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'''科学史'''([[英语]]:history of science),利用了[[思想史]]和[[社会史]]两个面向的历史研究方法。[[科学]]起源于对自然其功能性的实用考量以及纯粹的哲学探究。 虽然[[科学方法]]自古便不断发展,但现代科学方法却是始自伊斯兰科学家,[[海什木]]在大约公元1000年左右,运用实验的[[经验主义|经验]]法则写出了一本关于光学的著作《光学书》(Book of Optics)。然而,现代科学方法在13世纪的欧洲由[[大学]][[经院哲学]]的[[学者]]所发起[[科学革命]]时,方才算发展完全,到了16世纪及17世纪早期的发展高峰,现代科学方法的广泛应用更引领了知识的全面重估。科学方法的发展被某些人(尤其是[[科学哲学]]家及实证科学家)认为是太过于基础而重要的,认为早先对于自然的探索只不过是'''前科学'''(pre-scientific),现代科学方法才被他们认为是真正的科学。习惯上,科学史学家仍旧认定早先的科学探索也包含于广大而充足的科学范畴之中。 [[数学史]]、[[科技史]]及[[哲学史]]则在其各自的条目中描述。[[数学]]跟科学很接近但有所区别(至少在现代的观念上是这样认为)。[[科技]]涉及设计有用的物件和系统的创造过程,跟寻求传统意义上的真理(empirical truth)又有所不同。[[哲学]]跟科学的不同在哲学还寻求其他的知识领域,如[[伦理学]],即便[[自然科学]]和[[社会科学]]也都是以既定的事实作为理论基础。实际上这些领域都作为外在的重要工具为其他领域所用。 ===科学史的理论与社会学=== 研究科学史大都在从事回答:“科学'''是'''什么?”和“它如何'''运作'''”,以及它是否显示出大规模的形式和趋势。特别是[[科学社会学]](sociology of science)专注于科学家工作的方法,尤其注重观察在他们“产生”和“建立”科学知识时的方法。自1960年代以来,[[科学研究]](science studies)一个共同的趋势,就在强调科学知识的“人的成分”,而不再强调科学资料是自显的、无关价值和前因后果的这个观点。 在哲学上,科学的一个主要议题和其争论焦点,正是关于'''理论改变'''这一范畴。有三个哲学家曾讨论过这个题目。其一是[[卡尔·波普]],指出科学知识是长年累月的累积,具有前进性;其二是[[托马斯·库恩]],认为科学知识是一个[[典范转移|范式转换]](paradigm shift)的过程,而非单单是具前进性;其三是[[保罗·费耶阿本德]],其观点是科学知识并非长久的累积也不具前进性,而是一个类别的划界(demarcation)。 自[[汤玛斯·孔恩|孔恩]]著作《[[科学革命的结构]]》于1962年出版以来,学界一直辩论著关于“科学”的定义和目标。通常都没有一致答案,尤其是关于在“真实性”的概念上,更曾一度引致观点上的冲突。 ===早期的文化=== 在[[史前时代]],知识早就以[[口头传统]]的方式代代相传。例如早在9000年前,当时[[文字]]还没出现,墨西哥南部就已经有农业种植玉米了。 同样,考古学证明[[天文学]]知识在没有文字的时代就已经存在。 [[文字]]的发展使知识能得以更忠实的传承下来。到人类踏入[[新石器革命|农业耕作的时代]],剩余的食物使人类有更多的时间发展文明,而不是单纯的考虑生存。最基本、最古老的科学知识,首推[[天文学]]。 古时许多文明国家,通过简单的[[观察]]收集天文信息,并以较为系统的方式纪录。虽然他们并不知道这些天体的真实结构,许多关于[[行星]]和[[星系]]的自然现象,都开始有了理论上的阐释。一些人体结构的研究开始显现,并且开始有人观察[[动物]]群落和[[植物]]群落的特质;同时一些[[炼金术]]的理论,也在几个主要文明出现。 '''新月沃土的科学''' 早在公元3500年前,[[中东]]的[[幼发拉底河]]一带(即今[[伊拉克]])的人,已开始发展出一套以数学概念,纪录自然现象的方式。但是这些观察都只是有其他目的,而非纯粹自然科学研究。举例当时已有类似[[毕氏定理]]的数字研究纪录,包含了一系列的数组——(3,4,5)、(5,12,13)。但这始终都未能证明这些是毕氏定律的研究。 同时在[[古埃及]],天文学、数学和医药研究都开始有了雏型。[[几何]]学被普遍应用于土地测量,如“3、4、5”[[直角三角形]]等资料纪录,代表着古时的埃及已发展出一个实质的几何体系。而古埃及也是地中海流域的[[炼金术]]研究中心。 《[[艾德温·史密斯纸草文稿]]》是人类史上第一部医学著作,由[[莎草纸]]写成,是史上第一次文中指称“脑”这个器官的文件,并提及[[脑膜]]、[[脊髓]]及[[脑脊液]]等等部位,可谓最早的[[神经外科]]医学文献。