Sejarah sains
Sejarah sains adalah studi tentang sejarah perkembangan sains dan pengetahuan ilmiah, termasuk ilmu alam dan ilmu sosial. (sejarah seni dan humaniora disebut sebagai sejarah filologi) Dari abad ke-18 sampai akhir abad ke-20, sejarah sains, khususnya ilmu fisika dan biologi, sering disajikan dalam narasi progresif yang mana teori yang benar menggantikan keyakinan yang salah. [1] Interpretasi sejarah yang lebih baru, seperti dari Thomas Kuhn, menggambarkan sejarah sains dalam istilah yang lebih bernuansa, seperti paradigma-paradigma yang saling bersaing atau sistem konseptual dalam matriks yang lebih luas yang mencakup tema intelektual, budaya, ekonomi dan politik di luar sains. [2]
Sains adalah sekumpulan pengetahuan empiris, teoretis, dan pengetahuan praktis tentang dunia alam, yang dihasilkan oleh para ilmuwan yang menekankan pengamatan, penjelasan, dan prediksi dari fenomena di dunia nyata. Historiografi dari sains, sebaliknya, seringkali mengacu pada metode historis dari sejarah intelektual dan sejarah sosial. Namun, kata scientist dalam bahasa Inggris relatif baru—pertama kali diciptakan oleh William Whewell pada abad ke-19. Sebelumnya, orang yang menyelidiki alam menyebut diri mereka sendiri sebagai filsuf alam.
Sementara investigasi empiris dari dunia alam telah diuraikan sejak Era Klasik (misalnya, oleh Thales, Aristoteles, dan lain-lain), dan metode ilmiah telah digunakan sejak Abad Pertengahan (misalnya, oleh Ibn al-Haytham, dan Roger Bacon ), munculnya sains modern terkadang ditelusuri kembali ke periode modern awal, selama masa yang dikenal sebagai Revolusi Ilmiah yang terjadi pada abad ke-16 dan ke-17 di Eropa. Metode ilmiah dianggap begitu mendasar bagi sains modern sehingga beberapa orang menganggap penyelidikan-penyelidikan alam sebelumnya sebagai pra-ilmiah. [3] Secara tradisional, sejarawan sains telah mendefinisikan sains cukup luas untuk mencakup penyelidikan-penyelidikan tersebut. [4]
Pada zaman prasejarah, saran dan pengetahuan disampaikan dari generasi ke generasi selanjutnya dalam bentuk tradisi lisan. Sebagai contoh, domestikasi jagung untuk pertanian telah berusia sekitar 9.000 tahun yang lalu di Meksiko selatan, sebelum perkembangan sistem penulisan. [5] [6] [7] Demikian pula, bukti arkeologi menunjukkan perkembangan pengetahuan astronomi pada masyarakat yang pra-buta-huruf. [8][9]
Perkembangan penulisan memungkinkan pengetahuan untuk disimpan dan dikomunikasikan lintas generasi dengan ketepatan yang jauh lebih besar. Dikombinasikan dengan perkembangan pertanian, yang memungkinkan untuk surplus makanan, menjadi memungkinkan bagi peradaban awal untuk berkembang, karena lebih banyak waktu yang bisa dicurahkan untuk pekerjaan-pekerjaan lain selain untuk bertahan hidup.
Banyak peradaban kuno mengumpulkan informasi astronomi secara sistematis melalui pengamatan yang sederhana. Meskipun mereka tidak memiliki pengetahuan tentang struktur fisik sebenarnya dari planet-planet dan bintang-bintang, banyak penjelasan teoretis yang diajukan. Fakta dasar tentang fisiologi manusia dikenal di beberapa tempat, dan alkimia dipraktikkan dibeberapa peradaban. [10] [11] Pengamatan yang cukup tentang flora dan fauna makrobiotik juga telah dilakukan.
Sejak awal di Sumeria (sekarang Irak) sekitar 3500 SM, orang Mesopotamia mulai mencoba untuk merekam beberapa pengamatan dunia dengan data numerik. Tapi pengamatan dan pengukuran mereka tampaknya dilakukan untuk tujuan selain untuk hukum ilmiah. Sebuah contoh konkret Teorema Pythagoras tercatat, pada awal abad ke-18 SM: Papan huruf-paku Mesopotamia, Plimpton 322 mencatat sejumlah tripel Pythagoras (3,4,5) (5,12,13). ..., berusia 1900 SM, mungkin ribuan tahun sebelum Pythagoras, tetapi formulasi abstrak teorema Pythagoras bukan pada masa itu. [12]
Dalam astronomi Babilonia, catatan pergerakan dari bintang, planet, dan bulan berada dalam ribuan papan tanah liat diciptakan oleh para ahli tulis. Bahkan saat ini, periode astronomi yang diidentifikasi oleh para ilmuwan Mesopotamia masih banyak digunakan dalam kalender Barat seperti tahun matahari dan bulan lunar. Menggunakan data ini mereka mengembangkan metode aritmetika untuk menghitung panjang perubahan siang hari di sepanjang tahun dan untuk memprediksi muncul dan hilangnya Bulan dan planet-planet dan gerhana Matahari dan Bulan. Hanya beberapa nama astronom yang dikenal, seperti Kidinnu, seorang astronom dan ahli matematika dari Dinasti Chaldean. Nilai Kiddinu untuk tahun surya digunakan untuk kalender masa sekarang. Astronomi Babilonia adalah "upaya pertama dan sangat sukses untuk memberikan deskripsi pengolahan matematis dari fenomena astronomi". Menurut sejarawan A. Aaboe, "semua varietas dari astronomi ilmiah, di dunia Helenistik, di India, dalam Islam, dan di Barat -- jika memang bukan semua usaha selanjutnya dalam ilmu eksakta -- bergantung pada astronomi Babilonia dengan cara-cara yang fundamental dan pasti." [13]
Mesir kuno membuat kemajuan yang signifikan dalam astronomi, matematika dan pengobatan. [14] Perkembangan geometri adalah hasil dari perkembangan dari pengukuran tanah yang diperlukan untuk melestarikan tata letak dan kepemilikan lahan pertanian, yang selalu kena banjir setiap tahun oleh sungai Nil. Segitiga siku-siku 3-4-5 dan aturan praktis lainnya digunakan untuk membangun struktur bujur-sangkar, dan arsitektur pos dan palang Mesir. Mesir juga merupakan pusat penelitian alkimia untuk kebanyakan lembah sungai Mediterania.
Papirus Edwin Smith adalah salah satu dokumen medis pertama yang sampai sekarang masih ada, dan mungkin dokumen awal yang mencoba untuk mendeskripsikan dan menganalisis otak: hal ini dipandang sebagai awal dari ilmu saraf modern. Namun, saat pengobatan Mesir memiliki beberapa praktik yang efektif, itu bukan berarti tidak adanya praktik yang tidak efektif dan kadang-kadang juga membahayakan. Sejarawan medis percaya bahwa farmakologi Mesir kuno, misalnya, sebagian besar tidak efektif. [15] Namun, orang Mesir kuno menerapkan komponen-komponen berikut untuk pengobatan penyakit: pemeriksaan, diagnosis, pengobatan, dan prognosis, yang menampilkan paralelisasi yang kuat dengan dasar metode empiris sains dan menurut G. E. R. Lloyd [16] memainkan peran penting dalam pengembangan metodologi ini. Papirus Ebers (sekitar 1550 SM) juga mengandung bukti empirisme tradisional.
Dalam Peninggalan Kuno Klasik, penyelidikan tentang cara kerja alam semesta terjadi baik dalam penyelidikan yang ditujukan untuk tujuan praktis seperti membuat kalender yang dapat digunakan atau menentukan bagaimana cara menyembuhkan berbagai penyakit dan dalam investigasi abstrak yang dikenal sebagai filsafat alam. Orang-orang kuno yang dianggap sebagai ilmuwan pertama mungkin menganggap diri mereka sebagai filsuf alam, sebagai praktisi dari profesi terampil (misalnya, dokter), atau sebagai pengikut tradisi keagamaan (misalnya, tabib kuil).
Para filsuf Yunani awal, yang dikenal sebagai pra-Sokrates, [17] memberikan jawaban alternatif atas pertanyaan-pertanyaan yang ditemukan dalam mitos-mitos di daerah sekitar mereka: "Bagaimana Kosmos yang teratur tempat di mana kita hidup terbentuk?" [18] Filsuf pra-Sokrates, Thales (640-546 SM), yang dijuluki "bapak sains", adalah yang pertama mendalilkan penjelasan non-supranatural untuk fenomena alam, misalnya, tanah yang mengapung di atas air dan bahwa gempa bumi disebabkan oleh agitasi dari air yang di atasnya tanah mengapung, bukan oleh dewa Poseidon. [19] Murid Thales, Pythagoras dari Samos, mendirikan sekolah sekolah Pythagorean, yang melakukan investigasi matematika untuk kepentingan mereka sendiri, dan adalah yang pertama mendalilkan bahwa Bumi berbentuk bulat. [20] Leucippus (abad ke-5 SM) memperkenalkan Atomisme, teori bahwa semua materi terbuat dari unit-unit yang tak terpisahkan dan kekal yang disebut atom. Ini dikembangkan lagi oleh muridnya Democritus.
Selanjutnya, Plato dan Aristoteles menghasilkan diskusi yang sistematis pertama tentang filsafat alam, yang banyak menentukan investigasi selanjutnya tentang alam. Perkembangan dari penalaran deduktif mereka adalah penting dan berguna bagi penyelidikan ilmiah nantinya. Plato mendirikan Akademi Platonis pada 387 SM, dengan motonya adalah "Biarkan yang tak paham dalam geometri masuk ke sini", dan ternyata menghasilkan banyak filsuf terkenal. Murid Plato, Aristoteles, memperkenalkan Empirisme dan gagasan bahwa kebenaran universal dapat diturunkan melalui observasi dan induksi, sehingga meletakkan dasar-dasar bagi metode ilmiah. [21] Aristoteles juga menghasilkan banyak tulisan-tulisan biologis yang empiris secara alami, dengan fokus pada penyebab biologis dan keragaman kehidupan. Dia membuat pengamatan tentang alam yang tak terhitung jumlahnya, terutama kebiasaan dan atribut tumbuhan dan hewan di dunia sekelilingnya, mengklasifikasikan lebih dari 540 spesies hewan, dan membedah setidaknya 50. Tulisan Aristoteles sangat mempengaruhi pelajar-pelajar Islam dan Eropa selanjutnya, meskipun mereka akhirnya digantikan dengan Revolusi Ilmiah.
