科學

Timeline of the Universe from Big Bang to present
宇宙年表如普遍的推論大爆炸理論這是科學的結果,並獲得了知識

科學是一個系統的企業構建和組織知識可測試解釋預測有關宇宙.[1][2]

最早的根源科學史可以追溯到古埃及美索不達米亞大約3000至1200公元前.[3][4]他們對數學天文學, 和藥物進入和形狀希臘自然哲學古典古代,進行正式嘗試提供有關事件的解釋物理世界基於自然原因。[3][4]之後西羅馬帝國的墮落, 的知識希臘世界的觀念西歐在幾個世紀初期(公元400至1000年)中世紀[5]但保存在穆斯林世界在此期間伊斯蘭黃金時代.[6]

恢復和同化希臘作品伊斯蘭詢問從10到13世紀進入西歐自然哲學”,[5][7]後來由科學革命始於16世紀[8]隨著新想法和發現與以前的希臘概念和傳統不同。[9][10]科學的方法很快在知識創造中發揮了更大的作用,直到19世紀這是許多機構專業的科學的特徵開始成形。[11][12]以及將“自然哲學”改為“自然科學”的同時。[13]

現代科學通常分為三個主要分支:[14]自然科學(例如。,生物學化學, 和物理),研究物理世界;這社會科學(例如。,經濟學心理學, 和社會學),哪個研究個人社會[15][16]正式科學(例如。,邏輯數學, 和理論計算機科學),哪個研究正式系統, 被...統治公理和規則。[17][18]有分歧是否是正規科學是科學學科,[19][20][21]因為他們不依賴經驗證據.[22][20]應用科學是將科學知識用於實際目的的學科,例如工程藥物.[23][24][25]

科學方面的新知識是由研究科學家們他們受到對世界的好奇心和解決問題的願望的動機。[26][27]當代科學研究是高度協作的,通常由團隊完成學術的研究機構[28]政府機構, 和公司.[29][30]他們工作的實際影響導致了科學政策試圖通過優先考慮的發展來影響科學企業商業產品軍備衛生保健公共基礎設施, 和環境保護.

詞源

這個單詞科學已被使用中古英語自14世紀以來,就“知識狀態”的意義。這個詞是從盎格魯 - 諾曼語作為後綴-cience,這是從拉丁單詞scientia,意思是“知識,意識,理解”。它是一個名詞衍生物拉丁語sciens意思是“知道”,無疑是從拉丁語中得出的sciō, 這現在分詞scīre,意思是“知道”。[31]

有很多假設科學的終極單詞起源。根據Michiel de Vaan荷蘭語言學家和印度 - 歐洲主義者sciō可能起源於原始語言作為*skije-或者*skijo-意思是“知道”,這可能起源於原始印度 - 歐洲語言作為*SKH1-IE*SKH1-io,意思是“切開”。這Lexikon der Indogermanischen derben建議的sciō是一個背面形成nescīre,意思是“不知道,不熟悉”,這可能來自原始印度 - 歐洲*sekH-在拉丁語中secāre, 或者*SKH2-, 從*sḱʰeh2(i)-意思是“切割”。[32]

過去,科學是“知識”或“研究”的代名詞,與拉丁語起源保持一致。進行科學研究的人被稱為“自然哲學家”或“科學人”。[33]:3–151833年,威廉·惠爾(William Whewell)創造了這個詞科學家一年後,該詞首次出現在文學中瑪麗·薩默維爾'關於物理科學的聯繫,發表在季度評論.[34]

歷史

最早的根

原始感從那以後就存在了古代歷史.[35]這是通過複雜的構造所示日曆,使有毒植物可食用的技術和公共工程在國家規模上。[36]

最早的科學根源可以追溯到古埃及美索不達米亞.[37]儘管“科學”和“自然”的單詞和概念不是當時概念景觀的一部分,但古埃及人和美索不達米亞人做出了貢獻,後來將在希臘語和中世紀科學中找到地位:數學,天文學和醫學。[38][37]從公元前3千年開始,古埃及人發展了十進制編號系統[39]解決了使用的實際問題幾何學[40]並開發日曆.[41]他們的康復療法涉及藥物治療和超自然現象,例如祈禱咒語和儀式。[37]

古代人美索不達米亞人使用有關製造各種天然化學品的特性的知識陶器獎項,玻璃,肥皂,金屬,石灰石膏和防水。[42]他們學習了動物生理解剖學行為, 和占星術為了占卜目的。[43]美索不達米亞人有一個對醫學的強烈興趣[42]和最早的醫療處方出現在蘇美爾人在此期間烏爾第三王朝.[44]他們似乎研究了具有實用或宗教應用的科學主題,並且對好奇心幾乎沒有興趣。[42]