然而,尽管古埃及有一些有效的医学实践,但另外也有无效的甚至是伤害性的实践。例如,医学历史学家认为,古埃及的药理学大部分是无效的。然而,他们使用检查、诊断、治疗、预测等治疗疾病的方法,同时对于经验主义的发展有深远的意义。 '''古典时期的科学''' [[File:拉斐尔所画的雅典学院 (画作).jpg|thumb|300px|right|拉斐尔所画的雅典学院 (画作)]] 在[[古典时期]],面对着一些实际性问题的解决,包括编制[[历法]]和疾病治疗,纯粹的自然科学研究慢慢开始兴起。当时从事科学研究的人,通常不被称作“科学家”,而被视为科学上的哲学家。 最早期的科学哲学家起源于古[[希腊]],一般称他们为[[前苏格拉底哲学|前苏格拉底哲学家]]。他们对于神话中问题:“[[宇宙]]是从何而来?”提供了完整的回答。哲学家[[泰勒斯]](前640-546年),又被称为“科学之父”,是第一个尝试用理性思维来解释自然现象,如陆地浮在水上及地震是由水面搅动引起的(而不是海神引起的)。他的学生[[毕达哥拉斯]]创立了[[毕达哥拉斯主义]],他对数学的原理进行了研究,并且是第一个提出大地是球体。[[留基伯]]率先提出了[[原子论]],认为每一种事物都是由原子所组成的,其后由他的学生[[德谟克利特]]发扬光大。 其后以[[柏拉图]]和[[亚里士多德]]等为首的后起者,相继出版了首批的自然哲学著作。他们发展的[[演绎推理]]对后来的科学研究起重要作用。[[柏拉图]]于前387年建立了[[柏拉图学院]],许多古希腊哲学名士曾受教于此。他的学生[[亚里士多德]]提出的[[经验主义]]认为,一起宇宙真理都可以通过观察和归纳得到,这就是科学方法的基础。亚里士多德的理论及著作对伊斯兰世界及欧洲有深远的影响,虽然有一些理论在[[科学革命]]中推翻,但却为后世的科学探索,奠下重要基础。 在这段期间,不同形式和类型的科学,都开始有个雏型。这包括了[[动物学]]、[[植物学]]、[[天文学]]等等;而一些像[[物理]]和[[数学]]的简单理论,也开始出现。最典型的例子,首推[[毕达哥拉斯]]发表的[[毕氏定理]];[[阿基米德]]发现了“[[杠杆原理]]”和“[[力矩]]”的观念。 '''印度的科学''' [[File:古印度在早期冶金学中处于领先地位,用锻铁建造的德里铁柱就是证据之一.jpg|thumb|220px|right|古印度在早期冶金学中处于领先地位,用锻铁建造的德里铁柱就是证据之一]] '''数学''':印度次大陆的数学知识最早出现在[[印度河流域文明]](公元前4000年~前3000年)。这个文明中的人考虑到砖体结构的稳定性,以4:2:1的比例制造砖。他们也尝试以高精度标准化长度测量。他们设计了一种分成10等份的尺“摩亨佐-达罗尺”,长度大约3.4 cm。古代[[摩亨佐-达罗]]的砖的规格一般是这种单位的整数倍。 印度天文学家、数学家[[阿耶波多]](476-550)在他的《阿耶波多历书》中使用了一些三角函数(如[[正弦]],[[正矢]]和[[余弦]]),[[三角学|三角]]表和技术,以及[[代数]]的[[运算法则]]。 628年,[[婆罗摩笈多]]提出[[地球引力]]是一种引力。他还普及了数学中一个非常重要的概念:[[0]],同时0也作为十进制的字符,并跟随[[印度-阿拉伯数字系统]]沿用到现在。这两本天文学书籍的[[阿拉伯语]]翻译版很快就传到[[伊斯兰世界]],随后在9世纪在伊斯兰世界演变成[[阿拉伯数字]]。14到16世纪,印度的天文学及数学上有明显的进步,如[[三角学]]与[[数学分析]]。特别是{{le|桑佳马格拉马的马德哈瓦|Madhava of Sangamagrama}}被认为是“[[数学分析]]的创始人”。 '''天文学''':印度的宗教典籍[[吠陀经]]是第一部记载天文学概念的书。古印度人把一年分成12个月,一个月为30日,所余差额则用闰月来弥补。 尼拉坎撒·萨马亚吉(Nilakantha Somayaji)的天文学论著《坦特罗概要》(Tantrasangraha)与[[第谷·布拉赫]]的[[第谷系统]]相似,直到17世纪的[[开普勒]]时代前是最精确的天文模型。 '''医学''':从[[新石器时代]]的遗迹中(现在的[[巴基斯坦]])发现一些早期的农业文化。[[阿育吠陀]]是起源于公元前2500年古印度的传统医学,而现代则以[[替代医学]]的一种形式在世界上使用。古代印度人已经有比较丰富的药材知识,并且把药品制成各种药剂服用。特别是他们还认识到水有治病的功效。 '''冶金学''':古印度发明了[[伍兹钢]]、[[坩埚钢]]与[[不锈钢]]并广泛传入地中海地区。[[老普林尼]]称之为“ferrum indicum”(印度铁)。罗马帝国一直很重视印度伍兹钢,并认为这是最好的。到中世纪传入叙利亚,并用作生产特殊工艺的[[大马士革钢]]。 '''中国的科学''' [[File:《海岛算经》插图.jpg|thumb|220px|right|刘徽的窥望海岛之图]] 主流学术权威认为,中国的科学传统,与渊源于[[古希腊]]、[[古罗马]]的欧陆科学,以及[[伊斯兰世界]]的科学,是各自独立发展。中国科学萌芽于先秦时期,受到当时的哲学家中注重逻辑思辩、认识论及几何学研究的[[墨家]],以及重视辩论的[[名家]]所启蒙。汉代造纸术的普及提供了条件,使前人的科学思想知识及辩证,通过纸张保存了下来,后人得以前人的科学著作为蓝本作改良,或通过辩证后推翻,形成一套[[经验主义]]科学传统。至隋唐及宋朝时,中国的科学曾长时期高据世界领先地位。然而由于近代历史原因,许多古中国科学著作或失传或流失海外,均不利于中国科学史的发掘整理。 现时可考证到的古中国科学著作,以及相关的古代著作数量庞大,涵盖科学数个主要分支:数学、医学、自然科学、建筑及工程学,又有其他次分支,包括农学、航海学、心理学、地图学及物候学等多个学科内容。系统化地记载了当时的科学知识及技术的发现及发明,包括了算术、草药应用、活字印刷、建筑及铸造术、机械构造法、观星导航术及地图制作。其中较为著名的中国科学著作有刘徽的数学著作《[[海岛算经]]》,记载了[[四次重差观测术]]的发明;南北朝数学家[[祖冲之]]著有的《[[缀术]]》,准确估算[[圆周率]],该书后来东传至[[朝鲜 (地区)|朝鲜]]、[[日本]];唐代王孝通的《[[缉古算经]]》;金朝数学家李冶的《[[测圆海镜]]》;元代数学家朱世杰的《[[四元玉鉴]]》;明代数学家王文素的《[[算学宝鉴]]》;数学家程大位的珠算理论著作《[[算法统宗|直指算法统宗]]》;数学家李之藻的《[[同文算指]]》;数学家朱载堉著有的《[[律吕精义]]》,发明了十二平均律。 医学方面有[[张仲景]]的医学临床著作《[[伤寒杂病论]]》;隋朝医学家[[巢元方]]的外科手术著作《[[诸病源候论]]》;明朝医药学家[[李时珍]]的《[[本草纲目]]》;明代医学家[[吴有性]]的温病学派著作《[[瘟疫论]]》,为中国最早有关传染病研究的著作。另外有明代[[茅元仪]]的军事书籍《[[武备志]]》,记载有当时的兵器发明;明代学者[[屠本畯]]又着成中国现存最早的海洋生物专着《[[闽中海错疏]]》;清代数学家[[李善兰]]发明了对数微积分,并在组合恒等式方面提出李善兰恒等式,发表了《[[考数根法]]》,是质数论方面最早的著作。隋朝时又兴[[博物学]],出现为数不少的地方志(或称图志、图经)。著有《[[诸郡物产土俗记]]》、《[[区宇图志]]》与《[[诸州图经集]]》,风俗物产图《[[物产土俗记]]》及《[[区宇图志]]》,开中国编撰一统志之先河。朗蔚之采各地所上图经,纂成《[[隋诸州图经集]]》二百卷。裴矩写成《[[西域图记]]》,记载自敦煌通中亚诸国直至地中海的三条丝路。 中国科学及数学的传统造就了农业、纺织及手工业、铸造工业、商业及兵器的技术发展,并衍生出各种发明品。其中科学家[[沈括]]发明了[[指南针]],此外他还发现了[[真北]]的概念,改进了天文观测用的[[日晷|日规]]、[[浑天仪]]、瞄准管和水钟以及描述了如何使用[[乾船坞]]来修理船只;设计出了一套[[地形学]]理论,以及区域气候随时间渐变的理论;沈括的同期的科学家[[苏颂]]创制了星图的天球图集,写过跟[[植物学]]、[[动物学]]、[[矿物学]]及[[冶金学]]相关的制药专著,及于1088年在[[开封]]市建过一座大型天文钟楼。为操作最高处的[[浑天仪]],他的钟楼配备了擒纵器装置,这装置世界已知最古老的环状动力传输的链传输装置。兵器方面有十四世纪末发明的热兵器“[[神火飞鸦]]”;十六世纪中叶发明的火箭“[[火龙出水]]”;1580年军事家[[戚继光]]发明的地雷“[[自犯钢轮火]]”。周代发明的[[筹算]],促成了印度阿拉伯的数字体系,而中国的造纸、纺织等技术在751年的[[怛罗斯战役]]之后传入[[阿拉伯帝国]],之后在十二世纪传入西班牙,到十三世纪传入意大利,到十四世纪初叶传遍整个欧洲。有关中国古代科学研究的证据,可见于汉代大司农[[耿寿昌]]发明的[[浑象]];唐代天文学家[[僧一行]]对[[子午线]]长度的测量;明代数学家[[朱载堉]]发明的[[累黍定尺法]],精确计算出北京的地理位置及[[地磁偏角]],又计算出[[回归年]]长度和[[水银]]的比重,均是著名的[[经验主义]]科学研究例子。晋代医学家[[葛洪]]《抱朴子‧博喻》曰:“学而不思, 则疑阂实繁;讲而不精,则长惑丧功。”,道出了古代中国学者对辩证及实验重要性的认知。 至近代,中国科学渐见没落,经历了一段再启蒙时期,欧洲列强的科学传统及成果传到中国。在清末的[[洋务运动]]主张“[[中体西用]]”。以中国传统的思想、文化及制度为基础,引进西方先进的科学技术,是为“中学为体,西学为用”。洋务运动的拥护者[[冯桂芬]]主张接受欧美思想为主的学术,提出“以中国之伦常名教为原本,辅以诸国富强之术”的主张。