History of science

Original article: w:History of science

For the academic discipline, see History of science and technology. For the academic journal, see History of Science (journal).

"New science" redirects here. For the treatise about history, see The New Science.

과학의 역사(history of science)는 고대부터 현재까지 과학(science)의 발전을 다룹니다. 그것은 과학의 세 가지 주요 분야: 자연(natural), 사회(social), 및 형식(formal)을 모두 포함합니다.

과학의 가장 초기 뿌리는 기원전 3000년에서 1200년 사이의 고대 이집트(Ancient Egypt)와 메소포타미아(Mesopotamia)로 추적될 수 있습니다. 수학(mathematics), 천문학(astronomy), 및 의학(medicine)에 대한 그것들의 공헌은 고전 유물(classical antiquity)의 그리스 자연 철학(natural philosophy)에 들어가고 형성했으며, 이로써 자연적 원인에 기초한 물리적 세계(physical world)에서 사건의 설명을 제공하려는 형식적인 시도가 이루어졌습니다. 서로마제국의 멸망 후에, 중세(Middle Ages) 초기 (400에서 1000년) 동안 라틴어를 사용하는 서유럽(Western Europe)에서 그리스 세계관의 지식이 약화되었지만, 그리스어를 사용하는 동로마 (또는 비잔틴) 제국에서 계속 번성했습니다. 그리스어 텍스트 번역에 의해 도움을 받아, 헬레니즘 세계관은 보존되고 이슬람 황금 시대(Islamic Golden Age) 동안 아랍어를 사용하는 이슬람 세계(Muslim world)에 흡수되었습니다. 10세기부터 13세기까지 그리스 업적의 회복과 동화 및 서유럽으로 이슬람의 탐구는 서구에서 자연 철학(natural philosophy)의 학습을 되살렸습니다.

자연 철학은 16세기에서 17세기 유럽에서 과학 혁명(Scientific Revolution) 동안, 새로운 아이디어와 발견이 이전의 그리스 개념과 전통에서 벗어남에 따라 변형되었습니다. 과학의 지식이 새롭게 정의된 과학적 방법(scientific method)을 기반으로 했기 때문에, 등장했었던 새로운 과학은 그것의 세계관에서 보다 기계론적(mechanistic)이고, 수학과 보다 통합되었으며, 보다 신뢰할 수 있고 개방적이었습니다. 다음 세기에 더 많은 "혁명"이 곧 뒤따랐습니다. 18세기의 화학 혁명(chemical revolution)은, 예를 들어, 화학(chemistry)에 대해 새로운 정량적 방법과 측정을 도입했습니다. 19세기에서, 에너지 보존(conservation of energy), 지구의 나이, 및 진화(evolution)에 관한 새로운 관점이 주목을 받았습니다. 그리고 20세기에서, 유전학(genetics)과 물리학(physics)에서 새로운 발견은 분자 생물학(molecular biology) 및 입자 물리학(particle physics)과 같은 새로운 하위 분야의 토대를 마련했습니다. 더욱이, 산업과 군사에 대한 관심과 새로운 연구 노력의 복잡성 증가로 인해 특히 2차 세계 대전 이후 "거대 과학(big science)" 시대가 곧 도래했습니다.

Approaches to history of science

Main article: Historiography of science

과학의 역사 (및 함축적으로 과학 자체의 정의)의 본질은 논쟁의 주제입니다. 과학의 역사는 종종 진보의 선형적인 이야기로 여겨지지만 역사가들은 그 이야기가 더 복잡하다는 것을 보여주어 왔습니다. 과학은 인간의 활동이고, 과학적 공헌은 다양한 배경과 문화를 가진 사람들에 의해 만들어져 왔습니다. 과학은 점점 더 교류, 갈등, 및 협력의 전체 세계 역사의 일부로 고려됩니다.

과학과 종교의 관계(relationship between science and religion)는 다른 것들 중에서 "갈등", "조화", "복잡성", 및 "상호 독립"이라는 측면에서 특징 지어졌 왔습니다. 17세기 초의 갈릴레오 사건(Galileo affair)과 같은 유럽에서 사건은 과학 혁명과 계몽주의 시대(Age of Enlightenment)와 관련되어 존 윌리엄 드레이퍼(John William Draper)와 같은 학자들이 갈등 논문(conflict thesis)를 상정하게 했으며 (c. 1874), 종교와 과학이 역사를 통틀어 방법론적으로, 사실적으로, 및 정치적으로 갈등을 겪어 왔다고 제안합니다. 그 이후로 갈등 논문은 대다수의 현대 과학자들과 역사가들 사이에서 호의를 잃어 왔습니다. 어쨌든, Richard Dawkins, Lawrence Krauss, Peter Atkins, 및 Donald Prothero와 같은 일부 현대 철학자와 과학자들은 여전히 ​​이 논문을 지지합니다.

역사가들은 자연에 대한 주장이 합의되기 위해서는 신뢰가 필요하다고 강조해 왔습니다. 이러한 관점에서, 왕립 학회(Royal Society)의 설립과 - 회원들의 증언으로 신뢰할 수 있는 - 실험 규범은 과학의 역사 편찬(historiography)에서 중요한 장(important chapter)이 되어 왔습니다. 현대 역사에서 많은 사람들 (전형적으로 여성과 유색 인종)은 엘리트 과학 공동체에서 배제되었고 과학에 의해 열등한 것으로 특징(characterised by science as inferior)지어졌습니다. 1980년대와 1990년대의 역사가들은 참여에 대한 구조적 장벽을 설명하고 간과된 개인의 기여를 회복하기 시작했습니다. 역사가들은 역시 현장 조사와 견본 수집, 서신, 그림, 기록-보관, 및 실험실과 현장 장비의 사용과 같은 과학의 일상적인 관행을 조사해 왔습니다.

Prehistoric times

Further information: History of science in early cultures, Protoscience, and Alchemy

선사(prehistoric) 시대에서, 지식과 기술이 구전(oral tradition)으로 세대에서 세대로 전해졌습니다. 예를 들어, 농업에 대해 옥수수(maize)의 작물화는 쓰기 시스템(writing system)의 발달 전에 약 9,000년 전 멕시코 남부에서 시작되어 왔습니다. 유사하게, 고고학적(archaeological) 증거는 문해-이전 사회에서 천문학(astronomical) 지식의 발전을 나타냅니다.

문해-이전 사회의 구전 전통은 여러 특징을 가지며, 그 중 첫 번째는 그것의 유동성이었습니다. 새로운 정보는 지속적으로 흡수되고 새로운 상황이나 지역사회의 필요에 맞게 조정되었습니다. 기록 보관소나 보고서는 없었습니다. 이러한 유동성은 현 상황을 설명하고 정당화해야 하는 실질적인 필요성과 밀접한 관련이 있습니다. 또 다른 특징은 우주를 잠재적인 지하 세계가 있는 하늘과 땅으로만 묘사하는 경향이었습니다. 그들은 역시 원인을 시작으로 식별하는 경향이 있어, 설명과 함께 역사적 기원을 제공했습니다. 역시 치유, 신성한 또는 악마적인 질병 원인에 대한 지식, 및 더 극단적인 경우에서, 엑소시즘, 점술, 노래, 및 주문과 같은 의식을 위해 "medicine man" 또는 "wise woman"에 대한 의존이 있었습니다. 마지막으로, 현대에는 그럴듯하지 않은 것으로 여길 수 있는 설명을 의심의 여지없이 받아들이면서 동시에 그러한 믿을 수 없는 행동이 문제를 일으킬 수 있음을 인식하지 못하는 경향이 있었습니다.

쓰기의 발달은 인류에게 훨씬 더 정확하게 세대에 걸쳐 지식을 저장하고 전달하는 것을 활성화했습니다. 그것의 발명은 고대 철학과 후기 과학의 발전을 위한 전제 조건이었습니다. 더욱이, 고대에 철학과 과학이 어느 정도 번성했는지는 쓰기 시스템 (예를 들어, 알파벳의 사용)의 효율성에 달려 있었습니다.

Earliest roots

과학의 가장 초기의 뿌리는 기원전 약 3000년에서 1200년 사이의 고대 이집트와 메소포타미아로 추적될 수 있습니다.

Ancient Egypt

Further information: Egyptian astronomy, Egyptian mathematics, and Egyptian medicine

Number system and geometry

기원전 약 3000년부터 시작하여, 고대 이집트인들은 십진수로 된 번호-매기는 시스템을 개발했고 기하학에 대한 그들의 지식을 측량사와 건축업자의 문제와 같은 실용적인 문제를 해결하는 것으로 향했습니다. 그들은 심지어 12개월, 각 30일, 및 연말에는 5일을 포함하는 공식 달력을 개발했습니다. 기하학(geometry)의 그들의 발전은 나일 강(Nile river)에 의해 매년 범람된 농지의 레이아웃과 소유권을 보존하기 위한 측량(surveying)의 필수적인 파생물이었습니다. 3-4-5 직각 삼각형(right triangle)과 기타 기하학(geometry) 규칙은 이집트의 직선 구조, 기둥과 상인방 건축을 만들기 위해 사용되었습니다.

Disease and healing

The Ebers Papyrus (c. 1550 BC) from ancient Egypt

이집트는 역시 지중해(Mediterranean)의 많은 지역에 대한 연금술(alchemy) 연구의 중심이었습니다. 기원전 2500–1200년에 작성된 의학적 파피루스(medical papyri)에 근거하여, 고대 이집트인들은 질병이 주로 악령이나 영에 의한 신체의 침입으로 인해 발생한다고 믿었습니다. 따라서, 약(medicine)을 사용하는 것 외에도, 그들의 치유 요법에는 기도(prayer), 주문(incantation), 및 의식을 포함했습니다. 기원전 1600년경에 기록된 에버스 파피루스(Ebers Papyrus)에는 눈, 입, 피부, 내장 기관, 및 사지와 관련된 질병뿐만 아니라 농양, 상처, 화상, 궤양, 부은 땀샘, 종양, 두통, 심지어는 구취와 관련된 질병 치료를 위한 의학적 처리법을 포함하고 있습니다. 거의 같은 시기에 쓰인 에드윈 스미스 파피루스(Edwin Smith papyrus)에는 상처, 골절, 탈구 치료를 위한 수술 매뉴얼을 포함하고 있습니다. 이집트인들은 약의 효과가 적절한 의식에 따른 준비와 관리에 달려 있다고 믿었습니다. 예를 들어, 의학 역사가들은 고대 이집트의 약리학이 대체로 효과가 없었다고 생각합니다. 에버스와 에드윈 스미스 파피루스는 모두 검사, 진단, 치료 및 예후와 같은 구성 요소를 질병 치료에 적용했으며, 과학의 기본 경험적 방법(empirical method)과 매우 유사하고, G.E.R. Lloyd에 따르면, 이 방법론의 발전에 중요한 역할을 했습니다.

Calendar

고대 이집트인들은 심지어 12개월, 각각 30일, 및 연말에 5일을 포함하는 공식 달력을 개발했습니다. 바빌로니아의 달력이나 당시 그리스의 도시-국가에서 사용되던 달력과 달리, 공식 이집트 달력은 달과 태양 주기를 고려하지 않고 고정되어 훨씬 간단했습니다.

Mesopotamia

Further information: Babylonian astronomy, Babylonian mathematics, and Babylonian medicine

Clay models of animal livers dating between the nineteenth and eighteenth centuries BCE, found in the royal palace at Mari in what is now Syria

고대 메소포타미아인은 점토, 모래, 금속 광석, 역청(bitumen), 돌, 및 기타 천연 재료의 화학적 속성(chemical properties)에 대한 광범위한 지식을 가지고 있었고, 이 지식을 도기(pottery), 파이앙스(faience), 유리, 비누, 금속, 석회 석고(lime plaster), 및 방수에 실제적으로 적용했습니다. 야금술(Metallurgy)은 금속의 속성에 대한 지식을 요구했습니다. 그럼에도 불구하고, 메소포타미아인들은 단순한 정보 수집을 위한 자연 세계에 대한 정보 수집에는 거의 관심이 없었고 신들이 우주(universe)를 명령한 방식을 연구하는 데 훨씬 더 관심이 있었던 것 같습니다. 비-인간 유기체의 생물학은 일반적으로 주류 학문 분야의 맥락에서만 쓰였습니다. 동물 생리학(Animal physiology)은 점(divination)을 목적으로 광범위하게 연구되었습니다; haruspicy에서 중요한 기관으로 여겨졌던 간(liver)의 해부학은 특히 집중적으로 연구되었습니다. 동물 행동(Animal behavior)도 점술 목적으로 연구되었습니다. 동물의 훈련과 길들이기에 관한 대부분의 정보는 기록되지 않은 채 구두로 전달되었을 것이지만, 말 훈련에 관한 한 문헌은 살아남았습니다.

Mesopotamian medicine

고대 메소포타미아인들은 "합리적 과학"과 마법(magic)을 구분하지 않았습니다. 사람이 아프게 되었을 때, 의사는 낭독되는 마법의 공식과 마찬가지로 약을 처방했습니다. 최초의 의료 처방은 Ur의 제3왕조 (c. 2112 BC – c. 2004 BC) 동안 수메르어(Sumerian)로 나타납니다. 어쨌든, 가장 광범위한 바빌로니아 의학 문헌은 바빌론 왕 아다드-아플라-이디나(Adad-apla-iddina) (기원전 1069–1046년)의 통치 기간에 ummânū 또는 보르시파(Borsippa)의 수석 학자의 에사길-킨-아플리에 의해 쓰인 Diagnostic Handbook입니다. 동 셈족(East Semitic) 문화에서, 주요 의약 권위자는 āšipu로 알려진 일종의 엑소시스트-치료사였습니다. 직업은 일반적으로 아버지에서 아들로 전승되었고 매우 높은 평가를 받았습니다. 덜 자주 의존되는 또 다른 종류의 치료사는 asu로 알려져 있으며, 현대 내과-의사에 더 가깝고 다양한 허브, 동물성 제품, 및 미네랄과 마찬가지로 물약, 관장제, 및 연고 또는 찜질(poultices)로 구성된 민간 요법(folk remedies)을 주로 사용하여 신체 증상을 치료했습니다. 남성이든 여성이든 이들 내과-의사들은 상처를 입히고, 팔다리를 고정하고, 간단한 수술도 했습니다. 고대 메소포타미아인들도 예방(prophylaxis)을 실천하고 질병의 확산을 방지하기 위한 조치를 취했습니다.

Mathematics

기원전 18세기로 거슬러 올라가는 메소포타미아 설형 문자(cuneiform) 태블릿 플림프턴 322(Plimpton 322)는 고대 메소포타미아 사람들이 알고 있었을 수도 있음을 암시하는 많은 피타고라스 세-쌍(Pythagorean triplets) (3,4,5) (5,12,13) ...를 기록하며, 고대 메소포타미아인들이 피타고라스보다 천 년 전에 피타고라스 정리(Pythagorean theorem)를 알고 있었을 수도 있음을 암시합니다.