古典古代

Framed mosaic of philosophers gathering around and conversing
柏拉圖學院馬賽克,公元前100年至公元79年,向許多希臘哲學家和學者展示了

古典古代,沒有真正的古老類似物科學家。取而代之的是,受過良好教育,通常是上層階級,幾乎普遍的男性在能夠負擔時間時對自然進行了各種調查。[45]發明或發現之前概念Phusis或大自然前君主哲學家,相同的單詞往往用來描述植物生長的自然“方式”,[46]例如,一個部落崇拜特定神的“方式”。因此,據稱這些人是嚴格意義上的第一批哲學家,也是第一個明確區分“自然”和“慣例”的哲學家。[47]:209

早期希臘哲學家邁爾斯學校,由米利特斯的泰勒斯後來繼續他的繼任者Anaximander厭食症,是第一個嘗試解釋的人自然現象不依靠超自然.[48]畢達哥拉斯發展了一個複雜的哲學[49]:467–68並為數學科學的發展做出了重大貢獻。[49]:465原子理論是由希臘哲學家開發的leucippus和他的學生民主.[50][51]希臘醫生希波克拉底建立了系統醫學的傳統[52][53]被稱為”醫學之父”。[54]

早期哲學科學史上的轉折點是蘇格拉底'將哲學應用於人類事務的研究的例子,包括人性,政治社區的本質和人類知識本身。這蘇格拉底法如記錄柏拉圖的對話是辯證法假設消除方法:通過穩定識別和消除導致矛盾的假設,可以找到更好的假設。蘇格拉底式方法搜索了普遍存在的普遍真理,這些真理塑造了信念並仔細檢查它們以保持一致性。[55]蘇格拉底批評物理學的較舊類型的研究純粹是投機性的,缺乏自我批評.[56]

亞里士多德公元前4世紀,建立了一個系統的計劃目的論哲學。[57]在公元前3世紀,希臘天文學家Samos的Aristarchus是第一個提出建議的人地中心模型宇宙的太陽在中心和所有行星繞著它。[58]亞里士庫斯的模型被廣泛拒絕,因為據信它違反了物理定律,[58]托勒密的Almagest,其中包含一個地理為中心的描述太陽系,通過早期的文藝復興被接受。[59][60]發明家和數學家錫拉丘茲的阿基米德為開端做出了重大貢獻結石.[61]普林尼長者是羅馬作家和Polymath,他寫了開創性的百科全書自然歷史.[62][63][64]

中世紀

Picture of a peacock on very old paper
第一頁維也納狄子藥描繪a孔雀,在6世紀製造

因為西羅馬帝國的崩潰,5世紀西歐的智力下降。[65]:307、311、363、402在此期間,拉丁百科全書等塞維利亞的伊西多爾保留了大多數一般古代知識。[66]相反,因為拜占庭帝國抵抗入侵者的攻擊,他們能夠保留並改善先前的學習。約翰·菲洛諾斯(John Philoponus),在500年代,拜占庭學者開始質疑亞里士多德的物理學教學,並註意到其缺陷。[65]:307、311、363、402他的批評是中世紀學者和伽利略·加利利(Galileo Galilei)的靈感來源,他們十個世紀後廣泛引用了他的作品。[65][67]

期間上古晚期中世紀早期,主要通過亞里士多德方法檢查了自然現象。該方法包括亞里士多德的四個原因:材料,正式,移動和最終原因。[68]保留了許多希臘古典文本拜占庭帝國, 和阿拉伯翻譯是由諸如內斯託人單物質。在下面哈里發,這些阿拉伯語翻譯後來得到了阿拉伯科學家的改進和開發。[69]到6世紀和7世紀,鄰近Sassanid帝國建立了醫療貢薩普爾學院這是希臘,敘利亞和波斯醫師認為是古代世界中最重要的醫療中心。[70]

智慧之家被建立阿巴斯-時代巴格達伊拉克[71]伊斯蘭研究亞里士多德主義蓬勃發展[72]直到蒙古入侵在13世紀。伊本·海瑟姆(Ibn al-Haytham),更名為Alhazen,開始實驗作為獲得知識的手段[73][74]並反駁托勒密的視覺理論[75]:一本書,[6.54]。 p。 372Avicenna彙編佳能醫學,醫學百科全書被認為是醫學上最重要的出版物之一,直到18世紀。[76]