至廿一世纪,随着现代中国工业的快速发展和经济的迅速增长,中国科学才见起色。 ===中世纪=== 自[[古罗马帝国]]崩溃后,欧洲踏入中世纪。[[亚历山大图书馆]]从罗马统治期间被摧毁后,在642年[[穆斯林征服埃及]]后,再一次被摧毁。[[拜占庭帝国]]还是学术中心,如[[君士坦丁堡]],而西欧学术则集中于[[修道院]],一直到12到13世纪的[[中世纪大学]]发展才有所转变。修道院学校的课程包括研究少数允许的古籍和医学方面的新尝试。 与此同时,希腊哲学已经在中东世界的[[阿拉伯帝国]]获得了一定支持。在7至8世纪间,[[伊斯兰教]]蓬勃发展,使[[穆斯林]]学术研究迎来[[伊斯兰黄金时代]],并延续到15世纪。其中原因有以下几个:中东通行的[[阿拉伯语]]使各国的科学技术交流得以无障碍地进行下去。从[[拜占廷帝国]]得到的希腊和罗马科技文章与印度传来的研究成果为中东的科技研究提供了一个完整的根基。[[朝觐 (伊斯兰教)|麦加朝圣]]也给了全伊斯兰世界的科技学者们合作交流的机会。 '''伊斯兰的科学''' [[File:15世纪时的伊斯兰医学文章.jpg|thumb|220px|right|15世纪时的伊斯兰医学文章]] 伊斯兰科学家对[[实验]]的重视远超过希腊人。[[海什木]]开创了对[[实验物理学]]的研究,他是现代[[光学]]的开拓者,其著作《[[光学书]]》倡议实验科学方法。 科学方法最重要的发展是[[实验]]及[[量化]]的应用。海什木是首位采用科学方法的人,被视为“第一位科学家”。 [[波斯]]数学家[[花拉子密]]在数学上作出了杰出的贡献。现在通行的“[[算法]]”(Algorithm)即是从他的名字演变而来。“代数学”(Algebra)一词则是由他的一本著作“al-jabr”演变而来的。 [[比鲁尼]]是第一位详尽阐述天体现象实验及从[[语义学|语义]]上区分天文学与[[占星学]]的学者。天文学家运用实验观察和实验技术去观测天文。[[海什木]]发现天球并非[[固体]]及高空的密度较低空为低,他和[[伊本·沙提尔]](Ibn al-Shatir)将[[自然哲学]]从天文学拆分出来。海什木又和[[穆艾叶德丁·乌尔迪]](Mo'ayyeduddin Urdi)构造了第一个非托密斯模型。伊本·沙提尔以实验为依据,而不以[[哲学]]为依据来驳斥托密斯模型。[[纳西尔丁·图西]]及[[阿里·古什吉]](Ali al-Qushji)首次以实验观察来证明[[地球自转]],还有[[比里安迪]](Al-Birjandi)的早期“圆惯性”原理。多位穆斯林天文学家也推测地球沿其轴心自转,并提出[[日心说]]的假说。众所周知,在以太阳为中心的背景下,[[尼古拉·哥白尼]]在《[[天体运行论]]》里提出的[[哥白尼日心模型]](Copernican heliocentric model)是取自[[伊本·沙提尔]]及马拉盖学派的[[地心说]],哥白尼所主张的地球自转与纳西尔丁·图西及阿里·古什吉的观点近似。 阿拉伯[[炼金术]]虽然严格地说不算是科学,但是其主要思想影响了[[罗杰·培根]],使他发明了实验理论。阿拉伯炼金术也对[[艾萨克·牛顿]]有很大影响。 伊斯兰黄金时代其他的一些知名科学家包括[[法拉比]]、[[比鲁尼]](最早的[[人类学]]家及[[大地测量学]]的开创者)、[[纳西尔丁·图西]]、[[伊本·赫勒敦]](被视为[[社会科学]]一些范畴的开创者,如[[人口学]]、[[经济学]]、[[文化史]]、[[历史学]]及[[社会学]]。 '''从十二世纪复兴的欧洲科学''' 十二世纪欧洲出现了[[中世纪大学]],标志着知识界在欧洲复兴。同时[[十字军东征]]使欧洲开始与伊斯兰世界接触。频繁的通商容许了文化的交流,令教廷在知识上垄断地位,受到前所未有的冲击。举例十二世纪[[意大利]]旅行家[[马可波罗]]到[[中国]]旅游,并在回国后著有《[[马可波罗游记]]》,使欧洲人的眼界有所扩阔。 种种因素都助长了[[文艺复兴]]的兴起。城市在[[意大利]]崛起,住有大量新资产阶级。他们都信奉[[新柏拉图主义]],希望摆脱宗教禁欲主义的束缚,大力保护艺术家对世俗生活的描绘。与此同时[[圣方济各会]]的宗教激进主义,力图摒弃正统宗教的经院哲学,歌颂自然的美和人的精神价值。这时[[罗马教廷]]也在走向腐败,历届教宗的享乐规模,比一般民众还要厉害。他们也在保护艺术家,允许艺术偏离正统的宗教教条。哲学、科学都在逐渐地在比较宽松的气氛中发展,也酝酿着宗教改革的前奏。 这段期间最为明显的变化乃天文学。当时教廷强调“[[天动说]]”,认为太阳是围绕着地球旋转。[[波兰]]人[[哥白尼]]是第一位提出太阳为中心——日心说的欧洲天文学家,一般认为他着的《[[天体运行论]]》是现代天文学的起步点。其后经意大利科学家[[伽利略]]的提倡,“[[地动说]]”开始传播甚广,进而导致教廷把其软禁。 