยาศาสตร์มีประโยชน์จริง ๆ หรือไม่
* ศีลธรรมของวิทยาศาสตร์ที่เหมาะสม คือรูปแบบใด

ประเด็นเหล่านี้ยังเป็นที่ถกเถียงในหมู่นักปรัชญาวิทยาศาสตร์อย่างมากในปัจจุบัน และไม่มีความเห็นใดที่ได้รับการยอมรับทั่วไปอีกเลยทีเดียว

## ประวัติศาสตร์

### ประวัติศาสตร์แรกเริ่มของวิทยาศาสตร์

แผ่นดินเหนียว ที่บันทึกตัวเลขในปัญหาสามสิ่งอันดับพีทาโกรัสจากบาบิโลนเขียนเมื่อ 1800 ปีก่อนคริสตกาล
วิทยาศาสคร์ไม่ได้มีจุดเริ่มต้นจากที่ใดที่หนึ่งแต่มาจากวิธีการที่ทำอย่างเป็นกิจจะลักษณะและเกิดขึ้นอย่างค่อย ๆ เป็นค่อย ๆ ไปตลอดเวลาหนึ่งหมื่นปีที่ผ่านมาในทุกมุมโลก รายละเอียดเกี่ยวกับการพัฒนาในยุคนั้นมีน้อยและหาได้ยาก ผู้หญิงอาจจะตัวกลางสำคัญในวิทยาศาสตร์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ เช่นจากการประกอบพิธีกรรมทางศาสนา ผู้เชี่ยวชาญบางคนใช้คำว่าต้นแบบวิทยาศาสตร์ (*Protoscience*) เพื่ออธิบายการกระทำในอดีตที่เหมือนหรือคล้ายกับการศึกษาวิทยาศาสตร์ในสมัยใหม่ในบางส่วนไม่ทั้งจำเป็นว่าต้องเหมือนทั้งหมด อย่างไรก็ตามคำนี้ก็มีการวิจารณ์ว่าไม่ถูกต้องอย่างมาก มีแนวคิดแบบพรีเซ็นทิซึม (*Presentism*) มองสิ่งที่เกิดขึ้นมาต่างเฉพาะว่าแค่มีความสัมพันธ์กับในปัจจุบัน

หลักฐานเกี่ยวกับการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์มีให้เห็นมากขึ้นจากการพัฒนาระบบการเขียน อารยธรรมยุคสัมฤทธิ์เช่นอียิปต์โบราณและเมโสโปเตเมียมีการบันทึกข้อความเป็นลายลักษณ์อักษรหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ตั้งแต่ช่วง 3000 ถึง 1200 ปีก่อนคริสตกาล อย่างไรก็ตามแนวคิดของวิทยาศาสตร์และธรรมชาติยังไม่ใช่แนวคิดหลักของการศึกษายุคนั้น ชาวอียิปต์โบราณและชาวเมโสโปเตเมียได้สร้างองค์ความรู้หลายอย่างที่ต่อมาเป็นองค์ความรู้ที่ยังมีการศึกษาในกรีกโบราณและยุคกลางทั้ง คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ การแพทย์ และ ยารักษาโรค ภายหลัง 3000 ปีก่อนคริสตกาล อียิปต์โบราณได้พัฒนาเลขฐานสิบ พยายามแก้ปัญหาทางเรขาคณิต และทำปฏิทิน ใช้การรักษาด้วยยาและใช้สิ่งเหนือธรรมชาติเช่น การอธิษฐานขอพร ทำการปลุกเสกและทำพิธีกรรม

ชาวเมโสโปเตเมียใช้ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีที่เจอในธรรมชาติเพื่อผลิตเครื่องปั้นดินเผา เครื่องเคลือบ แก้วกระจก สบู่ โลหะ ปูน อุปกรณ์กันน้ำ ชาวเมโสโปเตเมียยังได้ศึกษา สรีรวิทยาของสัตว์ กายวิภาคศาสตร์ พฤติกรรมวิทยา และ โหราศาสตร์เพื่อการทำนาย ชาวเมโสโปเตเมียโดยเฉพาะในบาบิโลนมีความสนใจในด้านการแพทย์อย่างมาก นอกจากนี้ยังพบใบสั่งยาในยุคแรก ๆ ทีเขียนเป็นภาษาซูเมอร์จากสมัยราชวงค์ที่ 3 แห่งอูร์ นอกจากนี้ยังพบว่าชาวเมโสโปเตเมียศึกษาวิทยาศาสตร์เพื่อใช้ในการศาสนาเป็นส่วนใหญ่ ไม่ได้ทำเพื่อสนองความอยากรู้