Warisan penting periode ini termasuk kemajuan substansial dalam pengetahuan faktual, terutama dalam anatomi, zoologi, botani, mineralogi, geografi, matematika dan astronomi; kesadaran akan pentingnya permasalahan ilmiah tertentu, khususnya yang berkaitan dengan masalah perubahan dan penyebabnya, dan pengakuan terhadap pentingnya penerapan metodologi matematika untuk fenomena alam dan dalam melakukan penelitian empiris [22] Pada zaman Helenistik para pelajar sering menggunakan prinsip-prinsip yang dikembangkan dalam pemikiran sebelumnya di Yunani: Penerapan matematika dan penelitian empiris yang disengaja, dalam penyelidikan ilmiah mereka. [23] Dengan demikian, tampak jelas garis pengaruh yang tak terputus dari Yunani kuno dan filsuf Helenistik kuno, sampai ke para filsuf Muslim abad pertengahan dan ilmuwan Islam, sampai ke Eropa Renaisans dan Abad Pencerahan, sampai ke sains sekuler pada masa modern. Baik alasan atau penyelidikan tidak bermula dari Yunani Kuno, tetapi metode Sokrates bermula dari sana, bersamaan dengan ide tentang Bentuk, kemajuan besar dalam geometri, logika, dan ilmu-ilmu alam. Menurut Benjamin Farrington, mantan Profesor Klasik di Universitas Swansea:
"Manusia telah menimbang selama ribuan tahun sebelum Archimedes mengerjakan hukum keseimbangan, mereka pasti telah memiliki pengetahuan praktis dan intuisi dari prinsip-prinsip yang terlibat. Apa yang Archimedes lakukan adalah memilah implikasi teoretis dari pengetahuan praktis ini dan menyajikannya dalam sebuah badan pengetahuan sebagai sebuah sistem koheren secara logis."
"Dengan takjub kita menemukan diri kita di ambang sains modern. Juga tidak seharusnya bahwa dengan beberapa trik terjemahan, ekstraksi tersebut telah memberikan udara modernitas. Jauh dari itu. Perbendaharaan kata dari tulisan ini dan gaya tulisannya adalah sumber dari perbendaharaan kata kita sendiri dan gaya yang telah diturunkan."[24]
Astronom Aristarchus dari Samos adalah orang pertama yang diketahui mengusulkan model heliosentris dari tata surya, sedangkan ahli geografi Eratosthenes secara akurat menghitung keliling Bumi. Hipparchus (sekitar 190 - 120 SM) memproduksi katalog bintang sistematis yang pertama. Tingkat pencapaian dalam astronomi dan rekayasa Helenistik secara mengesankan ditunjukkan oleh mekanisme Antikythera (150-100 SM), sebuah komputer analog untuk menghitung posisi planet. Artefak teknologi dengan kompleksitas yang sama tidak muncul lagi sampai abad ke-14, ketika jam astronomi mekanik muncul di Eropa. [25]
Dalam pengobatan, Hippocrates (sekitar 460 - 370 SM) dan para pengikutnya adalah yang pertama menjelaskan banyak penyakit dan kondisi medis dan mengembangkan Sumpah Hippocratic untuk dokter, masih relevan dan digunakan sampai saat sekarang. Herophilos (335-280 SM) adalah orang pertama yang mendasarkan kesimpulannya pada pembedahan tubuh manusia dan menjelaskan menggambarkan sistem saraf. Galen (tahun 129 - sekitar 200 M) melakukan banyak operasi yang berani—termasuk operasi otak dan mata—yang tidak dicobakan lagi selama hampir dua ribu tahun.
Matematikawan Euclid meletakkan dasar-dasar ketelitian matematika dan memperkenalkan konsep definisi, aksioma, teorema dan pembuktian; masih digunakan sampai saat sekarang dalam Elements-nya, dianggap sebagai buku yang paling berpengaruh yang pernah ditulis. [27] Archimedes, dianggap sebagai salah satu matematikawan terbesar sepanjang masa, [28] dia diakui lewat penggunaan metode penghabisan untuk menghitung luas parabola dengan penjumlahan terbatas, dan memberikan perkiraan yang sangat akurat dari Pi. [29] Dia juga dikenal dalam fisika untuk meletakkan dasar-dasar hidrostatika, statika, dan penjelasan dari prinsip tuas.
Theophrastus menulis beberapa deskripsi awal tanaman dan hewan, menetapkan taksonomi pertama dan melihat mineral dalam hal sifat mereka seperti kekerasan. Pliny the Elder menghasilkan salah satu ensiklopedia terbesar tentang dunia alam pada tahun 77 M, dan harus dianggap sebagai penerus sah dari Theophrastus. Sebagai contoh, ia secara akurat menggambarkan bentuk oktahedral dari berlian, dan menyebutkan bahwa debu berlian digunakan oleh pengukir untuk memotong dan memoles permata lain karena kekerasannya. Penemuannya tentang pentingnya bentuk kristal adalah prekursor kristalografi modern, selain juga menyebutkan berbagai mineral lainnya mendahului mineralogi. Dia juga menemukan bahwa mineral lain memiliki karakteristik bentuk kristal, tetapi dalam satu contoh, mencampurkan sifat kristal dengan pekerjaan para pemotong perhiasan. Dia juga yang pertama mengenali bahwa amber adalah resin fosil dari pohon pinus karena ia telah melihat sampel-sampel dengan serangga yang terperangkap di dalamnya.
jmpl|kiri|India kuno adalah pendahulu dalam metalurgi, sebagaimana dibuktikan oleh besi-tempa Pilar Delhi.
Matematika: Jejak awal pengetahuan matematika di anak benua India muncul dengan Peradaban Lembah Indus (sekitar milenium ke-4 SM - sekitar milenium ke-3 SM.). Orang-orang peradaban ini membuat batu bata yang dimensi-nya berada dalam proporsi 4:2:1, dianggap menguntungkan bagi stabilitas struktur bata. [30] Mereka juga berusaha untuk membakukan pengukuran panjang sampai pada tingkat akurasi yang tinggi. Mereka merancang penggaris -- penggaris Mohenjo-daro—yang panjang unit-unitnya (sekitar 1,32 inci atau 3,4cm) dibagi menjadi sepuluh bagian yang sama. Batu bata yang diproduksi di Mohenjo-daro kuno sering memiliki dimensi yang merupakan kelipatan dari unit panjang ini. [31]
Astronom dan matematikawan India, Aryabhata (476-550), dalam bukunya Aryabhatiya (499) memperkenalkan sejumlah fungsi trigonometri (termasuk sinus, versine, kosinus dan sinus invers), tabel trigonometri dan teknik-teknik dan algoritme aljabar. Pada tahun 628 M, Brahmagupta menyatakan bahwa gravitasi adalah suatu kekuatan tarik-menarik. [32] [33] Dia juga secara gamblang menjelaskan penggunaan nol baik sebagai pengganti dan sebagai digit desimal, bersama dengan sistem angka Hindu-Arab yang sekarang digunakan secara universal di seluruh dunia. Terjemahan bahasa Arab dari teks kedua astronom tersebut kemudian berada di dunia Islam, memperkenalkan apa yang akan menjadi angka Arab ke Dunia Islam pada abad ke-9. [34] [35] Selama abad ke-14 sampai abad ke-16, Sekolah astronomi dan matematika Kerala membuat kemajuan yang signifikan dalam astronomi dan terutama matematika, termasuk bidang-bidang seperti trigonometri dan analisis. Secara khusus, Madhava dari Sangamagrama dianggap sebagai "pendiri analisis matematika". [36]
Astronomi: Teks pertama yang menyebutkan konsep astronomi berasal dari Veda, sastra religius India [37] Menurut Sarma (2008): "Kita menemukan di Rigveda spekulasi cerdas tentang asal usul alam semesta dari ketiadaan, konfigurasi alam semesta, bumi yang bulat, dan tahun dari 360 hari dibagi menjadi 12 bagian yang sama dari 30 hari masing-masingnya dengan bulan kabisat berkala". [37] Dua-belas bab pertama dari Siddhanta Shiromani, ditulis oleh Bhaskara pada abad ke-12, mencakup topik seperti: rata-rata bujur planet-planet, bujur sebenarnya dari planet, tiga permasalahan rotasi diurnal, syzygies, gerhana bulan, gerhana matahari, lintang planet-planet, terbit dan pengaturan, bulan sabit, konjungsi planet-planet satu sama lain, konjungsi planet-planet dengan bintang tetap, dan patas dari matahari dan bulan. Tiga-belas bab dari bagian kedua menjelaskan dari sifat bola, serta perhitungan astronomi dan trigonometri yang signifikan berdasarkan sifat tersebut.
Risalah astronomi Nilakantha Somayaji yaitu Tantrasangraha mirip dengan sistem Tychonic yang diajukan oleh Tycho Brahe telah menjadi model astronomi paling akurat sampai pada masa Johannes Kepler pada abad ke-17. [38]
Linguistik: Beberapa kegiatan linguistik awal dapat ditemukan di Zaman Besi India (1 milenium SM) dengan analisis bahasa Sanskerta untuk tujuan pembacaan yang benar dan interpretasi teks-teks Weda. Ahli bahasa bahasa Sanskerta yang paling menonjol adalah Pāṇini (sekitar 520-460 SM), yang tata bahasanya merumuskan sekitar 4.000 aturan yang bersama-sama membentuk tata bahasa generatif yang padat dari bahasa Sanskerta. Melekat dalam pendekatan analitik-nya adalah konsep fonem, morfem, dan akar.
Pengobatan: Penemuan kuburan Neolitik di tempat yang sekarang dikenal dengan Pakistan memperlihatkan bukti dari proto-kedokteran-gigi di antara budaya pertanian awal. [39] Ayurweda adalah sistem pengobatan tradisional yang berasal dari India kuno sebelum 2500 SM, [40] dan sekarang dipraktikkan sebagai bentuk pengobatan alternatif di bagian lain dunia. Teks yang paling terkenal adalah Suśrutasamhitā dari Susruta, yang terkenal karena menggambarkan prosedur pada berbagai bentuk operasi, termasuk operasi hidung, perbaikan lobus telinga yang robek, perineum litotomi, operasi katarak, dan beberapa pemotongan dan prosedur bedah lainnya.
Metalurgi: Baja wootz, wadah dan tahan karat ditemukan di India, dan banyak diekspor ke dunia Mediterania klasik. Hal itu diketahui dari Pliny the Elder sebagai zat besi indicum. Baja Wootz India dihargai tinggi di Kekaisaran Romawi, yang sering dianggap sebagai yang terbaik. Setelah di Zaman Pertengahan, baja tersebut diimpor di Suriah untuk memproduksi dengan teknik khusus "Baja Damaskus" pada tahun 1000. [41]
Orang Hindu unggul dalam pembuatan besi, dan dalam mempersiapkan bahan-bahan bersama dengan penyatuan untuk mendapatkan semacam besi lunak yang biasanya bergaya baja India (Hindiah). Mereka juga memiliki bengkel dimana yang ditempa adalah pedang paling terkenal di dunia.