到11世紀,歐洲大部分地區已經從西羅馬帝國倒塌並成為基督教徒。[77]在1088年,博洛尼亞大學,歐洲的第一所大學出現了。[78]因此,對古代和科學文本的拉丁翻譯的需求增長了,[79]一個主要貢獻者12世紀復興。文藝復興的原因學術西歐蓬勃發展,使其成為新的地理科學中心。當時的實驗是通過觀察,描述和分類本質上的主題來完成的。[80]在13世紀,博洛尼亞的醫學教師和學生開始開放人體,從Mondino de Luzzi.[81]

再生

Drawing of planets' orbit around the Sun
哥白尼的提議的繪製HeliePentric模型De Revolutionibus Orbium Coelestium

光學方面的新發展在啟動再生,都通過挑戰長期挑戰形而上學關於感知的想法,以及通過為技術的改進和發展做出貢獻照相暗盒望遠鏡。在文藝復興時期開始時,羅傑·培根Vitello, 和約翰·佩克漢姆每個人都在因果鏈上建立了一個學術本體,從感覺,感知和最終對個人和普遍性的表現開始形式亞里士多德。[75]:書I。後來被稱為視角的視覺模型是被利用和研究由文藝復興時期的藝術家。該理論僅使用亞里士多德的四個原因中的三個:正式,材料和最終。[82]

在十六世紀尼古拉斯·哥白尼制定了太陽系的地中心模型,指出行星圍繞太陽旋轉,而不是地理中心模型,在地球和太陽圍繞地球旋轉。這是基於一個定理軌道時期行星的距離更長,因為它們的球體離運動中心更遠,他發現這不同意托勒密的模型。[83]

約翰內斯開普勒其他人則挑戰了眼睛的唯一功能是感知的觀念,並將光學中的主要重點從眼睛轉移到光的傳播。[82][84]但是,開普勒是最著名的,因為他通過發現改善了哥白尼的Helipentric模型開普勒的行星運動定律。開普勒沒有拒絕亞里士多德的形而上學,並將他的工作描述為尋找球的和諧.[85]伽利略已經為天文學,物理和工程做出了重大貢獻。然而,在教皇Urban VIII判處他撰寫有關Helipentric模式的著作後,他受到了迫害。[86]

印刷機被廣泛用於發表學術論據,其中包括一些與當代自然觀念相同的觀點。[87]法式培根雷內笛卡爾發表的哲學論點贊成一種新型的非阿里斯托特科學。培根強調了實驗對沉思的重要性,質疑亞里士多德的正式和最終原因概念,促進了科學應該研究的觀念自然法則以及所有人類生活的改善。[88]笛卡爾強調了個人思想,並認為數學而不是幾何應用於研究自然。[89]

啟蒙時代

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標題頁原理由伊薩克·牛頓(Issac Newton)

在開始時啟蒙時代艾薩克·牛頓Gottfried Wilhelm Leibniz成功發展古典力學。該理論可以通過實驗證實,並使用數學解釋,如哲學天然principia Mathematica。萊布尼茲合併了亞里士多德物理學,但現在以新的非技術方式使用。這意味著對象的觀點發生了轉變:現在認為對像沒有天生的目標。萊布尼茲(Leibniz)認為,不同類型的事物都按照同樣的自然法則起作用,沒有特殊的正式或最終原因。[90]

在此期間,科學的宣告目的和價值成為了財富,發明這將改善人類的生活唯物主義有更多食物,衣服和其他東西的感覺。在培根的話,“科學的真實和合法目標是人類生活中的新發明和財富”,他不鼓勵科學家追求無形的哲學或精神思想,他認為這對人類的幸福無濟於事,超越了“超越”的崇高,崇高的柔和,崇高,或令人愉悅的猜測”。[91]

啟蒙期間的科學由科學社會[92]學院這在很大程度上取代了大學作為科學研究和發展的中心。社會和學院是科學專業成熟的骨幹。另一個重要的發展是普及識字人群越來越多的科學。[93]:82–83啟蒙哲學家選擇了科學前輩的簡短歷史 - 伽利略博伊爾,牛頓主要是作為當今每個身體和社會領域的指南。在這方面,可以丟棄歷史的教訓及其建立的社會結構。[94]

18世紀在實踐中取得了重大進步藥物數學, 和物理;生物學的發展分類經過卡爾·林納(Carl Linnaeus)[95]磁性[96]和成熟化學作為紀律。[97]:265關於人性,社會和經濟學的思想在啟蒙過程中發展了。休ume和其他蘇格蘭啟蒙思想家發展人性論,這在作者的作品中歷史上表達了,包括詹姆斯·伯內特亞當·弗格森(Adam Ferguson)約翰·米拉(John Millar)威廉·羅伯遜(William Robertson),所有人都合併了對人類在古代和原始文化中的行為的科學研究,並對決定性的決定性有很強的認識現代性.[98]現代社會學主要起源於這一運動。[99]1776年,亞當·史密斯(Adam Smith)出版國家的財富,這通常被認為是現代經濟學的第一部作品。[100]

