Tieteen historia

Muinaiset kulttuurit

Esihistoriallisella ajalla neuvot ja tieto välittyi sukupolvelta sukupolvelle suullisen perinteen kautta. Kirjoitustaidon kehittyminen mahdollisti tiedon säilyttämisen ja viestimisen sukupolvien välillä paljon tehokkaammin ja tarkemmin.
Tieteiden voidaan ajatella saaneen alkunsa kulttuurien siirtymisestä metsästäjä-keräilytaloudesta maanviljelyyn. Tämä pakotti ihmiset tutkimaan ajan kulkua mm. sopivien kylvöaikojen määrittelemiseksi, sekä kehittämään erilaisia yhteiskunnallisen toiminnan muotoja, jotka paikallaan pysyvä asutus toi mukanaan väestön kasvaessa.
Monissa varhaisissa kulttuureissa on tutkittu tähtitaivaan muutoksia systemaattisesti havainnoimalla. Vaikka heillä ei ollut tietoa planeettojen ja tähtien todellisesta fyysisestä rakenteesta, monia teoreettisia selityksiä esitettiin.

Uusi aika

Euroopan älyllinen uudelleensyntyminen alkoi eurooppalaisten saatua kosketuksen islamilaiseen maailmaan Espanjassa ja Sisiliassa, jota kautta se pääsi käsiksi antiikin Kreikan, Rooman ja islamilaisen maailman töihin. Euroopassa alettiin systemaattisesti kyseenalaistamaan vallalla olleita Raamattuun tai antiikin oppineiden teksteihin pohjautuvia selityksiä maailmasta, elämästä ja ilmiöistä. Asioihin alettiin suhtautua kriittisemmin, ja erilaisia ilmiöitä alettiin tutkia kokeellisesti.
Monet katsovat muutoksen alkaneen Euroopassa vuonna 1543, Kopernikuksen De Revolutionibus julkaistiin, väittäen maan kiertävän aurinkoa. Isaac Newtonin Philosophiae Naturalis Principia Mathematica vuonna 1687 oli ajan kulmakivi. Merkittäviä tutkijoita olivat mm. Galileo Galilei, Edmond Halley, Robert Hooke, Christiaan Huygens, Johannes Kepler, Gottfried Leibniz ja Blaise Pascal.
Tieteen uuden ajan on katsottu alkavan vuodesta 1687, jolloin Isaac Newton julkaisi teoksensa Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, luonnonfilosofian matemaattiset perusteet. Hän loi keinon tuottaa ennustettavia luonnontieteellisiä tuloksia. Newton muistetaan myös painovoimalain muotoilemisesta ja hän kehitti — riippumattomasti saksalaisen Leibnizin kanssa — uuden matematiikan lajin: analyysin, eli differentiaali- ja integraalilaskennan. Tieteelle lisävauhtia antoivat Gutenbergin kirjapainotekniikassa 1400-luvulla tekemät läpimurrot, jotka mahdollistivat tiedon nopean ja halvan levittämisen laajalti, ja toisaalta ajattelun vapautuminen valistuksen aikana (1700-luvulla).
Uudella ajalla kehitettiin fysiikassa erityisesti mekaniikkaan ja sähkömagnetismiin liittyviä tieteenaloja. Keskiajan alkemiasta juurensa juontava kemia edistyi myös voimakkaasti.
Eräs kuuluisa tapaus uudelta ajalta on mainitsemisen arvoinen. Galileo Galilei (1564–1642) rakensi kaukoputken ja havaitsi Jupiterin kuiden kiertävän Jupiteria, minkä perusteella hän päätteli, ettei Maa olekaan kaikkeuden keskus. Hänen aikalaisensa tajusivat, että tämän ajatuksen läpimurto vesittäisi heidän Ptolemaiokselta perityn todellisuuskäsityksensä, jonka mukaan kaikki kiertää Maan ympäri. Lisäksi Galileilla oli muitakin mielipiteitä, joista ei pidetty, ja hän riitaantui useiden kanssa myös henkilökohtaisista syistä. Uuden ajan alun yhteiskunnan ydintä nämä asiat järkyttivät ja niinpä valtaapitävät järjestivät Galileille elinikäisen kotiarestin, jossa hän kuitenkin jatkoi tutkimuksiaan.
Tuomioistuimessa kahden tiedemiehen kerrotaan kieltäytyneen katsomasta kaukoputkeen, koska he pitivät sitä ”epäsuorana” havaitsemisena ja siis aristoteelisen filosofian vastaisena. Muutoin tiedemiehiä yleisesti ottaen kunnioitettiin, ja he olivat usein nimenomaan valtaapitävien suojatteja. Historia tuntee kaksi erityisen kuuluisaa teloitettua tiedemiestä – Giordano Brunon, valapaton fransiskaanipapin, jonka inkvisitio teloitti harhaoppisuudesta 1600, ja Antoine Laurent Lavoisierin, joka teloitettiin Ranskan vallankumouksen aikana 1794.

Moderni tiede

Empiiristä tiedettä formalisoi Charles S. Peirce vuonna 1877 artikkelissaan "The Fixation of Belief". Sen mukaan sen tärkein tuntomerkki ja kriteeri on objektiivisuus eli ihmisestä riippumattomuus eli se, että on olemassa todellisia olioita, joiden ominaisuudet ovat täysin riippumattomia meidän mielipiteistämme.
1900-luvulle tultaessa biologiakin on kehittynyt pelkästä taksonomiasta biologisten ilmiöiden selittämiseen pyrkiväksi kokeelliseksi tieteeksi Charles Darwinin ja perinnöllisyystieteen kehittäjän Gregor Mendelin vaikutuksesta.
1900-luvun alussa tehtiin eräitä merkittäviä fysiikkaan ja kosmologiaan liittyviä löytöjä. Radioaktiivisuuden löysi 1896 Henri Becquerel. Vuonna 1905 Albert Einstein julkaisi joukon artikkeleita, jotka johtivat kvanttimekaniikan ja suhteellisuusteorian kehittämiseen. Eräässä toisessa artikkelissaan samalta vuodelta hän ehdotti koetta, jonka perusteella pystyttiin todistamaan, että aine todellakin koostuu atomeista. Tähtitieteen saralla Edwin Hubble teki läpimurron osoittamalla, että paitsi että kaikkeudessa on useita galakseja, myös sen koko on muuttuva, se nimittäin laajenee. Tämä antoi sysäyksen niin kutsutulle alkuräjähdysteorialle.
1900-luku on ollut jälleen tekniikan voittokulkua, sähkömagnetismin ja kemian ollessa kenties tärkeimpiä sovellusaloja. Osaltaan näistä nousee DNA:n keksiminen, josta pääkunnia annetaan Francis Crickille ja J. D. Watsonille. Toinen 1900-luvun merkittävä uusi ala on matematiikasta kasvanut tietotekniikka, jonka varhaisia uranuurtajia olivat John von Neumann ja Alan Turing. 1900-luvun loppuun mennessä vallankumoukset sähköisen viestintätekniikan alalla — televisio ja internet — ovat muuttaneet yhteiskuntaa suuresti.