- Henry Yule dikutip dari orang Arab abad ke-12, Edrizi [42]
Matematika: Dari awal orang Tiongkok menggunakan sistem desimal posisional pada papan penghitungan untuk menghitung. Untuk mengungkapkan angka 10, sebuah batang tunggal ditempatkan di kotak kedua dari kanan. Bahasa lisan menggunakan sistem yang mirip dengan bahasa Indonesia: misalnya, empat ribu dua ratus tujuh. Tidak ada simbol yang digunakan untuk nol. Pada abad ke-1 SM, angka negatif dan pecahan desimal digunakan dan The Nine Chapters on the Mathematical Art mengikutkan metode untuk mengekstraksi akar orde tinggi dengan metode Horner dan memecahkan persamaan linear dengan Teorema Pythagoras. Persamaan kubik dipecahkan pada Dinasti Tang dan solusi dari persamaan orde lebih tinggi dari 3 muncul pada cetakan tahun 1245 M oleh Ch'in Chiu-shao. Segitiga Pascal untuk koefisien binomial dijelaskan sekitar tahun 1100 oleh Jia Xian.
Meskipun upaya pertama pada aksiomatisasi geometri muncul di kanon Mohist pada tahun 330 SM, Liu Hui mengembangkan metode geometri aljabar pada abad ke-3 M dan juga menghitung Pi sampai 5 angka. Pada tahun 480, Zu Chongzhi memperbaiki hal tersebut dengan menemukan rasio 355 113 {\displaystyle {\tfrac {355}{113}}} yang menjadi nilai yang paling akurat selama 1200 tahun.
jmpl|ka|Salah satu peta bintang dari Su Song Xin Yi Xiang Fa Yao diterbitkan pada tahun 1092, menampilkan proyeksi asilindris mirip dengan proyeksi Mercator dan mengkoreksi posisi dari bintang utara berkat pengamatan astronomi dari Shen Kuo. [43]
Astronomi: Pengamatan astronomi dari Tiongkok merupakan urutan kontinu terpanjang dari setiap peradaban dan mengikutkan pencatatan bintik matahari (112 catatan dari tahun 364 SM), supernova (1054), lunar dan gerhana matahari. Pada abad ke-12, mereka bisa cukup akurat memprediksi gerhana, tetapi pengetahuan ini hilang selama dinasti Ming, sehingga Jesuit Matteo Ricci mendapatkan banyak keuntungan pada tahun 1601 dengan prediksinya. [44] Sejak tahun 635 astronom Tiongkok telah mengamati bahwa ekor komet selalu menunjuk menjauh dari matahari.
Dari zaman dahulu, orang Tiongkok menggunakan sistem khatulistiwa untuk menggambarkan langit dan peta bintang tahun 940 digambar menggunakan sebuah proyeksi silinder (Mercator). Penggunaan sebuah bola dunia tercatat dari abad ke-4 SM dan sebuah bola permanen terpasang di sumbu khatulistiwa sejak tahun 52 SM. Pada tahun 125 M Zhang Heng menggunakan tenaga air untuk memutar bola supaya tepat waktu. Hal tersebut termasuk cincin untuk meridian dan ekliptika. Pada tahun 1270 mereka telah memasukkan prinsip-prinsip torquetum Arab.
jmpl|kiri|Sebuah replika modern seismometer Zhang Heng dari 132 M
Seismologi: Untuk lebih mempersiapkan bencana, Zhang Heng menemukan sebuah seismometer pada tahun 132 M yang memberikan peringatan instan kepada pihak berwenang di ibukota Luoyang bahwa gempa bumi terjadi di lokasi yang ditunjukkan oleh arah kardinal atau ordinal tertentu. [45] Meskipun tidak ada getaran yang bisa dirasakan di ibukota ketika Zhang mengatakan kepada pengadilan bahwa gempa baru saja terjadi di barat laut, sebuah pesan segera datang setelah itu bahwa gempa bumi memang melanda 400km (248 mil) sampai 500km (310 mil) barat laut dari Luoyang (sekarang Gansu). [46] Zhang menyebut perangkatnya 'alat untuk mengukur angin musiman dan pergerakan bumi (Houfeng Didong yi 候 风 地动 仪), dinamakan demikian karena dia dan orang lain berpikir bahwa gempa bumi kemungkinan besar disebabkan oleh kompresi besar dari udara yang terjebak. [47] Lihat seismometer Zhang untuk rincian lebih lanjut.
Ada banyak kontributor terkemuka untuk bidang sains Tiongkok sepanjang zaman. Salah satu contoh terbaik adalah Shen Kuo (1031-1095), seorang ilmuwan polymath dan negarawan yang pertama menggambarkan kompas ber-jarum-magnetik yang digunakan untuk navigasi, menemukan konsep utara sejati, meningkatkan desain gnomon astronomi, bola dunia, tabung penglihatan, dan clepsydra, dan menggambarkan penggunaan galangan untuk memperbaiki perahu. Setelah mengamati proses alami dari genangan lanau dan menemukan fosil laut di Pegunungan Taihang (ratusan mil dari Samudera Pasifik), Shen Kuo menyusun teori pembentukan tanah, atau geomorfologi. Ia juga mengadopsi teori perubahan iklim secara bertahap di daerah-daerah dari waktu ke waktu, setelah mengamati bambu yang membatu yang ditemukan di bawah tanah di Yan'an, provinsi Shaanxi. Jika bukan karena tulisan Shen Kuo, [48] karya arsitektur Yu Hao akan sedikit diketahui, bersama dengan penemu mesin cetak jenis bergerak, Bi Sheng (990-1051). Su Song (1020-1101), seangkatan dengan Shen, juga seorang polymath brilian, seorang astronom yang menciptakan sebuah atlas langit dari peta bintang, menulis sebuah risalah farmasi dengan subyek terkait botani, zoologi, mineralogi, dan metalurgi, dan telah mendirikan sebuah menara jam astronomi besar di kota Kaifeng tahun 1088. Untuk mengoperasikan pendirian bola dunia tersebut, menara jam itu menggunakan sebuah mekanisme pengatur gerakan dan penggunaan tertua di dunia dari transmisi-tenaga rantai penggerak tak berakhir.
Misi Yesuit Tiongkok dari abad ke-16 dan ke-17 "belajar untuk menghargai prestasi ilmiah dari budaya kuno dan membuat mereka dikenal di Eropa. Melalui korespondensi mereka, ilmuwan Eropa pertama kali belajar tentang sains dan budaya Tiongkok. " [49] Pemikiran akademisi Barat terhadap sejarah teknologi dan sains Tiongkok digalvanisasi oleh karya Joseph Needham dan Needham Research Institute. Di antara prestasi teknologi Tiongkok adalah, menurut sarjana Inggris Needham, detektor seismologi awal (Zhang Heng pada abad ke-2), yang globe langit bertenaga air (Zhang Heng), korek api, penemuan independen dari sistem desimal, galangan, kaliper geser, pompa piston aksi ganda, besi cor, tanur tinggi, besi bajak, benih bor multitabung, gerobak dorong, jembatan gantung, mesin penampi, kipas berputar, parasut, gas alam sebagai bahan bakar, peta garis-menonjol, baling-baling, busur panah, dan bahan bakar roket padat, roket multitahap, tali kekang kuda bersama dengan kontribusi dalam logika, astronomi, pengobatan dan bidang lainnya.
Namun, faktor budaya mencegah prestasi Tiongkok ini berkembang menjadi apa yang kita sebut "sains modern". Menurut Needham, mungkin kerangka religius dan filosofis intelektual Tiongkok yang membuat mereka tidak dapat menerima ide-ide hukum alam:
Bukannya tidak ada keteraturan dalam alamnya orang Tiongkok, tetapi karena ia bukanlah keteraturan yang ditasbihkan oleh makhluk rasional pribadi, dan oleh karena itu tidak ada keyakinan bahwa seorang yang rasional mampu menyebutkan dengan bahasa bumi mereka aturan-aturan kode ilahi yang mana mereka sabdakan sepanjang waktu. Para Taois, tentu saja, akan mencemooh gagasan seperti itu karena terlalu naif bagi kesederhaan dan kompleksitas dari alam semesta yang mereka intuisikan.[50]
Dengan pembagian Kekaisaran Romawi, Kekaisaran Romawi Barat kehilangan kontak dengan banyak masa lalunya. Perpustakaan Alexandria, yang telah menderita karena jatuh di bawah kekuasaan Romawi, [51] telah dihancurkan sejak tahun 642, segera setelah Arab menaklukan Mesir. [52] [53] Sementara Kekaisaran Bizantium masih memegang sebagai pusat pembelajaran seperti Konstantinopel, pengetahuan Eropa Barat terkonsentrasi di biara sampai pengembangan universitas abad pertengahan pada abad ke-12 dan 13. Kurikulum sekolah monastik termasuk studi dari beberapa teks kuno yang tersedia dan karya baru pada mata pelajaran praktis seperti obat [54] dan pencatatan waktu. [55]
Sementara itu, di Timur Tengah, filsafat Yunani bisa mendapatkan beberapa dukungan di bawah Kekaisaran Arab yang baru tercipta. Dengan menyebarnya Islam pada abad ke-7 dan ke-8, masa pendidikan Muslim, yang dikenal sebagai Zaman Keemasan Islam, berlangsung hingga abad ke-13. Masa pendidikan ini dibantu oleh beberapa faktor. Penggunaan satu bahasa, bahasa Arab, memungkinkan komunikasi tanpa perlu penerjemah. Akses ke teks bahasa Yunani dan bahasa Latin dari Kekaisaran Bizantium bersama dengan sumber-sumber pembelajaran dari India memberikan cendekiawan Muslim sebuah basis pengetahuan.
Ilmuwan Muslim menekankan jauh lebih besar pada eksperimen daripada orang-orang Yunani. [56] Hal ini menyebabkan metode ilmiah awal berkembang di dunia Muslim, di mana kemajuan yang signifikan dalam metodologi terjadi, dimulai dengan percobaan dari Ibn al-Haytham (Alhazen) pada optik dari sekitar tahun 1000, dalam bukunya Book of Optics. Hukum pembiasan cahaya dikenal oleh orang-orang Persia. [57] Perkembangan yang paling penting dari metode ilmiah adalah penggunaan eksperimen untuk membedakan antara kumpulan teori-teori ilmiah yang bersaing di antara orientasi empiris secara umum, yang dimulai oleh para ilmuwan Muslim. Ibn al-Haytham juga dianggap sebagai bapak optik, terutama untuk bukti empirisnya tentang teori intromission cahaya. Beberapa juga menggambarkan Ibn al-Haytham sebagai "ilmuwan pertama" untuk pengembangannya terhadap metode ilmiah modern. [58]
Dalam matematika, matematikawan Persia Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi memberikan namanya pada konsep algoritme, sedangkan istilah aljabar berasal dari al-jabr, judul awal dari salah satu publikasinya. Apa yang sekarang dikenal sebagai angka Arab aslinya berasal dari India, tetapi ahli matematika Muslim memang membuat beberapa perbaikan pada sistem angka, seperti pengenalan notasi titik desimal. Matematikawan Sabian, Al-Battani (850-929), memberikan kontribusi untuk astronomi dan matematika, sedangkan pelajar Persia, Al-Razi, memberikan kontribusi untuk kimia dan obat-obatan.