19世紀

Sketch of a map with captions
一個進化樹由製成查爾斯·達爾文1837年

在十九世紀,當代現代科學的許多區別特徵開始構成。其中一些是:生命和身體科學的轉變,經常使用精確器械,諸如“生物學家”,“物理學家”,“科學家”之類的術語的出現,對研究性質的人的專業化增加,科學家在許多人中獲得了文化權威,使許多人獲得了文化權威。社會的維度,眾多國家的工業化,流行科學著作的蓬勃發展以及科學期刊的出現。[101]在19世紀後期,心理學與哲學的單獨學科出現威廉·旺德(Wilhelm Wundt)創立了1879年第一個心理學研究實驗室。[102]

在19世紀中葉,查爾斯·達爾文阿爾弗雷德·羅素·華萊士(Alfred Russel Wallace)獨立提出了進化論自然選擇1858年,它解釋了不同的動植物是如何產生和進化的。他們的理論在達爾文的書中詳細列出關於物種的起源,於1859年出版。[103]分別地,格雷戈爾·門德爾(Gregor Mendel)提出了他的論文,”植物雜交實驗“ 1865年,[104]概述了生物遺傳的原理,作為現代遺傳學的基礎。[105]

在19世紀初,約翰·道爾頓建議現代原子理論,基於Democritus對不可分割的粒子的最初觀念原子.[106]法律能源保護勢頭保護質量守恆提出了一個高度穩定的宇宙,其中可能會損失資源。隨著出現蒸汽機工業革命但是,人們越來越了解並非所有形式的能量都具有相同的能源品質,易於轉換為有用的工作或到另一種形式的能量。[107]這種認識導致了法律的發展熱力學,其中宇宙的自由能被視為不斷下降:封閉的宇宙隨著時間的推移增加。[a]

電磁理論建於19世紀漢斯·克里斯蒂安·ØrstedAndré-MarieAmpère邁克爾·法拉第詹姆斯·克萊克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)奧利弗·海維賽, 和海因里希·赫茲(Heinrich Hertz)。新理論提出了不容易使用牛頓框架回答的問題。發現X射線啟發發現放射性經過亨利·貝克雷爾(Henri Becquerel)瑪麗居里1896年,[110]瑪麗·庫裡(Marie Curie)隨後成為第一個贏得兩個人諾貝爾獎.[111]第二年,發現了第一個亞原子粒子,電子.[112]

20世紀

Graph showing lower ozone concentration at the South Pole
首個全球視圖臭氧洞1983年,使用太空望遠鏡

在本世紀的上半年,抗生素人造肥料改善人類生活水平全球。[113][114]有害環境問題臭氧耗竭酸化富營養化氣候變化引起公眾的注意,引起了環境研究.[115]

在此期間,科學實驗變得越來越多規模和資金較大.[116]廣泛的技術創新刺激了第一次世界大戰第二次世界大戰,和冷戰導致競爭全球大國, 如那個太空競賽[117]:3-5核武器競賽.[118]儘管發生了武裝衝突,但國家之間也進行了大量合作。[119]

在20世紀後期,積極招募婦女和消除性別歧視大大增加了女性科學家的數量,但在某些領域仍然存在巨大的性別差異。[120]發現宇宙微波背景1964年[121]導致拒絕宇宙的穩態模型贊成大爆炸理論喬治·萊瑪特(GeorgesLemaître).[122]

本世紀看到了科學學科中的根本變化。進化成為20世紀初期的統一理論現代合成和解達爾文的進化古典遺傳學.[123]艾爾伯特愛因斯坦'相對論以及的發展量子力學對極端描述物理學描述物理學的補充機制長度時間重力.[124][125]廣泛使用集成電路在20世紀的最後一個季度和通信衛星導致一場革命信息技術以及全球的崛起互聯網移動計算, 包含智能手機。長期相互交織的因果鍊和大量數據的大規模系統化的需求導致了田野的上升系統理論和計算機輔助科學建模.[126]

