科学の歴史

科学史は、古代から現代までの科学の発展を扱っています。科学の3つの主要分野、すなわち自然科学、社会科学、形式科学をすべて網羅しています。^[1]青銅器時代、鉄器時代、古典古代、中世の錬金術や占星術などの原始科学、初期科学、自然哲学は、啓蒙時代に正式な科学分野が確立された後、近世に衰退しました。

科学の最も古いルーツは、紀元前3000年から1200年頃の古代エジプトとメソポタミアに遡ります。^{[2] [3]}これらの文明による数学、天文学、医学への貢献は、後の古典古代のギリシャ自然哲学に影響を与え、自然の原因に基づいて物理世界の出来事を説明する正式な試みがなされました。 ^{[2] [3]}西ローマ帝国の崩壊後、中世の初期の数世紀（西暦400年から1000年）にはラテン語圏の西ヨーロッパでギリシャ人の世界観に関する知識が衰退しましたが、^[4]ギリシャ語圏のビザンチン帝国では繁栄し続けました。ギリシャ語のテキストの翻訳に助けられて、ヘレニズム的世界観は保存され、イスラムの黄金時代にアラビア語圏のイスラム世界に吸収されました。^[5] 10世紀から13世紀にかけて、ギリシャの著作とイスラムの探究が西欧に持ち込まれ、西洋で自然哲学の学問が復活した。 ^{[4] [6]古代科学の伝統は}古代インドでも発展し、古代中国でも個別に発展した。中国のモデルは西洋の探検以前にベトナム、韓国、日本に影響を与えていた。 ^[7]メソアメリカの先コロンブス期の人々の中で、サポテカ文明は暦を作るために天文学と数学の伝統を確立し、その後マヤなどの他の文明が続いた。

自然哲学は16世紀から17世紀のヨーロッパにおける科学革命の間に変革を遂げた。 ^{[8] [9] [10]}新しいアイデアや発見が、それ以前のギリシャの概念や伝統から逸脱した。 ^{[11] [12] [13] [14]}出現した新科学は、世界観がより機械的になり、数学とより統合され、その知識が新たに定義された科学的方法に基づいていたため、より信頼性が高くオープンになった。^{[12] [15] [16]}その後の世紀にもさらに多くの「革命」が続いた。例えば、18世紀の化学革命は、化学に新しい定量的方法と測定方法を導入した。^[17] 19世紀には、エネルギー保存、地球の年齢、進化に関する新しい視点が注目されるようになった。^{[18] [19] [20] [21] [22] [23]}そして20世紀には、遺伝学と物理学における新たな発見が分子生物学や素粒子物理学などの新しい分野の基礎を築きました。^{[24] [25]}さらに、産業と軍事の懸念や新たな研究努力の複雑さの増大により、特に第二次世界大戦後に「ビッグサイエンス」の時代が到来しました。^{[24] [25] [26]}

科学史の本質は議論の的となっている（そして、それは科学そのものの定義を暗示している）。科学史はしばしば進歩の直線的な物語として見られるが^[27] 、歴史家たちはその物語をより複雑なものとして見るようになった。^{[28] [29] [30]} アルフレッド・エドワード・テイラーは科学的発見の進歩における不振期を「科学の定期的な破産」と特徴づけた。^[31]

科学は人間の営みであり、科学への貢献は多種多様な背景や文化を持つ人々から生まれています。科学史家は、自分たちの分野を交流、対立、協力の世界史の一部と捉える傾向が強まっています。^[32]

科学と宗教の関係は、「対立」、「調和」、「複雑性」、「相互独立」など、さまざまな観点から特徴づけられてきた。17世紀初頭のガリレオ事件など、科学革命と啓蒙時代に関連するヨーロッパでの出来事を受けて、ジョン・ウィリアム・ドレイパーなどの学者は、宗教と科学は歴史を通じて方法論的、事実的、政治的に対立してきたという対立説を唱えた（ 1874年頃）。この「対立説」は、その後、現代の科学者や科学史家の大多数から支持を失っている。^{[33] [34] [35]しかし、}リチャード・ドーキンスなど、現代の哲学者や科学者の中には、^[36]今でもこの説を支持する者もいる。

歴史家たちは、自然に関する主張に対する合意には信頼が必要であることを強調してきた^{[要出典] 。この観点から、1660年の}王立協会の設立とその実験規範（会員が証言しているため信頼できる）は、科学史の重要な章となっている。^[37]近代史では、多くの人々（典型的には女性と有色人種）がエリート科学者コミュニティから排除され、科学界から劣っているとみなされてきた。1980年代と1990年代の歴史家たちは、参加に対する構造的な障壁について説明し、見過ごされてきた個人の貢献を取り戻し始めた。^{[38] [39]歴史家たちはまた、フィールドワークや標本収集、 [40]}書簡、^[41]描画、^[42]記録保存、^[43]実験室やフィールド機器の使用など、科学の日常的な実践についても調査してきた。 ^[44]

先史時代、知識と技術は口承によって世代から世代へと受け継がれてきました。例えば、農業用のトウモロコシの栽培は、文字が発達する前の約9,000年前にメキシコ南部で始まったことが分かっています。^{[45] [46] [47]}同様に、考古学的証拠は、文字を持たない社会で天文学の知識が発達していたことを示しています。^{[48] [49]}

文字のない社会の口承にはいくつかの特徴があり、その第一は流動性である。^[2]新しい情報は絶えず吸収され、新しい状況やコミュニティのニーズに合わせて調整された。アーカイブや報告書はなかった。この流動性は、現状を説明し正当化するという実際的な必要性と密接に関係していた。^[2]もうひとつの特徴は、宇宙を空と地だけ、そして潜在的な冥界として説明する傾向であった。彼らはまた、原因を始まりと同一視し、それによって歴史的起源に説明を与える傾向があった。また、治癒、病気の神または悪魔の原因に関する知識、そしてより極端な場合には悪魔祓い、占い、歌、呪文などの儀式のために、「呪術師」または「賢女」に頼ることもあった。^[2]最後に、より現代では信じ難いと思われる説明を無条件に受け入れる傾向があり、同時に、そのような信じやすい行動が問題を引き起こす可能性があることに気づいていなかった。^[2]

文字の発達により、人類は知識をはるかに正確に世代を超えて保存し、伝達することが可能になった。文字の発明は、古代における哲学、そしてその後の科学の発展の前提条件であった。^[2]さらに、古代における哲学と科学の繁栄の程度は、文字体系（アルファベットの使用など）の効率性に依存していた。^[2]

科学の最も古いルーツは古代近東、特に紀元前3000年から1200年頃の古代エジプトとメソポタミアにまで遡ることができます。 ^[2]

紀元前3000年頃から、古代エジプト人は10進法の記数法を発達させ、測量士や建築家などの実用的な問題を解決するために幾何学の知識を活用した。^[2]彼らの幾何学の発達は、ナイル川によって毎年洪水に見舞われる農地のレイアウトと所有権を保護するために必要な測量技術の発達であった。3-4-5の直角三角形やその他の幾何学の規則は、エジプトの直線構造や柱とまぐさの建築に使用された。

エジプトは地中海地域の錬金術研究の中心地でもあった。紀元前2500～1200年に書かれた医療用パピルスに基づき、古代エジプト人は病気は主に邪悪な力や霊が体に侵入することで引き起こされると信じていた。 ^{[2]そのため、}薬の使用に加えて、彼らの治療法には祈り、呪文、儀式が含まれていた。^[2]紀元前1600年頃に書かれたエーベルス・パピルスには、目、口、皮膚、内臓、四肢の病気のほか、膿瘍、傷、火傷、潰瘍、リンパ節の腫れ、腫瘍、頭痛、さらには口臭を治療するための医療レシピが含まれている。ほぼ同じ時期に書かれたエドウィン・スミス・パピルスには、傷、骨折、脱臼を治療するための外科手術マニュアルが含まれている。エジプト人は、薬の有効性は適切な儀式の下での調製と投与に依存すると信じていた。^[2]医学史家は、例えば古代エジプトの薬理学はほとんど効果がなかったと考えています。^[50]エベルス・パピルスとエドウィン・スミス・パピルスはどちらも、病気の治療に検査、診断、治療、予後という要素を適用しており、^[51]これらは科学の基本的な経験的方法と非常によく似ており、GERロイドによれば、^[52]この方法論の発展に重要な役割を果たしました。

古代エジプト人は、12か月、各30日、年末の5日間を含む公式の暦さえも開発しました。^{[2]バビロニア暦や当時のギリシャの都市国家で使用されていた暦とは異なり、エジプトの公式暦は固定されており、}月や太陽の周期を考慮していないため、はるかに単純でした。^[2]

古代メソポタミア人は、粘土、砂、金属鉱石、ビチューメン、石、その他の自然素材の化学的性質について広範な知識を持っており、この知識を陶器、ファイアンス焼き、ガラス、石鹸、金属、石灰漆喰、防水加工の製造に実用化した。冶金学では金属の特性に関する知識が必要であった。とはいえ、メソポタミア人は、自然界に関する情報を単なる情報収集のために収集することにはほとんど関心がなく、むしろ神々が宇宙を秩序づけた方法を研究することにはるかに興味を持っていたようである。人間以外の生物の生物学は、一般に主流の学問分野の文脈でのみ書かれた。動物生理学は、占いの目的で広範に研究され、肝臓の解剖学は、占星術において重要な臓器とみなされ、特に詳細に研究された。動物の行動も占いの目的で研究された。動物の訓練と家畜化に関する情報のほとんどは、おそらく書き留められることなく口頭で伝えられたが、馬の訓練を扱った1つの文書が残っている。^[53]

古代メソポタミア人は「合理的な科学」と魔術を区別していなかった。^{[54] [55] [56]}人が病気になると、医者は薬物療法だけでなく、呪文を唱える魔術を処方した。^{[54] [55] [56] [53]}最も古い医療処方箋は、ウル第三王朝（紀元前2112年頃-紀元前2004年頃）のシュメール語で登場する。^[57]しかし、最も広範なバビロニアの医学書は、バビロニア王アダダプライディナ（紀元前1069-1046年）の治世中に、ウンマヌー、つまり首席学者のボルシッパのエサギル・キン・アプリによって書かれた『診断ハンドブック』である。^{[58] [59]}東セム文化では、主な医療の権威は、アーシプと呼ばれる一種の悪魔祓い兼治療師でした。^{[54] [55] [56]}この職業は一般的に父から息子へと受け継がれ、非常に高く評価されていました。^[54]あまり頻繁に利用されなかったのは、アスと呼ばれる別の種類の治療師で、現代の医師に近く、主にさまざまなハーブ、動物性製品、鉱物、薬、浣腸、軟膏または湿布からなる民間療法を使用して身体症状を治療しました。これらの医師は男性でも女性でもかまいませんが、傷の手当、手足の固定、簡単な手術も行いました。古代メソポタミア人は予防法も実践し、病気の蔓延を防ぐ対策を講じました。^[53]

バビロニアの天文学では、星、惑星、月の動きの記録が、書記官によって作成された何千もの粘土板に残されています。今日でも、メソポタミアの原始科学者によって特定された天文周期は、太陽年や太陰月など、西洋の暦で広く使用されています。彼らはこのデータを使用して、1 年の間に変化する昼の長さを計算し、月と惑星の出現と消失、太陽と月の食を予測するための数学的手法を開発しました。カルデアの天文学者で数学者のキディヌなど、数人の天文学者の名前のみが知られています。キディヌの太陽年の値は、今日のカレンダーで使用されています。バビロニアの天文学は、「天文現象の洗練された数学的説明を与える最初の、そして非常に成功した試み」でした。歴史家A.アーボエによれば、「ヘレニズム世界、インド、イスラム、西洋におけるその後のあらゆる科学的天文学、さらにはその後の精密科学におけるすべての努力は、決定的かつ根本的な点でバビロニアの天文学に依存している。」^[60]

バビロニア人や他の近東文化では、神々からのメッセージや前兆は、熟練者によって解読され解釈されるすべての自然現象に隠されていました。^[2]そのため、神はすべての地上の物体（動物の内臓、夢、奇形の出産、さらには犬の排尿の色など）や天体現象を通じて話すことができると信じられていました。^[2]さらに、バビロニア占星術はバビロニア天文学と切り離せないものでした。

