Historia nauki – dziedzina wiedzy opisująca tworzenie się i rozwój wyspecjalizowanych nauk szczegółowych badających przebieg procesów przyrodniczych i społecznych. Jest to stosunkowo młoda dyscyplina uniwersytecka, trudna w uprawianiu na skutek konieczności łączenia dwóch rodzajów kompetencji – orientacji w danej dziedzinie naukowej i umiejętności historyka. Trudność w opisie historii rozwoju nauki zaczyna się w momencie określenia jej przedmiotu. Nie istnieje bowiem nauka w ogóle, ale wyspecjalizowane dziedziny wiedzy, które wyodrębniły się z ogólnego tła religijno-filozoficznego, w różnym czasie, w różnych kręgach cywilizacyjnych, w różnych celach i wykształciły różnorodne, niesprowadzalne do wspólnego mianownika metody.

Istnieją poważne różnice w podejściu do tego, jak należy uprawiać historię nauki. Najbardziej rozpowszechniona jest koncepcja, według której nauki podlegają stałemu i kumulatywnemu postępowi, na który składa się suma odkryć naukowych dziś uchodzących za prawdziwe lub przybliżone do aktualnych twierdzeń i teorii. Taka historia nauki jest opisem dochodzenia tylko do tych odkryć, które dziś są nauczane jako prawa przyrody, lub z innych praktycznych względów, mimo iż pomija to rzeczywisty kontekst ich występowania w koncepcjach ich odkrywców. W takiej historii nie mieszczą się historycznie uwarunkowane poglądy na to, co jest wiedzą istotną dla społeczeństwa w danym czasie, i w ślad za tym pomija się poglądy uchodzące dziś za błędne, przestarzałe lub wręcz za przesądy, mimo iż tworzyły strukturę ludzkiej wiedzy zapewniając orientację ludzi w świecie. Różnice te widoczne są w szczególności w różnych oddzielonych od siebie rodzajach nauk, których stała klasyfikacja również nie jest ustalona.

Wykład na temat układu słonecznego (obraz Josepha Wrighta Planetarium, ok. 1766)

Najbardziej ogólny, intuicyjny podział, według którego uprawia się historię wiedzy, dzieli nauki na: formalne (np. matematyka i logika); przyrodnicze ustalające prawa przyrody; humanistyczne polegające na coraz to nowych interpretacjach historycznych tekstów lub formułowaniu na nowo problemów egzystencjalnych; i społeczne, dążące do odkrywania prawidłowości rządzących grupami społecznymi. Granice między tymi rodzajami wiedzy są płynne, np. geografia znajduje się pomiędzy naukami przyrodniczymi a społecznymi, historia na pograniczu nauk humanistycznych i społecznych; filozofia i psychologia może zbliżać się do każdego z tych rodzajów wiedzy. Kwestionuje się też stały kumulatywny rozwój nauki, który jest prawie pozbawiony znaczenia w naukach humanistycznych, a w przyrodniczych wskazuje się często na okresy rozkwitu i zaniku, nie pozwalające na ustabilizowanie tezy o stałym kumulatywnym rozwoju. Uwzględnia to koncepcja paradygmatów Thomasa Kuhna, podkreślająca niewspółmierność następujących po sobie okresów wiedzy, posługujących się całkowicie zmienionymi założeniami i celami, uwarunkowanymi społecznie i historycznie. Stąd np. należałoby poszczególne okresy historyczne opisywać z odmiennych punktów widzenia, biorąc pod uwagę poglądy danej epoki na to co jest nauką. Tak rozumiana historia nauki wykazuje wiele cech wspólnych z historią idei, czy socjologią wiedzy, dziedzinach o równie problematycznie wyodrębnionej specyfice.

Początki nauki[ | edytuj kod]

Początki zainteresowania człowieka otaczającym go światem sięgają czasów prehistorycznych. Ludzie żyjący w pradziejach mieli zapewne swój pierwotny obraz przyrody. O zainteresowaniach astronomicznych z tego okresu świadczyć może znalezisko kościanej płytki, na której oznaczane były odpowiednimi symbolami fazy Księżyca (przedmiot ten ma ok. 32 tys. lat i pochodzi z Francji). Podobne znaczenie mają usytuowanie i podporządkowana astronomii konstrukcja sanktuariów megalitycznych z epoki neolitu – Nabta Playa w Egipcie (5500–4500 p.n.e.) i Stonehenge w Anglii (ok. 3000–1700 p.n.e.). Ogólnie rzecz biorąc prehistorię i częściowo starożytność uznaje się za epokę przednaukową, w której ludzie ubóstwiali siły przyrody, bądź próbowali je opanować za pomocą magii. Nie usiłowano szukać przyczyn rządzących zjawiskami przyrody, ani nie sprawdzano skuteczności owych magicznych zabiegów.