Dalam astronomi, Al-Battani memperbaiki pengukuran dari Hipparchus, disimpan dalam terjemahan Ptolemy Hè Megalè Syntaxis (Risalah Terbaik ) diterjemahkan sebagai Almagest . Al-Battani juga memperbaiki ketepatan pengukuran presesi sumbu bumi. Perbaikan yang dilakukan terhadap model geosentris oleh al-Battani, Ibnu al-Haytham, [59] Averroes dan astronom Maragha seperti Nasir al-Din al-Tusi, Mo'ayyeduddin Urdi dan Ibn al-Shatir mirip dengan model heliosentris Copernicus. [60] [61] Teori heliosentris mungkin juga telah dibahas oleh beberapa astronom Muslim lainnya seperti Ja'far bin Muhammad Abu Ma'shar al-Balkhi, [62] Abu-Rayhan Biruni, Abu Said al-Sijzi, [63] Quthb al-Din al- Shirazi, dan Najm al-Din al-Qazwini al-Kātibī. [64]
Para alkimia dan ahli kimia Muslim memainkan peran penting dalam dasar kimia modern. Cendekiawan seperti Will Durant [65] dan Fielding H. Garrison [66] menganggap kimiawan Muslim sebagai pendiri kimia. Secara khusus, Jabir bin Hayyan adalah "dianggap oleh banyak orang sebagai bapak kimia". [67] [68] Karya-karya ilmuwan Arab mempengaruhi Roger Bacon (yang memperkenalkan metode empiris ke Eropa, sangat dipengaruhi oleh bacaannya dari penulis-penulsi Persia), [69] dan kemudian Isaac Newton. [70]
Ibnu sina atau Avicenna dianggap sebagai ilmuwan dan filsuf paling berpengaruh dalam Islam. [71] Ia memelopori ilmu kedokteran eksperimental [72] dan adalah dokter pertama yang melakukan uji klinis. [73] Dua karyanya yang paling menonjol dalam kedokteran adalah Kitāb al-shifāʾ ("Buku Penyembuhan") dan The Canon of Medicine, yang keduanya digunakan sebagai standar teks pengobatan dalam dunia Muslim dan di Eropa hingga abad ke-17. Di antara banyak kontribusinya adalah penemuan sifat menular dari penyakit menular, [72] dan pengenalan farmakologi klinis. [74]
Beberapa ilmuwan terkenal lain dari dunia Islam termasuk al-Farabi (polymath), Abu al-Qasim al-Zahrawi (pelopor bedah), [75] Abū Rayhān al-Bīrūnī (pelopor Indologi, [76] geodesi dan antropologi ), [77] Nasīr al-Dīn al-Tūsī (polymath), dan Ibnu Khaldun (pendahulu dari Ilmu sosial [78] seperti demografi [79] sejarah budaya, [80] historiografi [81] filsafat sejarah dan sosiologi), [82] di antara banyak lainnya.
Sains Islam mulai menurun pada abad ke-12 atau ke-13, dalam hubungannya dengan Renaissance di Eropa, dan sebagian karena Penaklukan Mongol pada abad ke-11 sampai ke-13, di mana perpustakaan, observatorium, rumah sakit dan universitas dihancurkan. [83] Akhir zaman keemasan Islam ditandai dengan penghancuran pusat intelektual Baghdad, ibukota Khalifah Abbasiyah pada tahun 1258. [83]
Sebuah revitalisasi intelektual Eropa dimulai dengan lahirnya universitas abad pertengahan pada abad ke-12. Kontak dengan dunia Islam di Spanyol dan Sisilia, dan selama Reconquista dan Perang Salib, memungkinkan akses orang Eropa terhadap teks-teks ilmiah bahasa Yunani dan bahasa Arab, termasuk karya-karya Aristoteles, Ptolemy, Jabir bin Hayyan, al-Khawarizmi, Alhazen, Ibnu Sina, dan Ibnu Rusyd. Para pelajar Eropa memiliki akses ke program terjemahan Raymond dari Toledo, yang mensponsori Sekolah para Penerjemah Toledo dari bahasa Arab ke Latin pada abad ke-12. Penerjemah-penerjemah akhir seperti Michael Scotus akan belajar bahasa Arab untuk mempelajari teks-teks tersebut secara langsung. Universitas-universitas Eropa dibantu secara material dengan terjemahan dan penyebaran teks-teks tersebut dan memulai infrastruktur baru yang dibutuhkan untuk komunitas-komunitas ilmiah. Bahkan, universitas Eropa menaruh banyak pekerjaan tentang dunia alam dan studi alam di pusat kurikulum mereka, [84] dengan hasil bahwa "universitas abad pertengahan memberi penekanan jauh lebih besar pada sains daripada rekannya yang modern dan turunannya." [85]
Selain itu, orang Eropa mulai berusaha lebih jauh dan jauh lagi ke timur (yang terkenal, mungkin, Marco Polo) sebagai akibat dari Pax Mongolica. Hal ini menyebabkan peningkatan pengaruh sains India dan bahkan Cina pada tradisi Eropa. Kemajuan teknologi juga terjadi, seperti penerbangan awal dari Eilmer dari Malmesbury (yang pernah belajar Matematika pada abad ke-11 Inggris), [86] dan pencapaian metalurgi dari tungku tiup Cistercian di Laskill. [87] [88]
Pada awal abad ke-13, terdapat terjemahan Latin yang cukup akurat dari hampir semua karya-karya utama penting penulis kuno intelektual, yang memungkinkan transfer ide-ide ilmiah melalui universitas dan biara-biara. Pada saat itu, filsafat alam yang terkandung dalam teks-teks tersebut mulai dikembangkan oleh skolastik terkenal seperti Robert Grosseteste, Roger Bacon, Albertus Magnus dan Duns Scotus. Prekursor dari metode ilmiah modern, dipengaruhi oleh kontribusi sebelumnya dari dunia Islam, sudah dapat dilihat dalam penekanan Grosseteste pada matematika sebagai cara untuk memahami alam, dan dalam pendekatan empiris yang dikagumi oleh Bacon, khususnya dalam Opus Majus -nya. Tesis provokatif Pierre Duhem terhadap Gereja Katolik Condemnation of 1277 menyebabkan studi ilmu abad pertengahan sebagai suatu disiplin yang serius, "tapi tidak ada lagi orang di bidang tersebut yang mendukung pandangannya bahwa sains modern dimulai pada tahun 1277". [89]
Paruh pertama dari abad ke-14 terlihat banyak karya ilmiah penting yang dilakukan, terutama dalam kerangka tanggapan-tanggapan skolastik terhadap tulisan-tulisan ilmiah Aristoteles. [90] William Ockham memperkenalkan prinsip penghematan: filsuf alam seharusnya tidak mendalilkan entitas yang tidak perlu, sehingga pergerakan bukanlah hal yang berbeda tetapi hanya objek bergerak [91] dan sebuah perantara "spesies yang masuk akal" tidak diperlukan untuk mengirimkan gambar dari sebuah objek ke mata. [92] Cendekiawan seperti Jean Buridan dan Nicole Oresme mulai menafsirkan unsur-unsur mekanika Aristoteles. Secara khusus, Buridan mengembangkan teori bahwa gaya dorong adalah penyebab dari gerak proyektil, yang merupakan langkah pertama menuju konsep modern dari inersia. [93] Kalkulator Oxford mulai menganalisis secara matematis gerak kinematika, membuat analisis ini tanpa mempertimbangkan penyebab pergerakan. [94]
Pada tahun 1348, Kematian Hitam dan bencana lainnya secara mendadak menghentikan periode perkembangan filosofis dan ilmiah yang besar. Namun, penemuan kembali teks-teks kuno ditingkatkan kembali setelah Kejatuhan Konstantinopel pada tahun 1453, ketika banyak pelajar Kekaisaran Bizantium harus mencari perlindungan di Barat. Sementara itu, pengenalan alat cetak mulai memiliki pengaruh besar pada masyarakat Eropa. Memfasilitasi penyebaran luasan alat cetak men-demokratisasi cara belajar dan membolehkan penyebaran ide-ide baru yang lebih cepat. Ide-ide baru juga membantu mempengaruhi perkembangan sains Eropa pada saat itu: paling tidak pengenalan Aljabar. Perkembangan ini membuka jalan bagi Revolusi Ilmiah, yang juga dapat dipahami sebagai kembalinya proses penyelidikan ilmiah, yang berhenti di awal Kematian Hitam.
Pembaharuan cara belajar di Eropa, yang dimulai dengan Skolastisisme pada abad ke-12, berakhir pada saat Kematian Hitam, dan periode awal selanjutnya dari Renaisans Italia kadang-kadang dianggap sebagai meredanya aktivitas ilmiah. Renaissance Utara, di sisi lain, menunjukkan pergeseran yang menentukan fokus dari filsafat alam Aristoteleian ke kimia dan ilmu-ilmu biologi (botani, anatomi, dan obat-obatan). [98] Dengan demikian sains modern di Eropa dilanjutkan dalam periode pergolakan besar: Reformasi Protestan dan Kontra-Reformasi Katolik, penemuan Amerika oleh Christopher Columbus, Kejatuhan Konstantinopel; tetapi juga penemuan kembali Aristoteles selama periode skolastik menandakan perubahan sosial dan politik yang besar. Dengan demikian, lingkungan yang sesuai tercipta di mana hal tersebut memungkinkan untuk mempertanyakan doktrin ilmiah, dengan cara yang sama saat Martin Luther dan John Calvin mempertanyakan doktrin agama. Karya-karya Ptolemeus (astronomi) dan Galenus (pengobatan) diketahui tidak selalu sesuai pengamatan sehari-hari. Karya dari Vesalius tentang mayat manusia mendapat masalah dengan pandangan anatomi Galenic. [99]
Kemauan untuk mempertanyakan kebenaran yang sebelumnya dipegang dan mencari jawaban baru menghasilkan sebuah periode kemajuan ilmiah yang besar, sekarang dikenal sebagai Revolusi Ilmiah. Revolusi Ilmiah secara tradisional dipegang oleh kebanyakan sejarawan telah dimulai pada tahun 1543, ketika buku De humani corporis fabrica (Cara Kerja Tubuh Manusia) oleh Andreas Vesalius, dan juga De Revolutionibus, oleh astronom Nicolaus Copernicus, untuk pertama kalinya dicetak. Tesis dari buku Copernicus adalah bahwa Bumi bergerak mengelilingi Matahari. Periode ini memuncak dengan diterbitkannya Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica tahun 1687 oleh Isaac Newton, representasi dari pertumbuhan yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam publikasi ilmiah di seluruh Eropa.
Kemajuan ilmiah signifikan lainnya terjadi selama masa tersebut dilakukan oleh Galileo Galilei, Edmond Halley, Robert Hooke, Christiaan Huygens, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Gottfried Leibniz, dan Blaise Pascal. Dalam filsafat, kontribusi besar dibuat oleh Francis Bacon, Sir Thomas Browne, Rene Descartes dan Thomas Hobbes. Metode ilmiah juga jauh lebih berkembang baik sebagai cara berpikir modern yang menekankan percobaan dan akal sehat dibandingkan pertimbangan tradisional.