### ยุคโบราณ

ภาพโมเสกแสดงนักปรัชญากรีกและลูกศิษย์
ในสมัยคลาสสิกยังไม่มีวิชาการศึกษาความรู้ใดที่คล้ายกับวิทยาศาสตร์ในสมัยใหม่ ซึ่งในยุคนี้มีเพียงแต่ผู้มีการศึกษาซึ่งมักมาจากชนชั้นสูงและเกือบทั้งหมดเป็นชายดำเนินการวิเคราะห์สืบเสาะในธรรมชาติเมื่อไรก็ตามที่มีเวลา ก่อนที่จะมีการคิดและค้นพบแนวคิดของไฟซิสหรือธรรมชาติโดยนักปรัชญายุคก่อนโสเครตีส คำนี้ใช้อธิบายวิถีของธรรมชาติที่พืชเติบโต และแนวทางที่เช่นเผ่าเผ่าหนึ่งบูชาพระเจ้าบางพระองค์ด้วยเหตุนี้สามารถยึดถือได้ว่าพวกเขาเหล่านั้นคือนักปรัชญากลุ่มแรกตามความเข้าใจโดยตรงและเป็นคนกลุ่มแรกที่แยกแยะธรรมชาติและธรรมเนียม (สัญนิยม) ออกจากกันอย่างสิ้นเชิง

นักปรัชญากรีกแห่งสายไมเลเซียนซึ่งก่อตั้งโดยทาเลสแห่งมิเลทุสและสืบทอดโดยอานักซีมันโดรสและอานักซีเมแนสแห่งมิเลทุส นับเป็นครั้งแรกที่มีการพยายามอธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติโดยไม่กล่าวถึงสิ่งเหนือธรรมชาติ. นักปรัชญาสายพิทาโกเรียน พัฒนาปรัชญาที่ใช้ตัวเลขที่ซับซ้อนและมีส่วนช่วยในการการพัฒนาวิชาคณิตศาสตร์ แนวคิดปรมาณูนิยมได้ถูกพัฒนาโดยนักปรัชญากรีกเลวกิปโปสและลูกศิษย์ของเขาแดโมกรีโตส. ต่อมาเอพิโครอสได้พัฒนาทฤษฎีจักรวาลวิทยาธรรมชาติจากแนวคิดปรมาณูนิยมและใช้เป็นบทบัญญัติมาตรฐานซึ่งเป็นเกณฑ์ทางกายภาพหรือมาตรฐานของความจริงทางวิทยาศาสตร์ แพทย์ชาวกรีกฮิปโปเครติสได้สร้างแบบแผนของระบบการศึกษาวิทยาศาสตร์การแพทย์และถูกกล่าวถึงว่าเป็นบิดาแห่งการแพทย์

จุดเปลี่ยนประวัติศาสตร์ของปรัชญาวิทยาศาสตร์ในยุคแรกเริ่มมาจากตัวอย่างของโสกราตีสในการใช้ปรัชญาเพื่อศึกษาความเป็นมนุษย์ เช่นธรรมชาติของมนุษย์ ธรรมชาติของการเมืองและประชาคม และความรู้ของมนุษย์เอง วิธีการของโสกราตีส ตามบันทึกการสนทนากับเพลโตเป็นวิภาษวิธีในการกำจัดข้อสมมุติฐาน ข้อที่ดีกว่าสามารถเจอได้ด้วยการค่อย ๆ จำแนกและตัดข้อที่มีความขัดแย้งกันออก วิธีการของโสกราตีสค้นหาความจริงที่ปรากฏโดยทั่วไปซึ่งก่อตัวเป็นความเชื่อและพิจารณาสิ่งเหล่านั้นอย่างลึกซึ้งเพื่อดูความสม่ำเสมอ โสกราตีสยังได้วิจารณ์การศึกษาฟิสิกส์แบบกรีกในยุคเก่าว่าเน้นการเดาสุ่มมากเกินไปและขาดการวิจารณ์ตัวเอง.

ศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาลอริสโตเติลสร้างแบบแผนอย่างเป็นระบบของอันตวิทยา ศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสตกาลนักดาราศาสตร์กรีกอาริสตาร์โคสแห่งซาโมสเป็นคนแรกที่เสนอแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาลโดยดวงอาทิตย์อยู่ตรงกลางและมีดวงเคระห์โคจรรอบ ๆ แบบจำลองของอาริสตาร์โคสถูกปฏิเสธอย่างหนักเพราะเชื่อกันว่าละเมิดกฎของฟิสิกส์ในยุคนั้น ส่วนแบบของปโตเลมีในตำรา Almagest ซึ่งเป็นแบบจำลองแนวคิดโลกเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะถูกยอมรับจนกระทั่งถึงต้นยุคเรอเนซองส์ นักประดิษฐ์และนักคณิตศาสตร์อาร์คิมิดีสได้สร้างผลงานสำคัญต่อจุดเริ่มต้นของแคลคูลัส พลินีผู้อาวุโสนักเขียนและโพลิแมทชาวโรมันเขียนผลงานซึ่งต้นแบบของสารานุกรมชื่อว่า *Naturalis Historia*

ค่าประจำหลัก ที่ใช้ในการเขียนเลขอาจเริ่มขึ้นตั้งแต่ช่วงคริสตรศตวรรษที่ 3 ถึง 5 และปรับใช้แพร่หลายตามเส้นทางการค้าของอินเดีย ระบบและสัญลักษณ์ดังกล่าวทำให้การบวกลบคูณหารทำได้ง่ายมีประสิทธิภาพสูงและได้กลายมาเป็นมาตรฐานของวิชาคณิตศาสตร์ทั่วโลก

