文化

科学的最早的起源可以追溯到古埃及和两河流域（3500左右到公元前3000）。他们贡献了数学，天文学和医学，使希腊进入了古典时代的自然哲学，从而正式尝试在物质世界的基础上解释事件的自然原因。因为罗马帝国的灭亡，所以在中世纪的早期（400至1000 CE）希腊知识在西欧荡然无存，但这些文化在被保存在穆斯林世界中。从10世纪到13世纪，希腊作品的复兴和西欧和对伊斯兰的自然哲学的研究恢复了“自然哲学”，16世纪开始的科学革命所转变了科学研究的方式，这样的科学方法很快就起到更大的作用。直到19世纪，许多的机构和专业的科学功能初见端倪，在这个时代而“自然哲学”也向“自然科学”转变。

主条目：早期文化中的科学史

在古代近东地区，“科学”和“自然”这两个词都不是概念理论的一部分。古代的美索不达米亚人利用有关各种天然化学物质的特性的知识来制造陶器，彩陶，玻璃，肥皂，金属，石灰石膏和防水材料；他们还研究动物生理学，解剖学和行为以达到占卜的目的并为他们的占星术研究记录了天文物体的运动。美索不达米亚对医学浓厚的兴趣和最早的医疗处方，出现在苏美尔人的过程中第三王朝乌尔。尽管如此，美索不达米亚人似乎对仅出于收集信息的目的而收集有关自然界的信息几乎没有兴趣并且主要只研究具有明显实际应用或与他们的宗教系统有直接关联的科学学科。 [2] 

主要文章：古典科学史

另请参阅：自然（哲学）

在古典时期，没有真正的古代类似现代科学家。取而代之的是，受过良好教育的，通常是上流社会的，几乎都是男性的个体，只要有时间，就对自然进行各种调查。在前苏格拉底哲学家发明或发现“自然”（古希腊的修辞学）概念之前，倾向于用相同的词语来描述植物的自然“生长方式”，以及例如某个部落崇拜特定神灵的“方式”。由于这个原因，据称这些人是严格意义上的第一批哲学家，也是第一批清楚区分“自然”和“习俗”的人。自然哲学的前体自然科学，从而对其进行区分自然与东西是真正为每个社区的知识，和专业追求这种知识的名字是理念-第一个哲学家的境界-物理学家。他们主要是投机者或理论家，对天文学特别感兴趣。相反，试图用自然模仿性质（手腕或知识技术，希腊技艺）是由古典科学家更适合自己的兴趣看到工匠较低的社会阶层。

早期希腊哲学家中的米利都学派，这是由创立米利都的泰勒斯，后来由他的继任者继续阿那克西曼德和阿那克西米尼，是第一个试图解释自然现象，而不依靠超自然的。在毕达哥拉斯学派制定了复数哲学和显著数学科学的发展做出了贡献。的原子的理论是由希腊哲学家开发留基伯和他的学生德cri克利特。希腊医生希波克拉底建立了系统医学科学的传统，被称为“医学之父”。

苏格拉底在早期哲学科学史上的一个转折点是苏格拉底将哲学应用于人类事务研究的例子，包括人类本性，政治共同体的本质以及人类知识本身。柏拉图对话记录的苏格拉底式方法是消除假设的一种辩证方法：通过不断地识别和消除那些导致矛盾的假设，可以找到更好的假设。这是对苏菲派强调修辞学的一种反应。苏格拉底式方法搜索可塑造信念的一般，普遍持有的真理，并对其进行审查，以确定它们与其他信念的一致性。苏格拉底批评老式的物理学研究过于投机，缺乏自我批评。用他的道歉之词来说，苏格拉底后来被指控腐败雅典的青年，因为他“不相信国家所信仰的神灵，而相信其他新的精神生命”。苏格拉底驳回了这些主张，但被判处死刑。

亚里士多德后来创建了系统的目的论哲学程序：运动和变化被描述为根据事物的类型来实现事物中已经存在的潜力。在他的物理学中，太阳围绕地球旋转，许多事物都将它作为人类的本性之一。每个事物都有一个正式的原因，一个最终的原因，并在一个不动的推动者的宇宙秩序中发挥作用。苏格拉底主义者还坚持认为，应使用哲学来考虑人类最佳生活方式的实际问题（亚里斯多德的研究分为伦理学和政治哲学）。）。亚里士多德坚持认为，人“以某种方式得出定罪，并且确定性地依据的第一项原则是确定的”时，科学地知道一件事。