Abad Pencerahan adalah peristiwa di Eropa. Abad ke-17 "Age of Reason" (Zaman Akal) membuka jalan untuk langkah-langkah yang menentukan sains modern, yang terjadi selama abad ke-18 "Abad Pencerahan". Secara langsung didasari oleh karya-karya [100] dari Newton, Descartes, Pascal dan Leibniz, jalannya sekarang semakin jelas ke arah perkembangan matematika, fisika dan teknologi modern oleh generasi dari Benjamin Franklin (1706-1790), Leonhard Euler (1707-1783), Mikhail Lomonosov (1711-1765) dan Jean le Rond d'Alembert (1717-1783), dicontohkan dengan munculnya Denis Diderot dalam Encyclopédie antara tahun 1751 dan 1772. Dampak dari proses ini tidak terbatas pada sains dan teknologi, tetapi juga mempengaruhi filsafat (Immanuel Kant, David Hume), agama (terutama dengan munculnya ateisme positif, dan dampak yang semakin signifikan dari sains terhadap agama), dan masyarakat dan politik secara umum (Adam Smith, Voltaire), Revolusi Perancis tahun 1789 dengan terjadinya Cesura berdarah menunjukkan awal modernitas politik . Periode modern awal dipandang sebagai berbunganya Renaissance Eropa, dalam apa yang sering dikenal sebagai Revolusi Ilmiah, dipandang sebagai dasar sains modern. [101]
Gerakan Romantisme pada awal abad ke-19 mengubah wajah sains dengan membuka pencarian baru yang tak terduga dalam pendekatan klasik Pencerahan. Terobosan besar datang dalam biologi, khususnya dalam teori evolusi Darwin, serta fisika (elektromagnetisme), matematika (geometri non-Euclidean, teori grup) dan kimia (kimia organik). Penurunan Romantisisme terjadi karena gerakan baru, Positivisme, mulai memegang cita-cita intelektual setelah tahun 1840 dan berlangsung sampai sekitar tahun 1880.
Revolusi Ilmiah menjadikan sains sebagai sumber untuk perkembangan pengetahuan. [102] Selama abad 19, praktik sains menjadi diprofesionalkan dan dilembagakan dalam cara yang terus berlanjut sampai abad ke-20. Saat peran pengetahuan ilmiah tumbuh di masyarakat, hal tersebut menjadi digabungkan dengan banyak aspek fungsi negara-bangsa.
Sejarah sains ditandai dengan rantai kemajuan teknologi dan pengetahuan yang selalu saling melengkapi. Inovasi teknologi membawa penemuan-penemuan baru dan dibesarkan oleh penemuan lain, yang menginspirasi kemungkinan dan pendekatan yang baru untuk isu-isu sains lama.
Revolusi Ilmiah adalah batas yang dekat antara pemikiran kuno dan fisika klasik. Nicolaus Copernicus menghidupkan kembali model heliosentris dari tata surya yang dijelaskan oleh Aristarchus dari Samos. Hal ini diikuti oleh pengenalan model pertama gerakan planet-planet yang diberikan oleh Kepler pada awal abad ke-17, yang mengusulkan bahwa planet mengikuti orbit elips, dengan Matahari sebagai fokus dari elips. Galileo Galilei ("Bapak Fisika Modern") juga menggunakan eksperimen untuk memvalidasi teori fisik, elemen kunci dari metode ilmiah.
Pada tahun 1687, Isaac Newton menerbitkan Principia Mathematica, merincikan dua teori fisika yang komprehensif dan sukses: hukum Newton tentang gerak, yang mengarah ke mekanika klasik, dan Hukum Newton tentang Gravitasi, yang menggambarkan kekuatan fundamental gravitasi. Sifat listrik dan magnetisme dipelajari oleh Michael Faraday, George Ohm, dan yang lainnya selama awal abad ke-19. Studi-studi ini menyebabkan penyatuan dua fenomena menjadi sebuah teori tunggal elektromagnetisme, oleh James Clerk Maxwell (dikenal sebagai Persamaan Maxwell).
Awal abad ke-20 memulai sebuah revolusi dalam fisika. Teori-teori lama yang dipegang Newton diperlihatkan tidak benar dalam segala situasi. Dimulai pada tahun 1900, Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, dan lain-lain mengembangkan teori kuantum untuk menjelaskan berbagai hasil eksperimen yang anomali, dengan memperkenalkan tingkat energi diskrit. Tidak hanya mekanika kuantum menunjukkan bahwa hukum gerakan tidak berlaku pada skala kecil, tetapi bahkan lebih mengkhawatirkan, teori relativitas umum yang diusulkan oleh Einstein pada tahun 1915, menunjukkan bahwa dasar tetap dari ruang-waktu, yang mana mekanika Newton dan relativitas khusus bergantung, tidak bisa ada. Pada tahun 1925, Werner Heisenberg dan Erwin Schrödinger merumuskan mekanika kuantum, yang menjelaskan teori kuantum sebelumnya. Pengamatan oleh Edwin Hubble pada tahun 1929 bahwa kecepatan di mana galaksi mundur secara positif berkorelasi dengan jarak mereka, menyebabkan pemahaman bahwa alam semesta mengembang, dan perumusan teori Ledakan Besar oleh Georges Lemaitre.
Perkembangan selanjutnya terjadi selama Perang Dunia II, yang menyebabkan aplikasi praktis dari radar dan pengembangan dan penggunaan bom atom. Meskipun proses tersebut telah dimulai dengan penemuan siklotron oleh Ernest O. Lawrence pada tahun 1930-an, fisika dalam periode pasca perang memasuki fase yang para sejarawan sebut sebagai "Sains Besar", membutuhkan mesin besar, anggaran, dan laboratorium untuk menguji teori mereka dan pindah ke wilayah baru. Pemerintahan Negara menjadi pelindung utama dari fisika, yang mengakui bahwa dukungan dari "dasar" penelitian sering bisa mengarah pada teknologi yang berguna untuk aplikasi militer dan industri. Saat ini, relativitas umum dan mekanika kuantum tidak konsisten satu sama lain, dan upaya sedang dilakukan untuk menyatukan keduanya.
Sejarah kimia modern dapat dikatakan bermula dengan perbedaan kimia dari alkimia oleh Robert Boyle dalam karyanya The Sceptical Chymist, tahun 1661 (meskipun tradisi alkimia terus berlanjut untuk beberapa waktu setelah itu) dan prakter percobaan gravimetri dari kimia medis seperti William Cullen, Joseph Black, Torbern Bergman, dan Pierre Macquer. Langkah penting lainnya dibuat oleh Antoine Lavoisier (Bapak Kimia Modern) melalui pengenalan tentang oksigen dan hukum kekekalan massa, yang membantah Teori phlogiston. Teori bahwa semua materi terbuat dari atom, yang merupakan unsur terkecil dari materi yang tidak dapat dipecah tanpa kehilangan kimia dasar dan sifat fisik dari materi, diberikan oleh John Dalton pada tahun 1803, meskipun pertanyaan tersebut membutuhkan seratus tahun untuk dapat dibuktikan. Dalton juga merumuskan hukum hubungan massa. Pada tahun 1869, Dmitri Mendeleev membuat tabel periodik elemen berdasarkan penemuan Dalton.
Sintesis urea oleh Friedrich Wöhler membuka bidang penelitian baru, kimia organik, dan pada akhir abad ke-19, ilmuwan mampu mensintesis ratusan senyawa organik. Bagian akhir dari abad ke-19 melihat eksploitasi petrokimia bumi, setelah kehabisan pasokan minyak dari ikan paus. Pada abad ke-20, produksi sistematis dari bahan-bahan yang halus memberikan pasokan produk jadi yang menyediakan tidak hanya energi, tetapi juga bahan sintetis untuk pakaian, obat-obatan, dan sumber daya pakai sehari-hari. Penerapan teknik kimia organik untuk organisme hidup menghasilkan kimia fisiologis, pendahulu dari biokimia. Abad ke-20 juga melihat integrasi fisika dan kimia, dengan sifat kimia dijelaskan sebagai akibat dari struktur elektronik atom. Buku Linus Pauling tentang The Nature of the Chemical Bond menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk menjelaskan ikatan simpul dalam molekul yang lebih rumit. Karya Pauling memuncak dalam pemodelan fisik dari DNA, the secret of life (menurut Francis Crick, tahun 1953). Pada tahun yang sama, percobaan Miller-Urey didemonstrasikan dalam sebuah simulasi proses primordial, bahwa unsur dasar protein, asam amino sederhana, bisa dibangun sendiri dari molekul sederhana.
Geologi tercipta dari sebuah kumpulan dari ide tentang batuan, mineral, dan bentang alam yang terisolasi dan terputus, jauh sebelum menjadi ilmu yang koheren. Karya Theophrastus tentang bebatuan, Peri lithōn, tetap menjadi pegangan selama ribuan tahun: penafsirannya tentang fosil tidak terbantahkan sampai setelah Revolusi Ilmiah. Polymath dari Cina Shen Kua (1031-1095) adalah yang pertama kali merumuskan hipotesis untuk proses pembentukan tanah. Berdasarkan pengamatannya pada fosil dalam strata geologi di pegunungan yang ratusan mil jauhnya dari laut, ia menyimpulkan bahwa tanah dibentuk oleh erosi pegunungan dan oleh deposisi dari lumpur.
Geologi tidak mengalami restrukturisasi sistematis selama Revolusi Ilmiah, tetapi teori-teori individu membuat kontribusi yang penting. Robert Hooke, misalnya, merumuskan teori gempa bumi, dan Nicholas Steno mengembangkan teori superposisi dan berpendapat bahwa fosil adalah sisa-sisa makhluk yang pernah hidup. Dimulai dengan Sacred Theory of the Earth -nya Thomas Burnet pada tahun 1681, filsuf alam mulai mengeksplorasi gagasan bahwa bumi telah berubah dari waktu ke waktu. Burnet dan teman sezamannya menafsirkan Bumi pada masa lalu sesuai dengan kejadian-kejadian yang dijelaskan dalam Alkitab, tetapi pekerjaan mereka meletakkan dasar-dasar intelektual untuk interpretasi sekuler dari sejarah Bumi.
Geologi modern, seperti kimia modern, secara bertahap berevolusi selama abad ke-18 dan awal abad ke-19. Benoît de Maillet dan Comte de Buffon melihat bumi jauh lebih tua dari 6.000 tahun seperti yang dibayangkan oleh para pelajar Alkitab. Jean-Étienne Guettard dan Nicolas Desmarest mendaki Perancis tengah dan mencatat pengamatan mereka pada beberapa peta geologi yang pertama. Abraham Werner menciptakan skema klasifikasi sistematis untuk batuan dan mineral—sebuah prestasi yang signifikan untuk geologi seperti yang Linnaeus lalukan untuk biologi. Werner juga mengusulkan penafsiran umum dari sejarah bumi, seperti yang dilakukan polymath kontemporer dari Skotlandia James Hutton. Georges Cuvier dan Alexandre Brongniart, memperluas karya Nicolas Steno, berpendapat bahwa lapisan batuan bisa dihitung usianya dari fosil yang terkandung didalamnya: prinsip pertama yang diterapkan pada geologi dari lembah sungai Paris. Penggunaan indeks fosil menjadi alat yang ampuh untuk membuat peta geologi, karena memungkinkan ahli geologi untuk mengkorelasikan bebatuan dalam satu wilayah dengan bebatuan yang sama usianya di wilayah lain, daerah yang jauh. Selama paruh pertama abad ke-19, ahli geologi seperti Charles Lyell, Adam Sedgwick, dan Roderick Murchison menerapkan teknik baru untuk bebatuan di seluruh Eropa dan Amerika Utara bagian timur, menerapkan tingkat yang lebih tinggi untuk proyek pemetaan yang rinci dan didanai pemerintah di beberapa dekade kemudian.