Astronomy and celestial divination

Star list with distance information, Uruk (Iraq), 320-150 BCE, the list gives each constellation, the number of stars and the distance information to the next constellation in ells

바빌론 천문학(Babylonian astronomy)에서, 별, 행성, 및 달의 움직임에 대한 기록은 서기관이 만든 수천 개의 점토판에 남아 있습니다. 심지어 오늘날에도, 메소포타미아의 원시 과학자들에 의해 식별된 천문학적 기간은 여전히 ​​태양 년과 음력 달과 같은 서양 달력에서 널리 사용됩니다. 이들 데이터를 사용하여, 그들은 일년 동안 변화하는 일광의 길이를 계산하고 달과 태양과 달의 행성과 일식의 출현과 소멸을 예측하는 산술 방법을 개발했습니다. 칼데아(Chaldean)의 천문학자이자 수학자인 키디누(Kidinnu)의 이름과 같이 소수의 천문학자의 이름만이 알려져 있습니다. 태양 년에 대한 키디누의 값은 오늘날의 달력에 대해 사용 중에 있습니다. 바빌로니아 천문학은 "천문 현상에 대한 세련된 수학적 설명을 제공하려는 최초의 매우 성공적인 시도"였습니다. 역사가 A. Aaboe에 따르면, "헬레니즘 세계, 인도, 이슬람교, 및 서구의 과학 천문학의 모든 후속 변종은—정확한 과학에 대한 모든 후속 노력은 아니지만—결정적이고 근본적인 방법에서 바빌로니아 천문학에 의존합니다."

바빌로니아인들(Babylonians)과 다른 근동(Near Eastern) 문화들에게, 신의 메시지나 징조는 능숙한 사람들이 해독하고 해석할 수 있는 모든 자연 현상에 숨겨져 있었습니다. 따라서, 신은 모든 지상 물체 (예를 들어, 동물의 내장, 꿈, 기형 출생, 또는 심지어 사람에게 소변을 보는 개의 색깔)와 천체 현상을 통해 말할 수 있다고 믿었습니다. 게다가 바빌론의 점성술은 바빌론의 천문학과 떼려야 뗄 수 없는 관계였습니다.

Separate developments

메소포타미아의 수학적 성취는 인도의 수학 발전에 어느 정도 영향을 미쳤고, 인도와 중국 사이에 양방향의 수학적 아이디어의 전달이 확인되었습니다. 그럼에도 불구하고, 인도, 특히 중국의 수학적, 과학적 업적은 유럽의 업적과 거의 독립적으로 발생했고 이들 두 문명이 전-현대 시대에 유럽의 과학 발전에 미친 초기 영향은 간접적이었으며, 메소포타미아와 나중에 이슬람 세계가 중개자 역할을 했음을 확인했습니다. 인도, 중국, 및 더 큰 아시아 지역 전반에 과학 혁명(Scientific Revolution)을 촉발한 현대 과학이 도래한 것은 16세기에서 17세기 동안 그 지역의 식물지(flora)와 동물군(fauna) 연구에 관심을 가진 예수회 선교사들의 과학 활동으로 추적될 수 있습니다.

India

Further information: History of science and technology in the Indian subcontinent

Ancient India was an early leader in metallurgy, as evidenced by the wrought-iron Pillar of Delhi.

Indian astronomy and mathematics

인도 아대륙에서 수학적 지식의 최초의 흔적은 인더스 계곡 문명(Indus Valley Civilization) (c. 4th 천년기 BCE ~ c. 3rd 천년기)과 함께 나타납니다. 이 문명의 사람들은 크기가 4:2:1의 비율로 벽돌 구조의 안정성에 유리한 것으로 여겨지는 벽돌을 만들었습니다. 그들은 역시 길이 측정을 높은 정확도로 표준화하기 위해 노력했습니다. 그들은 그것의 길이의 단위 (근사적으로 1.32인치 또는 3.4 센티미터)가 십 등분으로 나뉘었던 자—Mohenjo-daro 자—를 설계했습니다. 고대 Mohenjo-daro에서 제조된 벽돌은 종종 이 길이 단위의 정수 배수인 치수를 가졌습니다.

인도의 천문학자이자 수학자 아리아바타(Aryabhata) (476–550)는 그의 Aryabhatiya (499)에서 삼각법(trigonometry)에서 사인(sine) 함수를 소개했습니다. 기원후 628년에, 브라마굽타(Brahmagupta)는 중력(gravity)이 끌어당기는 힘이라고 제안했습니다. 그는 역시 현재 전 세계적으로 보편적으로 사용되는 힌두–아라비아 숫자-표시 시스템(Hindu–Arabic numeral system)과 함께 자리 표시자와 십진 자릿수(decimal digit) 둘 다에 영(zero)을 사용하는 방법을 명쾌하게 설명했습니다. 두 천문학자의 텍스트의 아랍어 번역은 곧 이슬람 세계에서 사용 가능하게 되었으며, 9세기까지 이슬람 세계에 아라비아 숫자-표시(Arabic numerals)가 될 것을 도입했습니다. 14–16세기 동안. 천문학과 수학의 케랄라 학교(Kerala school of astronomy and mathematics)는 삼각법과 해석학과 같은 분야를 포함하여 천문학과 특히 수학에서 상당한 발전을 이루었습니다. 특히, 산가마그라마의 마드하바(Madhava of Sangamagrama)는 "수학적 해석학(mathematical analysis)의 창시자"로 여겨집니다.

탄트라상그라하(Tantrasangraha) 논문에서, 닐라칸타 소마야지(Nilakantha Somayaji)는 내부 행성, 수성과 금성에 대해 Aryabhatan 모델을 업데이트했고 이들 행성의 중심에 대해 그가 지정한 방정식은 17세기에서 요하네스 케플러(Johannes Kepler) 시대까지 유럽이나 이슬람 천문학에서 방정식보다 더 정확했습니다.

천문학 개념에 대한 최초의 텍스트 언급은 인도의 종교 문헌, 베다(Vedas)에서 나옵니다. Sarma (2008)에 따르면: "우리는 리그베다(Rigveda)에서 무존재로부터의 우주의 기원, 우주의 구성, 자급자족하는 구형의 지구(spherical self-supporting earth), 및 360일을 30일씩 12등분하여 주기적인 인터칼라리 월을 갖는 연도에 대한 지적인 추측을 발견할 수 있습니다." 12세기에 바스카라 1세(Bhāskara)에 의해 쓰인 Siddhanta Shiromani의 처음 12장은 다음과 같은 주제를 다룹니다: 행성의 평균 경도; 행성의 실제 경도; 일교차의 세 가지 문제; syzygies; 월식; 일식; 행성의 위도; 일출과 일몰; 달의 초승달 모양; 서로 행성의 결합; 고정 별과 행성의 결합; 및 태양과 달의 파타스를 다룹니다. 두 번째 부분의 13개 장은 구의 본성과 이를 기반으로 하는 중요한 천문학과 삼각법 계산을 다룹니다.

Grammar

최초의 언어 활동 중 일부는 철기 시대 인도(Iron Age India) (기원전 1 천년기)에서 베다(Vedic) 텍스트의 정확한 암송과 해석의 목적에 대해 산스크리트어(Sanskrit) 분석과 함께 찾아질 수 있습니다. 산스크리트어의 가장 유명한 문법학자는 Pāṇini (기원전 약 520–460)로, 그의 문법은 산스크리트어에 대한 4,000개에 가까운 규칙을 공식화했습니다. 그의 분석적 접근에는 음소(phoneme), 형태소(morpheme), 및 어근(root)의 개념이 내재되어 있습니다. 서력 기원의 초기 세기에 작성된 톨카피얌(Tolkāppiyam) 텍스트는 맞춤법, 음운론, 어원학, 형태론, 의미론, 운율, 언어에서 문장 구조와 문맥의 중요성에 대한 경전을 포함하는 타밀어 문법에 대한 포괄적인 텍스트입니다.

Medicine

현재 파키스탄에 있는 신석기 시대(Neolithic) 묘지의 발견은 초기 농경 문화에서 원시-치과의학의 증거를 보여줍니다. Suśruta의 고대 텍스트 Suśrutasamhitā는 코 성형술(rhinoplasty), 찢어진 귓불의 치료, 회음부 쇄석술(lithotomy), 백내장 수술, 및 기타 여러 절제술과 기타 외과적 절차를 포함하여 다양한 형태의 수술에 대한 절차를 설명합니다.

Politics and state

Kautilya와 전통적으로 Chāṇakya (기원전 약 350–283)와 동일시되는 Viṣhṇugupta에 의한 국정(statecraft), 경제(economic) 정책, 및 군사 전략(military strategy)에 관한 고대 인도 논문에서, 사람들, 왕, 국가, 정부 감독관, 신하, 적, 침략자, 및 기업의 행동과 관계가 분석되었고 문서화되었습니다. Roger Boesche는 Arthaśāstra를 "정치적 현실주의의 책, 정치 세계가 어떻게 작동하는지 분석하고 어떻게 작동해야 하는지에 대해서는 자주 언급하지 않는 책, 왕이 국가와 공동 선을 보존하기 위해 수행해야 하는 계산적이고 때로는 잔인한 조치를 자주 공개하는 책"으로 설명합니다.

China

Further information: History of science and technology in China, List of Chinese discoveries, Chinese mathematics, and List of Chinese inventions

Lui Hui's Survey of sea island

Chinese mathematics

최초로부터 중국인은 계산을 위해 세는 판에 위치적 십진 시스템을 사용했습니다. 10을 표현하기 위해, 단일 막대는 오른쪽에서 두 번째 상자에 넣어집니다. 구어체는 영어와 유사한 시스템을 사용합니다: 예를 들어, 사천 이백 칠. 기호가 영에 대해 사용되지 않았습니다. 기원전 1세기까지, 음수와 십진 분수가 사용되었고 The Nine Chapters on the Mathematical Art는 호너의 방법(Horner's method)과 선형 방정식 풀기와 피타고라스의 정리(Pythagoras' theorem)에 의해 고차 근을 추출하는 방법을 포함하고 있었습니다. 삼차 방정식은 당나라(Tang dynasty)에서 풀렸었고 사차 이상의 방정식의 해는 기원후 1245년에 Ch'in Chiu-shao에 의한 인쇄물에서 나타납니다. 이항 계수에 대한 파스칼의 삼각형(Pascal's triangle)은 1100년경 Jia Xian에 의해 설명되었습니다.

비록 기하학의 공리화에 대한 첫 번째 시도가 기원전 330년에 묵가 법규(Mohist canon)에 나타나지만, Liu Hui는 기원후 3세기에 기하학에서 대수적 방법을 개발했고 파이를 5개의 유효 숫자로 계산했습니다. 480년에, Zu Chongzhi는 1200년 동안 가장 정확한 값으로 유지했었던 비율 ${\tfrac {355}{113}}$을 발견함으로써 이를 개선했습니다.

Astronomical observations

One of the star maps from Su Song's Xin Yi Xiang Fa Yao published in 1092, featuring a cylindrical projection similar to Mercator, and the corrected position of the pole star thanks to Shen Kuo's astronomical observations.

중국에서 천문 관측은 임의의 문명에서 가장 긴 연속 결과를 구성하고 흑점 (기원전 364년에서 112개 기록), 초신성 (1054년), 월식과 일식의 기록을 포함합니다. 12세기에 이르러, 그들은 일식을 합리적으로 정확하게 예측할 수 있었지만, 명나라 시대에 이에 대한 지식이 없어져, 1601년 예수회 마테오 리치(Matteo Ricci)가 그의 예언으로 많은 호의를 얻었습니다. 635년까지 중국 천문학자들은 혜성의 꼬리는 항상 태양에서 멀어진다는 것을 관찰했습니다.

고대부터 중국인은 하늘을 묘사하기 위해 적도 시스템을 사용했고 940년에서 별 지도는 원통형 (메르카토르(Mercator)) 투영법을 사용하여 그려졌습니다. 혼천 구체(armillary sphere)의 사용은 기원전 4세기부터 기록되고 구체는 기원전 52년부터 적도 축에 영구적으로 장착됩니다. 기원후 125년에, 장 형(Zhang Heng)은 물의 힘을 사용하여 구체를 실시간으로 회전시켰습니다. 여기에는 자오선과 황도를 위한 고리가 포함되었습니다. 1270년까지 그들은 아랍 토크툼(torquetum)의 원칙을 통합했습니다.

중국 제국의 송 제국 (960-1279)에서, 중국 학자-관리들은 고대 유물을 발굴, 연구, 및 목록화했습니다.

Inventions

A modern replica of Han dynasty polymath scientist Zhang Heng's seismometer of 132 CE

재난에 더 잘 대비하기 위해, 장 형(Zhang Heng)은 기원후 132년에 지진계(seismometer)를 발명하여 수도 Luoyang에서 당국에 특정 세는-숫자 또는 순서-숫자 방향(cardinal or ordinal direction)으로 표시된 위치에서 지진이 발생했음을 즉시 경고했습니다. 장이 법원에서 북서부에서 지진이 막 발생했다고 말했을 때 수도에서는 흔들림이 느껴지지 않았지만 곧 지진이 실제로 Luoyang에서 북서쪽으로 400에서 500 km (250에서 310 마일)를 강타했다는 메시지가 왔습니다 (현재의 Gansu라는 것에서 메시지를 받습니다). 장은 그의 장치를 '계절풍과 지구의 움직임을 측정하는 도구' (Houfeng didong yi 候风地动仪)라고 불렀는데, 그와 다른 사람들은 지진이 갇힌 공기의 엄청난 압축에 의해 발생했을 가능성이 가장 높다고 생각했기 때문에 그렇게 이름지었습니다.

여러 시대에 걸쳐 초기 중국 분야, 발명, 및 관행에 많은 주목할만한 공헌자가 있습니다. 가장 좋은 예 중 하나는 중세의 송 중국인 Shen Kuo (1031–1095)일 것이며, 그는 항해에 사용되는 자기-침 나침반을 최초로 기술하고, 진북(true north)의 개념을 발견하고, 천문학 해시계(gnomon), 천문 구체(armillary sphere), 시각 관(sight tube), 및 물시계(clepsydra)의 설계를 개선하고, 배를 수리하기 위해 드라이도크(drydocks)를 사용하는 방법을 설명했던 폴리매쓰(polymath)이자 정치가입니다. 토사(silt)의 범람과 Taihang Mountains (태평양에서 수백 마일)에서 해양 화석(marine fossils)의 발견의 자연적 과정을 관찰한 후, Shen Kuo는 토지 형성 이론 또는 지형학(geomorphology)을 고안했습니다. 그는 역시 산시(陝西)성 옌안(Yan'an)에서 지하에서 발견된 석화 대나무(petrified bamboo)를 관찰한 후 시간이 지남에 따라 지역의 점진적인 기후 변화 이론을 채택했습니다. Shen Kuo의 저서가 없었다면, Yu Hao의 건축 작품은 활자 인쇄의 발명가, Bi Sheng (990–1051)와 함께 거의 알려지지 않았을 것입니다. Shen의 동시대인 Su Song (1020–1101)은 역시 훌륭한 폴리매쓰이자 천문학자로서 별 지도의 천체 지도책를 작성하고, 식물학(botany), 동물학(zoology), 광물학(mineralogy), 및 야금술(metallurgy)과 관련된 논문을 저술했고, 1088년에 Kaifeng 시에 거대한 천문 시계탑을 세웠습니다. 1088년에. 더할 나이없는 천문 구체(armillary sphere)를 작동하기 위해, 그의 시계탑은 탈진기(escapement) 메커니즘과 세계에서 가장 오래된 것으로 알려진 무한 동력 전달 체인 드라이브(chain drive)의 사용을 특징으로 했습니다.