紀元前18世紀に遡るメソポタミアの楔形文字板プリンプトン322には、ピタゴラスの三つ組（3、4、5）（5、12、13）が記録されており、... ^{[61]古代メソポタミア人はピタゴラスより1000年以上も前に}ピタゴラスの定理を知っていた可能性があることを示唆している。^{[62] [63] [64]}

メソポタミアの数学的成果はインドの数学の発展にいくらか影響を与え、インドと中国の間では双方向に数学的思想が伝達されたことが確認されている。^[65]しかし、インド、特に中国における数学的・科学的成果は、ヨーロッパのそれとは大部分が独立して^[66]起こり、これら2つの文明が前近代のヨーロッパの科学の発展に及ぼした初期の影響は間接的なもので、メソポタミア、後にはイスラム世界が仲介役となった。^[65]科学革命から生まれた近代科学がインド、中国、そしてアジア地域全般に到来したのは、16世紀から17世紀にかけてこの地域の動植物の研究に関心を持っていたイエズス会宣教師たちの科学的活動にまで遡ることができる。^[67]

インド亜大陸における数学的知識の最も古い痕跡は、インダス文明（紀元前4千年紀頃～紀元前3千年紀頃）に見られる。この文明の人々は、レンガ構造の安定性に好ましい4:2:1の比率の寸法のレンガを作った。^[68]また、彼らは長さの測定を高精度に標準化しようとした。彼らは、長さの単位（約1.32インチまたは3.4センチメートル）を10等分する定規、モヘンジョダロ定規を設計した。古代モヘンジョダロで製造されたレンガの寸法は、この長さの単位の整数倍であることが多かった。^[69]

バクシャーリ写本には、算術、代数、幾何学、測量を含む問題が含まれている。扱われているトピックには、分数、平方根、等差数列と等比数列、簡単な方程式の解、連立一次方程式、二次方程式、2次不定方程式などがある。 ^[70]紀元前3世紀、ピンガラはサンスクリットの韻律 に関する最古の論文であるピンガラ・スートラを発表した。^{[71]彼はまた、}位取りの合計に1を加える数値システムも提示した。^{[72]ピンガラの著作には、}マートラメルと呼ばれるフィボナッチ数列に関連する資料も含まれている。^[73]

インドの天文学者で数学者のアリヤバータ（476–550）は、著書『アリヤバーティヤ』（499）で、三角法における正弦関数と数字の0を導入した[数学]。紀元628年、ブラフマグプタは重力が引力であると示唆した。 ^{[74] [75]}彼はまた、現在世界中で広く使用されているヒンドゥー・アラビア数字システムとともに、ゼロを仮置きと小数点の両方として使用することを明快に説明した。2人の天文学者のテキストのアラビア語訳はすぐにイスラム世界で入手可能となり、 9世紀までにはイスラム世界にアラビア数字が導入された。 ^{[76] [77]}

ナラヤナ・パンディタ（サンスクリット語：नारायण पण्डित）（1340–1400 ^[78]）はインドの数学者。プロフカーは、彼の著作はケーララ学派以外ではバースカラ2世に次いで最も重要なサンスクリットの数学論文であると書いている。^{[79] ：52 彼は1356年に数学演算に関する}ガニタ・カウムディ（文字通り「数学の月光」）を著した。 ^[80]この作品は組合せ論の多くの発展を先取りした。

14世紀から16世紀にかけて、ケーララの天文学と数学の学派は、三角法や解析学などの分野を含む天文学、特に数学において大きな進歩を遂げた。特に、サンガマグラマのマドハヴァは、いくつかの三角関数の無限展開とテイラー級数展開、および円周率の近似値を提示することで解析学の進歩を先導した。 ^[81] パラメーシュヴァラ（1380-1460）は、ゴーヴィンダスヴァーミとバースカラ2世の注釈の中で平均値定理の例を示している。^[82]ユクティバーシャはジェシュタデーヴァによって1530年に 書かれた。 ^[83]

天文学の概念が初めて文献に記されたのは、インドの宗教文献であるヴェーダである。^[84]サルマ（2008）によると、「リグ・ヴェーダには、宇宙が無から生まれたこと、宇宙の構成、球形で自立した地球、そして360日を12等分し、各30日と定期的な閏月があることなどに関する知的な推測が含まれている。」^[84]

12 世紀にバースカラによって書かれた『シッダーンタ・シロマニ』の最初の 12 章では、惑星の平均経度、惑星の真経度、日周回転の 3 つの問題、朔望、月食、日食、惑星の緯度、出入り、三日月、惑星同士の合、惑星と恒星の合、太陽と月のパタなどのトピックが取り上げられています。第 2 部の 13 章では、球体の性質と、それに基づく重要な天文学的計算および三角法の計算が取り上げられています。

タントラサングラハの論文では、ニラカンタ・ソマヤジが内部惑星、水星、金星のアーリヤバータンモデルを更新し、これらの惑星の中心について彼が指定した方程式は、 17世紀のヨハネス・ケプラーの時代までのヨーロッパやイスラムの天文学のものよりも正確でした。^[85] ジャイプールのジャイ・シング2世は、ニューデリー、ジャイプール、ウッジャイン、マトゥラー、バラナシに合計5つのジャンタル・マン​​タルと呼ばれる天文台を建設しました。これらは1724年から1735年の間に完成しました。^[86]

最も初期の言語活動のいくつかは、鉄器時代のインド（紀元前1千年紀）に、ヴェーダのテキストを正しく朗誦し解釈するためのサンスクリットの分析に見出すことができる。サンスクリットの最も著名な文法学者はパーニニ（紀元前520年頃-460年頃）であり、彼の文法書はサンスクリットの4,000近くの規則を定式化した。彼の分析的アプローチには、音素、形態素、語根の概念が内在している。西暦初期の数世紀に編纂されたトルカッピヤムテキスト^[87]は、タミル語の文法に関する包括的なテキストであり、正書法、音韻論、語源論、形態論、意味論、韻律、文の構造、言語における文脈の重要性に関する経典が含まれている。

現在のパキスタンにある新石器時代の墓地の発見物は、初期の農耕文化における原始的な歯科医療の証拠を示している。 ^[88]スシュルタの古代文献『スシュルタサンヒター』には、鼻形成術、裂けた耳たぶの修復、会陰切石術、白内障手術、その他いくつかの切除やその他の外科手術を含む、様々な形態の外科手術の手順が記載されている。 ^{[89] [90]}チャラカの『チャラカサンヒター』には、人体に関する古代の理論、幅広い疾患の病因、症候学、治療法が記載されている。[ 91 ]また、^食事、衛生、予防、医学教育、健康回復に必要な医師、看護師、患者のチームワークの重要性に関するセクションも含まれている。^{[92] [93] [94]}

古代インドの政治、経済政策、軍事戦略に関する論文。カウティリヤ^[95]とヴィシュヌグプタ^{[96]が著した。この 2 人は伝統的に}チャナキヤ(紀元前 350 年頃 - 283 年)と同一視されている。この論文では、人々、王、国家、政府の監督官、廷臣、敵、侵略者、企業の行動と関係が分析され、文書化されている。ロジャー・ボッシュは、アルタシャーストラを「政治的リアリズムの書であり、政治の世界がどのように機能しているかを分析した本であり、どのように機能すべきかを述べることはあまりなく、国王が国家と公共の利益を維持するためにどのような計算された、時には残酷な手段を講じなければならないかを頻繁に明らかにする本」と評している。^[97]

インド論理学の発展は、ピンガラのチャンダスートラとメダティティ・ゴータマのアンヴィクシキ（紀元前6世紀頃）、パーニニのサンスクリット文法規則（紀元前5世紀頃）、ヴァイシェーシカ学派の原子論の分析（紀元前6世紀頃～紀元前2世紀）、ヒンドゥー哲学のニヤーヤ学派の創始者であるゴータマの推論の分析（紀元前6世紀頃～紀元後2世紀）、およびナーガールジュナのテトラレンマ（紀元後2世紀頃）にまで遡ります。

インド論理学は、ギリシャ論理学、中国論理学と並んで、論理学の 3 つの原始的伝統の 1 つとして位置づけられています。インドの伝統は、ナヴィヤ・ニヤーヤ論理学派 の形で、初期から近代まで発展し続けました。

2 世紀には、仏教哲学者ナーガールジュナがカトゥスコティ形式の論理を洗練させました。カトゥスコティはテトラレンマ(ギリシャ語)とも呼ばれ、古典論理の伝統における、ほぼ同等ではあるものの同一視できない「四隅の議論」の名称です。

ナヴィヤ・ニヤーヤは、論理と認識論における問題を提起、分析、解決することを可能にする洗練された言語と概念体系を開発しました。ナヴィヤ・ニヤーヤは、ニヤーヤのすべての概念を、感覚または知覚 (pratyakşa)、推論 (anumāna)、比較または類似性 ( upamāna )、証言 (音または言葉、śabda) の 4 つの主要なカテゴリに体系化しました。

中国では古くから、計算のために数え板に位取り十進法を使っていた。10 を表すには、右から 2 番目のボックスに棒を 1 本置く。話し言葉では英語に似たシステムを使用している。たとえば、4,207 などである。ゼロを表す記号は使用されていない。紀元前 1 世紀までには負の数と小数が使用され、『九章算術』にはホーナー法による高次の根の抽出法、線形方程式の解法、ピタゴラスの定理による解法が含まれていた。3 次方程式は唐代に解かれ、3 次を超える方程式の解法は 1245 年に秦秋邵によって印刷物に登場した。2項係数のパスカルの三角形は、1100 年頃に賈賢によって説明された。^[98]

幾何学の公理化の最初の試みは紀元前 330 年の墨家典に現れますが、劉徽は紀元 3 世紀に幾何学の代数的手法を開発し、円周率を5 桁の有効数字で計算しました。480 年、祖崇志は比率を発見してこれを改良し、この比率は 1200 年にわたって最も正確な値であり続けました。 ${\displaystyle {\tfrac {355}{113}}}$

中国による天文観測は、あらゆる文明の中で最も長く連続した記録であり、太陽黒点（紀元前364年から112件）、超新星（1054件）、月食、日食の記録が含まれている。12世紀までには日食の予測はかなり正確に行えるようになったが、この知識は明王朝の間に失われ、1601年にはイエズス会のマテオ・リッチが予測によって大いに支持された。^{[100] [不完全な短い引用]} 635年までに中国の天文学者は、彗星の尾が常に太陽から遠ざかることを観測していた。

古代から、中国では天空を描写するのに赤道儀が使われており、940年の星図は円筒図法（メルカトル図法）で描かれていました。渾天儀の使用は紀元前4世紀に記録されており、赤道軸に恒久的に設置された球体は紀元前52年から記録されています。紀元125年に張衡は水力を利用して球体をリアルタイムで回転させました。これには子午線と黄道のリングが含まれていました。1270年までに、彼らはアラブのトルクタムの原理を取り入れていました。

中国の宋帝国（960-1279）では、中国の学者官僚が古代の遺物を発掘し、研究し、目録を作成しました。

張衡は災害に備えるため、西暦132年に地震計を発明した。この地震計は、特定の方位で示された場所で地震が発生したことを首都洛陽の当局に即座に知らせる装置だった。^{[101] [102]}張衡が北西で地震が発生したと朝廷に告げた時点では首都では揺れは感じられなかったが、その後すぐに洛陽の北西400～500km（250～310マイル）（現在の甘粛省）で実際に地震が発生したという知らせが届いた。^[103]張衡は自分の装置を「季節風と地球の動きを測る装置」（候风地动仪）と呼んだ。これは、彼と他の人々が地震は閉じ込められた空気の巨大な圧縮によって引き起こされる可能性が高いと考えたためである。^[104]

