Tieteen historia
Tieteen historia alkaa antiikin Kreikasta ja kulkee hellenismin ja Rooman imperiumin kautta arabikulttuurin kukoistukseen, minkä jälkeen painopiste siirtyi uudelleen Eurooppaan ja myöhemmin teollistumisen jälkeen pääpaino on ollut teollisuusmaissa. Isaac Newton toi matematiikan ja luonnonlakien esittämisen yhtälöinä tieteeseen, ja 1800-luvun lopulla Michael Faradayn keksinnöt ja 1900-luvun alussa Albert Einsteinin ajatukset siivittivät nykyaikaisen fysiikan käyntiin. Tieteen yleistymiseen 1700-luvulla vaikutti valistusaate. Valistusajattelijat uskoivat tieteeseen ja edistykseen.
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.
Länsimaisen tieteen historian voidaan katsoa alkaneen antiikin niin sanotuista joonialaisista luonnonfilosofeista ja muista esisokraatikoista. Ensimmäisiä järjestelmällisiä pyrkimyksiä korkeamman koulutuksen järjestämiseen oli Sokrateen oppilaan Platonin Akatemia, jonka kasvatti oli myös Aristoteles. Platonin idealismi, platonismi, ja sen perustalle rakentunut uusplatoninen dualismi kahlitsivat kokeellista luonnontiedettä vuosisatoja. Aristoteles taas oli monialainen kokeellisen luonnontieteen uranuurtaja, jonka filosofia vaikutti tieteeseen vielä tuhansien vuosien jälkeenkin, tosin suuremmassa määrin vasta arabien valtakauden jälkeen, kun hänen teoksiaan käännettiin latinaksi. Antiikin tieteellisiä saavutuksia ei pidä millään muotoa väheksyä: esimerkiksi Aleksandrian akatemiassa 500-luvulla vaikuttanut Johannes Filoponos muotoili jo oleellisesti uudella ajalla Newtonin mekaniikassaan esittämiä luonnonlakeja.
Roomalaisia ei tunneta tieteellisistä saavutuksistaan, tai edes kiinnostuksestaan, mutta kylläkin insinööritaidon mestarinäytteistä. Näistä esimerkkejä ovat roomalaisten valtatieverkosto siltoineen ja valtavat vesijohto- ja viemärijärjestelmät, sekä kehittynyt asetekniikka. Kansainvaellusten myötä roomalainen imperiumi romahti ja Euroopan lähtökohdat tieteelliseen ja tekniseen kehitykseen heikentyivät merkittävästi.
Arabien valtakaudeksi tieteessä voidaan katsoa aika 600-luvulta 1000-luvun puoliväliin. Arabit olivat uteliaita ja ottivat suojelukseensa syyrialaisia tiedemiehiä. He puolestaan kouluttivat muun muassa al-Khwarizmin (algoritmien ja algebran keksijä) ja Avicennan. Matematiikassa persialainen oppinut Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi antoi nimensä algoritmille. Sabialainen matemaatikko Al-Batani (850–929) kehitti tähtitiedettä ja matematiikkaa. Persialainen oppinut Al-Razi kehitti kemiaa. Arabialainen alkemia inspiroi Roger Baconia ja myöhemmin Isaac Newtonia. Al-Batani paransi maan akselin mittaustarkkuutta.
1100-luvulta lähtien Bhāskara II ja useat keralalaiset matemaatikot ymmärsivät differentiaalilaskentaa, matemaattista analyysia, trigonometrisia sarjoja, liukulukuja, ja laskennan kehittymisellä perustavanlaatuisia ajatuksia. Arabit valtasivat Intian 711, ja al-Farazi sovelsi intialaista merkkijärjestelmää jo 770-luvulla. Arabit valtasivat myös Aleksandrian ja perustivat Kairoon tiede- ja kulttuurikeskuksen, ja myöhemmin toisen Pyreneiden niemimaan eteläosaan Córdobaan. Arabien tieteellinen uudennusvoima alkoi kuitenkin hiipua heidän kulttuurinsa jäykistyessä yhä uskonnollisemmaksi. Šiialaiset olivat yleisesti ottaen jonkin verran myötämielisimpiä tieteelle. Turkkilaiset sunnit tuhosivat Kairon keskuksen 1171, ja he saivat muutenkin jatkuvasti enemmän valtaa perustaen aikanaan Ottomaanien imperiumin. Mongolit hävittivät Bagdadin 1258. Lännessä Córdoban tieteellinen kehitysvoima osoitti hiipumisen merkkejä uuden berberihallinnon alla jo ennen kuin kristityt valtasivat Córdoban 1236.
Córdoban kautta antiikin kreikkalaiset ja helleeniset teokset kulkeutuivat viimein takaisin eurooppalaisille, kun niitä käännettiin latinaksi, samoin Euroopan oppineet pääsivät käsiksi arabikollegoidensa tekemään työhön. On kuitenkin merkillepantavaa, että Córdoban valtaamisen jälkeen tieteellinen toiminnallisuus kristillisessä Espanjassa väheni, vaikka se muualla lähti hiljalleen nousemaan.
Elinolojen vakautuessa voimavaroja voitiin suunnata enemmän tieteeseen. Pohjana tälle toimivat katolisen kirkon suojeluksessa toimivat koulut ja yliopistot (ks. keskiajan yliopisto), kuten Chartres ja Sorbonne sekä luostarit. Luonnontieteitä keskiajalla kehittivät erityisesti Lincolnin piispa ja skolastikko Robert Grosseteste (noin 1175–1253) sekä fransiskaanimunkit Roger Bacon (noin 1214–1294) ja Vilhelm Occamilainen (noin 1288–1348).
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.
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.