16세기와 17세기의 예수회 중국 선교회는 "이 고대 문화의 과학적 성취를 이해하는 법을 배웠고 그것들을 유럽에 알렸습니다. 유럽 과학자들은 그들의 서신을 통해 중국 과학과 문화에 대해 처음 알게 되었습니다." 중국 기술과 과학의 역사에 대한 서양 학문적 사고는 Joseph Needham과 Needham Research Institute의 작업으로 활기를 띠었습니다. 영국 학자 Needham에 따르면, 중국의 기술적 성취 중에는 초기 지진(seismological) 탐지기 (2세기에서 Zhang Heng), 수력의 천구 (Zhang Heng), 성냥, 십진 시스템(decimal system)의 독자적인 발명, 드라이 도크, 슬라이딩 캘리퍼스, 더블 액션 피스톤 펌프, 주철, 용광로, 철 쟁기, 다중-튜브 파종기, 외발 손수레, 현수교, 풍구, 회전 팬, 낙하산, 연료로 천연 가스, 양각 부조 지도, 프로펠러, 석궁, 및 논리학, 천문학, 의학과 기타 분야의 공헌에 따라 고체 연료 로켓, 다단 로켓, 말 고리가 있습니다.

어쨌든, 문화적 요인은 이들 중국의 업적을 "현대 과학"으로 발전하지 못하도록 막았습니다. Needham에 따르면, 중국 지식인들이 자연법칙의 개념을 받아들이지 못하게 한 것은 종교적, 철학적 틀이었을 것입니다:

중국인에 대해 자연에서 질서가 없었다는 것이 아니지만, 오히려 합리적 인격적 존재에 의해 제정된 질서가 아니었고, 따라서 합리적 인격적 존재가 그가 이전에 선언한 신성한 법전을 그들의 덜 세속적 언어로 설명할 수 있을 것이라는 확신이 없었습니다. 실제로, 도교인들은 그들이 직관한 우주의 미묘함과 복잡성에 대해 너무 순진한 생각을 경멸했을 것입니다..

Classical antiquity

Further information: History of science in classical antiquity

천문학, 수학, 의학 분야에서 고대 이집트인과 메소포타미아인의 공헌은 고대 시대(classical antiquity)의 그리스의 자연 철학(natural philosophy)을 제시하고 형성했으며, 이를 통해 자연적 원인에 기반한 물리적 세계에서 사건에 대한 설명을 제공하려는 공식적인 시도가 이루어졌습니다. 신뢰할 수 있는 달력을 설정하거나 다양한 질병을 치료하는 방법을 결정하는 것과 같은 그러한 현실적인 목표를 위한 문의도 있었습니다. 최초의 과학자(scientists)로 여겨지는 고대 사람들은 스스로를 자연 철학자, 숙련된 직업의 종사자 (예를 들어, 의사(physicians)), 또는 종교 전통(religious tradition)의 추종자 (예를 들어, 사원 치료사(temple healers))로 생각해 왔을 수 있습니다.

Pre-socratics

소크라테스-이전(pre-Socratics) 시대로 알려진 최초의 그리스 철학자들은 그들의 이웃의 신화에서 발견되는 질문에 대해 경쟁적인 답변을 제공했습니다: "우리가 살고 있는 질서있는 코스모스(cosmos)는 어떻게 생겨났습니까?" 밀레토스(Miletus)의 소크라테스-이전 철학자 탈레스(Thales) (기원전 640–546년)는 아리스토텔레스와 같은 후기 작가들에 의해 최초의 이오니아 철학자(Ionian philosophers)로 확인되었으며, 자연 현상에 대해 초자연적이지 않은 설명을 추측했습니다. 예를 들어, 그 땅은 물 위에 뜨고 그 지진은 포세이돈 신이 아니라 땅이 떠 있는 물의 동요로 인해 발생합니다. 탈레스의 제자 사모스(Samos)의 피타고라스(Pythagoras)는 수학 자체를 위해 수학을 조사했던 피타고라스 학파(Pythagorean school)를 설립했었고, 지구가 구형이라고 가정한 최초의 사람이었습니다. 루시퍼스(Leucippus) (기원전 5세기)는 원자론(atomism)을 도입했는데, 이는 모든 물질이 원자(atoms)라고 불리는 쪼개지지 않고 불멸의 단위로 구성되어 있다는 이론입니다. 이것은 그의 제자 데모크리토스(Democritus)와 훗날 에피쿠로스(Epicurus)에 의해 크게 확장되었습니다.

Natural philosophy

Plato's Academy. 1st century mosaic from Pompeii

플라톤(Plato)과 아리스토텔레스(Aristotle)는 자연 철학에 대한 최초의 시스템적인 토론을 했으며, 이는 이후의 자연의 조사를 형성하는 데 큰 역할을 했습니다. 연역적 추론(deductive reasoning)의 발전은 나중의 과학적 탐구에 특히 중요하고 유용했습니다. 플라톤은 기원전 387년에 플라톤 아카데미(Platonic Academy)를 설립했으며, 그의 모토는 "기하학에 정통하지 않은 사람은 이곳에 들어오지 못하게 하라(Let none unversed in geometry enter here)"이고, 많은 저명한 철학자들을 배출했습니다. 플라톤의 제자 아리스토텔레스는 경험주의(empiricism)와 보편적 진리는 관찰과 귀납을 통해 도달할 수 있다는 개념을 도입하여 과학적 방법의 토대를 마련했습니다. 아리스토텔레스는 역시 생물학적 인과관계와 생명의 다양성에 초점을 맞춘 자연에서 경험적 성격을 지닌 많은 생물학적 저술(many biological writings)을 남겼습니다. 그는 자연, 특히 레스보스(Lesbos)에서 동식물의 습성과 속성을 셀 수 없이 관찰했으며, 540종 이상의 동물을 분류했었고, 최소 50종을 해부했습니다. 아리스토텔레스의 저술은 이후의 이슬람과 유럽 학문에 심오한 영향을 미쳤지만, 결국 과학 혁명(Scientific Revolution)으로 대체되었습니다.

이 기간의 중요한 유산은 특히 해부학(anatomy), 동물학(zoology), 식물학(botany), 광물학(mineralogy), 지리학(geography), 수학(mathematics)과 천문학(astronomy)에서 사실적 지식의 상당한 발전을 포함했습니다; 특정 과학적 문제, 특히 변화 문제와 그 원인과 관련된 문제의 중요성에 대한 인식; 그리고 자연 현상에 수학을 적용하고 경험적 연구를 수행하는 방법론적 중요성에 대한 인식을 포함했습니다. 헬레니즘 시대(Hellenistic age)에서 학자들은 초기 그리스 사상에서 발전된 원리, 즉 수학의 적용과 신중한 경험적 연구를 과학적 조사에 자주 사용했습니다. 따라서, 고대 그리스와 헬레니즘 철학자, 중세 이슬람 철학자와 과학자, 유럽 르네상스와 계몽중의, 현대의 세속 과학에 이르기까지 끊어지지 않은 분명한 영향력의 선이 이어져 있습니다. 이성과 탐구는 고대 그리스에서 시작되지 않았지만, 소크라테스적 방법은 형태(Forms)의 관념과 함께, 기하학, 논리학(logic), 및 자연 과학에서 큰 발전을 이루었습니다. 스완지 대학(Swansea University)의 이전 고전학(Classics) 교수, 벤자민 패링턴(Benjamin Farrington)에 따르면:

"인간은 아르키메데스(Archimedes)가 평형 법칙을 계산하기 전 수천 년 동안 저울질을 하고 있었습니다; 그들은 관련된 원리에 대해 실용적이고 직관적인 지식을 갖고 있었음에 틀림없습니다. 아르키메데스가 한 것은 이 실제 지식의 이론적 함의를 분류하고 그 결과로 나온 지식 체계를 논리적으로 일관된 체계로 제시하는 것이었습니다.."

그리고 다시 한번:

"놀랍게도 우리는 현대 과학의 문턱에 서 있습니다. 번역의 일부를 통해 발췌문에 현대적인 분위기가 주어졌다고 가정해서는 안 됩니다. 그런 것과는 거리가 멈니다. 이들 저술의 어휘와 그것들의 스타일은 우리 자신의 어휘와 스타일이 파생된 원천이었습니다."

Greek astronomy

Schematic of the Antikythera mechanism (150–100 BCE).

천문학자 사모스의 아리스타르코스(Aristarchus of Samos)는 태양 시스템의 태양 중심 모델을 제안한 최초의 알려진 사람이었고, 지리학자 에라토스테네스(Eratosthenes)는 지구의 둘레를 정확하게 계산했습니다. 히파르코스(Hipparchus) ( 기원전 약 190년 – 약 120년)는 최초의 시스템적인 항성 카탈로그(star catalog)을 작성했습니다. 헬레니즘 천문학과 공학(engineering)의 성취 수준은 행성의 위치를 ​​계산하기 위한 아날로그 컴퓨터, 안티키테라 메커니즘(Antikythera mechanism) (기원전 150–100년)에 의해 인상적으로 나타납니다. 비슷한 복잡성을 지닌 기술적 인공물은 기계 천문 시계(astronomical clocks)가 유럽에 등장한 14세기까지 다시 나타나지 않았습니다.

Hellenistic medicine

의학(medicine)에서, 히포크라테스(Hippocrates) (기원전 약 460년 – 기원전 약 370년)와 그의 추종자들은 많은 질병과 의학적 상태를 최초로 기술했었고 오늘날에도 여전히 관련성이 있고 사용되는 의사를 위한 히포크라테스 선서(Hippocratic Oath)를 개발했습니다. 헤로필로스(Herophilos) (기원전 335–280년)는 인체의 해부에 기초한 그의 결론과 신경계(nervous system)를 설명하기 위한 최초였습니다. 갈렌(Galen) (기원후 129 – 약 200년)은 거의 2천년 동안 다시 시도되지 않은 뇌와 눈 수술(surgeries)을 포함하여 많은 대담한 수술을 수행했습니다.

Greek mathematics

One of the oldest surviving fragments of Euclid's Elements, found at Oxyrhynchus and dated to c. 100 CE.

Archimedes used the method of exhaustion to approximate the value of π.

헬레니즘 이집트(Hellenistic Egypt)에서, 수학자 유클리드(Euclid)는 수학적 엄격함(mathematical rigor)의 토대를 세웠고 지금까지 쓰인 가장 영향력 있는 교과서로 여겨지는 그의 원론(Elements)에서 오늘날에도 여전히 사용되는 정의, 공리, 정리와 증명의 개념을 소개했습니다. 역사상 가장 위대한 수학자 중 한 명으로 여겨지는 아르키메데스(Archimedes)는 소진의 방법(method of exhaustion)을 무한 급수의 합을 갖는 포물선의 호 아래 넓이를 계산하기 위해 사용한 것으로 공인되고, 파이(pi)의 놀라울 정도로 정확한 근사치를 제공했습니다. 그는 역시 물리학에서 유체 정역학(hydrostatics), 정역학(statics), 지레(lever)의 원리에 대한 설명의 기초를 놓은 것으로 알려져 있습니다.

Other developments

테오프라스투스(Theophrastus)는 식물과 동물에 대한 초기 설명 중 일부를 저술했으며, 최초의 분류 체계(taxonomy)를 확립하고 경도(hardness)와 같은 그것들의 속성의 관점에서 광물을 조사했습니다. 대 플리니우스(Pliny the Elder)는 기원후 77년에 자연 세계에서 가장 큰 백과사전(encyclopedias) 중 하나를 제작했었고, 테오프라스투스의 정당한 후계자로 고려되어야 합니다. 예를 들어, 그는 다이아몬드의 팔면체(octahedral) 모양을 정확하게 묘사하고, 다이아몬드 가루는 큰 경도로 기인하여 조각사(engravers)에 의해 다른 보석을 자르고 닦기 위해 사용된다고 언급합니다. 결정(crystal) 모양의 중요성에 대한 그의 인식은 현대 결정학(crystallography)의 선구자이고, 반면에 수많은 다른 광물에 대한 언급은 광물학의 전조가 되었습니다. 그는 역시 다른 광물들이 특징적인 수정 모양을 가지고 있다는 것을 인식하고 있지만, 한 예제에서, 결정 습성(crystal habit)을 보석 세공인(lapidaries)의 작업과 혼동합니다. 그는 역시 호박(amber) 속에 갇힌 곤충이 있는 표본을 보았기 때문에 호박이 소나무에서 나온 화석화된 수지임을 처음으로 인식했습니다.

고고학 분야의 발전은 역사에 뿌리를 두고 있고 각 나라의 과거 영광을 보여주기를 원했던 왕과 왕비와 같이 과거에 관심이 있었던 사람들에게 뿌리를 두고 있습니다. 기원전 5세기 그리스 역사가 헤로도토스(Herodotus)는 과거를 시스템적으로 연구한 최초의 학자이자 아마도 유물을 조사한 최초의 학자일 것입니다.

Greek scholarship under Roman rule

로마 통치 기간 동안, 폴리비우스(Polybius), 리비(Livy), 플루타크(Plutarch)와 같은 유명한 역사가들은 로마 공화국(Roman Republic)의 발흥과 다른 나라들의 조직과 역사를 기록했으며, 줄리어스 시저(Julius Caesar), 키케로 등의 정치가들은 공화국의 정치와 로마 제국과 전쟁의 예를 제시했습니다. 이 시대의 정치학 연구는 역사를 이해, 통치 방법을 이해하고, 정부의 운영을 설명하는 데 중점을 두었습니다.

그리스의 로마 정복(Roman conquest of Greece)은 그리스 지방의 학문과 문화를 감소시키지 않았습니다. 이에 반하여, 로마의 상류층(upper class)에 의한 그리스의 문학, 철학, 정치, 예술에서 업적을 높이 평가한 것은 로마 제국(Roman Empire)의 증가된 번영과 맞물려 있었습니다. 그리스 정착촌은 수세기 동안 이탈리아에 존재했었고 그리스어를 읽고 말할 수 있는 능력은 로마와 같은 이탈리아 도시에서 드문 일이 아니었습니다. 더욱이, 자발적이든 노예로서든 여부에 상관없이 로마에서 그리스 학자들의 정착은 로마인로의 접근을 그리스 문학과 철학 교사들에게 제공했습니다. 반대로, 젊은 로마 학자들도 그리스에서 유학을 하고 로마로 돌아와서, 그리스의 업적을 라틴 지도자들에게 전달할 수 있었습니다. 그리고 몇몇 그리스어 텍스트를 라틴어로 번역했음에도 불구하고, 가장 높은 수준을 갈망했던 로마 학자들은 그리스어를 사용하여 번역했습니다. 로마의 정치가이자 철학자 키케로(Cicero) (기원전 106 – 43년)가 그 대표적인 예입니다. 그는 로마에서 그리스 교사 밑에서 공부하고 그런-다음 아테네와 로도스(Rhodes)에서 공부했습니다. 그는 그리스 철학의 상당 부분을 숙달, 여러 주제에 대한 라틴어 논문을 썼고, 플라톤의 티마이오스(Timaeus)에 대한 그리스어 주석과 지금은 남아 있지 않은 라틴어 번역본을 쓰기까지 했습니다.