这时的科学发展乃自古希腊以来最为发达,其发达程度甚至超越了古希腊时代。如伽利略便最先使用科学实验和[[数学]]分析的方法研究[[力学]]。他认为选择得当的数学证明,可以用来探索任何牵涉到定量性的问题。同时期的[[开普勒]]除了在天文上提出了崭新的见解外,还首度以[[几何]]概念发展出[[光学]]概念。 ===科学革命=== [[File:艾萨克·牛顿.jpg|thumb|220px|right|艾萨克·牛顿]] 文艺复兴使欧洲知识界重视生机,不但[[天文学]]、[[数学]]、[[物理学]],包括[[化学]]、[[生物]]、[[医药]]等领域都有创新见解。其对科学所产生的影响力,至今仍非常深远。大多科学史专家都认为十四至十八世纪乃[[科学革命]]的年代。其中部分更认为自[[哥白尼]]于1543年出版著作《[[天体运行论]]》开始,欧洲已踏入科学革命时代。 在这段时期的科学思想家包括: * [[安德烈·维赛留斯]]:1543年出版了《[[人体构造]]》,解释了[[血液]]在人体内循环的过程,还从解剖尸体组装了第一副人类骨架。 * [[威廉·吉尔伯特]]:1600年出版了《[[论磁石]]》,是物理学史上第一部系统阐述[[磁学]]的专著。 * [[第谷·布拉赫]]:对十六世纪末期所认知的星体进行了详细并且准确的观测,为[[开普勒]]的研究提供了基本数据。 * [[弗兰西斯·培根]]:通过分析和确定科学的一般方法和表明其应用方式,给予新科学运动以发展的动力和方向。 * [[威廉·哈维]]:通过解剖等手段展示了血液的循环。 * [[勒奈·笛卡尔]]:[[演绎]]推理的先驱,1637年出版了《[[方法论]]》。 * [[安东·范·列文霍克]]:建造了高清晰度的[[单显微镜]],研究了[[毛细管循环]]和[[肌肉]]纤维。他观察了[[血球]]、[[精子]]与[[细菌]],并绘出了它们的形象。于1683年发现了[[细菌]]。 * [[艾萨克·牛顿]]:1687年7月5日发表的《[[自然哲学的数学原理]]》,提出的[[万有引力定律]]以及[[牛顿运动定律]],是[[经典力学]]的基石。牛顿还和[[莱布尼茨]]各自独立地发明了[[微积分]]。 ===现代科学=== 科学革命使世界科学推上了一个前所未有的巅峰。它使科学知识内容大大扩充,而绝大多数都是今日研习科学者必须认识到的知识,例如[[地动说]]和[[牛顿运动定律]]等等。到了十九世纪,科学研究已变得相当具系统,并分成不同派别,一直延至二十世纪。 ====自然科学==== [[File:扩张中宇宙图解.png|thumb|300px|right|扩张中宇宙图解]] [[File:阿尔伯特·爱因斯坦.jpg|thumb|220px|right|爱因斯坦]] '''物理学''' 在[[物理]]史上,[[科学革命]]乃古希腊时代科学哲学和古典物理的[[分水岭]]。[[波兰]]人[[哥白尼]]首先以[[日心说]]否定了过去人们一直深信不疑的[[天动说]]。其后[[德国]]人[[开普勒]]也发展出其行星运行的模型,提出[[行星]]乃按其轨迹而围绕着太阳运行。同时[[意大利]]人[[伽利略]]除不断强调其[[地动说]]外,还发展出多项基本的[[力学]]理论。 到了1687年,[[英国]]人[[牛顿]]出版了《[[自然哲学的数学原理]]》,详细地说明了两个既复杂又成功的物理理论:[[牛顿运动定律]]和[[万有引力定律]],皆建立了[[古典力学]]的根基。[[电子]]和[[磁力]]的研究以英国人[[法拉第]]和德国人[[欧姆]]为首,时为十九世纪。 二十世纪初的物理学也出现了革命性变化,代表者为[[爱因斯坦]]。他于1905年发表了四篇划时代的论文,分别为:《关于光的产生和转化的一个启发性观点》、《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》、《论运动物体的电动力学》、《物体惯性与其所含能量有关吗?》,随后导出了E = mc²的公式。这被统称作[[相对论]],主要是对牛顿力学的概念作出了修正。这对物理学也影响深远,因为爱因斯坦的理论,根本性地修订了过往科学界深信的知识,时到今天仍然备受讨论。 [[二次大战]]期间出现了更多发明。这包括了[[雷达]]和[[原子弹]]。这些技术日后皆被各国政府用作军事上,对日后的军事技术产生深远影响。 '''化学''' 现代[[化学]]的历史在科学革命年代,早已由[[炼金术]]转化到现代化学领域。1661年[[爱尔兰]]人[[波义耳]]发现了[[气体定律]]。其后[[法国]]人[[拉瓦锡]]更有前瞻性理论──对过去人们深信不疑的[[燃素说]]作出全面否定;倡导[[质量守恒定律]],指出物质作转化时其质量不变。同时他还推论,动物的呼吸实质上是[[缓慢氧化]]。 踏入十九世纪,又有[[英国]]人[[约翰·道尔顿|道尔顿]]确立了“物质是由粒子组成”的理论。