Storia della scienza

L'uomo vitruviano di Leonardo da Vinci, un esempio di fusione tra arte e scienza durante il Rinascimento
La scienza moderna è un corpo di conoscenza empirica controllabile, una comunità di studiosi e una serie di tecniche per investigare l'universo note come metodo scientifico. La storia della scienza è la storia di questi fenomeni e dei loro precursori, risalendo fino alla preistoria.
La rivoluzione scientifica vide l'introduzione del moderno metodo scientifico a guidare il processo di valutazione della conoscenza. Questo cambiamento è considerato essere così fondamentale che le indagini precedenti ad esso sono da considerarsi prescientifiche. Tuttavia, molti considerano la filosofia naturale antica all'interno del campo di competenza della storia della scienza.

Scienza presperimentale

In Occidente, dall'antichità classica fino ai tempi della rivoluzione scientifica, le indagini sul funzionamento dell'universo era noto come filosofia naturale e coloro che ne prendevano parte erano noti come filosofi della natura. Questa definizione includeva alcuni campi di studio che non sono più considerati scientifici. Un resoconto dello sviluppo della filosofia naturale dall'antichità a tempi recenti si trova nel trattato di Bertrand Russell intitolato "Storia della filosofia". In molti casi lo studio sistematico del mondo naturale era promosso da comunità religiose.
Una caratteristica importante delle indagini prescientifiche (sia in Occidente che altrove) era la riluttanza ad usare la sperimentazione. Per esempio Aristotele, uno dei più attivi filosofi della natura dell'antichità, fece innumerevoli osservazioni della natura, specialmente delle abitudini e delle caratteristiche di animali e piante; si concentrò sulla categorizzazione e fece osservazioni sul funzionamento in larga scala dell'universo, che portarono allo sviluppo della fisica aristotelica, una teoria fisica completa. Tuttavia, fino alla rivoluzione scientifica le sue teorie non furono mai messe alla prova sperimentale. Allo stesso tempo l'utilità dello sperimentare non era stata dimostrata. Alcuni credevano che la preparazione artificiale delle condizioni sperimentali non potesse produrre risultati che descrivessero il mondo naturale.

Culture preistoriche

In tempi preistorici, la conoscenza era passata tramite la tradizione orale. Lo sviluppo della scrittura permise la conservazione della conoscenza e la sua trasmissione con maggior accuratezza. In combinazione allo sviluppo dell'agricoltura che permisero di avere un sovrappiù di cibo, questo rese possibile per le antiche civilizzazioni sviluppare e dedicarsi ad altri compiti oltre a quelli necessari per la sopravvivenza, come la ricerca della conoscenza fine a sé stessa.
Molte civilizzazioni antiche raccolsero informazioni astronomiche in maniera sistematica attraverso la semplice osservazione. Anche se non avevano conoscenza della reale struttura fisica di pianeti e stelle, molte spiegazioni teoriche furono proposte.
Alcune conoscenze di base riguardanti l'anatomia umana interna erano note in alcune civiltà, così come molti dati derivati dall'osservazione della flora e della fauna macrobiotiche. L'alchimia fu ampiamente praticata da numerose civilizzazioni.

Scienza nel mondo antico

Il Medioevo in Europa

Con la caduta dell'Impero Romano d'Occidente, gran parte dell'Europa perse contatto con le conoscenze già acquisite nel passato. Mentre l'Impero Bizantino aveva ancora centri di studio quali Alessandria d'Egitto e Costantinopoli, la conoscenza in Europa occidentale si concentrò nei monasteri fino alla nascita delle prime università medioevali nel XII e XIII secolo. All'inizio in queste università si insegnò soltanto la teologia, ma in seguito fu introdotto l'insegnamento della scienza, per iniziativa di persone come Roger Bacon. L'insegnamento scientifico dell'epoca era basato su copie dei testi antichi che erano sopravvissuti ed è noto come periodo dello scolasticismo. La cultura cristiana permise paradossalmente la sopravvivenza delle filosofie, dell'arte, dell'iconografia e delle religioni antiche greche e romane.