초기에, 그리스 지식에서 장학금에 대해 지원은 거의 전적으로 로마 상류층에 의해 자금 지원되었습니다. 유능한 학자가 부유한 가정에 귀속되는 것부터 교육받은 그리스어를 구사하는 노예를 소유하는 것까지 온갖 종류의 협정이 있었습니다. 그 대가로, 가장 높은 수준에서 성공한 학자들은 로마의 후원자들에게 조언이나 지적 교제를 제공하거나 심지어 그들의 도서관을 돌볼 의무가 있었습니다. 덜 운이 좋거나 성취한 사람들은 그들의 자녀들을 가르치거나 하찮은 일을 수행했을 것입니다. 그리스 지식의 세부 수준과 정교함은 그들의 로마 후원자의 관심에 맞게 조정되었습니다. 그것은 (궁정과 정치를 위한) 의학이나 논리와 같이 실용적인 가치가 있지만 그리스 형이상학과 인식론의 미묘한 세부 사항을 배제함으로써 그리스 지식을 대중화하는 것을 의미했습니다. 기본을 넘어, 로마인들은 자연 철학을 소중히 여기지 않았고 여가 시간을 위한 오락으로 여겼습니다.

논평과 백과사전은 그리스 지식이 로마 청중에게 대중화되는 수단이었습니다. 시리아 태생의 그리스 학자 포시도니우스(Posidonius) (기원전 약 135–51년)는 역사, 지리, 도덕 철학, 및 자연 철학에 대한 많은 저서를 남겼습니다. 그는 문법, 수사학, 논리학, 산술, 기하학, 천문학, 음악 이론, 의학, 및 건축의 9가지 예술을 다루는 백과사전 Nine Books of Disciplines을 저술한 마커스 테렌티우스 바로(Marcus Terentius Varro) (기원전 116-27년)와 같은 라틴 작가들에게 큰 영향을 미쳤습니다. Disciplines는 이후의 로마 백과사전의 모델이 되었고 바로의 9가지 교양 과목은 로마 신사에게 적합한 교육으로 여겨졌습니다. 바로의 9개 예술 중 처음 7개는 나중에 중세 학교(medieval schools)의 7개 교양 과목(seven liberal arts)을 정의합니다. 대중화 운동의 정점은 이탈리아 북부 출신, 로마 학자 대 플리니우스(Pliny the Elder) (기원후 23/24–79년)로, 그는 로마의 역사와 문법에 관한 여러 권의 책을 저술했습니다. 그의 가장 유명한 작품은 그의 방대한 자연사(Natural History)였습니다.

기원후 180년에 로마 황제 마르쿠스 아우렐리우스(Marcus Aurelius)의 사망 후, 정치적 불안, 내전, 도시 쇠퇴, 및 다가오는 경제 위기로 인해 로마 제국에서 학문과 배움에 유리한 조건이 뒤집혔습니다. 기원후 250년경에 바바리안(barbarians)은 로마 국경을 공격하고 침략하기 시작했습니다. 이들 결합된 사건은 정치와 경제 상황에서 전반적으로 쇠퇴로 이어졌습니다. 로마 상류 계급의 생활 수준은 심각한 영향을 받았고, 여가를 상실하면서 학문적 추구가 줄어들었습니다. 게다가, 기원후 3세기와 4세기에서, 로마 제국은 행정상으로 그리스 동부와 라틴 서부로 나누어졌습니다. 이들 행정 구역은 두 지역 사이의 지적 접촉을 약화시켰습니다. 결국, 그리스 동부는 비잔틴 제국(Byzantine Empire)이 되면서, 양쪽 모두 각자의 길을 갔습니다. 이 기간 동안 기독교(Christianity)도 꾸준히 확장되었고 곧 라틴 서부에서 교육의 주요 후원자가 되었습니다. 초기에, 기독교 교회는 교묘한 반대자에 대항하여 신앙을 방어하기 위해 기원후 2세기와 3세기에 그리스 철학의 추론 도구 중 일부를 채택했습니다. 그럼에도 불구하고, 그리스 철학은 기독교 신앙의 지도자들과 지지자들로부터 엇갈린 환영을 받았습니다. 터툴리안(Tertullian) (기원후 약 155-이원후 약 230)과 같은 일부는 철학을 이단(heretic)으로 비난하면서 격렬하게 반대했습니다. 히포의 아우구스티누스(Augustine of Hippo) (기원후 354-430년)와 같은 다른 사람들은 양가적이었고 그리스 철학과 과학을 자연 세계를 이해하는 가장 좋은 방법으로 옹호했고 따라서 자연 세계를 종교의 하녀 (또는 하인)로 취급했습니다. 서구에서 교육은 서로마 제국(Western Roman Empire)의 나머지와 함께 게르만 부족의 침략, 내란, 경제 붕괴 등으로 점차 쇠퇴하기 시작했습니다. 고전 전통과의 접촉은 로마 브리튼(Roman Britain)과 북부 갈리아(Gaul)와 같은 특정 지역에서 사라졌지만 로마, 북부 이탈리아, 남부 갈리아, 스페인, 및 북아프리카에서는 계속 존재했습니다.

Middle Ages

중세 시대에, 고전적 배움은 그리스어 (비잔틴 제국), 아랍어 (이슬람 세계), 및 라틴어 (서유럽)의 세 가지 주요 언어 문화와 문명에서 계속되었습니다.

Byzantine Empire

Further information: Byzantine science and List of Byzantine inventions

The frontispiece of the Vienna Dioscurides, which shows a set of seven famous physicians

Preservation of Greek heritage

서로마 제국의 몰락은 400년대에서 서쪽 부분 (또는 라틴 서부)의 고전적 전통의 약화로 이어졌습니다. 대조적으로, 동로마 또는 비잔틴 제국은 바바리안의 공격에 저항하고, 학문을 보존하고 개선했습니다.

비잔틴 제국이 여전히 콘스탄티노플(Constantinople), 알렉산드리아, 및 안티오크와 같은 학습 중심을 보유하고 있었던 반면, 서유럽의 지식은 12세기에서 중세 대학(medieval universities)의 발전까지 수도원(monasteries)에 집중되었습니다. 수도원 학교의 교과 과정에는 사용 가능한 몇 안 되는 고대 문헌과 의학과 시간-기록과 같은 실용적인 주제에 대한 새로운 작업에 대한 연구를 포함하고 있었습니다.

비잔틴 제국의 6세기에서, 밀레투스의 이시도르(Isidore of Miletus)는 아르키메데스의 모든 수학적 기여가 수집되고 연구된 아르키메데스 팔림페스트(Archimedes Palimpsest)에서 아르키메데스의 수학 업적을 편집했습니다.

또 다른 비잔틴 학자, 존 필로포누스(John Philoponus)는 아리스토텔레스의 물리학 가르침에 의문을 제기한 최초의 사람으로, 추진력 이론(theory of impetus)을 도입했습니다. 추진력 이론은 중력에 대항하여 발사체 운동을 설명하기 위해 처음에 제시된 아리스토텔레스 동역학의 보조 또는 이차 이론이었습니다. 그것은 고전 역학에서 관성, 운동량, 및 가속도 개념의 지적 전조였습니다. 존 필로포누스의 연구는 10세기 후 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei)에게 영감을 주었습니다.

샴쌍둥이 분리에 대한 최초의 기록은 900년대 비잔틴 제국(Byzantine Empire)에서 외과의사들이 샴쌍둥이 한 쌍의 시체를 분리하려고 시도했을 때 이루어졌습니다. 결과는 다른 쌍둥이가 3일 동안 살아남았기 때문에 부분적으로 성공했습니다. 다음으로 기록된 샴쌍둥이 분리 사례는 몇 세기 후인 1600년대 독일이었습니다.

Collapse

1453년 콘스탄티노플의 함락(Fall of Constantinople) 동안, 많은 그리스 학자들이 식물학, 의학, 및 동물학의 이해를 포함하여 많은 고전적 학문을 가져왔기 때문에 나중에 공통적으로 "르네상스(Renaissance)"로 알려진 시대에 연료를 공급한 북부 이탈리아로 도피했습니다. 비잔티움은 역시 아리스토텔레스의 물리학에 대한 존 필로포누스의 비판과 디오스코리데스의 연구와 같은 서양의 중요한 정보를 제공했습니다.

Islamic world

Further information: Science in the medieval Islamic world and Timeline of science and engineering in the Islamic world

15th-century manuscript of Avicenna's The Canon of Medicine.

이 시기는 이슬람 황금기 (기원후 8–14세기)로 상업이 번성했고, 중국에서 제지(papermaking)를 수입하는 등 새로운 아이디어와 기술이 등장하여, 원고를 저렴하게 복사할 수 있었습니다.

Translations and Hellenization

그리스 유산이 서아시아로 동쪽으로 전해지는 것은 기원전 335년에 알렉산더 대왕의 아시아 정복에서 시작하여 기원후 7세기 이슬람의 창시(founding of Islam in the 7th century CE)까지 천 년에 걸쳐 느리고 점진적인 과정이었습니다. 7세기 동안 이슬람의 탄생과 확장은 곧 헬레니즘화(Hellenization)로 이어졌습니다. 세계에 대한 그리스 개념(Greek conceptions of the world)에 대한 지식은 8–9세기 동안 전통적인 그리스 텍스트와 일부 시리아(Syriac) 매개 자료를 아랍어(Arabic)로 번역함으로써 도움을 받은 이슬람 신학, 법률, 문화, 및 상업에 보존되고 흡수되었습니다.

Education and scholarly pursuits

Süleymaniye Mosque

마드라사(Madrasas)는 다양한 종교와 과학 연구의 중심지였었고 종교 연구에 기반을 둔 모스크, 외부 방문객을 위한 주택, 및 마지막으로 자연 과학에 중점을 둔 교육 기관과 같은 다양한 기관의 정점이었습니다. 서양 대학과 달리, 마드라사스의 학생들은 아이샤자(Ijazah)라고 불리는 그들의 학업을 마치면 수료증을 발급하는 한 명의 특정 교사로부터 배울 것입니다. 아이샤자는 하나는 기관이 아닌 한 사람이 발급한다는 것이고, 다른 하나는 광범위한 주제에 대한 적절한 지식을 선언하는 개별 학위가 아니지만 오히려 매우 특정한 텍스트 집합을 가르치고 전달할 수 있는 라이센스라는 것 여러 면에서 서양 대학 학위와 다릅니다. 여성은 역시 학생과 교사로서 마드라사에 참석하는 것이 허용되었는데, 이는 1800년대까지 서구의 고등 교육에서는 볼 수 없었던 것입니다. 마드라사는 단순한 학술 중심 이상이었습니다. 예를 들어, 술레이마니예 모스크(Suleymaniye Mosque)는 16세기에 슐레이만 대왕(Suleiman the Magnificent)에 의해 지은 가장 초기의 가장 잘 알려진 마드라사 중 하나입니다. 술레이마니예 모스크는 병원과 의과 대학, 부엌, 및 어린이 학교가 있는 곳일 뿐만 아니라 여행자들을 위한 임시 거처로도 사용되었습니다.

마드라사 (또는 대학)의 고등 교육은 이슬람 법과 종교 과학에 중점을 두었고 학생들은 다른 모든 것에 대해 독학에 참여해야 했습니다. 그리고 때때로 신학적인 반발에도 불구하고, 많은 이슬람 과학 학자들은 비교적 관대한 도시 중심지(예를 들어, 바그다드와 카이로)에서 그들의 연구를 수행할 수 있었고 강력한 후원자들의 보호를 받았습니다. 그들은 역시 통일된 이슬람 국가 내에 정치적 장벽이 없었기 때문에 자유롭게 여행하고 아이디어를 교환할 수 있었습니다. 이 시기 동안 이슬람 과학은 주로 그리스 아이디어를 새로운 문제에 수정, 확장, 표현, 및 적용하는 데 중점을 두었습니다.

Advancements in mathematics

이 기간 동안 이슬람 학자들의 대부분의 업적은 수학에 있었습니다. 아랍 수학(Arabic mathematics)은 그리스와 인도 수학의 직계 후손이었습니다. 예를 들어, 현재 아라비아 숫자-표시(Arabic numerals)로 알려진 것은 원래 인도에서 왔지만, 이슬람 수학자들은 십진 점(decimal point) 표기법의 도입과 같은 숫자 시스템에 몇 가지 주요 개선 사항을 적용했습니다. 무하마드 이븐 무사 알-콰리즈미(Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi) (약. 780–850)와 같은 수학자들은 알고리듬의 개념에 그의 이름을 붙였지만, 대수(algebra)라는 용어는 그의 출판물 중 하나의 제목의 시작, al-jabr에서 파생되었습니다. 이슬람 삼각법은 프톨레마이오스의 알마게스트(Almagest)와 인도 싯단타(Siddhanta)의 작품에서 이어지며, 그것으로부터 그들은 삼각 함수(trigonometric functions)를 추가하고, 테이블을 작성하고, 구와 평면에 삼각법을 적용했습니다. 그들의 공학자, 악기 제작자, 및 측량사 중 많은 사람들이 응용 수학에 관한 책을 기고했습니다. 이슬람 수학자들이 가장 큰 공헌을 한 것은 천문학(astronomy)에서 였습니다. 알-바타니(Al-Battani) (약 858-929년)는 Almagest로 번역된 프톨레마이오스(Ptolemy)의 Hè Megalè Syntaxis (위대한 논문)의 번역에 보존되어 있는 히파르코스(Hipparchus)의 측정을 개선했습니다. 알-바타니는 역시 지구 축의 세차 운동 측정의 정확도를 향상시켰습니다. 알-바타니, Ibn al-Haytham, Averroes, 및 Nasir al-Din al-Tusi, Mo'ayyeduddin Urdi와 Ibn al-Shatir와 같은 Maragha 천문학자(Maragha astronomers)에 의해 프톨레마이오스(Ptolemy)의 지구 중심 모델(geocentric model)이 수정되었습니다.

기하학적 기술을 가진 학자들은 유클리드, 아리스토텔레스, 프톨레마이오스의 빛과 시각에 관한 초기 고전 텍스트를 크게 개선했습니다. 현존하는 가장 초기의 아랍어 논문은 9세기에 Abū Ishāq al-Kindī, Qustā ibn Lūqā, 및 (단편적인 형태에서) Ahmad ibn Isā에 의해 작성되었습니다. 나중에 11세기에서, 수학자이자 천문학자, Ibn al-Haytham (서양에서는 Alhazen으로 알려짐)은 그의 전임자들의 연구에 기초하여 새로운 시각 이론을 종합했습니다. 그의 새로운 이론에는 기하학적 광학의 완전한 시스템을 포함했으며, 이는 그의 Book of Optics에 자세히 설명되어 있습니다. 그의 책은 라틴어로 번역되어 17세기까지 유럽에서 광학 과학의 주요 자료로 활용되었습니다.

Institutionalization of medicine

의학적 과학은 이슬람 세계에서 두드러지게 발전되었습니다. 그리스 의학 이론, 특히 갈렌(Galen)의 의학 이론의 연구는 아랍어로 번역되었고 이슬람 의사들은 고전 의학 지식을 조직, 정교화, 및 보급하기 위한 의학 문서를 쏟아냈습니다. 백내장(cataracts)과 같은 안과 질환의 치료에 포함된 전문 분야와 같은 의학 전문 분야(Medical specialties)가 등장하기 시작했습니다. Ibn Sina (서양에서는 Avicenna로 알려짐, 약. 980–1037년)는 페르시아의 의학 백과사전으로 의학에 대해 광범위하게 저술했으며, 그의 의학에서 가장 주목할만한 두 연구는 Kitāb al-shifāʾ ("치유의 책")과 의학 정경(The Canon of Medicine)이며, 둘 다는 17세기까지 이슬람 세계와 유럽에서 표준 의약 텍스트로 사용되었습니다. 그의 많은 공헌 중에는 전염병의 전염 본성을 발견하고, 임상 약리학을 도입한 것이 있습니다. 의학의 제도화는 이슬람 세계에서 또 다른 중요한 성과였습니다. 비잔티움 제국에서 병자를 위한 기관으로서의 병원이 등장했지만, 모든 사회 계층을 위한 제도화된 의료의 모델은 이슬람 제국에서 광범위했고 도처에 흩어져 있었습니다. 환자를 치료하는 것 외에도, 의사는 견습 의사를 가르치고 글을 쓰고 연구를 수행할 수 있었습니다. Ibn al-Nafis에 의한 인체에서 혈액의 폐 통과를 발견한 것은 병원 환경에서 발생했습니다.