1869年[[俄罗斯]]人[[门得列夫]]编制了[[元素周期表]],把物质中数十个[[元素]]列举出来。这两人的研究对日后也影响深远,前者为日后的[[粒子理论]]奠下基础;后者则成为了化学的基本知识。今日的化学教科书,都少不了元素周期表。 '''地质学''' 远在十一世纪,中国的科学家[[沈括]]已率先提出了地形结构的原理。他从原油的产地观察,认为原油产地过去乃海洋一片,后因地形转化,使部分物质转化为原油。 而在西欧,学界一直相信[[泰奥弗拉斯托斯]]对岩石的解说,一直到科学革命为止。1700年,两位[[法国]]人简恩-艾田·古德达(Jean-Etienne Guettard)和尼可拉斯·德斯马拉特(Nicolas Desmarest)在法国中部行山,并把他们观察纪录成一地图。前者记录了首个火山的观察。1788年[[詹姆斯·赫顿]]出版其著作《[[詹姆斯·赫顿|地球的理论]]》,其理论被称作[[均变学说]]。 1811年两位法国动物学家[[乔治·居维叶]]和[[亚历山大·布隆尼亚尔]]出版了一著作,从他们在[[巴黎]]发现的大象化石,阐述了他们对地球结构的看法。这个观点后来成为[[地层学]]的重要理论基础。而英国人[[查理斯·莱尔]]的《[[地质学原理]]》更把詹姆士‧赫顿观点进一步强化,影响日后[[达尔文]]的[[演化|演化论]]。 到了二十世纪,地质学更有革命性看法。以[[韦格纳]]为代表的“[[板块构造理论]]”,把地球外壳由板块组成的观点进一步扩大。 '''天文学''' 天文在科学革命以降受到光学仪器渐发达影响,也可圈可点。1801年[[谷神星]]被发现;1846年[[海王星]]也被发现。 二十世纪中来自美国的[[乔治·伽莫夫]]、[[拉尔夫·阿尔菲]]、[[罗伯特·赫尔曼]],通过计算推论出有证据显示,宇宙间曾有大[[爆炸]]的痕迹。这些证据被视为计算宇宙历史的基础。 其后六十年代[[美国]]和[[苏联]]开始进太空科技竞赛,计有1961年苏联派出世界第一个[[太空人]][[加加林]]登上太空;后美国也派出[[尼尔·阿姆斯壮|岩士唐]]等太空人升空,历史性地首次登陆[[月球]]。其后各项太空发明相继面世,包括[[人造卫星]]、[[火箭]]和[[穿梭机]]等等。 '''生物学、医学和遗传学''' [[File:基因复制.png|thumb|220px|right|基因复制]] 1847年[[匈牙利]]物理学家[[伊格纳兹·塞麦尔维斯]]戏剧性地发现减低孕妇患上[[产后热]]机会的技术──在孕妇生产时协助她们清洗头部。提前了[[微生物致病论]]的发现,不过斯姆威尔兹的发现在当时并未受到重视。直到1865年,由英国外科医师[[约瑟夫·李斯特]]证实了[[消毒法]]之后,微生物致病论才得以应用。李斯特的研究是基于法国生物学家[[路易·巴斯德]]的重要发现,巴斯德连结了疾病与微生物的关系,造成医学的革命。此外他在1880年所生产的[[狂犬病]][[疫苗]],使[[预防医学]]上的重要方法诞生。巴斯德发明了一种称为[[巴斯德杀菌法]]的技术,防止疾病经由牛奶或食物传递。 1859年,英国博物学家[[查尔斯·达尔文]]在《[[物种起源]]》中,首先提出了以[[自然选择]]为主的[[演化]]理论,这可能是科学上最为显著,且影响深远的一个理论。达尔文提出各种不同的动物,是经历了长时间的自然进程之后成形,甚至连人类也是如此演化而来的生物。演化论引起了社会上的[[演化理论的社会影响|反对和支持]]声浪,并深切地影响了大众对于“人类在宇宙中的地位”之理解。到了20世纪早期的1900年代,奥地利僧侣[[格里哥·孟德尔]]在1866年所发展的遗传定律被重新发现,之后遗传成为了主要的研究对象。孟德尔定律是[[遗传学]]研究的起始关键,此学门也成为科学与产业上的主要研究领域之一。1953年,[[詹姆斯·沃森]]、[[佛朗西斯·克里克]]和[[罗莎琳·富兰克林]]阐明了[[DNA]],也就是使所有生物型态得以表现的[[遗传物质]]的基本结构。到了20世纪晚期,[[遗传工程]]的可能性,使首次的大规模国际性计划,也就是解开人类的整个[[基因组]]的[[人类基因组计划]]在1990年代展开。此研究结果在[[分子生物学]]和[[医学]]上有相当大的利用价值。 '''生态学''' [[生态学]]学科的起源,一般可追溯到19世纪末到20世纪初,[[演化|达尔文演化论]]与[[亚历山大·冯·洪堡|洪堡]][[生物地理学]]的融合。此外,[[微生物学]]与[[土壤科学]]对于生态学的开端也相当重要,尤其是[[路易·巴斯德]]与[[费迪南·科恩]]的[[生物地质化学循环|生命周期]]概念。“生态”(''ecology'')一词是由[[恩斯特·海克尔]]所铸造,主要是以整体观点(以及达尔文理论的辅助)来研究自然界,对于是生态学思想的散布相当重要。