21世紀

Fuzzy donut-shaped blob on a black background
無線電燈圖像M87*黑洞,由跨地事件地平線望遠鏡陣列在2019年

人類基因組項目通過識別和映射所有基因,於2003年完成人類基因組.[127]首先誘導多能人類幹細胞於2006年製造,允許成人細胞轉換為幹細胞並轉向體內發現的任何細胞類型。[128]肯定希格斯玻色子2013年的發現,最後一個粒子由標準型號發現粒子物理學。[129]2015年引力波,預測一般相對論一個世紀以前首先觀察到.[130][131]2019年,國際合作事件地平線望遠鏡提出了第一個直接圖像黑洞'積聚磁盤.[132]

分支

現代科學通常分為三個主要分支自然科學社會科學, 和正式科學.[133]這些分支中的每一個都包括各種專業但重疊的科學學科那經常擁有自己的命名法和專業知識。[134]自然科學和社會科學都是經驗科學[135]因為他們的知識是基於經驗觀察並且能夠由在相同條件下工作的其他研究人員對其有效性進行測試。[136]

自然科學

自然科學是對物理世界的研究。它可以分為兩個主要分支:生命科學物理科學。這兩個分支可以進一步分為更專業的學科。例如,物理科學可以細分為物理化學天文學, 和地球科學。現代自然科學是繼任者自然哲學那開始了古希臘.伽利略笛卡爾培根, 和牛頓辯論使用方法的好處數學並以有條不紊的方式進行更多實驗。儘管如此,哲學觀點,猜想, 和預設,經常被忽視,在自然科學中仍然有必要。[137]系統數據收集,包括發現科學,成功自然歷史這是在16世紀通過描述和分類的植物,動物,礦物等分類的。[138]今天,“自然史”提出了針對流行觀眾的觀察描述。[139]

社會科學

Two curve crossing over at a point, forming a X shape
供需經濟學的曲線,在最佳平衡處跨越

社會科學是對人類行為和社會功能的研究。[140][141]它有許多包括但不限於人類學經濟學歷史人文地理學政治學心理學, 和社會學.[140]在社會科學中,有許多競爭的理論觀點,其中許多是通過競爭擴展的研究計劃如那個功能主義者衝突理論家, 和互動主義者在社會學中。[140]由於進行涉及大量個人或複雜情況的受控實驗的局限性,社會科學家可能會採用其他研究方法,例如歷史方法實例探究, 和跨文化研究。此外,如果有定量信息,社會科學家可能會依靠統計方法來更好地了解社會關係和過程。[140]

正式科學

正式科學是一個研究領域,可以使用正式系統.[142][143][144]正式系統是抽象結構用於根據一組規則從公理中推斷定理。[145]這包括數學[146][147]系統理論, 和理論計算機科學。正規科學通過依靠客觀,謹慎和系統的知識領域研究,與其他兩個分支機構具有相似之處。但是,它們與經驗科學不同,因為它們僅依賴於演繹推理,而無需經驗證據來驗證其抽象概念。[148][149][136]因此,正規科學是先驗學科,因此,關於它們是否構成科學存在分歧。[150][151]然而,正規科學在經驗科學中起著重要作用。結石例如,最初是為了理解的運動物理學。[152]嚴重依賴數學應用的自然和社會科學包括數學物理學[153]化學[154]生物學[155]金融[156]經濟學.[157]

應用科學

see caption
一個汽輪機箱子打開後,這樣的渦輪機產生了大部分今天使用

應用科學或者技術是使用科學的方法和知識以實現實際目標,並包括各種各樣的學科,例如工程藥物.[158][159]工程是使用科學原理來設計和建造機器,結構,技術。[160]醫學是通過維護和恢復來照顧患者的做法健康通過預防診斷, 和治療受傷或者疾病.[161][162]應用科學通常與基本科學,專注於推進科學理論和法律,這些理論和法律解釋和預測自然世界中的事件。[163][164]

計算科學適用計算能力模擬現實世界中的情況,使對科學問題的理解能夠比單獨的數學更好地理解。指某東西的用途機器學習人工智能正在成為計算對科學貢獻的核心特徵,例如基於代理的計算經濟學隨機森林主題建模和各種形式的預測。但是,僅機器就需要人類的指導和推理能力,因此很少能提高知識。他們可以對某些社會群體或有時對人類的表現不佳引入偏見。[165][166]

跨學科科學

跨學科科學涉及兩個或多個學科組合成一個學科,[167]生物信息學,生物學和計算機科學的結合。[168]:vii自古希臘人以來,這個概念就已經存在,並在20世紀再次流行。[169]

科學研究

科學研究可以標記為基礎研究或應用研究。基礎研究是尋找知識和應用研究的是尋求使用此知識的實踐問題的解決方案。大多數理解來自基礎研究,有時候應用研究針對特定的實際問題。這導致了以前無法想像的技術進步。[170]