古代中国の初期の規律、発明、慣習には、多くの著名な貢献者がいる。その最たる例は、中世の宋代の沈括（1031-1095）だろう。博学者で政治家であった彼は、航海に使われる磁針コンパスを初めて説明し、真北の概念を発見し、天文用グノモン、渾天球儀、視準管、楯針儀の設計を改良し、船を修理するための乾ドックの使用について説明した。沈括は、太行山脈（太平洋から数百マイル）でシルトの浸水の自然なプロセスと海洋化石の発見を観察した後、土地形成、つまり地形学の理論を考案した。彼はまた、陝西省延安の地下で発見された化石化した竹を観察した後、時間の経過とともに地域の気候が徐々に変化するという理論を採用した。沈括の著作がなければ、^[105]于昊の建築作品は活版印刷の発明者である畢勝（990–1051）とともにほとんど知られていなかっただろう。沈括と同時代の蘇松（1020–1101）もまた優れた博学者であり、星図の天体地図を作成し、植物学、動物学、鉱物学、冶金学に関する論文を書き、1088年に開封市に大きな天文時計塔を建てた。彼の時計塔は、頂上の渾天球儀を動かすために脱進機機構と、世界最古の無限動力伝達チェーン駆動の使用を特徴としていた。^[106]

16世紀と17世紀のイエズス会中国宣教師団は「この古代文化の科学的成果を理解し、それをヨーロッパに広めた。彼らの書簡を通じて、ヨーロッパの科学者たちは初めて中国の科学と文化について学んだ。」^{[107]中国の技術と科学の歴史に関する西洋の学術的思想は}、ジョセフ・ニーダムとニーダム研究所の研究によって活性化された。イギリスの学者ニーダムによれば、中国の技術的成果には、水力 天球儀（張衡）^{[108] 、} 乾ドック、スライドノギス、ダブルアクションピストンポンプ^[108]、高炉[ ^109]、多管式種まき機、手押し車^[109]、吊り橋^[ 109] 、箕箕機^[108] 、火薬[ ^109]、立体地図、トイレットペーパー^[109]、効率的な馬具^{[108] 、}論理学、天文学、医学などの分野 への貢献などがあった。

しかし、文化的な要因により、これらの中国の成果は「近代科学」へと発展することができませんでした。ニーダムによれば、中国の知識人が自然法則の考えを受け入れられなかったのは、彼らの宗教的、哲学的枠組みによるものだったのかもしれません。

中国人にとって、自然に秩序がなかったわけではなく、むしろそれは理性的な人格的存在によって定められた秩序ではなかったため、理性的な人格的存在が、神が以前に定めた神の法典を彼らのより低俗な地上の言語で説明できるという確信がなかった。実際、道教の信者は、彼らが直感した宇宙の繊細さと複雑さに対して、そのような考えはあまりにもナイーブすぎるとして軽蔑したであろう。^[110]

先コロンブス期メソアメリカの中期形成期（紀元前900年頃～紀元前300年頃）には、オルメカ文明の影響を強く受けたサポテカ文明が、この地域で最初の完全な文字体系（オルメカのカスカハル・ブロックより古い可能性あり）を確立した。 ^[111]また、メソアメリカで最初の天文暦も確立した。^{[112] [113]}先古典期の初期の都市開発の期間に続いて、古典期マヤ文明（紀元250年頃～紀元900年頃）は、オルメカ人の共有遺産の上に、メソアメリカの人々の中で最も洗練された文字、天文学、暦学、数学のシステムを発展させた。^[112]マヤ人は、暦の作成にゼロを使用することを含む、20を底とする位取り記数法を開発した。^{[114] [115]}紀元前200年までに開発され、紀元前100年までに普及し、オルメカ文字とサポテカ文字に由来するマヤ文字には、数字、係数、20日、さらには20年に達する暦期間を表す表意文字の形で、社会的、宗教的、政治的、経済的な出来事を360日年で追跡するためのわかりやすい暦の日付が含まれています。^[116]

古代エジプト人とメソポタミア人の天文学、数学、医学の分野への貢献は、古典古代のギリシャ 自然哲学に浸透し、自然の原因に基づいて物理世界の出来事を説明する正式な試みがなされた。 ^{[2] [3]}信頼性の高い暦を確立したり、さまざまな病気を治療する方法を見つけたりするような実際的な目標に向けた研究も行われた。最初の科学者と考えられていた古代の人々は、自分たちを自然哲学者、熟練した職業の実践者（たとえば医師）、または宗教的伝統の信奉者（たとえば寺院の治療師）と考えていた可能性がある。

プレソクラテス哲学者として知られる最古のギリシャ哲学者^{[117] は}、近隣諸国の神話に見られる「我々が住む秩序ある宇宙はどのようにして生まれたのか」という問いに対して、相反する答えを提示した。 ^[118]プレソクラテス哲学者でミレトスのタレス(紀元前 640 年 - 546 年) ^[119]は、アリストテレスなどの後世の著者によって最初のイオニア哲学者とされ^[2]、自然現象に対する超自然的でない説明を唱えた。例えば、陸地は水に浮いており、地震はポセイドン神ではなく、陸地が浮かんでいる水の攪拌によって引き起こされるというものである。^[120]タレスの弟子であるサモス島のピタゴラスは、数学をそれ自体のために研究するピタゴラス学派を創設し、地球が球形であると初めて仮定した。^[121]レウキッポス（紀元前5世紀）は、すべての物質は原子と呼ばれる分割不可能で不滅の単位で構成されているという原子論を提唱しました。これは彼の弟子デモクリトスと後のエピクロスによって大きく発展しました。

プラトンとアリストテレスは自然哲学についての最初の体系的な議論を生み出し、それが後の自然研究に大きく影響した。彼らの演繹的推論の発展は、後の科学的探究にとって特に重要かつ有用であった。プラトンは紀元前387年にプラトンアカデミーを設立した。そのモットーは「幾何学に通じていない者はここには立ち入るな」であり、多くの著名な哲学者も輩出した。プラトンの弟子アリストテレスは経験主義と、観察と帰納法によって普遍的な真実に到達できるという概念を導入し、科学的方法の基礎を築いた。^[122]アリストテレスは生物学的因果関係と生命の多様性に焦点を当てた、経験的な性質を持つ生物学の著作も数多く残した。彼は数え切れないほどの自然観察、特にレスボス島の動植物の習性や特性を観察し、540種以上の動物を分類し、少なくとも50種を解剖した。^{[123]アリストテレスの著作はその後の}イスラムやヨーロッパの学問に大きな影響を与えたが、最終的には科学革命で取って代わられた。^{[124] [125]}

アリストテレスは元素と宇宙の理論にも貢献した。彼は、天体（惑星や太陽など）には、天体を動かす不動の動者と呼ばれるものがあると信じていた。アリストテレスは数学と物理学ですべてを説明しようとしたが、天体の運動などを神などの高次の力で説明することもあった。アリストテレスは、天体の動きを説明できるほどの技術的進歩を持っていなかった。^[126]さらに、アリストテレスは元素に関して多くの見解を持っていた。彼は、すべてのものは土、水、空気、火、そして最後にエーテルの元素から派生していると信じていた。エーテルは天体の元素であり、したがって天体の物質を構成していた。^[127]土、水、空気、火の元素は、高温、低温、乾燥という特性のうち2つの組み合わせから派生したものであり、すべてに必然的な場所と運動があった。これらの元素の運動は、土が最も「土」に近いところから始まり、次に水、空気、火、そして最後にエーテルとなる。アリストテレスは、万物の構成に加えて、なぜ物事が自然な運動に戻らないのかという理論を考案した。彼は、自然の状態では水は土の上に、空気は水の上に、火は空気の上にあることを理解していた。彼は、すべての元素は自然の状態に戻らなければならないが、人体や他の生物は元素に制約があり、そのため、人間を構成する元素が自然の状態に戻らないのだと説明した。^[128]

この時代が残した重要な遺産には、特に解剖学、動物学、植物学、鉱物学、地理学、数学、天文学の分野における事実知識の大幅な進歩、特定の科学的問題、特に変化とその原因の問題の重要性の認識、自然現象に数学を適用し、経験的調査を行うことの方法論的重要性の認識などがある。[ ^{129] [119]}ヘレニズム時代の学者たちは、科学的調査において、数学の適用と慎重な経験的調査という、初期のギリシャ思想で開発された原理を頻繁に用いた。^{[130]このように、古代}ギリシャとヘレニズム時代の哲学者から、中世のイスラム哲学者や科学者、ヨーロッパのルネッサンスと啓蒙主義、そして現代の世俗科学に至るまで、影響の明確で途切れることのない線がつながっている。理性も探究も古代ギリシャから始まったわけではないが、ソクラテス的方法は、イデアの考えとともに、幾何学、論理学、自然科学に大きな進歩をもたらした。スウォンジー大学の元古典学教授ベンジャミン・ファリントンは次のように述べている。

「アルキメデスが平衡の法則を解明する以前から、人類は何千年もの間、計量を行っていた。彼らは、関係する原理について実践的かつ直感的な知識を持っていたに違いない。アルキメデスが行ったのは、この実践的知識の理論的意味を整理し、その結果得られた知識体系を論理的に首尾一貫したシステムとして提示することだった。」

そしてまた:

「驚くべきことに、私たちは現代科学の入り口に立っている。また、翻訳のトリックによって抜粋が現代風に仕上がったと考えるべきではない。まったく違う。これらの文章の語彙と文体は、私たち自身の語彙と文体の源泉である。」^[131]

天文学者サモス島のアリスタルコスは、太陽系の太陽中心モデルを提唱した最初の人物として知られ、地理学者エラトステネスは地球の円周を正確に計算しました。ヒッパルコス（紀元前190年頃-紀元前120年頃）は、最初の体系的な星表を作成しました。ヘレニズム時代の天文学と工学の達成度は、惑星の位置を計算するアナログコンピューターであるアンティキティラ島の機械（紀元前150-100年）によって印象的に示されています。同様の複雑さを持つ技術的遺物は、機械式天文時計がヨーロッパに登場した14世紀まで再び現れませんでした。 ^[132]

ヒポクラテスの時代には、医療のための明確な社会構造は存在しなかった。^[133]当時の社会は組織化されておらず、知識も乏しく、人々は病気を説明するのに依然として純粋な宗教的推論に頼っていた。^[133]ヒポクラテスは、科学と臨床プロトコルに基づいた最初の医療システムを導入した。^[134]ヒポクラテスの物理学と医学に関する理論は、社会のための組織化された医療構造の構築に道を開くのに役立った。^[134]医学では、ヒポクラテス（紀元前460年頃-紀元前370年頃）と彼の追随者たちが、多くの病気や病状を初めて記述し、医師のためのヒポクラテスの誓いを開発した。これは今日でも重要で使用されている。ヒポクラテスの考えは『ヒポクラテス全集』に表現されている。このコレクションには、医療哲学の説明や、病気やライフスタイルの選択が身体にどのように反映されるかについて記されている。^[134]ヒポクラテスは、医師と患者の西洋化された専門的な関係に影響を与えた。^[135] ヒポクラテスは「医学の父」としても知られています。^[134] ヘロフィロス（紀元前335年 - 280年）は、人体の解剖に基づいて結論を導き、神経系を説明した最初の人物です。ガレノス（紀元前129年 - 紀元後200年頃）は、脳や目の手術を含む多くの大胆な手術を行いましたが、それらはほぼ2千年の間再び試みられることはありませんでした。

ヘレニズム時代のエジプトでは、数学者ユークリッドが数学の厳密さの基礎を築き、定義、公理、定理、証明といった今日でも使われている概念を彼の著書『原論』で導入した。 『原論』は史上最も影響力のある教科書とされている。^[137] 史上最も偉大な数学者の一人とされるアルキメデスは、 ^[138]尽きる法則を使って無限級数の和から放物線の弧の下の面積を計算し、円周率の驚くほど正確な近似値を与えたとされている。^{[139]彼はまた、物理学において}流体静力学、静力学の基礎を築き、てこの原理を説明したことでも知られている。

テオプラストスは、植物や動物に関する最も初期の記述のいくつかを書き、最初の分類法を確立し、硬度などの特性の観点から鉱物を考察した。大プリニウスは、 77年に自然界に関する最大級の百科事典を著し、テオプラストスの後継者となった。例えば、彼はダイヤモンドの八面体の形状を正確に記述し、ダイヤモンドの粉末は硬度が高いため、彫刻家が他の宝石をカットしたり研磨したりするために使用されていると記している。結晶形状の重要性を認識したことは、現代の結晶学の先駆けであり、他の鉱物に関する記述は鉱物学の前身である。彼は他の鉱物が特徴的な結晶形状を持っていることを認識しているが、ある例では、結晶の習性を宝石細工の仕事と混同している。プリニウスは、琥珀が松の木の樹脂であり、その中に閉じ込められた昆虫からできたものであることを初めて示した人物である。^{[140] [141]}