Pertengahan abad ke-19, fokus pada geologi bergeser dari deskripsi dan klasifikasi menjadi usaha-usaha untuk memahami bagaimana permukaan bumi telah berubah. Teori-teori komprehensif pertama tentang terjadinya pegunungan diajukan selama periode ini, seperti halnya teori modern pertama tentang gempa bumi dan gunung berapi. Louis Agassiz dan lain-lain mendirikan realitas benua—meliputi Zaman es, dan "fluvialists" seperti Andrew Crombie Ramsay yang berpendapat bahwa lembah sungai yang terbentuk, selama jutaan tahun oleh sungai yang mengalir melalui tempat tersebut. Setelah penemuan radioaktivitas, metode penanggalan radiometrik dikembangkan, dimulai pada abad ke-20. Teori Alfred Wegener tentang "pergeseran benua" secara luas ditolak ketika ia mengusulkan itu pada tahun 1910-an, namun data-data baru yang dikumpulkan pada tahun 1950 dan 1960-an menyebabkan teori lempeng tektonik yang menyediakan mekanisme yang masuk akal untuk hal itu. Lempeng tektonik juga memberikan penjelasan terpadu untuk berbagai fenomena geologi yang tampaknya tidak berhubungan. Sejak tahun 1970 teori tersebut telah menjadi prinsip pemersatu dalam geologi.
Ahli geologi yang mendukung lempeng tektonik menjadi bagian dari perluasan studi batuan menjadi studi tentang Bumi sebagai planet. Unsur-unsur lain dari transformasi ini meliputi: studi geofisika dari interior bumi, pengelompokan geologi dengan meteorologi dan oseanografi sebagai salah satu "ilmu bumi", dan perbandingan bebatuan di Bumi dengan planet dalam sistem surya lainnya.
Aristarkhus dari Samos menerbitkan karya tentang bagaimana menentukan ukuran dan jarak Matahari dan Bulan, dan Eratosthenes menggunakan karya ini untuk mengetahui ukuran Bumi. Hipparchus kemudian menemukan presisi dari Bumi.
Kemajuan dalam astronomi dan dalam sistem optik pada abad ke-19 menghasilkan observasi pertama dari sebuah asteroid (1 Ceres) pada tahun 1801, dan penemuan Neptunus pada tahun 1846.
George Gamow, Ralph Alpher, dan Robert Herman telah menghitung bahwa harus ada bukti untuk Big Bang pada suhu dasar alam semesta. [103] Pada tahun 1964, Arno Penzias dan Robert Wilson [104] menemukan desis dasar 3° Kelvin dalam teleskop Bell Labs mereka, yang menjadi bukti untuk hipotesis tersebut, dan membentuk dasar untuk sejumlah hasil yang membantu menentukan usia alam semesta.
Supernova SN1987A diamati oleh para astronom di Bumi secara visual, dan sebagai kemenangan bagi astronomi neutrino, dengan detektor neutrino surya di Kamiokande. Tapi fluks solar neutrino adalah sebagian kecil dari nilai teoretis yang diharapkan. Perbedaan ini memaksa perubahan pada beberapa nilai dalam model standar untuk fisika partikel.
Pada tahun 1847, dokter dari Hungaria Ignác Fülöp Semmelweis secara dramatis mengurangi terjadinya demam nifas dengan hanya memerlukan dokter untuk mencuci tangan mereka sebelum datang ke perempuan yang akan melahirkan. Penemuan ini mendahului teori kuman penyakit. Namun, temuan Semmelweis tidak dihargai oleh orang sezamannya dan mulai digunakan hanya dengan penemuan oleh ahli bedah British Joseph Lister, yang pada tahun 1865 membuktikan prinsip-prinsip antisepsis. Karya Lister didasarkan pada temuan penting oleh ahli biologi Perancis Louis Pasteur. Pasteur mampu menghubungkan mikroorganisme dengan penyakit, merevolusi pengobatan. Ia juga merancang salah satu metode yang paling penting dalam melakukan pengobatan pencegahan, ketika pada tahun 1880 ia menghasilkan vaksin anti rabies. Pasteur menemukan proses pasteurisasi, untuk membantu mencegah penyebaran penyakit melalui susu dan makanan lainnya. [105]
Mungkin teori yang paling menonjol, kontroversial dan jauh jangkauannya dalam semua sains adalah teori evolusi lewat seleksi alam yang dikemukakan oleh naturalis Inggris Charles Darwin dalam bukunya On the Origin of Species pada tahun 1859. Darwin mengemukakan bahwa fitur-fitur semua makhluk hidup, termasuk manusia, dibentuk oleh proses alam selama jangka waktu yang lama. Teori evolusi dalam bentuknya yang sekarang mempengaruhi hampir semua bidang biologi. [106] Implikasi evolusi pada bidang di luar sains murni telah menyebabkan oposisi dan dukungan dari bagian masyarakat yang berbeda, dan sangat mempengaruhi pemahaman populer "tempat manusia dalam alam semesta". Pada awal abad ke-20, studi tentang keturunan menjadi penyelidikan besar setelah penemuan kembali pada tahun 1900 dari hukum-hukum warisan yang dikembangkan oleh biksu dari Moravia, [107] Gregor Mendel pada tahun 1866. Hukum Mendel mengawali studi genetika yang menjadi bidang utama penelitian untuk penelitian ilmiah dan industri. Pada tahun 1953, James D. Watson, Francis Crick, dan Maurice Wilkins menjelaskan struktur dasar DNA, bahan genetik untuk mengungkapkan kehidupan dalam segala bentuknya. [108] Pada akhir abad ke-20, kemungkinan rekayasa genetika menjadi praktis untuk pertama kalinya, dan upaya internasional besar-besaran dimulai pada tahun 1990 untuk memetakan seluruh genom manusia Human Genome Project.
Disiplin ekologi biasanya dapat ditelusuri asal-usulnya ke sintesis dari evolusi Darwin dan Biogeografi Humboldtian, di akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20. Sama penting dalam munculnya ekologi, bagaimanapun, mikrobiologi dan ilmu tanah—khususnya konsep siklus kehidupan, terkemuka dalam karya Louis Pasteur dan Ferdinand Cohn. Kata ekologi diciptakan oleh Ernst Haeckel, yang secara khusus merupakan pandangan holistik terhadap alam secara umum (dan teori Darwin secara khususnya) sangat penting dalam penyebaran pemikiran ekologis. Pada tahun 1930, Arthur Tansley dan lain-lain mulai mengembangkan bidang ekologi ekosistem, yang dikombinasikan ilmu tanah eksperimental dengan konsep fisiologis dari energi dan teknik-teknik dari bidang biologi. Sejarah ekologi pada abad ke-20 terkait erat dengan environmentalisme, hipotesis Gaia, pertama kali dirumuskan pada tahun 1960, dan menyebar pada tahun 1970, dan baru-baru ini pergerakan religius-ilmiah dari Deep Ecology telah membawa keduanya lebih dekat.
Keberhasilan penggunaan metode ilmiah dalam ilmu fisika menyebabkan metodologi yang sama diadaptasi untuk lebih memahami berbagai bidang usaha manusia. Dari upaya ini ilmu-ilmu sosial telah dikembangkan.
Literatur yang paling banyak dipelajari tentang ilmu politik dari India Kuno adalah risalah India kuno tentang tata negara, kebijakan ekonomi dan strategi militer yang mengidentifikasi penulisnya dengan nama Kautilya [109] dan Viṣhṇugupta, [110] yang secara tradisional diidentifikasi dengan Chāṇakya (sekitar 350-283 SM). Dalam risalah ini, perilaku dan hubungan masyarakat, Raja, Negara, Pengawas Pemerintah, Keluarga Istana, Musuh, Penjajah, dan Korporasi dianalisis dan didokumentasikan. Roger Boesche menggambarkan Arthasastra sebagai "sebuah buku realisme politik, sebuah buku yang menganalisis bagaimana dunia politik tidak bekerja dan tidak terlalu sering menyatakan bagaimana hal tersebut harus berjalan, sebuah buku yang sering mengungkapkan kepada raja bagaimana perhitungan dan kadang-kadang tindakan brutal harus yang harus raja lakukan untuk melestarikan negara dan kepentingan umum." [111]
Sementara, dalam Budaya Barat, studi politik pertama kali ditemukan di Yunani Kuno, ilmu politik sedikit terlambat dalam hal ilmu sosial . Namun, disiplin tersebut memiliki seperangkat jelas pendahulunya seperti filsafat moral, filsafat politik, politik ekonomi, sejarah, dan bidang lainnya yang terkait dengan penentuan normatif dari apa yang seharusnya dan dengan menyimpulkan karakteristik dan fungsi dari bentuk ideal pemerintahan. Dalam setiap periode sejarah dan di hampir setiap wilayah geografis, kita dapat menemukan seseorang mempelajari politik dan meningkatkan pemahaman politik.
Meskipun akar politik mungkin sudah ada dalam prasejarah, pendahulu dari politik Eropa memiliki akar mereka jauh lebih awal dari Plato dan Aristoteles, khususnya dalam karya-karya Homer, Hesiod, Thucydides, Xenophon, dan Euripides. Kemudian, Plato menganalisis sistem politik, mengabstraksikan analisis mereka dari studi-studi berorientasi literatur—dan sejarah—dan menerapkan pendekatan yang kita pahami sebagai lebih dekat dengan filsafat. Demikian pula, Aristoteles membuat analisisnya berdasarkan analisis Plato untuk menyertakan bukti empiris historis dalam analisisnya.
Selama pemerintahan Roma, sejarawan terkenal seperti Polybius, Livy dan Plutarch mendokumentasikan munculnya Republik Romawi, dan organisasi dan sejarah bangsa lain, sedangkan negarawan seperti Julius Caesar, Cicero dan lain-lain memberikan kita contoh politik dari republik dan kekaisaran dan perang Roma. Studi politik pada masa ini berorientasi pada pemahaman sejarah, memahami metode pemerintahan, dan menjelaskan operasi pemerintah.
Dengan runtuhnya Kekaisaran Romawi, timbullah arena yang lebih luas untuk studi politik. Munculnya monoteisme dan, terutama untuk tradisi Barat, Kekristenan, membawa ruang baru bagi politik dan aksi politik . Selama Abad Pertengahan, studi politik menyebar luas di gereja-gereja dan pengadilan. Karya-karya dari Agustinus dari Hippo seperti The City of God mensintesis filsafat dan tradisi politik pada masa itu dengan orang-orang Kristen, mendefinisikan ulang batas antara mana yang agama dan mana yang politik. Sebagian besar pertanyaan seputar hubungan antara Gereja dan Negara diklarifikasi dan diperdebatkan dalam periode ini.