Il Medioevo in Medio Oriente

Nel Medio Oriente la filosofia greca sopravvisse per breve tempo sotto i califfati arabi. Con la diffusione dell'Islam nel VII e VIII secolo si posero le basi per il fiorire degli studi filosofici, che durò fino al XIV secolo, grazie al linguaggio comune (arabo), l'accesso ai testi antichi romani e greci (attraverso l'Impero Bizantino) e ai testi indiani e il pellegrinaggio annuale alla Mecca che facilitò i contatti e gli scambi tra gli studiosi.
Nelle prime versioni islamiche del metodo scientifico, l'etica giocava un ruolo importante. Durante questo periodo si svilupparono i concetti di citazione e di peer review. Le conoscenze mediche, astronomiche e matematiche portarono allo sviluppo dell'alchimia. In matematica Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi inventò l'algoritmo (che prese il nome da questo studioso). Egli diede il nome anche all'algebra, che deriva da al-jabr, inizio del titolo di una delle sue opere.
Al-Batani (850-929) contribuì alla astronomia e alla matematica e Al-Razi alla chimica. I frutti dei loro contributi si possono vedere in invenzioni come l'acciaio di Damasco e la batteria di Bagdad. L'alchimia araba fu di inspirazione per Roger Bacon e Isaac Newton. In astronomia Al-Batani migliorò le misure fatte da Ipparco e preservò il testo greco Hè Megalè Syntaxis, tradotto come Almagesto. Migliorò anche la misura della precessione dell'asse terrestre.

Il Rinascimento Europeo

Il rinascimento fu prodotto dalla riscoperta dei lavori dei filosofi dell'antichità e dalla resurrezione intellettuale dell'Europa. Questo fornì una base solida su cui si fondò il successivo lavoro scientifico. Il contatto con il mondo islamico, in Sicilia e in Spagna, consentì l'accesso a copie dei trattati romani e greci che erano andati perduti, nonché all'opera dei filosofi del medio oriente. Le traduzioni e i commenti di Aristotele ad opera dello studioso islamico Averroe ebbero notevole influenza in Europa. Le opere di Marco Polo e le Crociate accesero l'interesse per la geografia e lo sviluppo della stampa intorno al 1450 permise alle nuove idee di raggiungere velocemente molte persone.

La rivoluzione scientifica

Isaac Newton fu uno dei protagonisti della rivoluzione scientifica
La scienza moderna iniziò in Europa in un periodo di grandi cambiamenti. La riforma protestante, la scoperta dell'America da parte di Colombo, la caduta di Costantinopoli, l'Inquisizione spagnola, nonché la riscoperta di Aristotele nel XII/XIII secolo, fecero presagire grandi cambiamenti sociali e politici. Perciò si creò un ambiente adatto, nel quale fosse possibile mettere in discussione la dottrina scientifica, in modo simile a quello in cui Lutero e Calvino misero in discussione la dottrina religiosa. Si notò come i lavori di Tolomeo in astronomia, Galeno in medicina e Aristotele in fisica non fossero sempre in accordo alle osservazioni sperimentali. Per esempio, una freccia che vola attraverso l'aria dopo aver lasciato l'arco contraddice l'affermazione di Aristotele secondo cui lo stato naturale di tutti gli oggetti è a riposo. Allo stesso modo, Vesalio, studiando cadaveri umani, riscontrò inesattezze nella anatomia descritta da Galeno.
Il desiderio di controllare le verità fino ad allora indiscutibili e cercare le risposte per le nuove domande che ne sorsero, produsse un periodo di grandi avanzamenti scientifici, che ora è noto come rivoluzione scientifica. L'inizio della rivoluzione scientifica è posto convenzionalmente da molti storici (come Howard Margolis) al 1543, quando fu stampato il De Revolutionibus Orbium Coelestium di Nicolò Copernico. La tesi di questo libro è che la Terra si muove intorno al Sole. La rivoluzione culminò con la pubblicazione di Philosophiae Naturalis Principia Mathematica di Isaac Newton nel 1687.
Altre scoperte scientifiche importanti furono fatte durante questo periodo da Galileo Galilei, Christiaan Huygens, Johannes Kepler e Blaise Pascal. Nella filosofia della scienza furono invece attivi Francis Bacon, Sir Thomas Browne, René Descartes e Thomas Hobbes. Si svilupparono le basi del metodo scientifico: il nuovo modo di pensare metteva l'accento sulla sperimentazione e sulla ragione.

Scienza moderna

La rivoluzione scientifica stabilì il pensiero scientifico come modello preminente per la comprensione del mondo naturale. Durante il XIX secolo, la pratica della scienza divenne professionalizzata e istituzionalizzata nel modo che continuerà nei secoli successivi. Durante il XX secolo il ruolo della scienza crebbe in maniera notevole e la scienza divenne parte di molti aspetti del funzionamento di molti o tutti gli stati del mondo.

Storia della scienza e della tecnica

La storia della scienza e della tecnica è un campo della storia che esamina come si è evoluta nei millenni la comprensione della scienza e della tecnica da parte dell'umanità, e come questa comprensione abbia permesso di generare nuove tecnologie. Questo campo della storia studia anche l'impatto culturale, economico e politico delle innovazioni scientifiche. Studiare l'evoluzione di una tecnologia o di una scienza attraverso il suo sviluppo storico consente di comprendere i concetti sul nascere e sul divenire. È un approccio da consigliare a chi insegna, per far comprendere la genesi delle idee alla base di ciò che si sta illustrando.