考古学の発展は、歴史と、それぞれの国の過去の栄光を見せたいと願った王や女王など、過去に興味を持つ人々によって始まりました。紀元前 5 世紀のギリシャの歴史家 ヘロドトスは、過去を体系的に研究した最初の学者であり、おそらく遺物を調査した最初の学者でした。

ローマ統治時代には、ポリュビオス、リウィウス、プルタルコスなどの有名な歴史家がローマ共和国の勃興や他国の組織と歴史を記録し、一方、ユリウス・カエサル、キケロなどの政治家は共和国とローマ帝国の政治や戦争の例を示しました。この時代における政治の研究は、歴史の理解、統治方法の理解、政府の運営の説明に重点が置かれていました。

ローマによるギリシャ征服は、ギリシャ属州の学問や文化を衰退させることはなかった。^[142]それどころか、ローマの上流階級によるギリシャの文学、哲学、政治、芸術における業績の評価は、ローマ帝国の繁栄の増大と時を同じくして進んだ。イタリアには数世紀にわたってギリシャ人の居住地が存在しており、ローマなどのイタリアの都市ではギリシャ語の読み書きができることは珍しいことではなかった。^[142]さらに、自発的であろうと奴隷としてであろうと、ギリシャの学者がローマに定住したことで、ローマ人はギリシャ文学や哲学の教師にアクセスできた。逆に、若いローマの学者もギリシャに留学し、ローマに戻るとギリシャの業績をラテン語の指導者に伝えることができた。^[142]また、ギリシャ語のテキストがいくつかラテン語に翻訳されていたにもかかわらず、最高レベルを目指すローマの学者はギリシャ語を使用していた。ローマの政治家で哲学者のキケロ（紀元前106年-紀元前43年）はその好例である。彼はローマでギリシャ人の教師のもとで学び、その後アテネとロードスで学んだ。ギリシャ哲学のかなりの部分を習得し、いくつかのテーマについてラテン語の論文を書き、プラトンの『ティマイオス』のギリシャ語の注釈とラテン語訳も書いたが、現存していない。^[142]

当初、ギリシャの知識に関する学問の支援は、ローマの上流階級によってほぼ完全に資金提供されていました。^[142]才能ある学者が裕福な家庭に所属することから、教育を受けたギリシャ語を話す奴隷を所有することまで、あらゆる種類の取り決めがありました。^[142]その見返りとして、最高レベルで成功した学者は、ローマの支援者に助言や知的な交友を提供し、さらには図書館の世話をする義務がありました。恵まれない学者や才能のない学者は、子供たちに教えたり、雑用をこなしたりしました。^[142]ギリシャの知識の詳細さと洗練度は、ローマのパトロンの関心に合わせて調整されました。つまり、医学や論理学（宮廷や政治用）などの実用的な価値のある情報を提供することでギリシャの知識を普及させましたが、ギリシャの形而上学や認識論の微妙な詳細は除外しました。基本的なもの以外は、ローマ人は自然哲学を高く評価せず、余暇の娯楽とみなしました。^[142]

注釈書と百科事典は、ギリシャの知識をローマの聴衆に普及させる手段でした。^[142]シリア出身のギリシャの学者ポセイドニオス（紀元前135年頃-紀元前51年頃）は、歴史、地理、道徳哲学、自然哲学に関する著作を多数残しています。彼は、文法、修辞学、論理学、算術、幾何学、天文学、音楽理論、医学、建築の9つの技術を網羅した百科事典『九つの学問』を著したマルクス・テレンティウス・ウァロ（紀元前116年-紀元前27年）などのラテン語作家に大きな影響を与えました。 ^{[142] 『}九つの学問』はその後のローマの百科事典のモデルとなり、ウァロの9つの自由芸術はローマ紳士にふさわしい教養であると考えられました。ウァロの9つの芸術の最初の7つは、後に中世の学校の7つの自由芸術を定義することになります。^[142]大衆化運動の頂点に立ったのは北イタリア出身のローマ学者大プリニウス（紀元23/24年-79年）で、彼はローマの歴史と文法に関する数冊の本を著した。彼の最も有名な著作は大作『博物誌』である。^[142]

ローマ皇帝マルクス・アウレリウスが西暦180年に死去した後、ローマ帝国における学問と学習の好条件は、政情不安、内戦、都市の荒廃、迫りくる経済危機によって一変した。^[142]西暦250年頃、蛮族がローマの国境を攻撃し侵略し始めた。これらの出来事が重なり、政治的、経済的状況は全体的に悪化した。ローマの上流階級の生活水準は深刻な影響を受け、余暇の喪失により学問的追求は衰退した。^[142]さらに、西暦3世紀から4世紀にかけて、ローマ帝国は行政上、東ギリシャと西ラテンの2つに分割された。これらの行政区分により、2つの地域間の知的交流は弱まった。^[142]最終的に、両地域は別々の道を歩み、東ギリシャはビザンチン帝国となった。^[142] 当初、キリスト教会は、2世紀と3世紀に、洗練された反対者から信仰を守るために、ギリシャ哲学の推論ツールの一部を採用しました。^[142]しかし、ギリシャ哲学は、キリスト教の指導者や信者から複雑な反応を受けました。^[142]テルトゥリアヌス（紀元155年頃-230年頃）のように、哲学に激しく反対し、それを異端であると非難した人もいました。ヒッポのアウグスティヌス（紀元354年-430年）のように、曖昧な態度をとった人もいましたが、ギリシャ哲学と科学は自然界を理解するための最良の方法であると主張し、それを宗教の従者（またはしもべ）として扱いました。^[142]西ローマ帝国の他の地域と同様、西洋の教育は、ゲルマン民族の侵略、内乱、経済崩壊により、徐々に衰退し始めました。ローマ時代のブリテン島や北ガリアなどの特定の地域では古典的な伝統との接触は失われましたが、ローマ、北イタリア、南ガリア、スペイン、北アフリカでは引き続き存在していました。^[142]

中世には、ギリシャ語（ビザンチン帝国）、アラビア語（イスラム世界）、ラテン語（西ヨーロッパ）という 3 つの主要な言語文化と文明において古典的な学問が継承されました。

西ローマ帝国の崩壊は、 5世紀にヨーロッパ西部（ラテン西部）の古典伝統の衰退を招いた。対照的に、ビザンチン帝国は蛮族の攻撃に抵抗し、学問を保存し、向上させた。^[143]

ビザンチン帝国にはコンスタンティノープル、アレクサンドリア、アンティオキアなどの学問の中心地が残っていたが、西ヨーロッパの知識は12世紀に中世の大学が発達するまで修道院に集中していた。修道院のカリキュラムには、入手可能な数少ない古代のテキストや、医学^{[144]や時間計測[145]}などの実用的な主題に関する新しい作品の研究が含まれていた。

6 世紀のビザンチン帝国では、ミレトスのイシドルスがアルキメデスの数学作品を『アルキメデスのパリンプセスト』にまとめました。このパリンプセストには、アルキメデスの数学的貢献がすべて集められ、研究されていました。

もう一人のビザンチン学者、ヨハネス・フィロポノスは、アリストテレスの物理学の教えに疑問を投げかけ、インペトゥス理論を提唱した最初の人物である。^{[146] [147]}インペトゥス理論は、アリストテレス力学の補助的または二次的な理論であり、当初は重力に逆らう発射体の動きを説明するために提唱された。これは、古典力学における慣性、運動量、加速度の概念の知的先駆者である。^[148]ヨハネス・フィロポノスの著作は、10世紀後にガリレオ・ガリレイに影響を与えた。 ^{[149] [150]}

1453年のコンスタンティノープル陥落の際、多くのギリシャの学者が北イタリアに逃れ、植物学、医学、動物学の知識を含む多くの古典的な学問を持ち込み、後に「ルネサンス」として知られる時代を活気づけた。ビザンツ帝国はまた、ヨハネス・フィロポノスのアリストテレス物理学に対する批判やディオスコリデスの著作など、西洋に重要な情報を提供した。^[151]

これはイスラムの黄金時代の時代（西暦8世紀から14世紀）であり、商業が繁栄し、中国からの製紙技術の輸入など新しいアイデアや技術が生まれ、写本の複製が安価になりました。

ギリシャの遺産が東方から西アジアに伝わるのは、紀元前335年のアレクサンダー大王のアジア征服から7世紀のイスラム教の創設まで、1000年以上にわたるゆっくりとした段階的な過程であった。^{[5] 7世紀のイスラム教の誕生と拡大の直後に、イスラム教は}ギリシャ化が進んだ。ギリシャ人の世界観に関する知識はイスラムの神学、法律、文化、商業に保存され、吸収された。これは、8世紀から9世紀にかけて、伝統的なギリシャ語の文献やシリア語の中間資料の一部がアラビア語に翻訳されたことに助けられた。

マドラサは多くの異なる宗教や科学の研究の中心地であり、宗教研究に基づいたモスク、町外からの訪問者のための住宅、そして最終的には自然科学に焦点を当てた教育機関など、さまざまな機関の集大成でした。^{[152]西洋の大学とは異なり、マドラサの学生は特定の1人の教師から学び、その教師は研究の完了時に}イジャズと呼ばれる証明書を発行します。イジャズは、機関ではなく個人によって発行されるという点と、広範な主題に関する十分な知識を宣言する個人の学位ではなく、非常に特定の一連のテキストを教え、伝えるためのライセンスであるという点など、多くの点で西洋の大学の学位とは異なります。^[153]女性も学生と教師の両方としてマドラサに通うことが許されていましたが、これは1800年代まで西洋の高等教育では見られませんでした。^[153]マドラサは単なる学術センター以上のものでした。例えば、スレイマニエ・モスクは、 16世紀にスレイマン大帝によって建てられた、最も古く有名なマドラサの一つです。 ^[154]スレイマニエ・モスクには病院、医科大学、厨房、子供の学校があり、旅行者の一時的な住居としても機能していました。^[154]

マドラサ（大学）での高等教育はイスラム法と宗教科学に重点が置かれ、学生は他のことはすべて自習しなければならなかった。^[5]また、時折神学上の反発があったにもかかわらず、多くのイスラム科学学者は比較的寛容な都市部（バグダッドやカイロなど）で研究を行うことができ、有力な後援者の保護を受けていた。^[5]また、統一されたイスラム国家内には政治的障壁がなかったため、自由に旅行し、意見を交換することもできた。^[5]この時期のイスラム科学は、主にギリシャの考えを修正、拡張、明確化、新しい問題に適用することに重点を置いていた。^[5]

この時期のイスラム学者の業績のほとんどは数学に関するものであった。^[5] アラビア数学はギリシャとインドの数学の直接の子孫である。^[5]たとえば、現在アラビア数字として知られているものはもともとインドから来たものであるが、イスラムの数学者は小数点表記の導入など、記数法にいくつかの重要な改良を加えた。ムハンマド・イブン・ムサ・アル・フワーリズミー（780年頃 - 850年）などの数学者は、アルゴリズムの概念に彼の名前を付け、代数という用語は彼の出版物のタイトルの冒頭であるアル・ジャブルに由来している。 ^{[155]イスラムの三角法は、プトレマイオスの}アルマゲストとインドのシッダーンタの著作から継承され、そこから三角関数を追加し、表を作成し、球と平面に三角法を適用した。彼らの技術者、機器製造者、測量士の多くは、応用数学の書籍を寄稿した。イスラムの数学者が最も大きな貢献をしたのは天文学であった。アル＝バッターニー（858年頃-929年）はヒッパルコスの測定を改良し、それはアルマゲストとして翻訳されたプトレマイオスの『ヘー・メガレ・シンタクシス（偉大な論文）』の翻訳に保存されている。アル＝バッターニーはまた、地球の軸の歳差運動の測定精度も向上させた。プトレマイオスの地心モデルは、アル＝バッターニー、イブン・アル＝ハイサム、^[156]アヴェロエス、そしてナスィルッディーン・アル＝トゥースィー、ムアイヤド・アル＝ディーン・アル＝ウルディー、イブン・アル＝シャティルなどのマラーガの天文学者によって修正された。^{[157] [158]}