Di Timur Tengah dan daerah-daerah Islam selanjutnya, karya-karya dari Rubaiyat dari Omar Khayyam dan Epic of Kings oleh Ferdowsi memberikan bukti bagi analisis politik, sedangkan Aristoteleian Islam seperti Ibnu Sina dan kemudian Maimonides dan Ibnu Rusyd, melanjutkan tradisi Aristoteles dengan analisis dan empirisme, menulis komentar tentang karya-karya Aristoteles.
Selama Renaisans Italia, Niccolò Machiavelli memberikan penekanan ilmu politik modern pada pengamatan empiris langsung terhadap lembaga dan aktor politik. Kemudian, ekspansi dari paradigma ilmiah selama Abad Pencerahan lebih lanjut mendorong studi politik ke determinasi normatif . Secara khusus, studi tentang statistik, untuk mempelajari subyek negara, telah diterapkan untuk jajak pendapat dan memberikan suara.
Pada abad ke-20, studi tentang ideologi, behaviouralisme dan hubungan internasional menyebabkan banyaknya subdisiplin 'politik-sains' termasuk teori pilihan rasional, teori voting, Teori permainan (juga digunakan dalam ekonomi), psephology, geografi politik / geopolitik, psikologi politik / sosiologi politik, ekonomi politik, analisis kebijakan, administrasi publik, analisis politik komparatif dan studi perdamaian / analisis konflik.
Pada awal abad ke-21, ilmuwan politik semakin menggunakan pemodelan deduktif dan teknik verifikasi sistematis empiris (metode kuantitatif) membawa disiplin mereka lebih dekat ke aliran utama ilmiah .
Sejarah linguistik muncul sebagai bidang studi independen pada akhir abad ke-18. Sir William Jones mengusulkan bahwa bahasa Sanskerta, bahasa Persia, bahasa Yunani, bahasa Latin, bahasa Gotik, dan Rumpun bahasa Keltik, semua memiliki dasar umum yang sama. Setelah Jones, upaya untuk meng-katalog-kan semua bahasa di dunia dilakukan sepanjang abad ke-19 dan abad ke-20. Publikasi Ferdinand de Saussure Cours de linguistique générale menciptakan perkembangan linguistik deskriptif. Linguistik deskriptif, dan gerakan strukturalisme yang terkait lainnya menyebabkan linguistik untuk fokus pada bagaimana bahasa berubah dari waktu ke waktu, bukan hanya menggambarkan perbedaan antara bahasa. Noam Chomsky lebih lanjut men-diversifikasi linguistik dengan perkembangan linguistik generatif pada tahun 1950-an. Usahanya didasarkan pada model matematika dari bahasa yang memungkinkan untuk deskripsi dan prediksi sintaks yang valid. Spesialisasi tambahan seperti sosiolinguistik, linguistik kognitif, dan linguistik komputasi telah muncul dari kolaborasi antara linguistik dan disiplin lainnya.
Dasar bagi ekonomi klasik membentuk karya Adam Smith dalam An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations, yang diterbitkan pada tahun 1776. Smith mengkritik merkantilisme, menganjurkan suatu sistem perdagangan bebas dengan pembagian kerja. Dia menduga sebuah "Tangan Tak Terlihat" yang meregulasi sistem ekonomi terdiri dari aktor-aktor hanya dipandu oleh kepentingan pribadi. Karl Marx mengembangkan teori ekonomi alternatif, yang disebut ekonomi Marxis. Ekonomi Marxis didasarkan pada teori nilai kerja dan mengasumsikan nilai suatu barang berdasarkan pada jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan untuk memproduksinya. Berdasarkan asumsi ini, kapitalisme didasarkan pada para majikan tidak membayar dengan penuh nilai dari pekerja buruh mereka untuk menciptakan keuntungan. Mazhab Austria menanggapi ekonomi Marxis dengan melihat kewirausahaan sebagai kekuatan pendorong pembangunan ekonomi. Ini menggantikan teori nilai kerja dengan sistem penawaran dan permintaan.
Pada tahun 1920-an, John Maynard Keynes mendorong pembagian antara mikroekonomi dan makroekonomi. Dalam ekonomi Keynesian tren makroekonomi dapat membanjiri pilihan ekonomi yang dibuat oleh individu. Pemerintah harus mempromosikan permintaan agregasi untuk barang sebagai sarana untuk mendorong ekspansi ekonomi. Setelah Perang Dunia II, Milton Friedman menciptakan konsep monetarisme. Monetarisme berfokus pada penggunaan penawaran dan permintaan uang sebagai metode untuk mengendalikan kegiatan ekonomi. Pada tahun 1970-an, monetarisme telah diadaptasi menjadi ekonomi sisi-penawaran yang menganjurkan pengurangan pajak sebagai sarana untuk meningkatkan jumlah uang yang tersedia untuk ekspansi ekonomi.
Aliran pemikiran ekonomi modern lainnya adalah ekonomi Klasik Baru dan ekonomi Keynesian Baru. Ekonomi klasik baru dikembangkan pada tahun 1970-an, menekankan ekonomi mikro yang solid sebagai dasar untuk pertumbuhan ekonomi makro. Ekonomi Keynesian Baru diciptakan sebagian sebagai tanggapan terhadap ekonomi Klasik Baru, dan berhubungan dengan bagaimana ketidak-efisiensianan di pasar menciptakan kebutuhan untuk kontrol oleh bank sentral atau pemerintah.
"Sejarah ekonomi" di atas mencerminkan buku teks ekonomi modern dan ini berarti bahwa tahap terakhir dari ilmu direpresentasikan sebagai puncak dari sejarahnya sendiri (Kuhn, 1962). "Tangan tak terlihat" yang disebutkan dalam sebuah halaman yang hilang di tengah sebuah bab dalam "Wealth of Nations", tahun 1776, berkembang sebagai pesan utama dari Smith. Hal tersebut mengesampingkan bawah "tangan tak terlihat" hanya bertindak "secara sering" dan bahwa itu adalah "bukan bagian dari niat nya [individu]" karena persaingan mengarah ke harga yang lebih rendah dengan meniru "si pelaku". Bahwa "tangan tak terlihat" lebih memilih "dukungan dari dalam negeri ke industri asing" dibersihkan—terkadang tanpa indikasi bahwa bagian dari kutipan dipotong. [112] Bagian pembukaan dari "Wealth" yang berisi pesan Smith tidak pernah disebutkan karena tidak dapat diintegrasikan ke dalam teori modern: "Kekayaan" bergantung pada pembagian kerja yang berubah bersamaan dengan volume pasar dan proporsi tenaga kerja produktif sampai yang tidak produktif.
Pada akhir abad ke-19 menandai awal dari psikologi sebagai usaha ilmiah. Tahun 1879 umumnya dipandang sebagai awal dari psikologi sebagai bidang studi independen. Pada tahun itu Wilhelm Wundt mendirikan laboratorium pertama yang didedikasikan khusus untuk penelitian psikologis (di Leipzig). Kontributor awal lainnya dalam bidang tersebut mengikutkan Hermann Ebbinghaus (pelopor dalam studi memori), Ivan Pavlov (yang menemukan pengkondisian klasik), William James, dan Sigmund Freud. Pengaruh Freud telah sangat besar, meskipun lebih sebagai ikon budaya daripada sebuah kekuatan dalam psikologi ilmiah.
Abad ke-20 melihat penolakan teori-teori Freud sebagai terlalu tak-ilmiah, dan sebagai reaksi terhadap pendekatan pemikiran atomistik Edward Titchener. Hal ini menyebabkan perumusan behaviorisme oleh John B. Watson, yang dipopulerkan oleh B.F. Skinner. Behaviorisme mengajukan secara epistemologis membatasi studi psikologis untuk membuka perilaku, karena hal tersebut dapat diukur. Pengetahuan ilmiah dari "pikiran" dianggap terlalu metafisik, maka mustahil untuk dicapai.
Dekade terakhir abad ke-20 telah melihat munculnya pendekatan interdisipliner baru untuk mempelajari psikologi manusia, dikenal secara kolektif sebagai ilmu kognitif. Ilmu Kognitif menganggap pikiran sebagai bahan penyelidikan, menggunakan alat psikologi, linguistik, ilmu komputer, filsafat, dan neurobiologi. Metode baru dalam visualisasi aktivitas otak, seperti PET Scan dan CAT Scan, mulai mengerahkan pengaruh mereka, menyebabkan beberapa peneliti untuk menyelidiki pikiran dengan menyelidiki otak, daripada kognisi. Bentuk-bentuk baru penyelidikan berasumsi bahwa pemahaman yang luas terhadap pikiran manusia adalah mungkin, dan bahwa pemahaman semacam itu dapat diterapkan ke domain penelitian lain, seperti kecerdasan buatan.
Ibnu Khaldun dapat dianggap sebagai sosiolog sistematis ilmiah awal. [113] Sosiologi modern, muncul di awal abad 19 sebagai respon akademik terhadap modernisasi dunia. Di antara banyak sosiolog awal (misalnya, Émile Durkheim), tujuan dari sosiologi adalah pada strukturalisme, memahami kohesi kelompok sosial, dan mengembangkan sebuah "penangkal" untuk disintegrasi sosial. Max Weber memperhatikan modernisasi masyarakat melalui konsep rasionalisasi, yang dia percaya akan menjebak individu dalam sebuah "sangkar besi" dari pemikiran rasional. Beberapa sosiolog, termasuk Georg Simmel dan W.E.B. Du Bois, lebih memanfaatkan analisis mikrososiologi dan kualitatif. Pendekatan tingkat mikro ini memainkan peran penting dalam sosiologi Amerika, dengan teori-teori dari George Herbert Mead dan muridnya Herbert Blumer mengakibatkan penciptaan pendekatan interaksionisme simbolis pada sosiologi.
Sosiologi Amerika pada tahun 1940-an dan 1950-an sebagian besar didominasi oleh Talcott Parsons, yang berpendapat bahwa aspek masyarakat yang mempromosikan integrasi struktural adalah "fungsional". Pendekatan fungsionalisme struktural dipertanyakan pada tahun 1960-an, ketika sosiolog melihat pendekatan ini hanya sebagai pembenaran untuk ketidaksetaraan yang ada dalam status quo. Reaksinya, teori konflik dikembangkan, yang sebagian didasarkan pada filsafat Karl Marx. Para pendukung Teori konflik melihat masyarakat sebagai arena di mana kelompok yang berbeda bersaing untuk kontrol atas sumber daya. Interaksionisme simbolis juga dianggap sebagai pusat pemikiran sosiologis. Erving Goffman melihat interaksi sosial sebagai panggung sandiwara, dengan individu mempersiapkan "belakang panggung" dan mencoba untuk mengendalikan penonton mereka lewat manajemen kesan. Sementara teori-teori tersebut saat ini menonjol dalam pemikiran sosiologis, pendekatan lain juga ada, termasuk teori feminis, post-strukturalisme, teori pilihan rasional, dan postmodernisme.