1930年代,[[亚瑟·谭斯雷]]与其他人开始发展[[生态系生态学]]领域,统合了实验性质的土壤科学,以及[[博物学|田野生物学]]的生理能量概念与研究方法。20世纪的[[环境保护主义]]与生态学有密切的联系,1960年代的[[盖亚假说]],以及较晚近的[[深生态学]]上的科学-宗教运动,使两者关系更为密切。 ====[[社会科学]]==== '''政治科学''' 对政治的研究最早可见于[[西方文化]]中的[[古希腊]],政治学是在[[社会科学]]出现后方产生的术语。然而,这门学科确有一系列先驱,如[[伦理学]]、[[政治哲学]]、[[政治经济学]]、[[历史学]]等等,以及有关理想化的政府所应具备的特征和运作方式的探究。在每个历史阶段和每个地区,都可以找到研究政治和试图不断增进对政治理解的人物。 政治学研究可以溯源到[[柏拉图]]和[[亚里士多德]]以前的[[荷马]]、[[赫西俄德]]、[[修昔底德]]、[[色诺芬]]和[[欧里庇得斯]]的著作。后来,柏拉图研究了政治系统,他将以往的文学和历史角度的分析抽象化,使用了一种我们可以理解为类似[[哲学]]研究的方法。亚里斯多德在柏拉图的基础上,建立了基于历史经验证据的研究方法。 在古罗马统治时期,著名历史学家[[欧里庇得斯]]、[[蒂托·李维]]和[[普鲁塔克]]记录了罗马共和国的兴起,以及其他国家的历史和起源,同时象[[恺撒]]和[[西塞罗]]等政治家为我们提供了罗马共和国和帝国的战争和政治生活画面。这个时代的政治学研究关注于理解历史,治理方法和政府运作方式。 随着[[罗马帝国]]的衰落,政治研究的领域蔓延开来。西方传统上的[[一神教]]兴起,特别是[[基督教]]为政治和政治行为打开了新的空间。在[[中世纪]],对政治的研究遍及教会和法庭。[[圣奥古斯丁]]的《[[上帝之城]]》一类的著作将当时的哲学和政治传统与基督教相融合,重新定义了宗教与政治的界限。大部分有关政府与宗教的问题在这一时期得到辩论和澄清。 '''语言学''' [[语言学]]是一门用来描述与说明人类有关语言官能的学问。在古代文明,语言学源于正确描述古典礼拜仪式的语言,比如[[波你尼]](公元前4世纪)对[[梵文]]语法的研究,又或是[[希腊]]语言在[[逻辑]]及[[修辞]]方面的发展。在约公元前4世纪开始,[[中国]]也发展了本身语法的传统;而[[阿拉伯]]和[[希伯来]]的语法则在[[中世纪]]发展出来。 现代语言学在18世纪开始发展,一直至19世纪的“[[文字学]]的黄金时代”。在20世纪上半期,语言学主要受[[结构主义]]学者的影响,其理论建基于欧洲学者[[弗迪南·德·索绪尔]]及美国学者[[爱德华·萨丕尔]],[[伦纳德·布龙菲尔德]]等人的著作。在1960年代,语言学出现了许多新的领域,比如[[诺姆·乔姆斯基]]的[[生成语法]],William Labov的[[社会语言学]]及现代的[[心理语言学]]。 '''经济学''' [[古典经济学]]的基础是来自[[亚当·斯密]]于1776年出版的的《[[国富论]]》。[[亚当·斯密]]批评[[重商主义]],提倡“[[分工]]”的自由贸易体系。它假定有一只“看不见的手”借由个人追求自身利益而使得巨大的经济体系得以自我规范。[[马克思]]建立了一个替代的经济体系,叫做“马克思经济学”(Marxian economics)。马克思经济学是以[[劳动价值理论]]为基础来运作的,并假设商品的价值主要是来自于生产时所需劳力的投入。在此假设之下,“[[资本主义]]”的雇主就未付出足够的报酬合于劳工所生产的利益。而[[奥地利经济学派]]则认为实业家才是经济发展的驱动力,并利用[[供给和需求]]来取代[[劳动价值理论]]。 在1920年代,[[约翰·梅纳德·凯恩斯|凯恩斯]]主张区分[[总体经济学]]及[[微观经济学]]。在[[凯恩斯主义]]架构之下,[[总体经济学]]趋向个人造成"整体"的经济学选择。政府应提升对商品的总体需求来刺激经济扩张。在[[第二次世界大战]]时,[[米尔顿·傅利曼]]创造了[[货币主义]]的概念。货币主义关注使用金钱的供给与需求来作为控制经济活动的方法。在1970年代,[[货币主义]]转变为[[供给面经济学]],是以减税作为增加货币流通量进而促使经济扩张的方法。 其他的经济学派还有[[新古典派经济学]]及[[新凯恩斯经济学]]等等。新古典派经济学是从1970年代开始形成,强调以稳固的微观经济学基础发展总体经济学。新凯恩斯经济学某些程度来说是创造来回应新古典派经济学,处理需要被央行或是政府所控制的市场无效率现象。 '''心理学''' [[心理学]]有着悠久的历史。早期一直是属于[[哲学]]的范畴,直到1879年[[德国]]生理学家[[威廉·冯特]]在[[莱比锡大学]]建立了第一个心理实验室,标志着现代心理学的开端。正如[[赫尔曼·艾宾浩斯]]说:“[[心理学]]有着悠久的过去,但只有短暂的历史。”冯特也是第一个将自己称为“[[心理学家]]”的人。 