希腊天文学家萨摩斯岛的阿里斯塔克斯（Aristarchus，公元前310-230年）率先提出了以太阳为中心的宇宙模型，其中以太阳为中心，所有行星都围绕它运行。Aristarchus的模型被广泛拒绝，因为它被认为违反了物理定律。本发明人及数学家锡拉丘兹的阿基米德作出了重大贡献的开始演算和有时被记为它的发明者，虽然他的原演算缺少几个限定的特征。普林尼是一位罗马作家和博物学家，他撰写了一部开创性的百科全书《自然史》，涉及历史，地理，医学，天文学，地球科学，植物学和动物学。古代的其他科学家或原型科学家有Theophrastus，Euclid，Herophilos，Hipparchus，Ptolemy和Galen。 [3] 

更多信息：拜占庭科学，中世纪伊斯兰世界的科学和中世纪的欧洲科学

由于崩溃的西方罗马帝国由于移植期间的智力下降发生在欧洲的400S西部。相比之下，拜占庭帝国抵抗入侵者的攻击，并在学习后得以保存和改进。500年代的拜占庭学者John Philoponus对亚里士多德的物理学教学提出了质疑，并指出了其缺陷。约翰·John Philoponus）对亚里士多德物理学原理的批评为中世纪学者以及十世纪后的科学革命期间的伽利略加利利（Galileo Galilei）带来了灵感，在论证为什么亚里士多德物理学存在缺陷的情况下，他广泛引用了Philoponus的著作。

在上古晚期和中世纪早期，使用亚里士多德式的方法来查询自然现象。亚里斯多德的四个原因规定必须回答四个“为什么”问题，以便科学地解释事物。在西罗马帝国陷落和周期性的政治斗争期间，一些古老的知识丢失了，或者在某些情况下被掩盖了。但是，科学的一般领域（或所谓的“自然哲学”）和来自古代世界的许多常识仍通过塞维利亚的伊斯多尔（Isidore）等早期拉丁文百科全书作家的著作得以保留。但是，亚里士多德的原始文本最终在西欧丢失了，只有柏拉图的一部文本广为人知，即蒂迈乌斯（Timaeus），这是唯一的柏拉图式对话，也是少数几本古典自然哲学的原始作品之一，可供拉丁读者在中世纪早期。在此期间获得影响的另一项原创作品是托勒密的Almagest，其中包含对太阳系的地心描述。

在上古晚期，拜占庭帝国保存了许多希腊古典文字。许多叙利亚语翻译是由诸如Nestorians和Monophysites之类的组织完成的。当他们在哈里发时代将希腊古典文本翻译成阿拉伯语时，他们发挥了作用，在此期间，许多类型的古典学习得以保留，并在某些情况下得到了改善。此外，邻近的萨桑帝国（Sassanid Empire）建立了贡德沙普医学学院，希腊，叙利亚和波斯的医生在6世纪和7世纪建立了古代世界最重要的医学中心。

在智慧之家成立于阿巴斯-era巴格达，伊拉克，哪里伊斯兰研究亚里士多德蓬勃发展。肯迪（801-873）是第一个穆斯林的逍遥哲学家，并知道他的努力，引进希腊和希腊哲学的阿拉伯世界。在伊斯兰黄金时代，从这个时间，直到兴盛蒙古人入侵的13世纪。伊本·海瑟姆（Alhazen）以及他的前任伊本·萨尔（Ibn Sahl）熟悉托勒密（Ptolemy）的光学，并使用实验来获取知识。Alhazen反对托勒密的视觉理论，但未对亚里士多德的形而上学作出任何相应的改变。此外，波斯人阿维森纳（Alvica）和阿尔拉齐（Al-Razi）等医生和炼金术士还极大地发展了医学科学，前者撰写了《医学佳能》，该医学百科全书一直使用到18世纪，后者发现了多种化合物，例如酒精。阿维森纳的佳能被认为是医学上最重要的出版物之一，它们都使用临床试验和实验来支持其主张，对实验医学的实践做出了重大贡献。

在古典时期，希腊人和罗马人的禁忌意味在古代通常禁止解剖，但在中世纪却发生了变化：博洛尼亚的医学老师和学生开始打开人体，而蒙迪诺·德·洛齐（Mondino de Luzzi，约1275–1326年）基于人类解剖的第一本已知的解剖学教科书。

到十一世纪，欧洲大部分地区已成为基督教徒。君主制更加强大；边界恢复；进行了技术发展和农业创新，从而增加了粮食供应和人口。另外，古典希腊文本开始从阿拉伯文和希腊文翻译成拉丁文，从而在西欧引起了更高水平的科学讨论。