### ยุคกลาง

ภาพวาดนกยูงในหน้าแรกของบันทึกเวียนนา ดิออสโคริเดสจากศตวรรษที่ 6
หลังการล่มสลายของจักรวรรดิโรมันตะวันตกในศตวรรษที่ 5 จำนวนผู้รู้ผู้เชี่ยวชาญได้ลดลง ความรู้และปรัชญากรีกได้เลือนรางสูญหายจากยุโรปตะวันตก อย่างไรก็ตามในยุคนี้อิซิโดโรแห่งเซบิยาได้จัดทำตำราและสารานุกรมเพื่อรักษาองค์ความรู้ทั่วไปที่ได้รวบรวมจากอดีต กลับกันในจักรวรรดิไบแซนไทน์ที่ต้องตั้งรับการรุกรานและสงครามแต่ก็ยังรักษาและต่อยอดความรู้เดิมที่มีได้ จอห์น ฟิโลปอนอสนักปราชญ์จากไบแซนไทน์ ตั้งข้อสงสัยหลักฟิสิกส์ของอริสโตเติล จึงเกิดเป็นทฤษฎีแรงกระตุ้น และมีอิทธิพลต่อนักปราชญ์รุ่นหลังพันปีต่อมาอย่างกาลิเลโอที่ได้อ้างอิงทฤษฎีนี้หลายครั้งในงานของเขา

ปลายสมัยโบราณ และ สมัยกลางตอนต้นปรากฏการณ์ธรรมชาติต่างถูกศึกษาตรวจสอบโดยใช้ปรัชญาของอริสโตเติลเช่น เหตุสี่อย่าง (*four causes*) วัสดุเหตุ รูปเหตุ สัมฤทธิเหตุ และอันตเหตุ ตำราและหนังสือกรีกโบราณหลายรายการถูกเก็บรักษาในจักรวรรดิไบแซนไทน์โดยชาวนิกายเนสโตเรียนและนิกายไมอาฟิไซทิซึม และมีการแปลเป็นภาษาอาหรับหนังสือแปลเป็นภาษาอาหรับเหล่านี้ถูกปรับปรุงต่อยอดที่นำโดยรัฐเคาะลีฟะฮ์ ถึงช่วงศตวรรษที่ 6 และ 7 จักรวรรดิซาเซเนียนได้ตั้งวิทยาลัยกอนดิชาปุรซึ่งถูกกล่าวขานโดยหมอชาวกรีก ซิริแอก และเปอร์เซียว่าเป็นศูนย์การแพทย์ที่สำคัญที่สุดในยุคนั้น

บัยตุลฮิกมะฮ์ (ห้องสมุดใหญ่แห่งแบกแดด) สร้างในยุครัฐเคาะลีฟะฮ์อับบาซียะฮ์ ที่เมืองแบกแดดในปัจจุบัน ที่แห่งนี้เป็นจุดที่ทำให้ปรัชญาของอริสโตเติลได้เจริญรุ่งเรืองในโลกอิสลาม จนกระทั่งถึงศตวรรษที่ 13 เมื่อเกิดการมาถึงของการรุกรานของชาวมองโกล อิบน์ อัลฮัยษัมทำการทดลองเกี่ยวกับทัศนศาสตร์ที่การควบคุมปัจจัยตัวแปร อิบน์ ซีนารวบรวมและเขียนอัลกอนูนฟีอัฏฏิบบ์ ตำราสารานุกรมการแพทย์ที่ถือว่าหนังสือการแพทย์ที่สำคัญและมีการใช้และกล่าวถึงจนกระทั่งถึงศตวรรษที่ 18

ในศตวรรษที่ 11 ชาวยุโรปส่วนใหญ่นับถือศาสนาคริสต์ และในปี 1088 มหาวิทยาลัยโบโลญญาถูกตั้งขึ้นเป็นมหาวิทยาลัยแห่งแรกในยุโรป เช่นนั้นความต้องการหนังสือที่แปลเป็นภาษาลาตินเพิ่มมากขึ้น ในศตวรรษที่ 12 ลัทธิอัสมาจารย์ได้เจริญรุ่งเรืองอย่างมากในยุโรปตะวันตก มีการทดลองโดย สังเกต บรรยายพรรณนา และจำแนกประเภทสิ่งต่าง ๆ ในธรรมชาติ ในศตวรรษที่ 13 อาจารย์และนักศึกษาแพทย์ที่โบโลญญาเริ่มศึกษาโดยผ่าร่างมนุษย์ ทำให้เกิดตำรากายวิภาคศาสตร์เล่มแรกโดยมอนดิโน ดิ ลุซซี

### ยุคเรอเนซองส์

ภาพวาดแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางระบบสุริยะเสนอโดยโคเปอร์นิคัสใน De revolutionibus orbium coelestium
พัฒนาการใหม่ในวิชาทัศนศาสตร์คือตัวแปรสำคัญที่ทำให้เกิดการเริ่มต้นใหม่ต่าง ๆ ในการฟื้นฟูศิลปวิทยาการ มีการโต้แย้งความคิดมโนคติของอภิปรัชญาในเรื่องของการรับรู้ รวมทั้งการมีส่วนร่วมในการปรับปรุงและการพัฒนาของเทคโนโลยีใหม่อย่างเช่น กล้องทาบเงา และ กล้องโทรทรรศน์ ช่วงแรกของยุคเรอเนซองส์ โรเจอร์ เบคอน วิเทลโล และ จอห์น เพ็คแคม ต่างสร้างแนวคิดภววิทยาแบบอัสมาจารย์ บนโซ่แห่งเหตุ (*Causal chain*) เริ่มจากผัสสาการ สัญชาน และสุดท้ายวิสัญชานของปัจเจกบุคคลและสิ่งสากลในทฤษฎีของแบบของอริสโตเติล ต้นแบบเกี่ยวกับการมองเห็นกลายมาเป็นที่รู้จักในชื่อทัศนพิสัยนิยมถูกศึกษาและในไปใช้โดยศิลปินในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาการ ทฤษฎีดังกล่าวใช้ 3 เหตุจากทั้งหมด 4 เหตุของอริสโตเติลคือ รูปเหตุ วัสดุเหตุ และอันตเหตุ