幾何学の才能を持つ学者たちは、ユークリッド、アリストテレス、プトレマイオスによる光と視覚に関する初期の古典文献に大幅な改良を加えた。^[5]現存する最古のアラビア語の論文は、9世紀にアブー・イシャーク・アル・キンディー、クスタ・イブン・ルーカ、そして（断片的に）アフマド・イブン・イーサーによって書かれた。11世紀後半には、数学者で天文学者のイブン・アル・ハイサム（西洋ではアルハゼンとして知られる）が、先人たちの研究に基づいて視覚に関する新しい理論をまとめた。^[5]彼の新しい理論には、完全な幾何光学体系が含まれており、彼の『光学の書』に詳細に述べられている。^{[5] [159]}彼の本はラテン語に翻訳され、17世紀までヨーロッパで光学科学の主要な情報源として頼りにされた。^[5]

医学はイスラム世界で顕著に培われました。^[5]ギリシア医学理論、特にガレノスの著作はアラビア語に翻訳され、イスラムの医師による医学書が大量に出版されました。これらは古典医学知識の体系化、詳細化、普及を目的としていました。^[5] 白内障などの眼疾患の治療に関わるものなど、医学の専門分野が生まれ始めました。イブン・シーナー（西洋ではアヴィセンナとして知られる、980年頃-1037年）は、多作なペルシャの医学百科事典編集者で、 ^[160]医学について広範囲に著作しました。^{[161] [162]}彼の医学に関する最も有名な2つの著作は、Kitāb al-shifāʾ（「治癒の書」）と『医学典範』で、どちらも17世紀までイスラム世界とヨーロッパの両方で標準的な医学書として使用されました。彼の多くの貢献の中には、感染症の伝染性の発見^[161]や臨床薬理学の導入^[163]がある。医療の制度化はイスラム世界におけるもう一つの重要な成果であった。病院は病人のための施設としてビザンツ帝国で出現したが、すべての社会階級を対象とした制度化された医療のモデルはイスラム帝国で広く普及し、各地に点在していた。医師は患者の治療に加えて、見習い医師を指導したり、執筆や研究を行ったりすることもできた。イブン・アル＝ナフィスによる人体における血液の肺通過の発見は、病院の環境で起こった。^[5]

イスラム科学は、ヨーロッパのルネサンス以前の12世紀から13世紀にかけて衰退し始めたが、これはキリスト教徒によるスペインの再征服と、11世紀から13世紀にかけてのモンゴルによる東方征服が一因である。モンゴル人は1258年にアッバース朝の首都バグダードを略奪し、アッバース朝は終焉を迎えた。^{[5] [164]}しかし、征服者の多くは科学のパトロンとなった。例えば、バグダードの包囲を指揮したフレグ・ハーンは、マラーゲ天文台のパトロンとなった。^[5]イスラム天文学は16世紀まで繁栄を続けた。^[5]

11世紀までに、ヨーロッパの大半はキリスト教化され、より強力な君主制が出現し、国境が回復され、技術の発展と農業の革新が行われ、食糧供給と人口が増加した。古代ギリシャの文献はアラビア語とギリシャ語からラテン語に翻訳され、西ヨーロッパでの科学的議論を刺激した。^[165]

古代ギリシャやローマではタブーのため解剖は禁止されていたが、中世にはボローニャの医学教師や学生が人体を切り開くようになり、モンディーノ・デ・ルッツィ（ 1275年頃- 1326年）は人体解剖に基づいた最初の解剖学の教科書を出版した。^{[166] [167]}

パックス・モンゴリカの結果、マルコ・ポーロなどのヨーロッパ人は東へ東へと探検し始めた。マルコ・ポーロと仲間の旅行者の記録は、他の西ヨーロッパの海洋探検家たちにアジアへの直行航路を探すよう刺激を与え、最終的には大航海時代へとつながった。^[168]

技術的な進歩も見られ、例えば、11世紀のイギリスで数学を学んだマルムズベリのエイルマーによる初期の飛行^[169]や、ラスキルのシトー会 高炉による冶金学的成果^{[170] [171]}などが挙げられます。

西ヨーロッパの知的復興は、12世紀の中世大学の誕生とともに始まった。これらの都市機関は、修道院を訪れ、図書館を調べ、他の学者と会話する学識のある修道士による非公式の学術活動から発展した。 ^[172]有名になった修道士は弟子を引き付け、学者の兄弟団（ラテン語でコレギウム）を生み出す。コレギウムは町に出向いたり、修道院に受け入れを要請したりする。しかし、コレギウム内の学者の数が増えすぎると、町に定住することを選択する。^[172]町内のコレギウムの数が増えると、コレギウムは王に、自分たちをウニベルシタスに変える勅許状を授けてくれるよう要請することもある。^{[ 172]}この時期に多くの大学が認可されたが、最初は1088年にボローニャで、続いて1150年にパリ、 1167年にオックスフォード、1231年にケンブリッジと続いた。 [172]認可の付与は、中世の大学が部分的に主権を持ち、地方当局から独立していることを意味した。^[172]独立性により、大学は独自の規則に基づいて行動し、メンバーを裁くことができた。さらに、当初は宗教機関であったため、大学の教員と学生は死刑（例：絞首台）から保護されていた。^[172]このような独立性は慣習の問題であり、原則として、それぞれの支配者が脅威を感じた場合に取り消すことができた。これらの中世の機関でのさまざまな主題や主張に関する議論は、どれほど物議を醸すものであっても、そのような議論は大学の範囲内であり、したがってその機関の主権の特権によって保護されていると宣言できるように、形式化された方法で行われた。^[172]主張は、ex cathedra（文字通り「椅子から」という意味で、教育の文脈で使用される）またはex hypothesi （仮説によって）と表現されることがある。これは、議論が純粋に知的訓練として提示され、関係者が主張の真実性にコミットしたり、布教したりする必要がないことを意味している。学問の自由や探究の自由などの現代の学術的概念や実践は、過去に容認されていた中世の特権の名残である。^[172]

これら中世の教育機関のカリキュラムは、 7つの教養科目を中心に据えており、初心者に推論と学術的な言語のスキルを身につけさせることを目的としていた。^[172]学生は、最初の3つの教養科目、すなわちトリビウム（文法、修辞学、論理学）から勉強を始め、次に4つの教養科目、すなわちクアドリビウム（算術、幾何学、天文学、音楽）を学んだ。^{[172] [142]これらの要件を満たし、}学士号（または文学士）を取得した者は、高等学部（法学、医学、または神学）に進学する選択肢があり、弁護士にはLLD 、医師にはMD、神学者にはThDが授与された。^[172]下級学部（芸術）に留まることを選択した学生は、マギステル（または修士）の学位取得を目指して、形而上学、倫理学、自然哲学の3つの哲学を学ぶことができた。^[172] アリストテレスの『魂について』などの著作のラテン語訳とその注釈は必読書であった。時が経つにつれ、下級学部はPhDと呼ばれる独自の博士号を授与することが許されるようになった。^{[172]多くの修士課程の学生は百科事典に魅了され、それを教科書として使っていた。しかし、これらの学者たちは、}アリストテレス、ユークリッド、ガレノスなどの古代ギリシャの哲学者、数学者、医師の完全な原典を切望していたが、当時は入手できなかった。これらの古代ギリシャのテキストは、ビザンチン帝国とイスラム世界で発見された。^[172]

ビザンチン帝国との接触^[149]や、レコンキスタと十字軍の期間のイスラム世界との接触により、ラテンヨーロッパは、アリストテレス、プトレマイオス、ミレトスのイシドロス、ヨハネス・ピロポノス、ジャービル・イブン・ハイヤーン、アル＝フラーリズミー、アルハゼン、アヴィセンナ、アヴェロエスの作品を含む、ギリシャ語とアラビア語の科学的なテキストにアクセスできるようになりました。ヨーロッパの学者は、12世紀のアラビア語からラテン語へのトレド翻訳学校を後援したレーモンド・トレドの翻訳プログラムにアクセスできました。後のミカエル・スコトゥスなどの翻訳者は、これらのテキストを直接研究するためにアラビア語を学びました。ヨーロッパの大学は、これらのテキストの翻訳と普及に物質的に協力し、科学コミュニティに必要な新しいインフラストラクチャを開始しました。実際、ヨーロッパの大学は自然界に関する多くの著作と自然の研究をカリキュラムの中心に据えており、^[173]その結果、「中世の大学は現代の大学やその子孫よりもはるかに科学に重点を置いていた」^{[174] 。}

13 世紀初頭には、知的に重要な古代の著者のほとんどすべての主要著作のかなり正確なラテン語訳があり、大学と修道院の両方を通じて科学的アイデアを確実に伝達することができました。その頃までに、これらのテキストの自然哲学は、ロベール・グロステスト、ロジャー・ベーコン、アルベルトゥス・マグヌス、ドゥンス・スコトゥスなどのスコラ学者によって拡張され始めました。イスラム世界の初期の貢献に影響を受けた近代科学的方法の先駆者は、自然を理解する方法としての数学を重視したグロステストや、特にオプス・マジュスでベーコンが賞賛した経験的アプローチにすでに見ることができます。ピエール・デュエムの論文は、 1277 年のパリ司教ステファン・タンピエの非難により中世科学が真剣な学問として研究されるようになったが、「近代科学が 1277 年に始まったという彼の見解をこの分野で支持する人はもういない」というものです。^[175]しかし、多くの学者は中世中期から後期にかけて重要な科学的発展があったというデュエムの見解に同意している。^{[176] [177] [178]}

14 世紀前半には、アリストテレスの科学的著作に対するスコラ学者の注釈の枠組みの中で、多くの重要な科学的研究が行われました。 ^[179] ウィリアム・オッカムは、倹約の原則を強調しました。自然哲学者は不必要な実体を仮定すべきではないため、運動は別個のものではなく、動く物体だけであり、 ^[180]物体のイメージを目に伝えるために中間の「知覚可能な種」は必要ありません。^[181]ジャン・ビュリダンやニコル・オレームなどの学者は、アリストテレスの力学の要素を再解釈し始めました。特に、ビュリダンは、発射体の運動の原因は推進力であるという理論を展開しました。これは、現代の慣性の概念への第一歩でした。 ^[182]オックスフォード計算家は、運動の運動学を数学的に分析し始めましたが、この分析は運動の原因を考慮せずに行われました。^[183]

1348年、ペストやその他の災害により、哲学と科学の発展は突然の終焉を迎えた。しかし、 1453年のコンスタンティノープル陥落により、多くのビザンチン学者が西方へ避難したことで、古代文献の再発見が促進された。一方、印刷術の導入はヨーロッパ社会に大きな影響を与えた。印刷された言葉の普及が促進されたことで、学問は民主化され、代数などのアイデアがより急速に広まった。これらの発展は科学革命への道を開き、ペストの始まりで中断されていた科学的探究が再開された。^{[184] [185]}

ヨーロッパにおける学問の刷新は、12世紀のスコラ哲学から始まった。北方ルネサンスは、アリストテレス的な自然哲学から化学や生物科学（植物学、解剖学、医学）への決定的な焦点の移行を示した。^[186]こうして、ヨーロッパにおける近代科学は、プロテスタントの宗教改革とカトリックの 対抗宗教改革、クリストファー・コロンブスによるアメリカ大陸の発見、コンスタンティノープルの陥落といった激動の時代に再開されたが、スコラ哲学時代のアリストテレスの再発見は、大きな社会的、政治的変化の前兆でもあった。こうして、マルティン・ルターやジャン・カルヴァンが宗教的教義に疑問を呈したのとほぼ同じように、科学的教義に疑問を呈することが可能になる適切な環境が作られた。プトレマイオス（天文学）やガレノス（医学）の著作は、日常の観察と必ずしも一致しないことが判明した。ヴェサリウスによる人体死体に関する研究では、ガレノス派の解剖学の見解に問題があることがわかった。^[187]

クリスタッロの発見は、1450 年頃にヴェネツィアから出現し、当時の科学の進歩にも貢献しました。この新しいガラスによって、より優れた眼鏡が開発され、最終的には望遠鏡や顕微鏡の発明につながりました。