科學的方法

6 steps of the scientific method in a loop
科學方法的圖表變體表示為正在進行的過程

科學研究涉及使用科學的方法,試圖客觀地解釋事件自然在一個可再現方法。[171]科學家通常認為是理所當然的一組基本假設,這些假設是為了證明科學方法的合理性:有一個客觀現實所有理性觀察者共享;這個客觀現實受自然法;這些定律是通過系統的觀察實驗.[172]數學對於形成至關重要假設理論和法律。[173]它廣泛用於定量建模,觀察和收集測量.統計數據用於總結和分析數據,這使科學家可以評估實驗結果的可靠性。

在科學方法中,解釋性思想實驗或假設作為解釋簡約原則並有望尋求合夥人 - 與與觀察或科學問題有關的其他公認事實擬合。[174]這種暫定解釋用於做出可偽造預測通常在通過實驗測試之前發布。檢驗預測是進步的證據。[171]:4-5[175]:204實驗在科學中尤其重要以幫助建立因果關係避免相關謬論,儘管在某些科學中,例如天文學或地質學,預測的觀察可能更合適。[176]

當假設證明不令人滿意時,它會被修改或丟棄。[177]如果假設倖存下來測試,則可能被採用到一個框架中科學理論這是描述某些自然事件的行為的邏輯上有理由,自洽的模型或框架。一種理論通常描述了比假設更廣泛的觀察集的行為。通常,許多假設可以通過單個理論在邏輯上結合在一起。因此,理論是解釋其他各種假設的假設。在這種情況下,理論是根據大多數與假設相同的科學原則提出的。科學家可能會產生模型,試圖用邏輯,物理或數學表示形式來描述或描述觀察,並生成可以通過實驗測試的新假設。[178]

在進行實驗測試假設時,科學家可能偏愛一個結果,而不是另一個結果。[179][180]消除偏見可以通過透明度來實現,謹慎實驗設計,徹底同行評審實驗結果和結論的過程。[181][182]在宣布或發布了實驗結果之後,獨立研究人員對研究的進行方式是正常的做法,並通過執行類似的實驗來確定結果的可靠性。[183]總體而言,科學方法允許解決高度創造性的問題,同時最大程度地減少主觀和確認偏見.[184]主體間驗證性,達成共識和再現結果的能力是創建所有科學知識的基礎。[185]

科學文學

Decorated "NATURE" as title, with scientific text below
第一期的封面自然,1869年11月4日

科學研究發表在一系列文獻中。[186]科學期刊溝通並記錄大學和其他各種研究機構進行的研究結果,並作為科學的檔案記錄。第一個科學雜誌,日記Dessçavans經過哲學交易,從1665年開始出版。從那時起,活動期刊的總數穩步增加。 1981年,一項關於出版科學和技術期刊數量的估計值為11,500。[187][需要更新]

大多數科學期刊涵蓋了一個科學領域,並在該領域發表研究;該研究通常以A的形式表達科學論文。科學在現代社會中變得如此普遍,以至於將科學家的成就,新聞和野心傳達給更廣泛的人群是必要的。[188]

挑戰

複製危機是一個正在進行的方法論影響部分的危機社會的生命科學。在隨後的研究中,許多科學研究的結果被證明是無法重複.[189]危機長期存在。該短語是在2010年代初期創造的[190]作為對問題的越來越認識的一部分。複製危機代表了重要的研究體系元化,旨在提高所有科學研究的質量,同時減少廢物。[191]

偽裝成科學的研究或猜測,試圖要求其否則無法實現的合法性,有時被稱為偽科學邊緣科學, 或者垃圾科學.[192][193]:17物理學家理查德·費曼(Richard Feynman)創造了這個詞 ”貨運科學“對於研究人員相信和瞥見的情況,他們看起來像是在做科學,但缺乏對他們的結果進行嚴格評估的誠實。[194]從炒作到欺詐的各種類型的商業廣告可能屬於這些類別。科學被描述為將有效主張與無效主張分開的“最重要的工具”。[195]

科學辯論的各個方面也可能存在政治或意識形態偏見的元素。有時,研究可能被描述為“壞科學”,這可能是良好的研究,但不正確,過時,不完整或過度簡化科學思想的論述。期限 ”科學不當行為“指的是諸如研究人員故意虛假陳述其已發布的數據或故意將發現錯誤的人誤解的情況。[196]

科學哲學

Depiction of epicycles, where a planet orbit is going around in a bigger orbit
為了庫恩,加法epicycles在托勒密天文學中,天文學是范式內的“正常科學”,而哥白尼革命是一個範式轉變。