ในศตวรรษที่ 16 นิโคลัส โคเปอร์นิคัสกำหนดกฎเกณฑ์เกี่ยวกับแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะจักรวาลเริ่มจากดาวเคราะห์หมุนรอบดวงอาทิตย์แทนที่จะเป็นแนวคิดโลกเป็นศูนย์กลางที่ดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์หมุนรอบโลก แนวคิดนี้มีที่มาจากข้อสังเกตุเกี่ยวกับคาบการโคจรของดาวเคราะห๋โดยวงโคจรจะมีคาบการโคจรที่นานขึ้นหากดาวเคราะห์มีระยะห่างจากจุดศูนย์กลางการโคจรไกลมากขึ้น ซึ่งผลการสำรวจที่ได้แย้งกับแนวคิดโลกเป็นศูนย์กลาง

โยฮันเนิส เค็พเพลอร์ รวมถึงนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้พยายามโต้แย้งแนวคิดที่ว่า ตามีการทำงานเพียงด้านเดียวเท่านั้นคือการรับรู้ และทำให้มีการเบนความสนใจทางด้านทัศนศาสตร์ จากการศึกษาเกี่ยวกับตาไปที่การเดินทางของแสง เค็พเพลอร์มีชื่อเสียงอย่างมาก อย่างไรก็ตามถึงแม้เขาจะต่อยอดแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของโคเปอร์นิคัสจากการค้นพบกฎของเคปเลอร์ เค็พเพลอร์ก็ไม่ได้ปฏิเสธอภิปรัชญาแบบอริสโตเลียนนอกจากนี้เขากล่าวว่างานของเขาเป็นการคันหาการประสานพ้องแห่งฟากฟ้า (Musica universalis) กาลิเลโอได้สร้างผลงานสำคัญมากมายทั้งด้าน ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ และวิศวกรรม อย่างไรก็ตามเขาถูกขังจากคำสั่งของพระสันตะปาปาเออร์บานที่ 8 ได้สั่งลงโทษเขาจากงานเขียนเกี่ยวแบบจำลองพระอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง

แท่นพิมพ์ถูกใช้อย่างแพร่หลายเพื่อพิมพ์ข้อวิจารณ์ทางวิชาการ รวมถึงความเห็นแย้งบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับธรรมชาติในยุคนั้น ฟรานซิส เบคอนและเรอเน เดการ์ต ตีพิมพ์คำอภิปรายทางปรัชญาแบบใหม่ที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์แบบอริสโตเลียน เบคอนได้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการทดลองมากกว่าการพินิจพิจารณาและตั้งคำถามต่อแนวคิดแบบอริสโตเลียนในเรื่องของรูปเหตุและอันตเหตุ สนับสนุนแนวคิดที่ว่า วิทยาศาสตร์ควรเป็นการศึกษากฎธรรมชาติและพัฒนาความเป็นอยู่และชีวิตของมนุษย์ เดการ์ตได้เน้นย้ำถึงความคิดของปัจเจกบุคคลและเสนอว่าควรใช้คณิตศาสตร์มากว่าเรขาคณิตในการศึกษาธรรมชาติ

### ยุคเรืองปัญญา

หน้าปกของ *Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica* ฉบัับพิมพ์ครั้งที่หนึ่ง (ปี 1687)
เมื่อเริ่มต้นเข้าสู่ยุคเรืองปัญญา ไอแซก นิวตันได้วางรากฐานสำคัญให้แก่วิชากลศาสตร์แบบฉบับจากการเผยแพร่งานเขียนเรื่อง *Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica* (แปลตรงตัว 'ปรัชญาธรรมชาติของหลักการทางคณิตศาสตร์') งานเขียนชิ้นนี้ได้ส่งต่อและมีอิทธิพลต่อแนวคิดของนักฟิสิกส์รุ่นหลังอีกหลายคน
ก็อทฟรีท วิลเฮ็ล์ม ไลบ์นิทซ์ได้รวมแนวคิดหลายอย่างจากปรัชญาธรรมชาติของอาริสโตเติลซึ่งเป็นปรัชญาของอันตวิทยามาใช้ในแบบที่ไม่เกี่ยวข้องกับอันตวิทยาซึ่งมีผลต่อแนวคิดเกี่ยวกับวัตถุกล่าวคือ วัตถุไม่มีเหตุผลหรือเป้าหมายมันยังคงอยู่ ไลบ์นิทซ์ให้เหตุผลว่าสิ่งต่างเป็นไปด้วยกฎธรรมชาติอย่างเดียวไม่มีรูปปัจจัยหรืออันตปัจจัยพิเศษอื่นใดเข้ามาเกี่ยวข้อง