Tabliczka z Kisz – jeden z najstarszych dowodów istnienia pisma (Kisz, średni okres Uruk, ok. 3 500 lat p.n.e.)

Przełomem w historii wiedzy ludzkiej było wynalezienie pisma, które umożliwiło utrwalanie i gromadzenie wiedzy w większym zakresie niż tradycja oralna. Sumerowie tworzyli listy miast, gatunków roślin i zwierząt, gór i rzek oraz innych rzeczy (minerałów, narzędzi itp.), co było pierwszym krokiem do systematycznej wiedzy. Uporządkowanie faktów stało się przyczynkiem do dalszego rozwoju nauki, będąc zaczątkiem tworzenia poszczególnych dyscyplin. Sumerowie, a także Asyryjczycy i Babilończycy byli biegłymi matematykami. Opanowali cztery podstawowe działania arytmetyczne, potrafili wyciągać pierwiastki kwadratowe i podnosić liczby do drugiej potęgi. Stosowali system sześćdziesiątkowy, do dziś zachowany przy liczeniu czasu i miar kątów. W Mezopotamii wynaleziono pozycyjny zapis liczb, pozwalający zapisać dowolną liczbę przy pomocy ograniczonej liczby znaków, co ogromnie ułatwiało obliczenia. Mieszkańcy Mezopotamii umieli obliczyć pozycję Słońca, Księżyca i planet. Sklasyfikowali wiele gwiazdozbiorów. Szerokie zainteresowanie Babilończyków astronomią zawdzięczamy ich wierze w astrologię. W dziedzinie geometrii Babilończycy i Asyryjczycy, dzięki dziedzictwu Sumerów umieli rozwiązywać trudne problemy geometryczne (obliczanie pól, figur, mierzenie kątów itp.) na potrzeby praktycznego miernictwa. Potrafili oni również sformułować praktyczne przepisy uzyskiwania niektórych substancji chemicznych. Lekarze babilońscy posiadali wysoko cenione na całym starożytnym Wschodzie umiejętności praktyki leczenia.

W starożytnym Egipcie rozwijały się astronomia i matematyka. Matematycy egipscy umieli wykonywać proste obliczenia (4 podstawowe działania), działania na ułamkach (tak jak Babilończycy) i rozwiązywać proste problemy geometryczne na potrzeby miernictwa. Matematyka egipska stała dużo niżej od mezopotamskiej. Astronomowie egipscy skonstruowali prosty zegar słoneczny (czy raczej gnomon), w postaci prostego kija wbitego w ziemię i prawdopodobnie także zegar wodny. Rozpoznawali i opisywali gwiazdozbiory, umieli mierzyć czas. Pierwsze cywilizacje posiadały pewną wiedzę geograficzną, której świadectwem są mapy egipskie z XIV w. p.n.e., przedstawiające tereny Nubii, i mezopotamska z VI w. p.n.e., ukazująca świat z Babilonem w centrum. Egipska medycyna i praktyczne wykorzystanie surowców naturalnych stały na podobnym poziomie jak w Międzyrzeczu. W dziedzinie historii ludy starożytnego Wschodu nie wyszły poza zapisywanie roczników (spisów wydarzeń, które zaszły w danym roku) i kronik pisanych na zlecenie władców. Są one świadectwem zainteresowania historią. Nauka starożytnego Wschodu nigdy też nie wykroczyła poza realizowanie praktycznych potrzeb. Nigdy nie sformułowała żadnej teorii, hipotezy czy choćby twierdzenia lub wzoru matematycznego. Od teoretyzowania ludzie Wschodu woleli gromadzenie faktów bez ich opracowania. Działalnością naukową zajmowali się kapłani i urzędnicy, czasem też nieliczni władcy, głównie jako zajęciem pobocznym. Niewielu ludzi posiadało umiejętność czytania i pisania (ok. 3–5% populacji), więc nauka miała niewielki wpływ na społeczeństwo.