Decline

이슬람 과학은 12–13세기에 유럽에서 르네상스(Renaissance) 이전에 쇠퇴하기 시작했는데, 이는 부분적으로 11–13세기에 스페인의 기독교 재정복(Christian reconquest of Spain)과 동양에서 몽골 정복(Mongol conquests)에 기인합니다. 몽골은 1258년에 아바스 왕조(Abbasid caliphate)의 수도인 바그다드를 약탈했고, 이로써 아바스 제국(Abbasid empire)은 끝이 났습니다. 그럼에도 불구하고, 많은 정복자들이 과학의 후원자가 되었습니다. 예를 들어, 바그다드 포위 공격을 주도한 훌라구 칸(Hulagu Khan)은 마라게 천문대(Maragheh observatory)의 후원자가 되었습니다. 이슬람 천문학은 16세기까지 계속해서 번성했습니다.

Western Europe

Further information: European science in the Middle Ages, Renaissance of the 12th century, Scholasticism, Medieval technology, List of medieval European scientists, and Islamic contributions to Medieval Europe

Statue of Roger Bacon at the Oxford University Museum of Natural History.

11세기까지, 유럽의 대부분은 기독교가 되어 왔습니다; 더 강력한 군주국이 등장했습니다; 국경이 복원되었습니다; 기술 발전과 농업 혁신이 이루어졌으며, 식량 공급과 인구가 증가했습니다. 고대 그리스어 텍스트는 아랍어와 그리스어에서 라틴어로 번역되어 서유럽에서 과학적 토론을 자극했습니다.

고대 유물(classical antiquity)에서, 그리스와 로마의 금기는 해부가 보통 금지되었음을 의미해 왔지만, 중세 시대에서 볼로냐의 의학 교사와 학생들은 인체를 열기 시작했고, Mondino de Luzzi (약 1275-1326)는 인체 해부에 기초한 알려진 최초의 해부학 교과서를 제작했습니다.

Pax Mongolica의 결과로써, Marco Polo와 같은 유럽인들은 점점 더 동쪽으로 모험을 시작했습니다. 폴로와 그의 동료 여행자들에 대한 서면 기록은 다른 서유럽 해양 탐험가들에게 영감을 주어 아시아로 가는 직항로를 찾도록 했고, 이는 궁극적으로 발견의 시대(Age of Discovery)로 이어졌습니다.

Eilmer of Malmesbury (11세기 영국에서 수학을 공부해 왔던 사람)의 초기 비행과 Laskill에서 Cistercian blast furnace의 야금학적(metallurgical) 성취와 같은 기술적인 발전도 이루어졌습니다.

Medieval universities

서유럽의 지적 활성화는 12세기에서 중세 대학(medieval universities)의 탄생과 함께 시작되었습니다. 이들 도시 기관은 수도원(monasteries)을 방문하고, 도서관(libraries)에 문의하고, 다른 동료 학자와 대화를 나눈 학식 있는 수사들(friars)의 비공식 학술 활동에서 성장했습니다. 유명해진 수도사는 제자들의 추종자들을 끌어들여, 학자들의 형제애 (라틴어로 collegium)를 일으켰습니다. collegium는 마을로 여행을 가거나 그들을 호스트하기 위해 수도원을 요청할 수도 있습니다. 어쨌든, collegium 내 학자의 수가 너무 많아지면, 그들은 대신 마을에 정착하기로 결정했습니다. 한 마을에 있는 collegia의 수가 늘어남에 따라, collegia는 왕에게 universitas로 전환할 수 있는 헌장(charter)을 허락해 줄 것을 요청할 수 있습니다. 1088년 볼로냐(Bologna)에 최초의 대학이 설립되었고, 1150년에 파리, 1167년에 옥스포드, 및 1231년에 케임브리지가 뒤를 이었으며, 이 기간 동안 많은 대학이 인가를 받았습니다. 헌장을 수여한다는 것은 중세 대학이 부분적으로 주권을 가지고 지방 당국으로부터 독립적임을 의미했습니다. 그들의 독립성은 그들이 스스로 행동하고 자신의 규칙에 따라 자신의 구성원을 판단하는 것을 허용했습니다. 게다가, 초기 종교 기관으로서, 그들의 교수진과 학생들은 사형 (예를 들어, 교수대)으로부터 보호되었습니다. 그러한 독립성은 관례의 문제였으며, 원칙적으로 각 통치자이 위협을 느끼면 통치자들에 의해 취소될 수 있었습니다. 이들 중세 기관에서 다양한 주제나 주장에 대한 논의는, 아무리 논쟁의 여지가 있더라도, 그러한 논의가 대학의 범위 내에 있고 따라서 해당 기관의 주권의 특권에 의해 보호됨을 선언하기 위해 형식화된 방식으로 이루어졌습니다. 주장은 ex cathedra (문자 그대로 "의자에서", 가르침의 맥락에서 사용됨) 또는 ex hypothesi (가설에 의해)로 설명될 수 있습니다. 이것은 토론이 관련된 사람들이 주장의 진실에 헌신하거나 개종할 것을 요구하지 않는 순전히 지적인 활동으로 제시되었음을 의미했습니다. 학문의 자유(academic freedom) 또는 탐구의 자유와 같은 현대 학문 개념과 관행은 과거에 용인되었던 이러한 중세 특권의 잔재입니다.

이들 중세 교육 기관의 교육 과정은 초급 학생들에게 추론과 학문적 언어 능력을 제공하는 것을 목표로 하는 7가지 교양 과목(seven liberal arts)에 중점을 두었습니다. 학생들은 처음 세 개의 교양 과목 또는 Trivium (문법, 수사학, 및 논리학)으로 시작하여 다음 네 개의 교양 과목 또는 Quadrivium (산술, 기하학, 천문학, 및 음악)으로 공부를 시작합니다. 이러한 요구 사항을 완료하고 baccalaureate (또는 Bachelor of Arts)를 받은 사람들은 변호사에 대해 LLD, 의사에 대해 MD, 또는 신학자에 대해 ThD를 수여하는 상위 교수진 (법률, 의학, 또는 신학)에 합류할 수 있는 선택 사항을 가졌습니다. 낮은 학부 (교양)에 남아 있기로 선택한 학생들은 Magister (또는 Master's) 학위를 취득할 수 있었고 형이상학, ​​윤리학, 및 자연 철학의 세 가지 철학을 공부할 수 있습니다. De Anima (On the Soul)와 같은 아리스토텔레스 작품의 라틴어 번역과 이에 대한 주석은 필독서였습니다. 시간이 지남에 따라, 하위 교수진은 PhD라는 자체 박사 학위를 수여하도록 허용되었습니다. 많은 마스터들이 백과사전을 읽고 그것들을 교과서로 사용했습니다. 그러나 이들 학자들은 당시에는 볼 수 없었던 아리스토텔레스(Aristotle), 유클리드(Euclid), 및 갈렌(Galen)과 같은 고대 그리스 철학자, 수학자, 및 의사의 완전한 원본을 갈망했습니다. 이들 고대 그리스 텍스트는 비잔틴 제국과 이슬람 세계에서 발견되었습니다.

Translations of Greek and Arabic sources

비잔틴 제국, 및 레콘키스타(Reconquista)와 십자군 동안 이슬람 세계와의 접촉을 통해, 라틴 유럽은 아리스토텔레스, 프톨레마이오스, 밀레토스의 이시도르, 존 필로포누스, 자비르 이븐 하얀, al-Khwarizmi, Alhazen, Avicenna, 및 Averroes의 연구를 포함한 과학적인 그리스어와 아랍어 텍스트에 접근할 수 있었습니다. 유럽 ​​학자들은 아랍어에서 라틴어로 12세기 톨레도 번역 학교(Toledo School of Translators)를 후원한 톨레도의 레이몬드(Raymond of Toledo)의 번역 프로그램에 접근할 수 있었습니다. 나중에 Michael Scotus와 같은 번역가는 이 텍스트를 직접 연구하기 위해 아랍어를 배웠습니다. 유럽의 대학들은 이들 텍스트의 번역과 전파를 실질적으로 도왔고 과학 공동체에 필요한 새로운 기반 시설을 시작했습니다. 실제로, 유럽의 대학은 자연계와 자연 연구에 관한 많은 저서를 교과 과정의 중심에 두었고, "중세 대학은 현대 대학보다 과학을 훨씬 더 강조했습니다"라는 결과를 가집니다.

13세기 초에서, 지적으로 중요한 고대 작가들 거의 모두의 주요 저작에 대한 합리적으로 정확한 라틴어 번역이 있어 대학과 수도원을 통해 과학적 아이디어를 건전하게 전달할 수 있었습니다. 그때까지, 이들 텍스트에서 자연 철학은 Robert Grosseteste, Roger Bacon, Albertus Magnus, 및 Duns Scotus와 같은 학자에 의해 확장되기 시작했습니다. 이슬람 세계의 초기 공헌에 의해 영향을 받은 현대 과학 방법의 선구자는 이미 자연을 이해하는 방법으로서 수학에 대한 Grosseteste의 강조와 베이컨이 존경한 경험적 접근, 특히 그의 Opus Majus에서 볼 수 있습니다. 피에르 뒤엠(Pierre Duhem)의 테제는 파리의 주교인 스테판 템피어(Stephen Tempier)의 1277의 정죄(Condemnation of 1277)가 중세 과학의 연구를 진지한 학문으로 이어졌지만, "현대 과학이 1277년에 시작되었다는 그의 견해를 더 이상 이 분야의 누구도 지지하지 않습니다". 어쨌든, 많은 학자들은 중세 중후반에 중요한 과학적 발전이 있었다는 Duhem의 견해에 동의합니다.

Medieval science

14세기 전반부는 아리스토텔레스의 과학 저작물에 대한 스콜라적(scholastic) 주석의 틀 내에서 많은 중요한 과학적 연구를 보았습니다. William of Ockham은 인색(parsimony)의 원칙을 강조했습니다: 자연 철학자는 불필요한 엔터디를 가정해서는 안 되며, 따라서 움직임은 별개의 것이 아니라 움직이는 대상일 뿐이고 대상의 이미지를 눈으로 전달하는 데 매개 "감각적 종"이 필요하지 않습니다. Jean Buridan와 Nicole Oresme와 같은 학자들은 아리스토텔레스의 역학 요소를 재해석하기 시작했습니다. 특히, Buridan은 추진력이 발사체 운동의 원인이라는 이론을 발전시켰으며, 이는 현대적인 관성 개념을 향한 첫걸음이었습니다. 옥스포드 계산기는 운동의 운동학(kinematics)을 수학적으로 분석하기 시작하여, 운동의 원인을 고려하지 않고 이러한 분석을 수행했습니다.

1348년에, 흑사병(Black Death)과 기타 재난으로 철학과 과학 발전이 갑자기 중단되었습니다. 여전히, 고대 문헌의 재발견은 1453년에 콘스탄티노플의 함락(Fall of Constantinople)에 의해 많은 비잔틴 학자들이 서방에서 피난처를 찾았을 때 자극을 받았습니다. 한편, 인쇄술의 도입은 유럽 사회에 지대한 영향을 미쳤습니다. 인쇄된 단어의 보급이 촉진되어 학습이 민주화되었고 대수(algebra)와 같은 아이디어가 더 빠르게 전파될 수 있었습니다. 이들 발전은 과학적 탐구가 흑사병의 시작과 함께 중단되었던 과학 혁명(Scientific Revolution)의 길을 열었습니다.

Renaissance

Further information: Science in the Renaissance, Continuity thesis, Decline of Western alchemy, and Natural magic

Revival of learning

유럽에서 학습의 부흥은 12세기 스콜라주의(Scholasticism)와 함께 시작되었습니다. 북부 르네상스(Northern Renaissance)는 아리스토텔레스의 자연 철학에서 화학과 생물 과학 (식물학, 해부학, 및 의학)으로 초점이 결정적으로 이동함을 보여주었습니다. 따라서 유럽에서 현대 과학은 개신교 종교 개혁(Protestant Reformation)과 가톨릭(Catholic) 반종교 개혁(Counter-Reformation); 크리스토퍼 콜럼버스(Christopher Columbus)에 의한 아메리카 발견; 콘스탄티노플의 몰락(Fall of Constantinople)이라는 대격변의 시기에 재개되었습니다; 그러나 역시 스콜라 시대에 아리스토텔레스의 재발견은 큰 사회적, 정치적 변화를 예고했습니다. 따라서, 마틴 루터(Martin Luther)와 존 칼빈(John Calvin)이 종교 교리에 의문을 제기한 것과 같은 방식으로 과학적 교리에 의문을 제기할 수 있는 적절한 환경이 조성되었습니다. 프톨레마이오스(Ptolemy) (천문학)와 갈렌(Galen) (의학)의 연구는 일상적인 관찰과 항상 일치하지 않는 것으로 밝혀졌습니다. 인간 시체에 대한 Vesalius에 의한 연구는 갈레니즘 해부학적 관점에서 문제를 발견했습니다.

암석에 대한 Theophrastus의 연구, Peri lithōn은 수천 년 동안 권위를 유지했습니다: 화석에 대한 그것의 해석은 과학 혁명이 끝날 때까지 뒤집히지 않았습니다.

이탈리아 르네상스(Italian Renaissance) 시대 동안, Niccolò Machiavelli는 정치 기관(institutions)과 행위자에 대한 직접적인 경험적 관찰(observation)에 대한 현대 정치학의 강조점을 확립했습니다. 나중에, 계몽주의(Enlightenment) 동안 과학적 패러다임의 확장은 정치학에 대한 연구를 규범적 결정을 넘어서서 더욱 발전시켰습니다. 특히 국가의 주제를 연구하기 위한 통계학(statistics)의 연구는 여론조사와 투표에 적용되었습니다.

고고학에서, 15세기와 16세기에는 유물 수집에 관심이 있던 르네상스 유렵의 골동품 수집가(antiquarians)가 등장했습니다.

Scientific Revolution and birth of New Science

Galileo Galilei, father of modern science.

현대 초기는 유럽 르네상스의 꽃으로 여겨집니다. 이전에 가지고 있던 진실에 의문을 제기하고 새로운 답을 찾으려는 의지가 있었고 지금 과학 혁명(Scientific Revolution)으로 알려진 결과적으로 중요한 과학적 발전의 시기를 맞았으며, 그 결과 세계관이 보다 기계론적(mechanistic)이고 수학과 통합되고, 지식이 새롭게 정의된 과학적 방법(scientific method)을 기반으로 하기 때문에 보다 신뢰할 수 있고 개방적인 New Science의 출현으로 이어졌습니다. 과학 혁명은 고대 사상과 고전 물리학 사이의 편리한 경계이고, 전통적으로 대부분의 역사가들이 Andreas Vesalius에 의한 책 De humani corporis fabrica (On the Workings of the Human Body), 및 역시 천문학자 Nicolaus Copernicus에 의한 De Revolutionibus가 처음 인쇄되었을 때 1543년에 시작된 것으로 여겨집니다. 그 기간은 1687년 아이작 뉴턴(Isaac Newton)에 의한 Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica를 출판하면서 절정에 달했으며, 유럽 전역에서 과학 출판물의 전례 없는 성장을 대표합니다.