ในยุคนี้เป็นที่ประจักษ์แจ้งแล้วว่าวิทยาศาสตร์ได้สร้างความมั่งคั่งและสิ่งใหม่ ๆ ที่ช่วยอำนวยความสะดวกให้แก่มนุษย์ในทางวัตถุนิยมเช่นผลผลิตอาหาร เสื้อผ้า และสิ่งต่าง ๆ ที่มากขึ้น ใน Novum Organum (แปลตรงตัว 'วิธีการใหม่') ฟรานซิส เบคอนได้กล่าวไว้ว่าเป้าหมายที่ถูกต้องจริงของวิทยาศาสตร์คือการเผื่อแผ่สิ่งใหม่ ๆ และความร่ำรวยแก่ชีวิตมนุษย์และไม่เห็นด้วยกับการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นเพียงแนวคิดที่จับต้องไม่ได้

แทนที่จะเป็นมหาวิทยาลัยแบบในอดีตในยุคนี้การค้นคว่าทางวิทยาศาสตร์มักมาจากสมาคมวิชาการและบัณฑิตยสถาน (Academy) สถาบันเหล่านี้ได้ก่อให้เกิดอาชีพวิชาการทางวิทยาศาสตร์ขึ้น รวมถึงความสนใจต่อองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่เพิ่มขึ้นจากการเพิ่มจำนวนขึ้นของผู้รู้หนังสือ ในยุคนี้นักคิดและนักปรัชญาบางคนได้หันมาเขียนหนังสือด้านวิทยาศาสตร์เช่น 1.กาลิเลโอ กาลิเลอี 2.โยฮันเนิส เค็พเพลอร์ 3.โรเบิร์ต บอยล์ และ 4.ไอแซก นิวตัน

ในยุคนี้โดยเฉพาะศตวรรษที่ 18 ได้เกิดความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์มากมายอาทิเช่นด้านการแพทย์ ฟิสิกส์ ชีววิทยาจากการพัฒนาหลักการอนุกรมวิธานของคาร์ล ลินเนียส ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับแม่เหล็กและไฟฟ้า การพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับธาตุและสารจนเกิดเป็นวิชาเคมีขึ้น แนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของมนุษย์ สังคม และเศรษฐกิจได้พัฒนาในยุคนี้เช่นกัน เดวิด ฮูม นักคิดชาวสก็อตได้เขียนหนังสือ *A Treatise of Human Nature* (แปลตรงตัว 'ศาสตรนิพนธ์ว่าด้วยธรรมชาติของมนุษย์') ซึ่งได้ถูกนำมาใช้อ้างอิงในงานเขียนของหลายคนได้แก่ เจมส์ เบอร์เน็ต อดัม เฟอร์กูสัน จอห์น มิลลาร์ และ วิลเลียม โรเบิร์ตสัน ซึ่งได้รวมการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ในเรื่องระหว่างความเป็นอยู่ของมนุษย์ยุคโบราณ กับ ความตระหนักรู้ต่อการเปลี่ยนแปลงสู่ความเป็นสมัยใหม่ วิชาสังคมวิทยาล้วนแต่มีจุดเริ่มต้นจากนักคิดชาวสก็อตเหล่านี้ ในปี 1776 อดัม สมิธได้พิมพ์หนังสือความมั่งคั่งของประชาชาติซึ่งถือได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของวิชาเศรษฐศาสตร์

### ศตวรรษที่ 19

แผนภูมิวิวัฒนาการชาติพันธุ์วาดโดยชาลส์ ดาร์วินในปี 1837
หลายองค์ความรู้ในระหว่างศตวรรษที่ 19 เริ่มเป็นรูปเป็นร่างคล้ายกับสาขาวิชาในปัจจุบัน ในยุตนี้การค้นคว้าทางด้านวิทยาศาสตร์เริ่มเห็นการใช้เครื่องมือวัดที่มีความเที่ยง รวมถึงการเกิดขึ้นของนักชีววิทยา นักฟิสิกส์ และนักวิทยาศาสตร์จากการที่การศึกษาธรรมชาติสามารถเป็นงานได้ในยุคนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้กลายเป็นเจ้าหน้าที่ที่สำคัญในสังคม ในยุคนี้หลายประเทศได้พัฒนาการอุตสาหกรรมและความนิยมที่เพิ่มขึ้นของงานเขียนวิทยาศาสตร์ประชานิยม (Popular science) และการถือกำเนิดของวรสารวิทยาศาสตร์ จิตวิทยากลายเป็นสาขาแยกใหม่ของวิชาปรัชญาเมื่อวิลเฮล์ม วุนต์ สร้างห้องทดลองเพื่อใช้ค้นคว้าเกี่ยวกับจิตวิทยาครั้งแรกในปี 1879