テオプラストスの岩石に関する著作『ペリ・リトー』は数千年にわたって権威を持ち続け、その化石の解釈は科学革命後まで覆されることはなかった。

イタリアルネサンス期に、ニッコロ・マキャヴェッリは、近代政治学において政治制度や政治主体の直接的な経験的 観察を重視することを確立した。その後、啓蒙時代における科学的パラダイムの拡大により、政治の研究は規範的決定を超えてさらに推進された。^[188]特に、国家の主体を研究するための統計学は、世論調査や投票に応用されてきた。

考古学では、15 世紀と 16 世紀にルネサンス期のヨーロッパで遺物の収集に興味を持つ 古物収集家が台頭しました。

近世は、ヨーロッパルネサンスが開花した時代とみなされている。それまで信じられていた真実に疑問を持ち、新しい答えを探す意欲があった。その結果、現在では科学革命として知られる大きな科学的進歩の時代が訪れ、世界観がより機械論的で、数学とより統合され、新しく定義された科学的方法に基づいた知識としてより信頼性が高くオープンな新しい科学の出現につながった。^{[12] [15] [16] [189]科学革命は古代の思想と古典物理学の便利な境界であり、伝統的に、}アンドレアス・ヴェサリウスの『人体の仕組みについて』と天文学者ニコラウス・コペルニクスの『天体回転について』が初めて印刷された1543年に始まったと考えられている。この時代は、1687年にアイザック・ニュートンが『自然哲学の数学的原理』を出版したことで最高潮に達し、ヨーロッパ全土における科学出版物のかつてない成長を象徴することになった。

この時期には、ガリレオ・ガリレイ、ヨハネス・ケプラー、エドモンド・ハレー、ウィリアム・ハーヴェイ、ピエール・フェルマー、ロバート・フック、クリスティアーン・ホイヘンス、ティコ・ブラーエ、マリン・メルセンヌ、ゴットフリート・ライプニッツ、アイザック・ニュートン、ブレーズ・パスカルらによって、その他の重要な科学的進歩が遂げられた。^{[190]哲学では、}フランシス・ベーコン、サー・トーマス・ブラウン、ルネ・デカルト、バルーク・スピノザ、ピエール・ガッサンディ、ロバート・ボイル、トーマス・ホッブズらが大きな貢献をした。^[190]クリスティアーン・ホイヘンスは、向心力と遠心力を導き出し、数学的探究を観測不可能な物理現象の記述に応用した初めての人物であった。ウィリアム・ギルバートは、電気と磁気に関する最も初期の実験のいくつかを行い、地球自体が磁性を持っていることを証明した。

太陽中心の宇宙の天文学的モデルは、ニコラウス・コペルニクスによって洗練されました。コペルニクスは、地球と宇宙の惑星やその他の物体を含むすべての天球が太陽の周りを回転しているという考えを提唱しました。 ^[191]彼の太陽中心のモデルはまた、すべての星は固定されており、軸を中心に回転せず、まったく運動していないと提唱しました。^[192]彼の理論は、地球と他の天球が太陽の周りを年間で回転することを提唱し、従円と周転円を使用して惑星の距離を計算することができました。これらの計算は完全に正確ではありませんでしたが、コペルニクスは各天球の距離の順序を理解することができました。コペルニクスの太陽中心システムは、サモス島のアリスタルコスとセレウキアのセレウコスの仮説を復活させたものでした。^[193]サモスのアリスタルコスは、地球が太陽の周りを回転することを提唱したが、他の天球の秩序、運動、回転については何も言及しなかった。^[194]セレウキアのセレウコスも、地球が太陽の周りを回転することを提唱したが、他の天球については何も言及しなかった。さらに、セレウキアのセレウコスは、月が地球の周りを回転し、海の潮汐を説明するのに使用できることを理解しており、太陽中心の考えに対する彼の理解をさらに証明した。^[195]

科学革命は啓蒙時代まで続き、近代科学の発展を加速させました。

ニコラウス・コペルニクスによって復活した太陽中心説に続いて、17世紀初頭にヨハネス・ケプラーが提唱した惑星運動モデルが生まれました。このモデルでは、惑星は楕円軌道を描き、太陽が楕円の焦点の1つにあると提唱されました。『新天文学』では、火星の軌道の分析によって、惑星運動の最初の2つの法則が示されました。ケプラーは惑星軌道という革命的な概念を導入しました。彼の研究により、天文現象は物理法則に支配されていると考えられるようになりました。^[199]

1661年、ロバート・ボイルが著書『懐疑的な化学者』で「化学」を錬金術と区別した時が決定的だったが、錬金術の伝統はボイルの著書の後もしばらく続いた。その他の重要なステップとしては、ウィリアム・カレン、ジョセフ・ブラック、トルバーン・バーグマン、ピエール・マッケールなどの医療化学者による重量測定実験の実践や、アントワーヌ・ラボアジエ（「近代化学の父」）による酸素と質量保存の法則に関する研究（フロギストン説を否定）などがある。近代化学は16世紀から18世紀にかけて、錬金術、医学、製造業、鉱業によって推進された物質的実践と理論を通じて出現した。^{[200] [201] [202]}

1687年、アイザック・ニュートンは『プリンキピア・マテマティカ』を出版し、2つの包括的かつ成功した物理理論を詳述した。1つは古典力学につながったニュートンの運動の法則、もう1つは重力の基本的な力を説明したニュートンの万有引力の法則である。

ウィリアム・ハーヴェイは1628年に『デ・モトゥ・コルディス』を出版し、脊椎動物の 循環器系に関する広範な研究に基づいた結論を明らかにした。^[190]彼は循環器系における血液の流れを生み出す上で心臓、動脈、静脈が中心的な役割を果たしていると特定したが、ガレノスの加熱機能と冷却機能に関する既存の概念を裏付けるものは何も見つけられなかった。 ^[203]初期近代生物学と医学の歴史は、魂の座の探求を通して語られることが多い。^[204]ガレノスは医学における基礎研究の説明の中で、動脈、静脈、神経の違いを魂の語彙を使って示している。^[205]

決定的な革新は、常設の科学団体とその学術雑誌の創設であり、これによって新しいアイデアの普及が劇的に加速した。典型的な例は、1660年にロンドンで王立協会が設立され、1665年にその雑誌であるPhilosophical Transaction of the Royal Society が英語で書かれた最初の科学雑誌となったことである。^[206] 1665年には、フランス語で最初の雑誌であるJournal des sçavansも創刊された。科学は、ニュートン、デカルト、パスカル、ライプニッツの著作^{[207]を参考にして、}ベンジャミン・フランクリン(1706–1790)、レオンハルト・オイラー(1707–1783)、ミハイル・ロモノーソフ(1711–1765) 、ジャン・ル・ロン・ダランベール(1717–1783)の世代までに、近代数学、物理学、テクノロジーへの道を歩み始めた。1751年から1772年にかけて出版されたドゥニ・ディドロの百科全書は、この新しい理解をより広い読者に伝えました。このプロセスの影響は科学技術に限定されず、哲学（イマヌエル・カント、デイヴィッド・ヒューム）、宗教（科学が宗教に及ぼす影響の増大）、そして社会や政治全般（アダム・スミス、ヴォルテール） にも影響を与えました。

地質学は科学革命の間に体系的な再構築を受けず、むしろ一貫した科学になるずっと前から、岩石、鉱物、地形に関する孤立した断片的な考えの集まりとして存在していました。ロバート フックは地震の理論を定式化し、ニコラス ステノは重ね合わせの理論を発展させ、化石はかつて生きていた生物の残骸であると主張しました。1681 年のトーマス バーネットの『地球の神聖理論』に始まり、自然哲学者は地球が時間とともに変化してきたという考えを探求し始めました。バーネットと彼の同時代人は、聖書に記述されている出来事の観点から地球の過去を解釈しましたが、彼らの研究は地球の歴史の世俗的な解釈の知的基礎を築きました。

18世紀後半には、ヒュー・ウィリアムソン^[208]やジョン・ウォルシュなどの研究者が人体に対する電気の影響について実験を行った。ルイジ・ガルヴァーニとアレッサンドロ・ボルタによるさらなる研究により、ボルタがガルバニズムと呼んだ電気的性質が確立された。^{[209] [210]}

現代地質学は、現代化学と同様、18世紀から19世紀初頭にかけて徐々に発展した。ブノワ・ド・マイエとビュフォン伯爵は、地球は聖書学者が想定した6000年よりもずっと古いと考えていた。ジャン＝エティエンヌ・ゲタールとニコラ・デマレストはフランス中部をハイキングし、その観察結果を最初の地質図に記録した。スコットランドのジョン・ウォーカー、^[211]スウェーデンのトルバーン・ベルグマン、ドイツのアブラハム・ヴェルナーなどの博物学者は、化学実験の助けを借りて、岩石や鉱物の包括的な分類システムを作成し、18世紀末までに地質学を最先端の分野に変えた共同の功績となった。これらの初期の地質学者は、地球の歴史に関する一般論的な解釈も提唱し、ジェームズ・ハットン、ジョルジュ・キュヴィエ、アレクサンドル・ブロンニャールはステノに倣い、岩石の層はそこに含まれる化石によって年代を判定できると主張した。この原理は、パリ盆地の地質学に初めて適用された。示準化石の使用は、地質学者がある地域の岩石を他の遠く離れた地域の同様の年代の岩石と相関させることができたため、地質図を作成するための強力なツールとなった。

古典派経済学の基礎は、1776 年に出版されたアダム スミスの『国富論』です。スミスは重商主義を批判し、分業による自由貿易のシステムを提唱しました。スミスは、利己心のみを追求する主体によって構成される経済システムを規制する「見えざる手」を仮定しました。1776 年の『国富論』の中ほどにある章の途中の失われたページで言及されている「見えざる手」は、スミスの中心的なメッセージとして発展しています。

人類学は啓蒙時代の産物として理解するのが最も適切です。ヨーロッパ人が人間の行動を体系的に研究しようとしたのはこの時代でした。この時代に法学、歴史学、文献学、社会学の伝統が発展し、人類学を含む社会科学の発展に影響を与えました。

19世紀には、科学が職業として誕生しました。ウィリアム・ヒューウェルは1833年に科学者という用語を作り出し、^[212]すぐに古い用語である自然哲学者に取って代わりました。

物理学では、電気と磁気の挙動は、ジョヴァンニ・アルディーニ、アレッサンドロ・ボルタ、マイケル・ファラデー、ゲオルク・オームらによって研究されました。マイケル・ファラデー、アンドレ・マリー・アンペール、ジェームズ・クラーク・マクスウェル、および同時代の人々の実験、理論、発見により、2つの現象はマクスウェル方程式で説明される電磁気学の単一の理論に統合されました。熱力学により、熱の理解とエネルギーの概念が定義されました。

天文学では、海王星が発見されました。19 世紀の天文学と光学システムの進歩により、 1801 年に小惑星( 1 ケレス) が初めて観測され、1846 年に 海王星が発見されました。

数学では、複素数の概念がようやく成熟し、その後の解析理論につながりました。また、超複素数の使用も始まりました。カール・ワイエルシュトラスらは、実変数と複素変数の関数の解析の算術化を行いました。また、ほぼ2000年の期間を経て、ユークリッドの古典的な理論を超える幾何学の新たな進歩も見られました。論理学という数学科学も同様に長い停滞期間を経て、革命的な躍進を遂げました。しかし、この時期の科学で最も重要なステップは、電気科学の創始者によって定式化されたアイデアでした。彼らの仕事は物理学の様相を変え、電力、電信、電話、ラジオなどの新しい技術の誕生を可能にしました。

化学では、ドミトリ・メンデレーエフがジョン・ドルトンの原子説に従って、最初の元素周期表を作成しました。その他のハイライトには、化学と同時に原子構造と物質の性質を解明した発見、および新種類の放射線の発見があります。すべての物質は原子でできており、原子は物質の基本的な化学的および物理的特性を失うことなく分解することができないという理論は、 1803年にジョン・ドルトンによって提唱されましたが、この問題が証明されるまでに100年かかりました。ドルトンは質量関係の法則も定式化しました。1869年、ドミトリ・メンデレーエフはドルトンの発見に基づいて元素周期表を作成しました。フリードリヒ・ヴェーラーによる尿素の合成は、有機化学という新しい研究分野を開き、19世紀の終わりまでに科学者は何百もの有機化合物を合成できるようになりました。 19世紀後半には、捕鯨による石油供給が枯渇した後、地球上の石油化学製品の採掘が行われた。20世紀までには、精製物質の体系的な生産により、エネルギーだけでなく、衣類、医薬品、日常の使い捨て資源のための合成材料も供給されるようになった。有機化学の技術を生物に適用することで、生化学の前身である生理化学が生まれた。^[213]