중요한 과학적 발전이 이 시기에 Galileo Galilei, Edmond Halley, William Harvey, Pierre Fermat, Robert Hooke, Christiaan Huygens, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Marin Mersenne, Gottfried Leibniz, Isaac Newton, 및 Blaise Pascal에 의해 이루어졌습니다. 철학에서, 주요한 공헌은 Francis Bacon, Sir Thomas Browne, René Descartes, Baruch Spinoza, Pierre Gassendi, Robert Boyle, 및 Thomas Hobbes에 의해 만들어졌습니다. Christiaan Huygens는 구심력과 원심력을 유도했고 관찰할 수 없는 물리적 현상을 설명하기 위해 수학적 탐구를 처음으로 옮겼습니다. 윌리엄 길버트(William Gilbert)는 전기와 자기에 대한 몇 가지 초기 실험을 수행하여 지구 자체가 자기임을 확립했습니다.

Heliocentrism

태양 중심(heliocentric) 모델은 Nicolaus Copernicus에 의해 부활되었습니다. 코페르니쿠스의 책의 테제는 사모스의 아리스타르코스(Aristarchus of Samos)에 의해 묘사된 태양 시스템의 태양 중심 모델의 부활인 지구가 태양 주위를 움직인다는 것이었다

Newly defined scientific method

과학적 방법은 역시 현대적 사고 방식을 전통적인 고려 사항을 넘어 실험과 이성을 강조하는 것으로 더 잘 발전했습니다. 갈릴레오(Galileo) ("현대 물리학의 아버지")도 과학적 방법의 핵심 요소, 물리 이론을 검증하기 위해 실험을 사용했습니다.

Age of Enlightenment

Further information: Science in the Age of Enlightenment

Continuation of Scientific Revolution

과학혁명은 계몽주의 시대(Age of Enlightenment)까지 이어져, 현대 과학의 발전을 가속화했습니다.

Planets and orbits

Main article: Copernican Revolution

니콜라우스 코페르니쿠스(Nicolaus Copernicus)에 의해 부활된 태양 중심 모델은 17세기 초에 요하네스 케플러(Johannes Kepler)에 의해 제시된 최초의 알려진 행성 운동 모델로 이어졌으며, 이는 행성이 타원의 한 초점에 태양이 있는 타원 궤도를 따른다고 제안했습니다.

Calculus and Newtonian mechanics

Main article: History of calculus

Main article: Newtonian mechanics

Isaac Newton initiated classical mechanics in physics.

1687년에, 아이작 뉴턴(Isaac Newton)은 두 가지 포괄적이고 성공적인 물리 이론: 고전 역학으로 이어졌던 뉴턴의 운동의 법칙(Newton's laws of motion)과 중력의 기본 힘을 설명하는 뉴턴의 만유인력의 법칙(Newton's law of universal gravitation)을 자세히 설명하는 Principia Mathematica를 출판했습니다.

Emergence of chemistry

Main article: Chemical revolution

결정적인 순간은 로버트 보일(Robert Boyle)에 의한 1661년 그의 저서 The Sceptical Chymist에서 "화학"을 연금술(alchemy)과 구별했을 때였습니다; 어쨌든 연금술 전통은 그의 작업 후에도 한동안 계속되었습니다. 다른 중요한 단계로는 William Cullen, Joseph Black, Torbern Bergman, 및 Pierre Macquer와 같은 의학 화학자의 중량 측정 실험과 플로지스톤 이론(phlogiston theory)을 반박했던 산소(oxygen)와 질량 보존(conservation of mass) 법칙에 대한 Antoine Lavoisier ("현대 화학의 아버지")의 연구를 통해 이루어졌습니다. . 현대 화학은 16세기부터 18세기까지 연금술, 의약, 제조, 및 광업에 의해 촉진된 물질적 실천과 이론을 통해 등장했습니다.

Circulatory system

William Harvey는 1628년에 De Motu Cordis를 출판했으며, 이 책은 척추동물의 순환계(vertebrate circulatory systems)의 광범위한 연구를 기반으로 한 결론을 밝혔습니다. 그는 회로에서 혈액 운동을 생성하는 것에서 심장(heart), 동맥(arteries), 및 정맥(veins)의 중심 역할을 확인했고, 갈렌(Galen)의 기존 가열과 냉각 기능의 개념에 대한 임의의 확증을 찾는 데 실패했습니다. 초기 현대 생물학과 의학의 역사는 종종 영혼의 자리에 대한 탐색을 통해 이야기됩니다. 갈렌은 의학의 기초 작업에 대한 설명에서 영혼의 어휘를 사용하여 동맥, 정맥, 및 신경을 구분합니다.

Scientific societies and journals

결정적인 혁신은 영구적인 과학 학회와 그들의 학술지의 창설로, 이는 새로운 아이디어의 확산을 극적으로 가속화했습니다. 전형적인 것이 1660년 런던에서 왕립 학회(Royal Society)를 설립한 것입니다. 뉴턴(Newton), 데카르트(Descartes), 파스칼(Pascal), 및 라이프니츠(Leibniz)의 연구을 직접 기반으로 하여, 벤자민 프랭클린(Benjamin Franklin) (1706–1790), 레온하르트 오일러(Leonhard Euler) (1707–1783), 미하일 로모노소프(Mikhail Lomonosov) (1711–1765), 및 장 르 롱 달랑베르(Jean le Rond d'Alembert) (1717–1783)의 세대에 의해 현대 수학(mathematics), 물리학(physics), 및 기술(technology)의 발전에 대한 길이 명확해졌습니다. 1751년에서 1772년 사이에 출판된 Denis Diderot의 Encyclopédie는 이 새로운 이해를 더 많은 청중에게 가져왔습니다. 이 과정의 영향은 과학과 기술에 국한되지 않고, 철학 (Immanuel Kant, David Hume), 종교 (종교에 대한 과학의 점점 더 중요한 영향), 및 사회와 정치 일반 (Adam Smith, Voltaire)에 영향을 미쳤습니다.

Developments in geology

지질학은 과학 혁명(Scientific Revolution) 기간 동안 시스템적인 구조 조정을 거치지 않고 대신 일관된 과학이 되기 훨씬 전에 암석, 광물, 및 지형에 대한 고립되고 연결되지 않은 아이디어의 구름으로 존재했습니다. Robert Hooke는 지진 이론을 공식화했고, Nicholas Steno는 중첩(superposition) 이론을 개발하여 화석(fossils)이 한때 살았던 생물의 잔해라고 주장했습니다. 1681년 Thomas Burnet의 Sacred Theory of the Earth을 시작으로, 자연 철학자들은 지구가 시간이 지남에 따라 변했다는 생각을 탐구하기 시작했습니다. 버넷과 그의 동시대 사람들은 지구의 과거를 성경에 기술된 사건으로 해석했지만 그들의 연구는 지구 역사에 대한 세속적 해석을 위한 지적 토대를 마련했습니다.

Post-Scientific Revolution

Bioelectricity

18세기 후반 동안, Hugh Williamson와 John Walsh와 같은 연구원들은 전기가 인체에 미치는 영향을 실험했습니다. 루이지 갈바니(Luigi Galvani)와 알레산드로 볼타(Alessandro Volta)에 의한 추가 연구는 볼타(Volta)가 갈바니즘(galvanism)이라고 부르는 전기적 특성을 확립했습니다.

Developments in geology

현대 화학과 마찬가지로 현대 지질학은 18세기와 19세기 초에 점진적으로 진화했습니다. Benoît de Maillet와 Comte de Buffon은 지구가 성서 학자들에 의해 상상된 6,000년보다 훨씬 더 오래되었다고 보았습니다. Jean-Étienne Guettard와 Nicolas Desmarest는 프랑스 중부를 하이킹하고 최초의 지질학적 지도 중 일부에 관찰 내용을 기록했습니다. 화학 실험의 도움을 받아, 스코틀랜드의 John Walker, 스웨덴의 Torbern Bergman, 및 독일의 Abraham Werner와 같은 박물학자들은 암석과 광물에 대한 포괄적인 분류 시스템을 만들었습니다—이는 18세기 말까지 지질학을 최첨단 분야로 변화시킨 집단적 성취였습니다. 이들 초기 지질학자들은 역시 James Hutton, Georges Cuvier, 및 Alexandre Brongniart가 Steno의 단계를 따라, 파리 분지의 지질학에 최초로 적용된 원리인, 암석의 지층이 포함된 화석에 의해 연대 측정될 수 있다고 주장하게 한 지구 역사의 일반화된 해석을 제안했습니다. 색인 화석(index fossils)의 사용은 지질학자들이 한 지역의 암석을 다른 먼 지역의 비슷한 나이의 암석과 연관시킬 수 있게 해주었기 때문에 지질 지도를 만드는 강력한 도구가 되었습니다.

Birth of modern economics

Adam Smith wrote The Wealth of Nations, the first modern work of economics

고전 경제학(classical economics)에 대한 기초는 1776년에 출판된 아담 스미스(Adam Smith)의 An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations입니다. 스미스는 노동 분업(division of labour)이 있는 자유 무역 시스템을 옹호하면서 중상주의(mercantilism)를 비판했습니다. 그는 자기 이익에 따라 움직이는 행위자들로 구성된 경제 시스템을 규제하는 "보이지 않는 손"을 가정했습니다. 1776년 "국부론(Wealth of Nations)"의 한가운데에 있는 분실된 페이지에서 언급된 "보이지 않는 손"은 스미스의 핵심 메시지로 전진합니다.

Social science

인류학은 계몽주의 시대의 산물로 가장 잘 이해될 수 있습니다. 이 기간 동안 유럽인들은 인간의 행동을 시스템적으로 연구하려고 시도했습니다. 이 기간 동안 법학, 역사, 문헌학, 및 사회학의 전통이 발전했었고 인류학이 일부인 사회 과학의 발전을 알렸습니다.

19th century

Further information: 19th century in science

19세기는 과학의 탄생을 직업으로 보았습니다. William Whewell은 1833년에 scientist라는 용어를 만들었으며, 이 용어는 곧 더 오래된 용어인 natural philosopher를 대체했습니다.

Developments in physics

Alessandro Volta demonstrates the first electrical cell to Napoleon in 1801.

물리학에서, 전기학과 자기학의 거동은 Giovanni Aldini, Alessandro Volta, Michael Faraday, Georg Ohm, 등에 의해 연구되었습니다. Michael Faraday, Andre-Marie Ampere, James Clerk Maxwell, 및 동시대 사람들의 실험, 이론 및 발견은 맥스웰의 방정식(Maxwell's equations)으로 설명된 바와 같이 두 현상을 단일 전자기 이론 통합으로 이어졌습니다. 열역학(Thermodynamics)은 정의되는 열과 에너지 개념에 대한 이해로 이어졌습니다.

Discovery of Neptune

천문학에서, 행성 해왕성이 발견되었습니다. 19세기 천문학과 광학 시스템의 발전으로 1801년에 소행성(asteroid) (1 Ceres)이 처음으로 관측되었고 1846년에 해왕성(Neptune)이 발견되었습니다.

Developments in mathematics

수학에서, 복소수의 개념은 마침내 성숙하여 후속 해석적 이론으로 이어졌습니다; 그것들은 역시 초복소수(hypercomplex numbers)의 사용을 시작했습니다; Karl Weierstrass와 다른 사람들은 실수(real)와 복소 변수(complex variables)의 함수에 대한 해석학의 산술화(arithmetization of analysis)를 수행했습니다. 그것은 역시 거의 2,000년의 기간 후에 유클리드의 고전 이론을 넘어 기하학에서 새로운 발전(new progress in geometry)을 보았습니다. 논리의 수학적 과학도 마찬가지로 오랜 기간의 침체 후에 혁명적인 돌파구를 마련했습니다. 그러나 당시 과학의 가장 중요한 단계는 전기 과학의 창시자들에 의해 공식화된 아이디어였습니다. 그들의 연구는 물리학의 얼굴을 바꾸었고 전력, 전기 전신, 전화, 및 라디오와 같은 새로운 기술이 등장하는 것을 가능하게 했습니다.

Developments in chemistry

Dmitri Mendeleev

화학에서, Dmitri Mendeleev는 John Dalton의 원자 이론(atomic theory)에 따라 최초의 원소(elements) 주기율표(periodic table)를 만들었습니다. 다른 눈에 띄는 것은 화학과 동시에 원자 구조와 물질의 성질과 새로운 종류의 방사선의 본성을 밝히는 발견을 포함합니다. 모든 물질이 원자로 이루어져 있다는 이론은 해당 물질의 기본 화학적이고 물리적 특성을 잃지 않고는 분해될 수 없는 물질의 가장 작은 구성요소라는 것이며, 1803년에 존 달튼(John Dalton)에 의해 제시되었지만, 그 질문은 입증된 것처럼 정착되기까지 백년이 걸렸습니다. 달튼은 역시 질량 관계의 법칙을 공식화했습니다. 1869년에, 드미트리 멘델레예프(Dmitri Mendeleev)는 달튼의 발견에 기초하여 원소 주기율표(periodic table)를 작성했습니다. 프리드리히 뵐러(Friedrich Wöhler)에 의한 요소(urea) 합성은 유기 화학(organic chemistry)이라는 새로운 연구 분야를 열었고, 19세기 말까지, 과학자들은 수백 가지의 유기 화합물을 합성할 수 있었습니다. 19세기 후반에는 고래잡이(whaling)로부터 석유 공급의 고갈 후 지구의 석유화학 물질의 개발을 보였습니다. 20세기까지 정제된 재료의 시스템적인 생산은 에너지뿐만 아니라 의복, 의약품, 및 일상적인 일회용 자원을 위한 합성 재료를 제공하는 제품의 준비된 공급을 제공했습니다. 유기 화학 기술을 살아있는 유기체에 적용함으로써 생화학(biochemistry)의 전조인 생리 화학(physiological chemistry)이 탄생했습니다.

Age of the Earth

19세기 전반부에 걸쳐, Charles Lyell, Adam Sedgwick, 및 Roderick Murchison와 같은 지질학자들은 이 새로운 기술을 유럽과 북미 동부 전역의 암석에 적용하여, 이후 수십 년 동안 정부가 자금을 지원하는 보다 상세한 지도 작성 프로젝트의 발판을 마련했습니다. 19세기 중반에 지질학의 초점은 설명과 분류에서 지구의 표면이 어떻게 변했는 방법을 이해하려는 시도로 바뀌었습니다. 지진과 화산에 대한 최초의 현대 이론과 마찬가지로 이 시기 동안 최초의 포괄적인 산악 건축 이론이 제안되었습니다. 루이스 아가시즈(Louis Agassiz)와 다른 사람들은 대륙을 덮는 빙하기(ice ages)의 현실을 확립했고, 앤드류 크롬비 램지(Andrew Crombie Ramsay)와 같은 "유류학자"는 강 계곡이 흐르는 강에 의해 수백만 년에 걸쳐 형성되었다고 주장했습니다. 방사능(radioactivity)의 발견 후, 20세기부터 시작하는 방사성 연대 측정(radiometric dating)법이 개발되었습니다. 알프레드 베게너(Alfred Wegener)의 "대륙 이동" 이론은 그가 1910년대에 제안했을 때 널리 기각되었지만, 1950년대와 1960년대에 수집된 새로운 데이터는 판 구조(plate tectonics) 이론으로 이어졌으며, 그것에 대한 그럴듯한 메커니즘을 제공했습니다. 판 구조론은 역시 겉보기에는 관련이 없어 보이는 광범위한 지질학적 현상에 대한 통일된 설명을 제공했습니다. 1970년 이래로 그것은 지질학에서 통일 원리로 사용되어 왔습니다.