到1088年，欧洲第一所大学（博洛尼亚大学）从其书记处诞生。对拉丁语翻译的需求增加了（例如，托莱多翻译学校）；西欧人开始收集不仅以拉丁文书写的文本，而且还收集来自希腊语，阿拉伯语和希伯来语的拉丁语翻译。Alhazen的《光学手册》的手抄本也在1240年之前在欧洲传播，通过合并到Vitello'sPerspectiva中得到证明。阿维森纳的佳能被翻译成拉丁文。特别是亚里斯多德，托勒密，和欧几里得，在智慧的房屋，并在保存的拜占庭帝国，被寻找之中天主教学者。古代典籍的涌入造成了12世纪的文艺复兴和合成的蓬勃天主教和亚里士多德称为士林在西欧，成为一个新的科学地理中心。在此期间进行的实验应理解为仔细观察，描述和分类的过程。这个时代的一位杰出科学家是罗杰·培根。当炼金术对包括直接观察和精心记录的实验的关注逐渐增加时，学问论者非常重视启示和辩证推理，并在接下来的几个世纪中逐渐失宠。 [4] 

主条目：科学革命

光学的新发展在文艺复兴初期就发挥了作用，既挑战了长期以来关于感知的形而上学观念，也促进了诸如暗箱照相机和望远镜等技术的改进和发展。在我们现在所知的文艺复兴开始之前，罗杰·培根，维泰罗和约翰·佩克汉姆各自建立了一个因果链上的学术本体，该因果链始于对亚里士多德的个体和普遍形式的感觉，感知和最终认识。开发并研究了后来称为透视主义的视觉模型。由文艺复兴时期的艺术家创作。该理论仅使用亚里士多德的四个原因中的三个：形式，物质和最终原因。

在十六世纪，哥白尼制定了日心说不像太阳系模型地心说的托勒密的天文学大成。这是基于一个定理，即随着行星的球距运动中心越来越远，行星的轨道周期会更长，他发现这与托勒密的模型不符。

开普勒（Kepler）等人对“眼睛的唯一功能就是感知”这一概念提出了挑战，并将光学的主要焦点从眼睛转移到了光的传播上。开普勒将眼睛建模为一个充满水的玻璃球，在它的前面开有一个小孔以对入瞳进行建模。他发现从场景的单个点发出的所有光线都在玻璃球体背面的单个点处成像。光学链终止于眼睛后部的视网膜。开普勒因发现开普勒行星运动定律而改进哥白尼的日心模型而闻名。开普勒并没有拒绝亚里斯多德的形而上学，并将他的作品描述为对亚里士多德的追求。领域的和谐。

伽利略（Galileo）创新地利用了实验和数学。然而，在教皇乌尔班八世祝福伽利略写哥白尼体系后，他遭到迫害。伽利略曾使用教皇的论点，并将其放在“关于两个主要世界体系的对话”的作品中，以简朴的口吻表达出来，这极大地冒犯了城市八世。

在北欧，印刷机的新技术被广泛用于发表许多论点，其中包括一些与当代自然观念大相径庭的论点。勒内·笛卡尔（RenéDescartes）和弗朗西斯·培根（Francis Bacon）发表了支持非亚里士多德科学的新型哲学观点。笛卡尔强调个人思想，并主张应使用数学而非几何来研究自然。培根强调实验比沉思更为重要。培根进一步质疑亚里士多德关于形式因果和最终因果的概念，并提出了这样一种观念，即科学应该研究“简单”性质（例如热）的定律，而不是假设存在任何特定性质或“形式原因”。对于每种复杂类型的事物，这种新科学开始将自己视为描述了“自然法则”。这种对自然研究的更新方法被认为是机械的。培根还指出，科学应该首次针对实用的发明为了改善整个人类的生活。 [5-6] 

主条目：启蒙时代

作为启蒙时代的先驱，艾萨克·牛顿（Isaac Newton）和戈特弗里德·威廉·莱布尼兹（Gottfried Wilhelm Leibniz）成功地开发了一种新的物理学，现在称为古典力学，可以通过实验加以证实并使用数学进行解释（牛顿（Newton，1687年），《自然哲学》，《数学原理》） 。莱布尼茨也纳入条款从亚里士多德物理学，但是现在新的非目的论的方式使用，例如，“能源”和“潜力”（亚里士多德“现代版本energeia和potentia“）。这暗示着对象的观点发生了变化：亚里士多德曾指出对象具有可以实现的某些先天目标，现在这些对象被认为没有先天目标。按照弗朗西斯·培根的风格，莱布尼兹假定不同类型事物都按照相同的自然规律进行工作，每种事物都没有特殊的形式或最终原因在此期间，“科学”一词逐渐变得更常用于指代一种类型对某种知识，尤其是自然知识的追求，其含义与旧术语“自然哲学”非常接近。

在这段时间里，科学的既定目的和价值开始产生财富和发明，从物质主义的意义上讲，人类拥有更多的食物，衣服和其他东西，从而可以改善人类的生活。用培根的话说，“科学的真正合法目标是赋予人类生活以新的发明和财富”，他劝阻科学家们追求无形的哲学或精神观念，他认为，除了“烟熏味”之外，人类对幸福的贡献不大。微妙，崇高或令人愉悦的猜测”。