19 世紀前半、チャールズ・ライエル、アダム・セジウィック、ロデリック・マーチソンなどの地質学者が、ヨーロッパと北アメリカ東部の岩石にこの新しい手法を適用し、その後数十年間にわたる、より詳細な政府資金による地図作成プロジェクトの土台を築きました。19 世紀半ばには、地質学の焦点は記述と分類から、地球の表面がどのように変化したかを理解しようとすることに移りました。この時期に、最初の包括的な山脈形成理論が提唱され、地震と火山に関する最初の近代的理論も提唱されました。ルイ・アガシーらは、大陸を覆う氷河期の現実を確立し、アンドリュー・クロムビー・ラムゼーなどの「河川学者」は、川の谷はそこを流れる川によって何百万年もかけて形成されたと主張しました。放射能の発見後、 20 世紀に入ってから、放射年代測定法が開発されました。アルフレッド・ウェゲナーの「大陸移動」理論は、1910年代に提唱されたときには広く否定されたが^{[214] 、1950年代と1960年代に集められた新しいデータから}プレートテクトニクス理論が生まれ、大陸移動のもっともらしいメカニズムが提示された。プレートテクトニクスはまた、一見無関係に思える広範囲の地質学的現象に対する統一的な説明も提供した。1960年代以降、プレートテクトニクスは地質学の統一原理として機能してきた。^[215]

おそらく、科学全体の中で最も著名で、物議を醸し、広範囲に及んだ理論は、チャールズ・ダーウィンとアルフレッド・ウォレスが独立に定式化した自然選択による進化の理論でしょう。これは、1859年に出版されたダーウィンの著書『種の起源』で詳細に説明されています。その中で、ダーウィンは、人間を含むすべての生物の特徴は、長い期間をかけた自然のプロセスによって形成されたと提唱しました。現在の形の進化論は、生物学のほぼすべての分野に影響を与えています。^[216]純粋科学以外の分野への進化の影響は、社会のさまざまな部分からの反対と支持の両方をもたらし、「宇宙における人間の位置」に対する一般的な理解に大きな影響を与えました。これとは別に、グレゴール・メンデルは1866年に遺伝の原理を定式化し、それが現代遺伝学の基礎となりました。

医学と生物学におけるもう一つの重要な画期的な出来事は、病気の細菌説を証明する取り組みが成功したことです。これに続いて、ルイ・パスツールは狂犬病の最初のワクチンを作り、結晶の非対称性など化学の分野でも多くの発見をしました。1847年、ハンガリーの医師イグナーツ・フューロップ・センメルワイスは、出産中の女性を診察する前に医師に手を洗うことを義務付けるだけで、産褥熱の発生を劇的に減らしました。この発見は、病気の細菌説に先立つものでした。しかし、センメルワイスの発見は同時代の人々には評価されず、手洗いが使われるようになったのは、1865年に消毒の原理を証明したイギリスの外科医ジョセフ・リスターの発見があってからでした。リスターの研究は、フランスの生物学者ルイ・パスツールの重要な発見に基づいていました。パスツールは微生物と病気を結び付け、医学に革命をもたらしました。彼はまた、 1880年に狂犬病ワクチンを開発し、予防医学における最も重要な方法の一つを考案した。パスツールは、牛乳やその他の食品を介した病気の蔓延を防ぐため、低温殺菌のプロセスを発明した。 ^[217]

カール・マルクスは、マルクス経済学と呼ばれる別の経済理論を考案しました。マルクス経済学は労働価値説に基づいており、商品の価値はそれを生産するために必要な労働量に基づいていると想定しています。この公理によれば、資本主義は、雇用者が利益を生み出すために労働者の労働の価値の全額を支払わないことを基盤としていました。オーストリア学派は、マルクス経済学に応えて、起業家精神を経済発展の原動力と見なしました。これにより、労働価値説は需要と供給のシステムに置き換えられました。

哲学から独立した科学的事業としての心理学は、1879年にヴィルヘルム・ヴントが心理学研究専用の最初の研究所（ライプツィヒ）を設立したときに始まりました。この分野への他の重要な初期の貢献者には、ヘルマン・エビングハウス（記憶研究の先駆者）、イワン・パブロフ（古典的条件付けを発見）、ウィリアム・ジェームズ、ジークムント・フロイトなどがいます。フロイトの影響は絶大ですが、科学的心理学の力というよりも、文化的な象徴としての方が大きいです。

近代社会学は、19 世紀初頭に世界の近代化に対する学問的対応として登場しました。初期の社会学者の多く (例えば、エミール・デュルケーム) にとって、社会学の目的は構造主義にあり、社会集団の結束を理解し、社会の崩壊に対する「解毒剤」を開発することでした。マックス・ウェーバーは、合理化の概念を通じて社会の近代化に関心を持ち、合理化は個人を合理的思考の「鉄の檻」に閉じ込めると信じていました。ゲオルク・ジンメルやWEB デュボアなど、一部の社会学者は、よりミクロ社会学的で定性的な分析を使用しました。このミクロレベルのアプローチはアメリカの社会学で重要な役割を果たし、ジョージ・ハーバート・ミードと彼の弟子ハーバート・ブルーマーの理論は、社会学に対する象徴的相互作用主義アプローチを生み出しました。特に、オーギュスト・コントは、その研究で神学段階から形而上学的段階への移行、そしてそこから実証的段階への移行を示しました。コントは、科学的に解釈された社会の基礎としての「社会性」の肯定に従って、自然を再検討することに起因する進歩の状況への人類の移行だけでなく、科学の分類にも注意を払った。^[218]

19 世紀初頭のロマン主義運動は、啓蒙主義の古典的なアプローチでは予想もできなかった新しい探求を切り開くことで、科学を再形成しました。ロマン主義の衰退は、1840 年以降に新しい運動である実証主義が知識人の理想を捉え始め、1880 年頃まで続いたために起こりました。同時に、啓蒙主義に対するロマン主義的な反応として、ヨハン・ゴットフリート・ヘルダーや後にヴィルヘルム・ディルタイなどの思想家が生まれ、彼らの作品は科学の中核となる文化概念の基礎を形成しました。伝統的に、この分野の歴史の多くは西ヨーロッパと世界のその他の地域との植民地時代の遭遇に基づいており、18 世紀と 19 世紀の人類学の多くは現在では科学的人種差別に分類されています。 19 世紀後半には、「人間の研究」をめぐって「人類学的」な考え方（人体測定技術に頼る）と「民族学的」な考え方（文化や伝統を研究する）の間で争いが起こり、これらの区別は後に、フランツ・ボアズの弟子たちによってもたらされた自然人類学と文化人類学の分裂の一部となった。

20世紀には科学が劇的に進歩した。19世紀の進歩を基盤として、物理科学と生命科学において新たな急進的な発展があった。 ^[219]

20世紀初頭、物理学に革命が起こりました。長年信じられてきたニュートンの理論は、あらゆる状況で正しいわけではないことが示されました。1900年以降、マックス・プランク、アルベルト・アインシュタイン、ニールス・ボーアらは、離散的なエネルギー準位を導入することで、さまざまな異常な実験結果を説明する量子理論を開発しました。量子力学は、運動の法則が小さなスケールでは成り立たないことを示しただけでなく、 1915年にアインシュタインが提唱した一般相対性理論は、ニュートン力学と特殊相対性理論の両方が依存していた時空の固定された背景は存在できないことを示し、1925年にヴェルナー・ハイゼンベルクとエルヴィン・シュレーディンガーは、これまでの量子理論を説明する量子力学を定式化しました。現在、一般相対性理論と量子力学は互いに矛盾しており、両者を統一する努力が進められています。^[220]

1929年にエドウィン・ハッブルが銀河の遠ざかる速度と距離が正の相関関係にあることを観測したことから、宇宙は膨張しているという理解に至り、ジョルジュ・ルメートルがビッグバン理論を定式化した。ジョージ・ガモフ、ラルフ・アルファー、ロバート・ハーマンは、宇宙の背景温度にビッグバンの証拠があるはずだと計算していた。 ^[221] 1964年にアルノ・ペンジアスとロバート・ウィルソン^[222]は、ベル研究所の電波望遠鏡（ホルムデル・ホーン・アンテナ）で3ケルビンの背景ヒスノイズを発見した。これはこの仮説の証拠となり、宇宙の年齢を決定するのに役立つ多くの結果の基礎となった。

1938年、オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンが放射化学的方法で 核分裂を発見し、1939年にリーゼ・マイトナーとオットー・ロバート・フリッシュが核分裂プロセスの最初の理論的解釈を書き、これは後にニールス・ボーアとジョン・A・ホイーラーによって改良された。第二次世界大戦中にさらなる発展があり、レーダーの実用化と原子爆弾の開発と使用につながった。この頃、呉健雄はマンハッタン計画に採用され、気体拡散によってウラン金属をU-235とU-238の同位体に分離するプロセスの開発を手伝った。^[223]彼女はベータ崩壊と弱い相互作用物理学の専門家実験者であった。 [ ^{224] [225]}ウーは、理論物理学者の李宗道と楊振寧が実験的にパリティの法則を反証することを可能にする実験を設計し（ウーの実験を参照） 、1957年にノーベル賞を受賞した。^[224]

このプロセスは 1930 年代にアーネスト O. ローレンスがサイクロトロンを発明したことから始まりましたが、戦後の物理学は歴史家が「ビッグ サイエンス」と呼ぶ段階に入り、理論を検証し、新しい領域に進むために、膨大な機械、予算、研究室が必要になりました。物理学の主な後援者は州政府で、州政府は「基礎」研究の支援が軍事と産業の両方に役立つ技術につながることが多いことを認識していました。

20世紀初頭、メンデルが提唱した遺伝の法則が1900年に再発見されて以来、遺伝の研究は主要な研究対象となった。^[226] 20世紀には物理学と化学の統合も見られ、化学的性質は原子の電子構造の結果として説明された。ライナス・ポーリングの『化学結合の性質』では、量子力学の原理を用いて、ますます複雑化する分子の結合角を推定した。ポーリングの研究は、生命の秘密である（フランシス・クリックの言葉、1953年） DNAの物理的モデル化で最高潮に達した。同年、ミラー・ユーリーの実験では、原始的プロセスのシミュレーションにより、タンパク質の基本構成要素である単純なアミノ酸自体がより単純な分子から構築できることが実証され、生命の化学的起源に関する数十年にわたる研究のきっかけとなった。 1953年までに、ジェームズ・D・ワトソンとフランシス・クリックは、あらゆる形態の生命を表現する遺伝物質であるDNAの基本構造を明らかにし、 ^[227]モーリス・ウィルキンスとロザリンド・フランクリンの研究を基に、DNAの構造は二重らせんであると示唆した。彼らの有名な論文「核酸の分子構造」^{[227]では、20世紀後半に}遺伝子工学の可能性が初めて実用的なものとなり、1990年にはヒトゲノム全体を解明するための大規模な国際的取り組み（ヒトゲノム計画）が開始された。生態学の分野は、典型的には、 19世紀後半から20世紀初頭のダーウィンの進化論とフンボルトの生物地理学の統合に起源をたどることができる。 ^[228]しかし、生態学の台頭において同様に重要であったのは、微生物学と土壌科学、特にルイ・パスツールとフェルディナント・コーンの研究で顕著な生命の循環の概念であった。^[229]エコロジーという言葉はエルンスト・ヘッケルによって造られたもので、彼の自然全般に対する全体論的な見方（特にダーウィンの理論）は生態学的思考の普及に重要な役割を果たした。^[230]生態系生態学の分野 生態系生態学は、放射性同位元素を使って食物網を可視化する原子時代に登場し、1970年代までに地球環境管理に大きな影響を与えました。^[231]