ช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ชาลส์ ดาร์วิน และ อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซต่างคนได้พัฒนาต่างได้เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการและนำไปสู่กฎการคัดเลือกโดยธรรมชาติในปี 1858 ซึ่งเป็นการอธิบายว่าพืชและสัตว์แต่ละชนิดมีวิวัฒนาการและการปรับตัวอย่างไร ชาลส์ ดาร์วินได้อธิบายทฤษฎีดังกล่าวโดยละเอียดในหนังสือกำเนิดสปีชีส์ (On the Origin of Species) ซึ่งพิมพ์ครั้งแรกปี 1859 ในอีกฟากหนึ่งเกรกอร์ เมนเดลได้เผยแพร่การทดลองของเขาในหนังสือ *Versuche über Pflanzen-Hybriden* (แปลตรงตัว 'การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม')ในปี 1865 และได้กลายมาเป็นกฎของเมนเดลซึ่งเป็นพื้นฐานและรากฐานสำคัญของการศึกษาพันธุศาสตร์จนถึงในปัจจุบัน

ช่วงศตวรรษที่ 19 ตอนต้นจอห์น ดอลตันได้เสนอแนวคิดทฤษฎีอะตอมยุคใหม่ ซึ่งมีรากฐานมาจากแนวคิดของดีโมครีตุสที่ได้พูดถึงเรื่องอะตอม จากกฎทรงพลังงานซึ่งรวมไปถึงการทรงโมเมนตัมและกฎทรงมวล อาจเป็นไปได้ว่าจักรวาลมีความเสถียรอย่างมากและแถบไม่มีการสูญเสียใด ๆ ในจักรวาล อย่างไรก็ตามหลังจากการมาถึงของเครื่องจักรไอน้ำ และ การปฏิวัติอุตสาหกรรม ได้พบว่าพลังงานแต่ละชนิดไม่เหมือนกัน ทำให้เกิดการใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนงานทางความร้อนไปเป็นพลังงานชนิดอื่น ความเข้าใจดังกล่าวนำไปสู่กฎของอุณหพลศาสตร์ ในกฎดังกล่าวว่าไว้ว่าพลังงานเสรีของจักรวาลลดลงอย่างต่อเนื่อง เอนโทรปีของจักรวาลปิดเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตลอดเวลา

ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าเริ่มเป็นรูปเป็นร่างในช่วงศตวรรษที่ 19 จากงานเขียนงานทดลองของนักวิทยาศาสตร์หลายคนเช่น 1.ฮันส์ คริสเทียน เออร์สเตด 2.อ็องเดร-มารี อ็องแปร์ 3.ไมเคิล ฟาราเดย์ 4.เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ 5.โอลิเวอร์ เฮวิไซด์ และ 6.ไฮน์ริช เฮิร์ตซ์ แนวคิดใหม่ที่ว่าได้สร้างปัญหาให้นักวิทยาศาสตร์ยุคนั้นเนื่องจากไม่สามารถอธิบายได้ด้วยกลศาสตร์แบบนิวตันได้ ในยุคนี้เกิดการค้นพบรังสีเอกซ์ซึ่งนำไปสู่การค้นพบการสลายตัวกัมมันตรังสีโดยอองรี เบ็กเกอเรล และ มารี กูว์รีในปี 1896 จากนั้นมารี กูว์รีได้กลายเป็นคนแรกที่ได้รางวัลโนเบล 2 ครั้ง จากนั้นในปีต่อมา (1897) ได้มีการค้นพบอิเล็กตรอนซึ่งเป็นอนุภาคมูลฐานชนิดแรกที่ถูกค้นพบ

### ศตวรรษที่ 20

การวิเคราะห์รูรั่วโอโซนโดยใช้ภาพถ่ายทางอวกาศในปี 1987
การค้นพบยาปฏิชีวนะ และ การสังเคราะห์ปุ๋ยเคมีในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 ได้พัฒนาคุณภาพชีวิตมนุษย์ทั่วโลกอย่างมาก ตามมาด้วยปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นเช่น การลดลงของโอโซนในชั้นบรรยากาศ การกลายเป็นกรดของมหาสมุทร ยูโทรฟิเคชัน และ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ปัญหาดังกล่าวเริ่มมีการตระนักรู้ในวงกว้างและนำมาสู่วิชาการศึกษาสิ่งแวดล้อม

งานวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์ในช่วงนี้มีมักได้รับทุนการสนับสนุนจำนวนมากหรือเป็นงานขนาดใหญ่ การเร่งพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีในยุคสืบเนื่องมาจากสงครามโลกครั้งที่ 1 และ สงครามโลกครั้งที่ 2 ตัวอย่างเช่นการพัฒนาปืนกล เครื่องบิน รถถัง การใช้อาวุธประเภทใหม่เป็นต้น สงครามเย็นทำให้เกิดการแข่งขันด้านเทคโนโลยีระหว่างมหาอำนาจโลก เช่น การแข่งขันทางด้านอวกาศ และ การแข่งขันพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ องค์การระหว่างประเทศต่าง ๆ ได้พยายามหาพันธมิตรทำให้มีการรวมตัวกันของนักวิจัยระหว่างประเทศขึ้น

ในศตวรรษที่ 20 การจ้างงานนักวิจัยหญิงที่เพิ่มขึ้นและลดการกีดกันทางเพศทำให้จำนวนนักวิทยาศาสตร์หญิงเพิ่มขึ้นแต่ในบางสาขาอัตราส่วนชายหญิงยังต่างกันมากอยู่ การค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของเอกภพในปี 1964 เป็นหลักฐานที่หักล้างทฤษฎีจักรวาลมีสภาพคงตัวและยอมรับทฤษฎีบิกแบงของฌอร์ฌ เลอแม็ทร์