Evolution and inheritance

In mid-July 1837 Charles Darwin started his "B" notebook on the Transmutation of Species, and on page 36 wrote "I think" above his first evolutionary tree.

아마도 모든 과학에서 가장 두드러지고 논쟁적이고, 광범위한 이론은 자연 선택(natural selection)에 의한 진화(evolution)론일 것이며, 그것은 찰스 다윈(Charles Darwin)과 알프레드 월리스(Alfred Wallace)에 의해 독립적으로 공식화되었습니다. 그것은 1859년에 출판되었던 다윈의 책 종의 기원(The Origin of Species)에 자세히 설명되어 있습니다. 그 책에서, 다윈은 인간을 포함한 모든 생물의 특징이 오랜 시간에 걸친 자연적 과정에 의해 형성된다고 제안했습니다. 현재 형태에서 진화론은 생물학의 거의 모든 영역에 영향을 미칩니다. 순수 과학 이외의 분야에 대한 진화의 의미는 사회의 여러 부분에서 반대와 지지를 모두 가져왔고, "우주에서 인간의 위치"에 대한 대중의 이해에 심오한 영향을 미쳤습니다. 이와는 별도로, 1866년 그레고르 멘델(Gregor Mendel)은 유전의 원리를 공식화하여 현대 유전학(genetics)의 기초가 되었습니다.

Germ theory

의학과 생물학의 또 다른 중요한 이정표는 질병의 세균 이론(germ theory of disease)을 증명하려는 성공적인 노력이었습니다. 이에 따르면, 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)는 최초의 광견병(rabies) 백신(vaccine)을 만들었고, 결정의 비대칭성(asymmetry of crystals)을 비롯한 화학 분야에서도 많은 발견을 했습니다. 1847년에, 헝가리 의사 이그나츠 플럽 셈멜바이스(Ignác Fülöp Semmelweis)는 의사들에게 출산하는 여성을 돌보기 전에 단순히 손을 씻도록 요구함으로써 산욕열(puerperal fever)의 발생을 극적으로 줄였습니다. 이 발견은 질병의 세균 이론(germ theory of disease)보다 앞선 것입니다. 어쨌든, 셈멜바이스의 발견은 그의 동시대 사람들에 의해 높이 평가되지 않았고 손씻기는 1865년에 방부제(antisepsis)의 원리를 증명했던 영국 외과의사 조셉 리스터(Joseph Lister)의 발견으로 오직 사용하게 되었습니다. 리스터의 연구는 프랑스 생물학자 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)의 중요한 발견에 기초했습니다. 파스퇴르는 미생물을 질병과 연결시켜 의학에 혁명을 일으켰습니다. 그는 역시 그가 1880년에 광견병(rabies) 백신(vaccine)을 생산했을 때 예방 의학(preventive medicine)에서 가장 중요한 방법 중 하나를 고안했습니다. 파스퇴르는 우유 및 기타 식품을 통한 질병의 확산을 방지하기 위해 저온 살균(pasteurization) 과정을 발명했습니다.

Schools of economics

칼 막스(Karl Marx)는 막스주의 경제학(Marxian economics)이라고 불리는 대안 경제 이론을 발전시켰습니다. 막스주의 경제학은 노동 가치론(labor theory of value)에 기초하고 있고 재화의 가치는 그것을 생산하는 데 필요한 노동량에 근거한다고 가정합니다. 이 공리 아래에서, 자본주의(capitalism)는 고용주가 이윤을 창출하기 위해 노동자 노동의 전체 가치를 지불하지 않는 것에 기반을 둡니다. 오스트리아 학파(Austrian School)는 기업가 정신(entrepreneurship)을 경제 발전의 원동력으로 보며 막스주의 경제학에 대응했습니다. 이것은 노동 가치 이론을 수요와 공급(supply and demand) 시스템으로 대체했습니다.

Founding of psychology

철학과 독립적인 과학적 기획으로서의 심리학은 빌헬름 분트(Wilhelm Wundt)가 (라이프치히에서) 심리학 연구만을 전담하는 최초의 실험실을 설립한 1879년에 시작되었습니다. 이 분야의 다른 중요한 초기 공헌자는 헤르만 에빙하우스(Hermann Ebbinghaus) (기억 연구의 선구자), 이반 파블로프(Ivan Pavlov) (고전적 조건화 발견), 윌리엄 제임스(William James), 및 지그문트 프로이트(Sigmund Freud)입니다. 프로이트의 영향력은 엄청났지만, 과학 심리학의 힘이라기보다는 문화적 아이콘에 더 가깝습니다.

Modern sociology

현대 사회학은 19세기 초 세계의 근대화에 대한 학문적 대응으로 등장했습니다. 많은 초기 사회학자들 (예를 들어, 에밀 뒤르켐(Émile Durkheim)) 중에서, 사회학의 목표는 구조주의(structuralism), 사회 집단의 응집력 이해, 및 사회 분열에 대한 "해독제" 개발이었습니다. 막스 베버(Max Weber)는 합리화(rationalization) 개념을 통한 사회의 현대화에 관심을 가졌으며, 그는 합리적 사고의 "철장"에 개인을 가둘 것이라고 믿었습니다. 게오르크 짐멜(Georg Simmel)과 W. E. B. Du Bois를 포함한 일부 사회학자들은 더 많은 미시-사회학적(microsociological), 정성적 분석을 활용했습니다. 이 미시적 수준의 접근은 조지 허버트 미드(George Herbert Mead)와 그의 학생 허버트 블루머(Herbert Blumer)의 이론으로 인해 사회학에 대한 상징적 상호작용주의적(symbolic interactionism) 접근이 탄생하면서 미국 사회학에서 중요한 역할을 했습니다. 특히, 오귀스트 콩트(Auguste Comte)는 신학적 단계에서 형이상학적 단계로, 그리고 이 단계에서 긍정적 단계로의 변화를 그의 연구로 설명했습니다. 콩트는 과학적으로 해석된 사회의 기초로서 '사회성'을 긍정함에 따라 자연에 대한 재검토에 기인한 진보의 상황으로의 인류의 이행은 물론 과학의 분류를 돌보았습니다.

Romanticism

19세기 초 낭만주의 운동(Romantic Movement)은 계몽주의의 고전적 접근 방식에서 예상치 못한 새로운 추구를 열어 과학을 재편성했습니다. 낭만주의의 쇠퇴는 새로운 운동인 실증주의(Positivism)가 1840년 이후 지식인의 이상을 장악하기 시작하여 1880년경까지 지속되었기 때문에 발생했습니다. 같은 시기에, 계몽주의에 대한 낭만주의적 반응은 요한 고트프리트 헤르더(Johann Gottfried Herder)와 나중에 빌헬름 딜타이(Wilhelm Dilthey)와 같은 사상가를 배출했으며, 빌헬름 딜타이의 연구는 학문 분야의 중심이 되는 문화(culture) 개념에 대해 기초를 형성했습니다. 전통적으로, 이 주제에 대한 역사의 대부분은 서유럽과 나머지 세계 사이의 식민지적(colonial) 만남에 기반을 두고 있었고 18세기와 19세기 인류학의 상당 부분은 이제 과학적 인종 차별(scientific racism)로 분류됩니다. 19세기 후반부 동안, "인간 연구"를 둘러싼 싸움이 "인류학적" 설득 (인체 측정(anthropometrical) 기술에 의존)의 그것과 "민족학적(ethnological)" 설득 (문화와 전통을 바라보는 것)의 그것 사이에 벌어졌었고, 이들 구분은 나중에 프란츠 보아스(Franz Boas)의 학생들에 의해 도입된 물리적 인류학(physical anthropology)과 문화적 인류학(cultural anthropology) 사이의 후기 구분의 일부가 되었습니다.

20th century

Further information: 20th century in science

과학은 20세기에 극적으로 발전했습니다. 19세기 이후의 발전을 바탕으로 물리적(physical) 과학과 생명(life) 과학 분야에서 새롭고 급진적인 발전이 있었습니다.

Theory of relativity and quantum mechanics

Einstein's official portrait after receiving the 1921 Nobel Prize in Physics

20세기의 시작은 물리학에서 혁명의 시작을 가져왔습니다. 뉴턴의 오랜 이론은 모든 상황에서 옳지 않은 것으로 나타났습니다. 1900년부터 시작하여, 막스 플랑크(Max Planck), 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein), 닐스 보어(Niels Bohr) 등은 이산 에너지 준위를 도입함으로써 다양한 변칙적 실험 결과를 설명하는 양자 이론을 개발했습니다. 양자 역학(quantum mechanics)은 운동의 법칙이 작은 스케일에서는 성립하지 않는다는 것을 보여주었을 뿐만 아니라, 1915년 아인슈타인에 의해 제안된 일반 상대성(general relativity)은 뉴턴 역학(Newtonian mechanics)과 특수 상대성(special relativity) 둘 다가 의존하는 시공간(spacetime)의 고정된 배경이 존재하지 않는다는 것입니다. 1925년에, 베르너 하이젠베르크(Werner Heisenberg)와 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)는 양자 역학을 공식화하여, 앞선 양자 이론을 설명했습니다. 1929년에 에드윈 허블(Edwin Hubble)에 의해 은하가 후퇴하는 속도가 거리와 양의 상관관계가 있다는 관찰은 우주가 팽창하고 있다는 이해와 조르주 르마뜨르(Georges Lemaître)에 의한 빅뱅(Big Bang) 이론의 공식화로 이어졌습니다. 현재, 일반 상대성과 양자 역학은 서로 모순되어 이를 통합하려는 노력이 진행 중입니다.

Big science

The atomic bomb ushered in "Big Science" in physics.

1938년에, 오토 한(Otto Hahn)과 프리츠 스트라스만(Fritz Strassmann)은 방사성-화학적 방법으로 핵분열을 발견(discovered nuclear fission)했고, 1939년 리사 마이트너(Lise Meitner)와 오토 로버트 프레쉬(Otto Robert Frisch)는 핵분열 과정에 대한 최초의 이론적 해석을 썼으며, 그것은 나중에 닐스 보어(Niels Bohr)와 존 휠러(John A. Wheeler)에 의해 개선되었습니다. 제2차 세계 대전 중에 더 많은 개발이 이루어졌으며, 이것은 레이더(radar)의 실제 적용과 원자 폭탄(atomic bomb)의 개발과 사용으로 이어졌습니다. 이 무렵, 오건웅(Chien-Shiung Wu)는 기체 확산(Gaseous diffusion)에 의해 금속 우라늄을 U-235와 U-238 동위원소로 분리하는 과정을 개발하는 데 도움을 주기 위해 맨해튼 프로젝트에 모집되었습니다. 그녀는 베타 붕괴와 약한 상호 작용 물리학의 전문 실험가였습니다. 오는 이론 물리학자 이정도(Tsung-Dao Lee)와 양전닝(Chen-Ning Yang)이 동등성의 법칙을 실험적으로 반증할 수 있도록 하는 실험(오 실험(Wu experiment) 참조)을 설계하여 1957년 노벨상을 수상했습니다.

이 과정은 1930년대 어니스트 O. 로렌스(Ernest O. Lawrence)에 의한 사이클로트론(cyclotron) 발명과 함께 시작되었지만, 전후 물리학은 역사가들이 "빅 사이언스(Big Science)"라고 부르는 단계에 접어들었으며, 그들의 이론을 테스트하고 새로운 영역으로 이동하려면 거대한 기계, 예산, 및 실험실이 필요합니다. 물리학의 주요 후원자는 "기본" 연구의 지원이 종종 군사와 산업 응용 모두에 유용한 기술로 이어질 수 있음을 인식한 주 정부가 되었습니다.

Big Bang

저지 가모우(George Gamow), 랄프 알퍼(Ralph Alpher), 및 로버트 허먼(Robert Herman)은 우주의 배경 온도에서 빅뱅(Big Bang)에 대한 증거가 있어야 한다고 계산해 왔습니다. 1964년에, 아르노 펜지아스(Arno Penzias)와 로버트 윌슨(Robert Wilson)은 그들의 벨 연구소의 전파망원경(Bell Labs radiotelescope) (Holmdel Horn Antenna)에서 3 켈빈 배경 히스를 발견했으며, 이는 이 가설에 대해 증거였었고, 우주의 나이(age of the universe)를 결정하는 데 도움이 되는 여러 결과의 기초를 형성했습니다.

Space exploration

1925년에, 세실리아 페인-가포슈킨(Cecilia Payne-Gaposchkin)은 별이 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있음을 확인했습니다. 그녀는 별이 지구와 같은 구성을 가지고 있다는 널리 알려진 믿음 때문에 천문학자 헨리 노리스 러셀(Henry Norris Russell)에 의한 이 발견을 그녀의 박사 학위 논문에 발표하는 것을 단념했습니다. 어쨌든, 4년 후인 1929년, 헨리 노리스 러셀(Henry Norris Russell)은 다른 추론을 통해 같은 결론에 도달했고 결국 그 발견이 받아들여졌습니다.

1987년에, 지구 천문학자들은 초신성 SN1987A를 시각적으로 관찰되었고, 카미오칸데(Kamiokande)에 있는 태양 중성미자 탐지기에 의해 중성미자 천문학(neutrino astronomy)에 대해 승리로 관찰되었습니다. 그러나 태양 중성미자 플럭스는 이론적으로 예상되는 값의 분수(a fraction of its theoretically expected value)였습니다. 이러한 불일치로 인해 입자 물리학(particle physics)에 대한 표준 모델(standard model)의 일부 값이 변경되었습니다.

Advancements in genetics

Watson and Crick used many aluminium templates like this one, which is the single base Adenine (A), to build a physical model of DNA in 1953.

20세기 초에, 유전의 연구는 1900년 멘델(Mendel)에 의해 개발된 유전 법칙의 재발견 이후 주요 연구가 되었습니다. 20세기는 역시 원자의 전자 구조의 결과로 설명되는 화학적 속성과 함께 물리학과 화학의 통합을 보였습니다. 화학 결합의 본성(The Nature of the Chemical Bond)에 관한 라이너스 폴링(Linus Pauling)의 책은 양자 역학의 원리를 훨씬 더 복잡한 분자의 결합 각도(bond angles)를 추론하기 위해 사용했습니다. 폴링의 연구는 DNA, the secret of life (Francis Crick의 말, 1953)의 물리적 모델링에서 절정에 달했습니다. 같은 년도에, 밀러-유리 실험(Miller–Urey experiment)은 원시 과정의 모의실험에서, 단백질의 기본 구성 요소인 단순 아미노산(amino acids)이 더 단순한 분자로 구성될 수 있음을 보여주었으며, 생명의 화학적 기원(chemical origins of life)에 대한 수십 년간의 연구를 시작했습니다. 1953년까지, 제임스 D. 왓슨(James D. Watson)과 프랜시스 크릭(Francis Crick)은 모든 그것의 형태에서 생명체를 표현하는 유전 물질(genetic material), DNA의 기본 구조를 명확히 했으며, 모리스 윌킨스(Maurice Wilkins)와 로잘린드 프랭클린(Rosalind Franklin)의 연구를 바탕으로, DNA의 구조가 이중 나선였음을 제안했습니다. 이중 나선. 그들의 유명한 논문 "핵산의 분자 구조(Molecular structure of Nucleic Acids)"에서, 20세기 후반부에, 유전 공학(genetic engineering)의 가능성이 처음으로 실용화되었고, 1990년에 전체 인간 게놈(genome) (인간 게놈 프로젝트(Human Genome Project))의 지도를 작성하기 위한 대규모 국제적 노력이 시작되었습니다. 생태학(ecology) 분야는 전형적으로 19세기 후반과 20세기 초반에 다윈의 진화론(Darwinian evolution)과 훔볼트의 생물지리학(Humboldtian biogeography)이 종합된 것으로 그 기원을 추적합니다. 어쨌든, 생태학의 부상에서 똑같이 중요한 것은 미생물학(microbiology)과 토양 과학(soil science), 특히 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)와 페르디난드 콘(Ferdinand Cohn)의 연구에서 두드러진 생명의 순환(cycle of life) 개념이었습니다. 생태학(ecology)이라는 단어는 일반적으로 자연의 전체론적 관점 (특히 다윈의 이론)이 생태학적 사고의 확산에 중요했던 에른스트 헤켈(Ernst Haeckel)에 의해 만들어졌습니다. 1930년대에, 아서 탠슬리(Arthur Tansley)와 다른 사람들은 실험적인 토양 과학과 에너지의 생리학적 개념과 현장 생물학(field biology) 기술을 결합한 생태계 생태학 분야를 개발하기 시작했습니다.