科學哲學。最受歡迎的職位是經驗主義,這認為知識是由涉及觀察過程的過程創造的,而科學理論是這種觀察的概括的結果。[197]經驗主義通常包含誘導主義,該職位解釋瞭如何從有限的經驗證據中獲得一般理論。存在許多版本的經驗主義,主要的版本是貝葉斯主義[198]假設左右的方法.[197]

經驗主義與理性主義,最初與笛卡爾,這認為知識是由人類智力創造的,而不是通過觀察來創造的。[199]批判理性主義是一種對比的20世紀科學方法,首先由奧地利 - 英國哲學家定義卡爾·波普爾(Karl Popper)。 Popper拒絕了經驗主義描述理論與觀察之間的聯繫的方式。他聲稱,理論不是通過觀察產生的,而是根據理論進行觀察,並且在與觀察發生衝突時,理論可以受到觀察影響的唯一方法。[200]

Popper提議用可證明性能作為科學理論的里程碑,並用偽造作為經驗方法。[200]Popper進一步聲稱,實際上只有一種通用方法,而不是科學的特定方法:批評的消極方法,反複試驗.[201]它涵蓋了人類思想的所有產品,包括科學,數學,哲學和藝術。[202]

另一種方法,工具主義,強調理論作為解釋和預測現象的工具。它將科學理論視為僅具有輸入(初始條件)和輸出(預測)的黑匣子。後果,理論實體和邏輯結構被認為是應該忽略的東西。[203]接近工具主義是建設性的經驗主義,根據其,科學理論成功的主要標準是它對可觀察到的實體的看法是否真實。[204]

托馬斯·庫恩認為觀察和評估的過程發生在範式中邏輯上一致世界的“肖像”與框架的觀察一致。他描述了正常科學作為觀察過程和“拼圖解決”的過程,發生在範式內,而革命科學當一個範式超過另一個範式時,就會發生模式轉變.[205]每個範式都有其自己獨特的問題,目標和解釋。範式之間的選擇涉及將兩個或多個“肖像”對抗世界,並確定哪種相似性是最有前途的。當舊範式中出現大量觀察性異常時,就會發生範式轉變,而新的範式有意義。也就是說,新範式的選擇是基於觀察結果,即使這些觀察是在舊範式的背景下進行的。對於庫恩來說,接受或拒絕範式是一個社會過程,與邏輯過程一樣多。但是,庫恩的立場不是相對主義.[206]

最後,在辯論中經常引用的另一種方法科學懷疑反對有爭議的運動創造科學“ 是方法論自然主義。博物學家堅持認為,自然和超自然的差異應有所不同,科學應僅限於自然解釋。[207]方法論自然主義堅持認為科學需要嚴格遵守經驗研究和獨立驗證。[208]

科學界

科學界是進行科學研究的互動科學家的網絡。該社區由在科學領域工作的較小群體組成。有了同行評審,通過期刊和會議中的討論和辯論,科學家在解釋結果時保持了研究方法和客觀性的質量。[209]

科學家們

Portrait of a middle-aged woman
瑪麗居里是第一個獲得諾貝爾獎的人:物理在1903年化學在1911年。[111]

科學家們是進行科學研究以提高感興趣領域知識的個人。[210][211]在現代,許多專業科學家在學術環境中接受培訓,並在完成後獲得學位,最高程度是博士學位比如一個哲學博士或博士學位。[212]許多科學家從事各種職業經濟部門學術界行業政府, 和非營利組織.[213][214][215]

科學家對現實以及為健康,國家,環境或行業的利益運用科學知識的願望。其他動機包括他們的同齡人和聲望的認可。在現代,許多科學家有高級學位[216]在科學領域並從事經濟各個部門的職業,例如學術界行業政府和非營利環境。[217][218]

從歷史上看,科學一直是男性主導的領域,但有明顯的例外。科學女性與在男性主導社會的其他領域一樣,在科學領域面臨著相當大的歧視。例如,婦女經常被通過以尋求工作機會,並因其工作而拒絕榮譽。[219]婦女在科學領域的成就歸因於其作為勞動者的傳統角色的蔑視國內領域.[220]生活方式選擇在女性參與科學方面起著重要作用;在整個研究生院裡,女研究生對研究職業的興趣大幅下降,而男性同事的興趣保持不變。[221]

學會的社會

科學家在200週年的科學家圖片普魯士科學學院,1900

學會的社會自複興以來,就已經存在科學思想和實驗的溝通和促進。[222]許多科學家屬於一個學識淵博的社會,促進他們各自的科學紀律,職業,或一組相關學科。[223]會員人數可以向所有人開放,需要擁有科學證書,或者由選舉授予。[224]大多數科學社會是非營利組織,許多是專業協會。他們的活動通常包括定期會議為了介紹和討論新的研究結果以及發布或贊助學術期刊在他們的學科中。一些社會充當專業機構,根據公共利益或會員的集體利益來規範其成員的活動。