การค้นคว้าพื้นฐานสำคัญของของจักรวาลทำให้เกิดการเปลี่ยนสาขาวิชาการวิจัย ยุคนี้ได้เปลี่ยนแปลงการวิจัยเกี่ยวกับวิวัฒนาการสู่โมเดิร์นซินเทซิส ที่เป็นการรวมทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วินและพันธุศาสตร์ดั้งเดิม ทฤษฎีสัมพันธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์และกลศาสตร์ควอนตัมช่วยแก้ปัญหาหลายอย่างที่กลศาสตร์แบบฉบับทำไม่ได้และนำไปใช้ในระบบที่มีความยาวมาก ๆ ตอบปัญหาบางอย่างของของเวลาและความโน้มถ่วง การแพร่หลายของอุปกรณ์วงจรรวมกับดาวเทียมสื่อสารนำไปสู่การปฏิวัติเทคโนโลยีสารสนเทศ การใช้งานอินเทอร์เน็ตและคอมพิวเตอร์พกพาเช่น สมาร์ทโฟนที่เพิ่มขึ้น ทำให้ความต้องการใช้ระบบสื่อสารที่โยงยาวเชื่อมต่อกันจำนวนมากและเกี่ยวพันกันหลายเครือข่ายและจำนวนข้อมูลขนาดใหญ่ นำไปสู่การศึกษาทฤษฎีระบบ และแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์

### ศตวรรษที่ 21

หลุมดำในกาแล็กซีM87จากการประมวลผลของข้อมูลหลาย ๆ ชุดในโครงการวิจัยร่วมอีเวนท์ฮอไรซัน
โครงการโครงการจีโนมมนุษย์สำเร็จในปี 2003 สามารถวิเคราะห์ยีนในจีโนมมนุษย์ได้ครบทั้งหมด เซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพแบบชักนำ (iPSCs) ทำสำเร็จครั้งแรกในปี 2006 ทำให้ใช้เซลล์จากเซลล์โตเติมที่ (Adult cell) ไปใช้เป็นเซลล์ต้นกำเนิดและเปลี่ยนเป็นเซลล์ที่ต้องการต่อได้ ในปี 2013 ได้มีการยืนยันการตรวจวัดได้ของฮิกส์โบซอน อนุภาคสุดท้ายที่ถูกทำนายไว้ในสแตนดาร์ดโมเดล จากการทำนายถึงการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วงในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเมื่อเกือบร้อยปีที่แล้ว และในปี 2015 คลื่นความโน้มถ่วงถูกตรวจวัดครั้งแรกโดย LIGO ในปี 2019 ทีมนักวิจัยของกล้องโทรทรรศน์อีเวนท์ฮอไรซันเผยแพร่ภาพของหลุมดำและแอคเครชันดิสก์เป็นครั้งแรก

## สาขาของวิทยาศาสตร์

### วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

#### ฟิสิกส์

|  |  |
| --- | --- |
| * ฟิสิกส์ทฤษฎี (en: theoretical physics)
* ฟิสิกส์เชิงคำนวณ (eng)
* สวนศาสตร์ (Acoustics)
* Astrodynamics (eng)
* วิทยาศาสตร์โลก (Earth Sciences)
* ดาราศาสตร์ (Astronomy)
* ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (Astrophysics)
* Atomic, Molecular, and Optical physics eng
* ชีวฟิสิกส์ (Biophysics)
* Condensed matter physics (eng)
* จักรวาลวิทยา (Cosmology)
* อติสีตศาสตร์ (Cryogenics)
 | * พลศาสตร์ (Dynamics)
* พลศาสตร์ของไหล (Fluid dynamics)
* Materials physics (eng)
* Mathematical physics (eng)
* กลศาสตร์ (Mechanics)
* นิวเคลียร์ฟิสิกส์ (Nuclear physics)
* ทัศนศาสตร์ (Optics)
* Particle physics (eng) (or High Energy Physics)
* พลาสมาฟิสิกส์ (eng)
* พอลิเมอร์ฟิสิกส์ (eng)
* Vehicle dynamics (eng)

  |

#### เคมี

|  |  |
| --- | --- |
| * เคมีวิเคราะห์ (Analytical chemistry)
* ชีวเคมี (Biochemistry)
* เคมีการคำนวณ (Computational chemistry)
* เคมีไฟฟ้า (Electrochemistry)
* เคมีอนินทรีย์ (Inorganic chemistry)
* วัสดุศาสตร์ (Materials science)
* เคมีสิ่งแวดล้อม
 | * เคมีอินทรีย์ (Organic chemistry)
* เคมีฟิสิกส์ (Physical chemistry)
* เคมีควอนตัม (Quantum chemistry)
* สเปกโตรสโคปี (Spectroscopy)
* สเตอริโอเคมิสตรี (Stereochemistry)
* เคมีความร้อน (Thermochemistry)