Antropologi dapat dipahami dengan baik sebagai hasil dari Abad Pencerahan. Selama periode ini orang Eropa berusaha secara sistematis untuk mempelajari perilaku manusia. Tradisi yurisprudensi, sejarah, filologi dan sosiologi dikembangkan selama masa tersebut dan memberikan perkembangan bagi ilmu-ilmu sosial yang mana antropologi merupakan bagian darinya.
Pada saat yang sama, reaksi romantis untuk Abad Pencerahan menghasilkan pemikir seperti Johann Gottfried Herder dan kemudian Wilhelm Dilthey yang karyanya membentuk dasar untuk konsep budaya yang merupakan pusat untuk disiplin ini. Secara tradisional, kebanyakan dari sejarah subjek ini didasarkan pada pertemuan kolonial antara Eropa Barat dan seluruh dunia, dan sebagian besar antropologi abad ke-18 dan ke-19 sekarang digolongkan sebagai bentuk rasisme ilmiah.
Selama akhir abad ke-19, pertempuran atas "ilmu tentang manusia" terjadi antara orang-orang dari persuasi "antropologi" (mengandalkan teknik antropometris) dan orang-orang dari persuasi "etnologis" (melihat budaya dan tradisi), dan perbedaan ini menjadi bagian yang nantinya membagi antara antropologi fisik dan antropologi budaya, yang terakhir disampaikan oleh mahasiswa Franz Boas.
Pada pertengahan abad ke-20, banyak metodologi dari studi antropologi dan etnografi sebelumnya yang dievaluasi ulang dengan melihat ke arah etika penelitian, sementara pada saat yang sama ruang lingkup penyelidikan telah meluas jauh melampaui studi tradisional "kebudayaan primitif" (praktik ilmiah itu sendiri sering merupakan arena bagi studi antropologi).
Munculnya paleoantropologi, disiplin ilmiah yang mengacu pada metodologi dari paleontologi, antropologi fisik dan etologi, di antara disiplin ilmu lainnya, dan meningkatnya cakupan dan momentum dari pertengahan abad ke-20, terus menghasilkan wawasan lebih jauh tentang asal usul manusia, evolusi, genetika dan warisan budaya, dan perspektif tentang keadaan manusia kontemporer.
Selama abad ke-20, sejumlah bidang ilmiah interdisipliner telah muncul. Contoh-contohnya meliputi:
Studi Komunikasi menggabungkan komunikasi hewan, Teori informasi, pemasaran, hubungan masyarakat, telekomunikasi dan bentuk komunikasi lainnya.
Ilmu komputer dibangun di atas dasar teori linguistik, matematika diskrit, dan teknik elektro, mempelajari sifat dan batas-batas komputasi. Subbidangnya termasuk komputabilitas, kompleksitas komputasi, desain basis data, jaringan komputer, kecerdasan buatan, dan desain perangkat keras komputer. Salah satu bidang di mana kemajuan dalam komputasi telah memberi kontribusi pengembangan sains yang lebih umum adalah dengan memfasilitasi pengarsipan data ilmiah skala besar. Ilmu komputer kontemporer biasanya membedakan dirinya sendiri dengan menekankan pada 'teori' matematika daripada penekanan praktis dari rekayasa perangkat lunak.
Ilmu lingkungan adalah bidang interdisipliner. Hal ini berdasarkan disiplin ilmu biologi, kimia, ilmu bumi, ekologi, geografi, matematika, dan fisika.
Ilmu material berakar dalam metalurgi, mineralogi, dan kristalografi. Ilmu material menggabungkan kimia, fisika, dan beberapa disiplin ilmu teknik. Bidang tersebut mempelajari logam, keramik, kaca, plastik, semikonduktor, dan material komposit.
Sebagai bidang akademik, sejarah sains dimulai dengan diterbitkannya History of the Inductive Sciences oleh William Whewell (pertama kali diterbitkan pada tahun 1837). Sebuah penelitian yang lebih formal dari sejarah sains sebagai disiplin independen diluncurkan oleh publikasi-publikasi George Sarton, Introduction to the History of Science (1927) dan jurnal Isis (didirikan pada tahun 1912). Sarton menunjukan pandangan awal abad ke-20 terhadap sejarah sains sebagai sejarah orang-orang besar dan ide-ide besar. Ia berbagi dengan banyak orang sezamannya kepercayaan Whiggish tentang sejarah sebagai catatan kemajuan dan keterlambatan dalam pawai kemajuan. Sejarah sains bukan subbidang yang diakui dalam sejarah Amerika pada periode itu, dan sebagian besar pekerjaan dilakukan oleh para ilmuwan dan dokter yang tertarik bukan oleh sejarawan profesional. [114] Dengan karya I. Bernard Cohen di Harvard, sejarah sains menjadi sebuah sub-disiplin sendiri dari sejarah setelah tahun 1945. [115]
Sejarah matematika, sejarah teknologi, dan sejarah filsafat adalah area penelitian yang berbeda dan dibahas dalam artikel lainnya. Matematika terkait erat tetapi berbeda dari ilmu alam (setidaknya dalam konsepsi modern). Teknologi juga berkaitan erat tetapi jelas berbeda dengan mencari kebenaran empiris.
Sejarah sains adalah suatu disiplin akademik, dengan komunitas internasional daripada ahli. Organisasi profesial utama untuk bidang ini meliputi History of Science Society, British Society for the History of Science, dan European Society for the History of Science.
Sebagian besar studi tentang sejarah sains telah dikhususkan untuk menjawab pertanyaan tentang apa<i data-parsoid='{"dsr":[112005,112012,2,2]}'>itu sains, bagaimana fungsinya, dan apakah memperlihatkan pola dan tren skala besar. [116] Sosiologi sains pada khususnya telah difokuskan pada cara-cara di mana para ilmuwan bekerja, mencermati cara-cara di mana mereka "menghasilkan" dan "membangun" pengetahuan ilmiah. Sejak tahun 1960-an, kecenderungan umum dalam studi sains (studi sosiologi dan sejarah sains) telah menekankan "komponen manusia" dari pengetahuan ilmiah, dan menghilangkan pandangan bahwa data ilmiah adalah bukti yang jelas, bernilai bebas, dan bebas konteks. [117] Bidang Studi Sains dan Teknologi, daerah yang tumpang tindih dan sering menginformasikan studi sejarah sains, berfokus pada konteks sosial sains dalam periode kontemporer dan historis.
Sebuah subjek utama kepedulian dan kontroversi dalam filsafat ilmu adalah sifat dari perubahan teori dalam sains. Karl Popper berargumen bahwa pengetahuan ilmiah bersifat progresif dan kumulatif; Thomas Kuhn, bahwa pengetahuan ilmiah bergerak melalui "pergeseran paradigma" dan belum tentu progresif; dan Paul Feyerabend, bahwa pengetahuan ilmiah tidak kumulatif atau progresif dan bahwa tidak ada demarkasi dalam hal metode antara sains dan bentuk lain dari investigasi. [118]
Sejak publikasi Kuhn The Structure of Scientific Revolutions pada tahun 1962, [119] sejarawan, sosiolog, dan filsuf sains telah mendebat makna dan objektivitas dari sains.
Sejarah Tahun 2000-an di bidang sains dan teknologi Sejarah matematika Sejarah fisika Sejarah filsafat Sejarah sains dan teknologi Sejarah sains dan teknologi di Cina Sejarah teknologi Sains dan teknologi di Kanada Sains dan teknologi di India Wanita dalam sains Rentang waktu sains dan teknologi di dunia Islam Sejarah kebijakan sains Sejarah dan Filsafat sains Daftar penemuan Daftar eksperimen terkenal Daftar penerima Nobel Daftar ilmuwan Daftar tahun dalam sains Penemuan ganda Filsafat sejarah Sains Bidang sains Ilmu Perilaku Ilmu alam Natural Sciences Tripos University of Cambridge, UK Ilmu sosial Sejarah teknologi Sejarah pendidikan Filsafat ilmu Imre Lakatos Empirisisme naif Studi sains Teori dan sosiologi dari sejarah sains Rentang waktu sains Rentang waktu penemuan ilmiah Rentang waktu dari percobaan ilmiah Rentang waktu dari sejarah metode ilmiah Daftar penemuan ganda
Agar, Jon (2012) Science in the Twentieth Century and Beyond (Polity Press, Cambridge, 2012. ISBN 978-0-7456-3469-2.) Agassi, Joseph (2007) Science and Its History: A Reassessment of the Historiography of Science (Boston Studies in the Philosophy of Science, 253) Springer. ISBN 1-4020-5631-1, 2008. 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., London, 1951. ISBN 84-297-1380-8.) (Includes a description of the history of science in England.) Byers, Nina and Gary Williams, ed. (2006) Out of the Shadows: Contributions of Twentieth-Century Women to Physics , ISBN 978-0-521-82197-1 CS1 maint: extra text: authors list (link) Herzenberg, Caroline L. 1986. Women Scientists from Antiquity to the Present Locust Hill Press ISBN 0-933951-01-9 (3rd ed.) Kumar, Deepak (2006). Science and the Raj: A Study of British India , 2nd edition. Oxford University Press. ISBN 0-19-568003-0 Lakatos, Imre History of Science and its Rational Reconstructions published in The Methodology of Scientific Research Programmes: Philosophical Papers Volume 1 . Cambridge: Cambridge University Press 1978 Levere, Trevor Harvey. Transforming Matter: A History of Chemistry from Alchemy to the Buckyball (2001) Lindberg, David C. ed. Cambridge History of Science: The Middle Ages (2010) Margolis, Howard (2002). It Started with Copernicus . New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-138507-X Mayr, DErnst. The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance (1985) Needham, Joseph. Science and Civilisation in China . Multiple volumes (1954–2004). Cite journal requires |journal= (help) Cite journal requires |journal= (help) North, John. The Norton History of Astronomy and Cosmology (1995) Nye, Mary Jo, ed. The Cambridge History of Science, Volume 5: The Modern Physical and Mathematical Sciences (2002) Park, Katharine, and Lorraine Daston, eds. The Cambridge History of Science, Volume 3: Early Modern Science (2006) Porter, Roy, ed. The Cambridge History of Science, Volume 4: The Eighteenth Century (2003) Rousseau, George and Roy Porter, eds., The Ferment of Knowledge: Studies in the Historiography of Science (Cambridge: Cambridge University Press, 1980). ISBN 0-521-22599-X Indian Ancient Sciences: Archaeology Based, ISBN 978-3-8383-9027-7, Lap Lambert-Germany.
BBC: Atom BBC: The Brain: A Secret History. BBC: Chemistry: A Volatile History. BBC: Genius of Britain. BBC: Science and Islam. BBC: Shock and Awe: The Story of Electricity. BBC: The Story of Science: Power, Proof and Passion.
, teks online (in French) di Paris (Perancis) . Fitur biografi dan info tentang pemenang Nobel Gratis untuk melihat video ilmuwan termasuk Feynman, Perutz, Rotblat, Lahir dan banyak pemenang Nobel.
Kategori:Studi sains Kategori:Sains