科學的專業化始於19世紀,部分是通過創建民族傑出的科學院例如意大利語Accademia dei Lincei1603年,[225]英國人皇家社會1660年,[226]法國科學學院1666年,[227]美國人國家科學院1863年,[228]德國人Kaiser Wilhelm學會1911年[229]中國科學院1949年。[230]國際科學組織,例如國際科學委員會,專門國際合作用於科學發展。[231]

獎項

Gold medal with portrait of Alfred Nobel
諾貝爾獎獎章,最著名的科學獎之一

科學獎通常是給對紀律做出重大貢獻的個人或組織的。它們通常由著名的機構給予,因此對於接受他們的科學家來說,這是一個巨大的榮譽。由於早期文藝復興時期,科學家經常被授予獎牌,金錢和頭銜。這諾貝爾獎,這是一項享有盛譽的獎項,每年授予那些在該領域取得科學進步的人藥物物理化學, 和經濟學.[232]

社會

資金和政策

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NASA的預算作為百分比美國聯邦預算,1966年達到4.4%的峰值,自從

科學研究經常被資助通過評估潛在研究項目的競爭過程,只有最有希望的獲得資金。由政府,公司或基金會運行的此類過程分配稀缺資金。大多數研究資金總數發達國家在1.5%至3%之間GDP.[233]在裡面經合組織,大約三分之二研究與開發在科學和技術領域,行業進行了,分別為20%和10%大學和政府。政府在某些行業的資金比例較高,它主導了社會科學的研究和人文科學。在較少開發的國家中,政府為其基礎科學研究提供了大部分資金。[234]

許多政府都有專門的機構來支持科學研究,例如國家科學基金會在裡面美國[235]國家科學技術研究委員會在阿根廷,[236]聯邦科學和工業研究組織在澳大利亞,[237]國家科學研究中心在法國,[238]馬克斯·普朗克學會在德國,[239]國家研究委員會在西班牙。[240]在商業研究和開發中,除了最面向研究的公司以外,所有其他公司都更加集中於近期商業化的可能性,而不是由好奇心驅動的研究。

科學政策關注影響科學企業行為的政策,包括研究資金,通常是為了實現其他國家政策目標,例如促進商業產品開發,武器開發,醫療保健和環境監測的技術創新。科學政策有時是指將科學知識和共識應用於公共政策的製定的行為。根據公共政策關注其公民的福祉,科學政策的目標是考慮科學技術如何最好地為公眾服務。公共政策可以直接影響資本設備和工業研究的智力基礎設施,通過向資助研究的組織提供稅收優惠。[188]

教育和意識

科學教育對公眾來說,包括科學內容,科學方法和一些方面的工作教學法。隨著學生進入更高的階段正規教育,課程變得更加深入。通常包含在課程儘管最近有社會和應用科學包括自然和正式的科學,儘管最近還有一些運動。

媒體面部壓力可以阻止他們準確地描繪出在整個科學界的信譽方面的競爭性科學主張。確定重量在科學辯論可能需要有關此事的大量專業知識。[241]很少有記者擁有真正的科學知識,甚至擊敗記者誰了解某些科學問題的人可能對突然被要求涵蓋的其他科學問題一無所知。[242][243]

科學雜誌新科學家科學與vie, 和科學美國人滿足更廣泛的讀者的需求,並提供有關流行研究領域的非技術摘要,包括在某些研究領域的顯著發現和進步。科學書籍吸引更多人的興趣。科幻小說流派,主要是投機小說,可以將科學的思想和方法傳遞給公眾。最近努力加強或發展科學與非科學學科之間的聯繫,例如文學或更具體地說,詩歌,包括創意寫作科學通過皇家文學基金.[244]

政治

政府商業, 或者倡導團體眾所周知,使用法律或經濟壓力來影響科學研究。這包括提出發現,傳播,報告或解釋主觀。許多因素可以充當科學政治化反知識主義,對宗教信仰的威脅感以及對商業利益的恐懼。[246]當科學信息以強調與科學證據相關的不確定性的方式呈現時,通常會完成科學的政治化。[247]諸如轉移對話,未能承認事實和利用疑問等策略科學共識被用來吸引對科學證據破壞的觀點的更多關注。[248]涉及科學政治化的問題的例子包括全球變暖的爭議農藥的健康影響, 和煙草的健康影響.[248][249]

也可以看看

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