  |

#### ชีววิทยา

|  |  |
| --- | --- |
| * กายวิภาคศาสตร์ (Anatomy)
* ชีววิทยาดาราศาสตร์ (Astrobiology)
	+ ชีวเคมี (Biochemistry)
* ชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinformatics)
* ชีวฟิสิกส์ (Biophysics)
* พฤกษศาสตร์ (Botany)
* ชีววิทยาของเซลล์ (Cell biology) (eng)
* Cladistics (eng)
* วิทยาเซลล์ (Cytology)
* Developmental biology (eng
* นิเวศวิทยา (Ecology)
* กีฏวิทยา (Entomology)
* วิทยาการระบาด (Epidemiology)
* Evolutionary biology (en:Evolutionary biology)
* Evolutionary developmental biology (eng)
* Freshwater Biology (eng)
* พันธุศาสตร์ (Genetics) (Population genetics), (Genomics), (Proteomics)
* จิตวิทยา (en:Psychology)
* วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
 | * มิญชวิทยา (Histology)
* มีนวิทยา (Ichtyology)
* วิทยาภูมิคุ้มกัน (Immunology
* ชีววิทยาทางทะเล (Marine biology)
* จุลชีววิทยา (Microbiology)
* อณูชีววิทยา (Molecular Biology)
* สัณฐานวิทยา (Morphology)
* ประสาทวิทยาศาสตร์ (Neuroscience)
* พัฒนาการของพืช (eng)
* ปักษีวิทยา (Ornithology)
* บรรพชีวินวิทยา (Palaeobiology)
* วิทยาสาหร่าย (Phycology, Algology)
* วิวัฒนาการชาติพันธุ์ (eng)
* Physical anthropology (eng
* สรีรวิทยา (Physiology)
* Structural biology (eng)
* อนุกรมวิธาน (Taxonomy)
* พิษวิทยา (Toxicology)
* วิทยาไวรัส (Virology)
* สัตววิทยา (Zoology)

  |

### วิทยาศาสตร์ประยุกต์

#### วิศวกรรมศาสตร์

* + สาขาของวิศวกรรมศาสตร์

#### วิทยาการคอมพิวเตอร์และสารสนเทศ

* + วิทยาการคอมพิวเตอร์
	+ วิทยาการสารสนเทศ หรือ สารสนเทศศาสตร์
	+ วิทยาศาสตร์พุทธิปัญญา (Cognitive science)
	+ วิชาเกี่ยวกับการติดต่อและควบคุมของสัตว์และเครื่องจักร (eng)
	+ บรรณารักษศาสตร์และสารนิเทศศาสตร์
	+ Systemics

#### วิทยาศาสตร์สุขภาพ (Health Science)

|  |  |
| --- | --- |
| * เภสัชศาสตร์ (Pharmacy)
* ทันตแพทยศาสตร์ (Dentistry)
* แพทยศาสตร์ (Medicine)
	+ เนื้องอกวิทยา (Oncology)
	+ พยาธิวิทยา (Pathology)
	+ อายุรเวช
	+ เวชศาสตร์
	+ เภสัชวิทยา (Pharmacology)
	+ พิษวิทยา (Toxicology)
 | * สัตวแพทยศาสตร์ (Veterinary medicine)
* เทคนิคการแพทย์
	+ เคมีคลินิค
	+ จุลทรรศน์ศาสตร์คลินิค
	+ เวชศาสตร์การธนาคารเลือด
	+ ทัศนมาตรศาสตร์ (Optometry)
	+ กายภาพบำบัด
	+ กิจกรรมบำบัด
	+ รังสีเทคนิค
	+ วิทยาศาสตร์การกีฬา​ (Sports science)​

  |

## ดูเพิ่ม

* รายชื่อคณะวิทยาศาสตร์ในประเทศไทย

## หมายเหตุ

## อ้างอิง

## แหล่งข้อมูลอื่น

* Feynman Richard. *The Feynman Lecture Notes on Physics*. Addison-wesley, 1971.
* Morris Kilne. *Mathematics for the Non-mathematician*. Dover Publication, 1985.
* รายชื่อเว็บไซต์เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ไทย
* เว็บบอร์ดวิทยาศาสตร์ - สังคมวิทยาศาสตร์ สังคมแห่งการเรียนรู้ เก็บถาวร 2009-08-07 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน

### แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมในภาษาอื่น

* วิทยาศาสตร์คืออะไร เก็บถาวร 2005-04-05 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน โดย ริชาร์ด ไฟน์แมน
* การแบ่งประเภทวิทยาศาสตร์ เก็บถาวร 2008-06-19 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
* หนังสือวิทยาศาสตร์ของ GSCE
* ข่าววิทยาศาสตร์ประจำวัน เก็บถาวร 2008-10-06 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
* รายการที่เรียงตามตัวอักษรดัดแปลงมาจากบทความใน Internet-Encyclopedia ชื่อว่า "Science" เก็บถาวร 2005-03-09 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
* ศีลธรรมของวิทยาศาสตร์ เก็บถาวร 2005-03-07 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
* นิตยสาร Scientific American
* นิตยสาร New Scientist
* องค์กรวิทยาศาสตร์ของประเทศสหรัฐอเมริกา

อ้างอิงผิดพลาด: มีป้ายระบุ `<ref>` สำหรับกลุ่มชื่อ "lower-alpha" แต่ไม่พบป้ายระบุ `<references group="lower-alpha"/>` ที่สอดคล้องกัน