启蒙运动时期的科学主要由科学团体和学术机构主导，它们已取代大学成为科学研究和发展的中心。社会和学术机构也是科学专业成熟的支柱。另一个重要的发展是科学在越来越多的文盲人群中普及。哲学家引入了公众对许多科学理论，特别是通过百科全书和普及Newtonianism通过伏尔泰以及由沙特莱侯爵夫人，牛顿的法国翻译原理。

一些历史学家将18世纪标记为科学史上的枯燥时期;然而，本世纪在医学，数学和物理学的实践中取得了重大进步。生物分类学的发展;对磁和电的新认识;化学作为一门学科的成熟，奠定了现代化学的基础。

启蒙哲学家选择了科学先驱者的短暂历史（主要是伽利略，博伊尔和牛顿）作为将自然和自然法则的奇异概念应用到当今每个物理和社会领域的指导和保证者。在这方面，历史的教训和基于它的社会结构可以被抛弃。 [7] 

十九世纪是科学史上一个特别重要的时期，因为在这个时代，当代现代科学的许多显着特征开始成形，例如：生命科学和物理科学的转变，精密仪器的频繁使用，诸如“生物学家”，“物理学家”，“科学家”；逐渐摆脱过时的标签，例如“自然哲学”和“自然历史”，研究自然科学的人的专业化程度提高，导致业余自然主义者的减少，科学家在社会的许多方面，许多国家的经济扩张和工业化中获得了文化权威，大众科学著作和科学期刊的出现。

在19世纪初期，约翰·道尔顿（John Dalton）提出了现代原子理论，该理论基于德cri克利特（Democritus）最初的被称为原子的不可分割粒子的思想。

无论约翰·赫歇尔和威廉·惠威尔系统化方法：后者创造了这个词的科学家。当查尔斯·达尔文发表《物种起源》时，他将进化论确立为对生物复杂性的普遍解释。他的自然选择理论为物种的起源提供了自然的解释，但是一个世纪之后才被广泛接受。

定律能量守恒，动量守恒和质量守恒提出了一个非常稳定的宇宙，有可能是资源的损失小。然而，随着蒸汽机的出现和工业革命的发展，人们越来越认识到，物理学中定义的所有形式的能量都不是同等有用的：它们不具有相同的能量质量。这种认识导致了热力学定律的发展，在该定律中，宇宙的自由能一直在下降：封闭的宇宙的熵随时间增加。

该电磁理论还成立于19世纪，并提出其不能轻易使用牛顿框架来回答新问题。允许原子解构的现象是在19世纪的最后十年发现的：X射线的发现激发了放射性的发现。第二年发现了第一个亚原子粒子，即电子。 [8] 

爱因斯坦的相对论和发展量子力学导致替代经典力学与包含两个部分描述不同类型的自然事件的新物理。

在本世纪上半叶，抗生素和人造肥料的发展使全球人口增长成为可能。同时，发现了原子及其核的结构，从而释放了“原子能”（核能）。此外，本世纪战争激发了对技术创新的广泛使用，从而引发了运输（汽车和飞机）革命，洲际弹道导弹的发展，太空竞赛和核军备竞赛。

DNA的分子结构是在1953年发现的。1964年发现了宇宙微波背景辐射，导致了对宇宙稳态理论的反对，而反对了乔治·勒梅特（GeorgesLemaître）的大爆炸理论。

在本世纪下半叶，航天技术的发展使得对天体的其他物体（包括登月载人降落）进行了首次天文学测量。太空望远镜导致了天文学和宇宙学的众多发现。

在20世纪后半叶，集成电路的广泛使用与通信卫星的结合引发了信息技术的革命，以及包括智能手机在内的全球互联网和移动计算的兴起。对长的，因果关系交织在一起的大量系统化和大量数据的需求导致了系统理论和计算机辅助科学建模领域的兴起，这些领域部分基于亚里士多德范式。

臭氧消耗，酸化，富营养化和气候变化等有害环境问题在同一时期引起了公众的关注，并引起了环境科学和环境技术的兴起。 [9] 

在人类基因组计划于2003年完成，确定核苷酸碱基对组成的人DNA序列，以及识别和映射所有的人类基因组的基因。诱导多能干细胞于2006年开发，这项技术可使成体细胞转化为能够产生体内发现的任何细胞类型的干细胞，这在再生医学领域可能具有极其重要的意义。

随着2012年希格斯玻色子的发现，发现了由粒子物理学标准模型预测的最后一个粒子。2015年，首次观测到了一个世纪前通过广义相对论预测的引力波。 [10]