1925年、セシリア・ペイン＝ガポシュキンは、星は主に水素とヘリウムでできていると結論付けた。^[232]天文学者のヘンリー・ノリス・ラッセルは、星は地球と同じ組成をしているという広く信じられていたため、この発見を博士論文に発表することを思いとどまらせた。 ^[233]しかし、4年後の1929年、ヘンリー・ノリス・ラッセルは別の推論で同じ結論に達し、この発見は最終的に受け入れられた。^[233]

1987年、超新星SN1987Aは地球上の天文学者によって肉眼で観測され、またニュートリノ天文学の勝利としてカミオカンデの太陽ニュートリノ検出器によっても観測された。しかし、太陽ニュートリノのフラックスは理論的に予測された値のほんの一部であった。この矛盾により、素粒子物理学の標準モデルのいくつかの値が変更された。

20 世紀には、ニューロンと神経系に関する理解がますます正確かつ分子レベルで進みました。たとえば、1952 年にアラン ロイド ホジキンとアンドリュー ハクスリーは、イカの巨大な軸索のニューロンにおける電気信号の伝達 (彼らはこれを「活動電位」と呼びました) と、それがどのように開始され伝播するかを示す数学モデルを提示しました。これはホジキン - ハクスリー モデルとして知られています。1961 年から 1962 年にかけて、リチャード フィッツヒューと J. ナグモはホジキン - ハクスリーを簡略化し、フィッツヒュー - ナグモ モデルと呼ばれるモデルを作成しました。1962 年、バーナード カッツはシナプスと呼ばれるニューロン間の空間を介した神経伝達をモデル化しました。1966 年から、エリック カンデルと共同研究者はアメフラシの学習と記憶の保存に関連するニューロンの生化学的変化を調べました。 1981年、キャサリン・モリスとハロルド・レカーはこれらのモデルをモリス・レカーモデルに統合した。このような定量的な研究により、数多くの生物学的ニューロンモデルや神経計算モデルが生まれた。神経科学は独自の学問分野として認識されるようになった。エリック・カンデルと共同研究者は、この分野の確立に重要な役割を果たした人物として、デイビッド・リオック、フランシス・O・シュミット、スティーブン・クフラーを挙げている。^[234]

地質学者がプレートテクトニクスを採用したことで、岩石の研究から惑星としての地球の研究へと分野が拡大しました。この変化の他の要素には、地球内部の地球物理学的研究、地質学を気象学や海洋学と「地球科学」の 1 つとしてグループ化すること、地球と太陽系の他の岩石惑星との比較などがあります。

応用面では、20世紀には膨大な数の新技術が開発された。19世紀末に初めて開発された電気、白熱電球、自動車、蓄音機などの技術は完成し、広く普及した。最初の自動車は1885年にカール・ベンツによって発売された。 ^[235]最初の飛行機の飛行は1903年に行われ、世紀の終わりまでには旅客機は数時間で数千マイルを飛行した。ラジオ、テレビ、コンピューターの発達は、情報の普及に大きな変化をもたらした。生物学の進歩は、食糧生産の大幅な増加や、ジョナス・ソーク博士によるポリオなどの病気の撲滅にもつながった。マーク・スコルニック博士とウォルター・ギルバート博士によって発明された遺伝子マッピングと遺伝子配列決定は、ヒトゲノム計画を実現可能にした2つの技術である。コンピュータサイエンスは、理論言語学、離散数学、電気工学を基盤として、計算の性質と限界を研究する学問です。サブフィールドには、計算可能性、計算複雑性、データベース設計、コンピュータネットワーク、人工知能、コンピュータハードウェアの設計などがあります。コンピューティングの進歩がより一般的な科学の発展に貢献した分野の1つは、科学データの大規模なアーカイブ化を容易にしたことです。現代のコンピュータサイエンスは、ソフトウェアエンジニアリングの実用性重視とは対照的に、数学的な「理論」を重視することで特徴付けられます。^[236]

アインシュタインの論文「放射の量子論について」は、光子の誘導放出の原理を概説した。これは、レーザー（放射の誘導放出による光増幅）と情報化時代の到来を告げる光増幅器の発明につながった。^[237]光ファイバーネットワークがインターネットの膨大な容量を伝送できるのは、光増幅のおかげである。

携帯電話は電磁波の無線伝送と携帯電話による世界規模のネットワークに基づいて、インターネットにアクセスするための主要な手段となった。^[238]

20世紀の政治学では、イデオロギー、行動主義、国際関係論の研究から、合理的選択理論、投票理論、ゲーム理論（経済学でも利用）、選挙学、政治地理学/地政学、政治人類学/政治心理学/政治社会学、政治経済学、政策分析、行政学、比較政治分析、平和研究/紛争分析など、多数の「政治学」の分野が生まれました。経済学では、ジョン・メイナード・ケインズが1920年代にミクロ経済学とマクロ経済学の分離を促しました。ケインズ経済学では、マクロ経済の動向が個人の経済的選択を圧倒する可能性があります。政府は経済拡大を促す手段として、商品の総需要を促進すべきです。第二次世界大戦後、ミルトン・フリードマンがマネタリズムの概念を生み出しました。マネタリズムは、経済活動を制御する方法として、貨幣の需要と供給を使用することに焦点を当てています。 1970年代、マネタリズムは、経済拡大のために利用できるお金の量を増やす手段として減税を主張するサプライサイド経済学に適応しました。他の現代の経済思想の流派には、新古典派経済学と新ケインズ経済学があります。新古典派経済学は1970年代に開発され、マクロ経済成長の基礎として堅実なミクロ経済学を強調しました。新ケインズ経済学は、新古典派経済学に部分的に反応して作成されました。不完全競争と市場の硬直性、つまり金融政策が実際に効果を発揮することを示し、さまざまな政策の分析を可能にします。^[239]

20世紀の心理学では、フロイトの理論が非科学的すぎるとして拒絶され、エドワード・ティチェナーの心に対する原子論的アプローチに反発が起こった。これがジョン・B・ワトソンによる行動主義の形成につながり、 BF・スキナーによって普及した。行動主義は、確実に測定できる明白な行動に心理学の研究を認識論的に限定することを提唱した。「心」に関する科学的知識は形而上学的すぎるため、達成不可能であると考えられていた。20世紀最後の数十年間には、心理学、言語学、コンピューターサイエンス、哲学、神経生物学のツールを用いて、心を再び調査対象とする認知科学が台頭した。PETスキャンやCATスキャンなど、脳の活動を視覚化する新しい方法も影響力を発揮し始め、一部の研究者は認知ではなく脳を調査することで心を調査するようになった。これらの新しい研究形態は、人間の心を広く理解することが可能であり、そのような理解は人工知能などの他の研究分野にも応用できると仮定している。進化論は行動に適用され、文化人類学者ナポレオン・シャニオンの著作を通じて人類学と心理学に導入された。自然人類学は進化生物学の要素を取り入れて生物人類学となった。^[240]

1940年代と1950年代のアメリカの社会学は、構造的統合を促進する社会の側面はしたがって「機能的」であると主張したタルコット・パーソンズによって主に支配されていました。この構造機能主義のアプローチは、社会学者がこのアプローチを現状に存在する不平等の正当化にすぎないと見なすようになった1960年代に疑問視されました。反応として、カール・マルクスの哲学に部分的に基づいた対立理論が開発されました。対立理論家は、社会をさまざまなグループが資源の支配を競うアリーナと見なしました。象徴的相互作用主義も社会学的思考の中心と見なされるようになりました。アーヴィング・ゴッフマンは、社会的相互作用を舞台パフォーマンスと見なし、個人が「舞台裏」で準備し、印象管理を通じて観客をコントロールしようとしました。^[241]これらの理論は現在、社会学の思想で主流ですが、フェミニスト理論、ポスト構造主義、合理的選択理論、ポストモダニズムなどの他のアプローチも存在します。

20 世紀半ばには、以前の人類学および民族誌学の研究方法の多くが研究倫理の観点から再評価され、同時に調査の範囲は「原始文化」の伝統的な研究をはるかに超えて広がりました。

21世紀初頭には、20世紀の物理学に端を発するいくつかの概念が証明された。2012年7月4日、欧州原子核研究機構（CERN）の大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の物理学者たちは、ヒッグス粒子に非常によく似た新しい素粒子を発見したと発表し、^[242]翌年3月までにそれが確認された。^[243] 重力波は2015年9月14日に初めて検出された。 ^[244]

ヒトゲノム計画は2003年に完了が宣言されました。^[245] 2012年に開発されたCRISPR遺伝子編集技術により、科学者はDNAを正確かつ容易に改変できるようになり、新薬の開発につながりました。[ 246 ^] 2020年には、新しい種類の生体ロボットであるゼノボットが発明され、^[247]翌年には生殖機能が導入されました。^[248]

ポジティブ心理学は、1998年にマーティン・セリグマンによって創設された心理学の一分野であり、幸福、精神的健康、ポジティブな人間の機能の研究に関係しており、精神疾患や機能不全に重点を置いた20世紀の心理学に対する反応である。^[249]

• ブルーノ、レナード C. (1989)。科学のランドマーク。ファイル上の事実。ISBN 978-0-8160-2137-6。
• ハイルブロン、ジョン・L.編（2003年）。オックスフォード現代科学史コンパニオン。オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-511229-0。
• ニーダム、ジョセフ、ワン、リン（1954）。入門書。中国の科学と文明。第1巻。ケンブリッジ大学出版局。
• ニーダム、ジョセフ (1986a)。『数学と天地の科学』。中国の科学と文明。第 3 巻。台北: Caves Books Ltd.
• ニーダム、ジョセフ (1986c)。物理学と物理技術、第 2 部、機械工学。中国の科学と文明。第 4 巻。台北: Caves Books Ltd。
• ニーダム、ジョセフ、ロビンソン、ケネス G.、ホアン、ジェンユ (2004)。「一般的な結論と考察」。科学と中国社会。中国の科学と文明。第 7 巻。ケンブリッジ大学出版局。
• サンバースキー、シュムエル (1974)。『先ソクラテス派から量子物理学者までの物理的思考: シュムエル・サンバースキーが選考、紹介、編集したアンソロジー』。ピカ・プレス。584 ページ。ISBN 978-0-87663-712-8。

• 「科学の歴史とは何か」英国アカデミー
• 英国科学史協会
• 「科学的変化」。インターネット哲学百科事典。
• パリ（フランス）のCNRS科学技術史研究センター（フランス語）
• ヘンリー・スミス・ウィリアムズ『科学史』第1巻～第4巻、オンラインテキスト
• アメリカ国立標準技術研究所 (NIST) のデジタル アーカイブ
• 科学史コレクションの書籍のデジタル複製。2020年1月13日にWayback Machineにアーカイブ。リンダ・ホール図書館デジタルコレクション
• 国際科学史哲学連合科学技術史部門
• 科学の巨人たち（国立記憶研究所のウェブサイト）
• 科学史デジタルコレクション: ユタ州立大学 – オットー・ブルンフェルス、チャールズ・ダーウィン、エラスムス・ダーウィン、カール・フォン・リンネ、アントニー・ファン・レーウェンフック、ヤン・スワンマーダム、ジェームズ・サワービー、アンドレアス・ヴェサリウスなど、科学研究の歴史における主要人物による一次資料が含まれています。
• 科学史協会（HSS） 2020年9月15日アーカイブウェイバックマシン
• 国際科学史哲学連合（IUHPS）の部門間教育委員会（IDTC） 2020年1月13日アーカイブ、Wayback Machine
• 国際科学史アカデミー
• 国際歴史・哲学・科学教育グループ
• IsisCB Explore: 科学史インデックス オープンアクセスの発見ツール
• ガリレオ博物館 – イタリア、フィレンツェの科学史研究所および博物館
• 国立大気研究センター (NCAR) アーカイブ
• ノーベル財団の公式サイト。ノーベル賞受賞者の経歴や情報を掲載しています。
• 王立協会は1650年から現在まで科学の先駆者です。2015年8月18日にWayback Machineでアーカイブされました。
• ベガ サイエンス トラスト ファインマン、ペルーツ、ロートブラット、ボルン、そして多くのノーベル賞受賞者を含む科学者のビデオを無料で視聴できます。
• アメリカにおける科学の1世紀：アメリカ科学ジャーナル1818-1918を中心として