中国古代认为人的性情思想是由一定的器官承担的,并且其活动会在器官上反映出来,如“心之官则思”(《[[孟子 (著作)|孟子]]》),“人精在脑”、“头者神之所居”(《[[春秋元命苞]]》)。“神形合一”、“形神相印”等思想在《[[黄帝内经]]》等涉及医学心理的著作中有很多阐述和应用。 '''社会学''' [[社会学]]是对[[人类社会]]作整体研究的社会科学,其理念是[[思想家]]探讨[[社会]]的本质、规律及演变。社会学的推理可以追溯到[[古希腊]]时代。[[伊本·赫勒敦]],作为一名14世纪的[[历史学]]家,他那七册普遍历史分析在[[社会哲学]]中为[[社会凝聚力]]及[[冲突理论|社会冲突]]制订理论。 [[File:孔德发明了社会学一词.jpg|thumb|220px|right|[[孔德]]发明了'''社会学'''一词。]] “社会学”(sociology)一词是由[[奥古斯特·孔德|孔德]]首创的,他试图使用一种[[自然科学]]的方法来统一所有的人文学科——包括[[历史]]、[[心理学|心理]]和[[经济学]],从而建立经得起科学规则考验的学科,原本他用“社会物理学”来称呼这个新的学科。他的贡献主要是他使得社会科学终于脱离了人文领域。他的社会学理念是典型18世纪的:他相信所有人类活动都会一致地经历截然不同的历史阶段,如果一个社会可以抓着这个阶段,它就可以为社会病开出有效的药方。 [[File:卡尔·马克思.jpg|thumb|220px|[[卡尔·马克思]]]] 19世纪至20世纪有一群古典社会学家崛起,例如:[[卡尔·马克思]]、[[斐迪南·滕尼斯]]、[[埃米尔·涂尔干]]、[[帕累托]]及[[马克斯·韦伯]](注:事实上涂尔干、韦伯,乃至于韦伯好友[[齐美尔]]都自视自己是社会学家,谈过如何建立社会学这门学科,惟探讨议题不再于社会学内。上面三者都有专门的社会学著作或方法论)。正如[[孔德]],他们都不会自视为社会学家。他们的工作涉及[[宗教]]、[[教育]]、[[经济]]、[[心理学]]、[[道德]]操守、[[哲学]]、[[神学]]及其他学术范畴。当然他们在社会学上是非常有影响力的,特别是[[卡尔·马克思]]更是经济学重要巨头。 第一本以[[社会学]]为题目的书就是1854年的《美国南方社会学》(Sociology for the South, or the Failure of Free Society),由北美律师乔治·菲茨休(George Fitzhugh)所著,讨论内战前南方的奴隶。在英国,第一本以[[社会学]]为题目的书就是1874年[[英国]][[哲学家]][[赫伯特·斯宾塞]]所著的《社会学研究》(The Study of Sociology)。1883年,[[莱斯特·法兰·沃德]](Lester Frank Ward)出版了《动态社会学》(Dynamic Sociology)。 '''人类学''' “[[人类学]]”(Anthropology)一词出现甚早,早在[[康德]]的《实用人类学》中广泛论述。但随着[[西方文化]]对“[[人]]”的概念不断改变,其指涉的意涵也有所不同。一直到19世纪晚期,今天所认识的人类学才在[[英国]]确立下来,作为称呼这门研究人类整体与特殊性的学科之名称。即使如此,之后的人类学仍经过若干次变革与反思,其主流理论与观点已和其最初的理论观点大不相同,甚至南辕北辙。唯一保留的是,今天的[[人类学]]仍强调[[文化]]在人类生活中的重要性,以及[[田野调查]]研究的重要性。 ==== 新兴学科 ==== 20世纪,一些跨学科科学领域逐渐形成,例如以下三个领域最为典型: [[通信科学]]结合[[生物通信]]、[[信息论]]、[[市场学]]、[[公共关系学]]、[[电子通信]]以及其他通信学科。 [[计算机科学]]建立在[[理论语言学]]、[[离散数学]]和[[电子工程]]基础上,研究计算的本质和极限。它包括[[计算理论]]、[[计算复杂度]]、[[数据库]]、[[计算机网络]]、[[人工智能]]、[[计算机硬件设计]]等子学科。相对于[[软件工程]],计算机科学更强调其数学理论基础,后者则强调程序和软件设计的实践。 [[材料科学]]植根于[[金属学]]、[[矿物学]]和[[晶体学]],同时结合了化学、物理和一些工程学科。材料科学研究金属、陶瓷、塑料、半导体和合金等材料。 <span style="background:green; color:white; font-size:smaller">→ 学科目录:</span> '''[[哲学(目录)]]'''<br> [[Category:科学]] [[Category:科学史| ]] [[Category:中文词典]] [[Category:K音词语]] [[Category:科]]
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