Neuroscience as a distinct discipline

뉴런과 신경계에 대한 이해는 20세기 동안 점점 더 정확하고 분자적이 되었습니다. 예를 들어, 1952년에, 앨런 로이드 호지킨(Alan Lloyd Hodgkin)과 앤드류 헉슬리(Andrew Huxley)는 오징어의 거대 축삭 뉴런에서 전기 신호의 전송에 대해 수학적 모델을 제시했으며, 그들이 "전위 활동(action potentials)"이라고 불렀던 것이고, 호지킨-헉슬리 모델(Hodgkin–Huxley model)로 알려진 그것들이 시작되고 전파되는 방법입니다. 1961-1962년에, Richard FitzHugh와 J. Nagumo는 피츠휴-나구모 모델(FitzHugh–Nagumo model)이라고 불리는 것에서 호지킨-헉슬리 모델를 단순화했습니다. 1962년에, 버나드 카츠(Bernard Katz)는 시냅스(synapses)로 알려진 뉴런 사이의 공간을 가로지르는 신경전달(neurotransmission)을 모델링했습니다. 1966년부터 시작하여, 에릭 칸델(Eric Kandel)과 공동 연구자들은 Aplysia에서 학습과 기억 저장과 관련된 뉴런의 생화학적 변화를 조사했습니다. 1981년에, 캐서린 모리스(Catherine Morris)와 해롤드 레카(Harold Lecar)는 모리스-레카 모델(Morris–Lecar model)에서 이러한 모델을 결합했습니다. 그러한 점점 더 많은 양적 연구로 인해 수많은 생물학적 뉴런 모델(biological neuron models)과 신경 계산 모델(models of neural computation)이 탄생했습니다. 신경과학(Neuroscience)은 그 자체로 별개의 학문 분야로 인식되기 시작했습니다. 에릭 칸델(Eric Kandel)과 공동 연구자는 데이비드 리치(David Rioch), 프랜시스 슈미트(Francis O. Schmitt), 및 스티븐 쿠플러(Stephen Kuffler)를 그 분야를 확립하는 데 중요한 역할을 한 것으로 인용했습니다.

Plate tectonics

Alfred Wegener in Greenland in the winter of 1912–13. He is most remembered as the originator of continental drift hypothesis by suggesting in 1912 that the continents are slowly drifting around the Earth.

판 구조론(plate tectonics)에 대한 지질학자들의 수용은 암석 연구에서 행성으로서의 지구의 연구로 분야를 확장하는 일부가 되었습니다. 이러한 변형의 다른 요소에는 지구 내부에 대한 지구-물리학 연구(geophysical studies), "지구 과학(earth sciences)" 중 하나로 기상학(meteorology)과 해양학(oceanography)을 포함하는 지질학 그룹화, 및 지구와 태양 시스템의 다른 암석 행성의 비교를 포함합니다.

Applications

응용 측면에서, 20세기에는 엄청난 양의 신기술이 개발되었습니다. 19세기 말에 최초로 개발된 전기(electricity), 백열전구(incandescent light bulb), 자동차(automobile), 및 축음기(phonograph)와 같은 기술이 완성되고 보편적으로 보급되었습니다. 최초의 자동차는 1885년 칼 벤츠에 의해 소개되었습니다. 최초의 비행기(airplane) 비행은 1903년에 이루어졌고, 세기말까지 여객기(airliners)는 몇 시간 만에 수천 마일을 비행했습니다. 라디오(radio), 텔레비전(television), 및 컴퓨터(computers)의 발달은 정보 보급에 엄청난 변화를 가져왔습니다. 생물학에서 발전은 식량 생산에서 큰 증가로 이어졌을 뿐만 아니라, 조나스 솔크 박사(Dr. Jonas Salk)에 의해 소아마비(polio)와 같은 질병을 제거했습니다. Drs. 마크 스콜닉(Mark Skolnik)과 월터 길버트(Walter Gilbert)에 의해 각각 발명된 유전자 매핑과 유전자 시퀀싱은 인간 게놈 프로젝트(Human Genome Project)를 가능하게 만든 두 가지 기술입니다. 이론 언어학(theoretical linguistics), 이산 수학(discrete mathematics), 및 전기 공학(electrical engineering)을 기반으로 구축된 컴퓨터 과학은 계산의 본질과 한계를 연구합니다. 하위 필드에는 계산 가능성(computability), 계산 복잡성(computational complexity), 데이터베이스(database) 설계, 컴퓨터 네트워킹(computer networking), 인공 지능, 및 컴퓨터 하드웨어(computer hardware)의 설계를 포함합니다. 컴퓨팅에서 발전이 보다 일반적인 과학 발전에 기여한 한 분야는 과학 데이터의 대규모 보관을 용이하게 하는 것입니다. 현대 컴퓨터 과학은 전형적으로 소프트웨어 공학(software engineering)의 실제 강조와 대조적으로 수학적 '이론'을 강조함으로써 자신을 구별합니다.

아인슈타인의 논문 "양자 복사 이론(On the Quantum Theory of Radiation)"은 광자의 유도 방출 원리를 설명했습니다. 이것은 레이저(Laser) (복사 유도 방출에 의한 광 증폭)와 정보화 시대(Information Age)를 안내한 광학 증폭기(optical amplifier)의 발명으로 이어졌습니다. 광섬유 네트워크(fiber optic networks)가 인터넷의 방대한 용량을 전송할 수 있도록 하는 것은 광 증폭입니다.

전자기 방사선의 무선 전송과 셀룰러 작동의 글로벌 네트워크를 기반으로, 휴대폰은 인터넷에 접근하는 주요 수단이 되었습니다.

Developments in political science and economics

20세기 동안 정치학에서, 이데올로기, 행동주의, 및 국제 관계에 대한 연구는 합리적 선택 이론, 투표 이론, 게임 이론 (경제학에서도 사용됨), 심리학, 정치 지리학/지정학, 정치인류학/정치심리학/정치사회학, 정치경제학, 정책분석, 행정학, 비교정치분석, 및 평화 연구/갈등분석을 포함한 다수의 '정치 과학' 하위 학문으로 이어졌습니다. 경제학에서, 존 메이너드 케인즈(John Maynard Keynes)는 1920년대에 미시경제학(microeconomics)과 거시경제학(macroeconomics) 사이의 구분을 촉발했습니다. 케인즈 경제학(Keynesian economics) 아래에서, 거시경제적 경향은 개인에 의한 경제적 선택을 압도할 수 있습니다. 정부는 경제 확장을 장려하는 수단으로 상품에 대한 총수요(aggregate demand)를 촉진해야 합니다. 제2차 세계 대전 이후, 밀턴 프리드먼(Milton Friedman)은 통화주의(monetarism)의 개념을 만들었습니다. 통화주의는 경제 활동을 통제하는 방법으로 화폐의 수요와 공급을 사용하는 데 중점을 둡니다. 1970년대에, 통화주의는 경제 확장에 사용할 수 있는 화폐의 양을 늘리는 수단으로 세금을 줄이는 것을 옹호하는 공급-측면 경제학(supply-side economics)에 적응했습니다. 다른 현대 경제 사상 학파는 새로운 고전 경제학(New Classical economics)과 새로운 케인즈 경제학(New Keynesian economics)입니다. 새로운 고전 경제학은 1970년대에 개발되었으며, 거시경제 성장의 기초로서 견실한 미시경제학을 강조하였다. 새로운 케인즈 경제학은 부분적으로 새로운 고전 경제학에 대응하여 창안되었고, 시장의 비효율이 어떻게 중앙 은행이나 정부의 통제를 필요로 하는지를 다룹니다.

Developments in psychology, sociology, and anthropology

20세기에서 심리학은 프로이트의 이론을 거부하는 것을 너무 비과학적이고, 에드워드 티치너(Edward Titchener)의 마음에 대한 원자론적 접근에 대항하는 반작용을 보였습니다. 이것은 B.F. Skinner에 의해 대중화된 John B. Watson에 의한 행동주의(behaviorism)의 공식화로 이어졌습니다. 행동주의는 인식론적(epistemologically)으로 심리학 연구를 명백한 행동으로 제한할 것을 제안했는데, 왜냐하면 그것이 확실하게 측정될 수 있기 때문입니다. "마음"에 대한 과학적 지식은 너무 형이상학적이고, 따라서 달성할 수 없는 것으로 고려되었습니다. 20세기의 마지막 수십 년 동안 심리학, 언어학(linguistics), 컴퓨터 과학(computer science), 철학, 및 신경 생물학(neurobiology)의 도구를 사용하여 마음을 다시 한 번 조사 대상으로 고려하는 인지 과학(cognitive science)이 부상했습니다. PET 스캔(PET scans), CAT 스캔(CAT scans)과 같은 뇌의 활동을 시각화하는 새로운 방법도 영향력을 발휘하기 시작하여 일부 연구자들은 인지가 아닌 뇌를 조사하여 마음을 조사하게 되었습니다. 이들 새로운 형태의 조사는 인간의 마음에 대한 폭넓은 이해가 가능하고, 그러한 이해가 인공 지능(artificial intelligence)과 같은 다른 연구 영역에도 적용될 수 있다고 가정합니다. 진화론은 문화 인류학자(cultural anthropologist) 나폴레옹 샤뇽(Napoleon Chagnon)의 연구를 통해 행동에 적용되었고 인류학과 심리학에 도입되었습니다; 물리적 인류학은 결국 진화 생물학의 요소를 문화 인류학과 통합하여 진화 인류학(evolutionary anthropology)이 되었습니다.

1940년대와 1950년대의 미국 사회학은 구조적 통합을 촉진하는 사회의 측면이 따라서 "기능적"이라고 주장한 탈콧 파슨스(Talcott Parsons)에 의해 크게 지배되었습니다. 이러한 구조적 기능주의 접근은 1960년대에 사회학자들이 이 접근을 현상 유지에 존재하는 불평등에 대한 정당화로 보기 시작하면서 의문을 제기했습니다. 이에 대한 반작용으로, 부분적으로는 칼 막스의 철학에 기초했던 갈등 이론(conflict theory)이 개발되었습니다. 갈등 이론가들은 사회를 자원을 통제하기 위해 서로 다른 집단이 경쟁하는 장으로 보았습니다. 상징적 상호작용주의는 역시 사회학적 사고의 중심으로 고려되게 되었습니다. 어빙 고프만(Erving Goffman)은 개인이 "백스테이지"를 준비하고 인상 관리(impression management)를 통해 청중을 통제하려고 시도하는 무대 공연으로 사회적 상호 작용을 보았습니다. 이들 이론이 현재 사회학적 사고에서 두드러지지만, 페미니스트 이론(feminist theory), 포스트-구조주의(post-structuralism), 합리적 선택 이론, 및 포스트모더니즘(postmodernism)을 포함한 다른 접근 방식이 존재합니다.

20세기 중반에, 초기 인류학과 민족지학 연구의 방법론 중 많은 부분이 연구 윤리에 대한 관점에서 재평가되었으며, 동시에 조사 범위는 "원시 문화"에 대한 전통적인 연구를 훨씬 뛰어 넘어 확장되었습니다.

21st century

Higgs boson

One possible signature of a Higgs boson from a simulated proton–proton collision. It decays almost immediately into two jets of hadrons and two electrons, visible as lines.

2012년 7월 4일에, CERN의 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider)에서 일하는 물리학자들은 힉스 입자와 매우 유사한 새로운 아원자 입자를 발견했으며, 힉스 입자(Higgs boson)는 소립자가 질량을 갖는 이유와 실제로 우주에서 다양성과 생명의 존재를 이해하는 데 잠재적인 열쇠라고 발표했습니다. 현재, 일부 물리학자들은 그것을 "힉스-같은" 입자라고 부릅니다. 피터 힉스(Peter Higgs)는 1964년에 힉스 필드 ("우주 당밀(cosmic molasses)")의 개념을 발명한 3개의 독립적인 그룹에서 일하는 6명의 물리학자 중 한 명입니다. 다른 사람들은 런던 임페리얼 대학의 톰 키블(Tom Kibble); 로체스터 대학교의 칼 하겐(Carl Hagen); 브라운 대학교의 제랄드 구랄닉(Gerald Guralnik); 및 둘 다 Université libre de Bruxelles의 프랑수아 엥글레르(François Englert)와 로버트 브라운(Robert Brout)였습니다.

See also

• History
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  • Timeline of scientific experiments
  • Timeline of scientific thought
  • Timeline of the history of the scientific method

Sources

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Further reading

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• Slotten, Hugh Richard, ed. (2014) The Oxford Encyclopedia of the History of American Science, Medicine, and Technology.

External links

• 'What is the History of Science', British Academy
• ""Scientific Change"". Internet Encyclopedia of Philosophy.
• (in French) The CNRS History of Science and Technology Research Center in Paris (France)
• A History of Science, Vols 1–4, online text
• Digital Archives of the National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Digital facsimiles of books from the History of Science Collection, Linda Hall Library Digital Collections
• Division of History of Science and Technology of the International Union of History and Philosophy of Science
• Giants of Science (website of the Institute of National Remembrance)
• History of Science Digital Collection: Utah State University – Contains primary sources by such major figures in the history of scientific inquiry as Otto Brunfels, Charles Darwin, Erasmus Darwin, Carolus Linnaeus Antony van Leeuwenhoek, Jan Swammerdam, James Sowerby, Andreas Vesalius, and others.
• History of Science Society ("HSS")
• Inter-Divisional Teaching Commission (IDTC) of the International Union for the History and Philosophy of Science (IUHPS)
• International Academy of the History of Science
• International History, Philosophy and Science Teaching Group
• IsisCB Explore: History of Science Index An open access discovery tool
• Museo Galileo – Institute and Museum of the History of Science in Florence, Italy
• National Center for Atmospheric Research (NCAR) Archives
• The official site of the Nobel Foundation. Features biographies and info on Nobel laureates
• The Royal Society, trailblazing science from 1650 to date
• The Vega Science Trust Free to view videos of scientists including Feynman, Perutz, Rotblat, Born and many Nobel Laureates.