Nauka grecka[ | edytuj kod]

 Zobacz więcej w artykule Filozofia przyrody, w sekcji Historia filozofii przyrody.

Aż do XVII w. badanie zjawisk naturalnych było jednym z centralnych zagadnień filozofii, określanym jako filozofia przyrody. Dopiero w epoce nowożytnej z filozofii wyodrębniła się współczesna nauka, różniąca się od niej metodologią i zakresem zainteresowań.

Początki filozofii przyrody sięgają VI w. p.n.e., kiedy to działali pierwsi filozofowie greccy. Początkowo filozofia przyrody była próbą racjonalnego (nie religijnego i nie mitycznego) wyjaśnienia świata i zjawisk. W istotny sposób różniła się od nauki nowożytnej. Była w dużej mierze spekulatywna, a obserwacje empiryczne były wybiórcze i niedokładne. Mimo tych ograniczeń filozofowie greccy poczynili wiele istotnych obserwacji, postawili wiele problemów i zaproponowali liczne rozwiązania teoretyczne, które legły u podstaw nowożytnej nauki.

Ilustracja dowodu twierdzenia Talesa o kącie wpisanym

Tzw. jońscy filozofowie przyrody (m.in. Tales z Miletu, Anaksymander, Anaksymenes, Heraklit, Anaksagoras) dążyli do wyjaśnienia rzeczywistości poprzez znalezienie jej najbardziej podstawowej zasady (arché), przenikającej całość rzeczywistości. Różni filozofowie w czym innym upatrywali tę podstawową zasadę: Tales w wodzie, Anaksymander w bezkresie (apeiron), Heraklit w ogniu, natomiast Anaksymenes w powietrzu. Bardzo wpływowa była filozofia Heraklita, uznającego zmianę za podstawową zasadę rządzącą rzeczywistością. Szczególnie wpływowe było pluralistyczne stanowisko Empedoklesa. Przyjmował on istnienie wielu zasad podstawowych, tworząc koncepcję czterech elementów (żywiołów): wody, ognia, powietrza i ziemi. Elementy są „pierwotne i jakościowo niezmienne”. Mogą się ze sobą łączyć w sposób mechaniczny, tworząc wielość i różnorodność rzeczy we wszechświecie. Koncepcja czterech żywiołów Empedoklesa (zmodyfikowana następnie przez Arystotelesa poprzez dodanie piątego elementu: eteru), pozostała bardzo wpływowa aż do XVI w., będąc np. podstawą alchemii.

Innymi istotnymi szkołami byli pitagorejczycy i atomiści. W południowej Italii Pitagoras skupił wokół siebie grono uczniów, nauczając o matematycznej strukturze rzeczywistości. Zasadą podstawową była dla nich liczba, która stanowiła podstawowy element rzeczy. Pitagoras odkrył zależność między długością struny instrumentu muzycznego a tonem jaki ona wydaje i sformułował hipotezę o kulistości Ziemi. Z kolei atomiści (Leukippos, Demokryt) głosili materialny charakter rzeczywistości, składającej się z małych i niepodzielnych elementów nazwanych przez nich atomami. Idee te miały istotny wpływ na rozwój nowożytnej nauki.

W dziedzinie geografii i historii duże zasługi położyli logografowie jońscy, uczeni opisujący odległe obszary świata, historię Greków i innych ludów. Najwybitniejszy z nich, Hekatajos z Miletu, odbywał dalekie podróże, opisując dalekie kraje i ludy w dziełach Obejście świata i Genealogia. Po upadku powstania jońskiego w 494 p.n.e. greccy uczeni z Azji Mniejszej przenieśli się do Grecji europejskiej, a zwłaszcza do Aten. Historycy działający w Atenach zapoczątkowali naukową historię. Herodot z Halikarnasu pierwszy opisał historię powszechną w swych Dziejach, Tukidydes w Wojnie peloponeskiej dał przykład racjonalistycznej i uporządkowanej historiografii, wolnej od interwencji sił nadprzyrodzonych w tok ludzkich dziejów. Ci pierwsi historycy z prawdziwego zdarzenia dążyli do jak najbardziej zgodnego z prawdą opisu przeszłych wydarzeń.

Galen, Awicenna i Hipokrates – ilustracja z XVI-wiecznej księgi medycznej

Na V w. p.n.e. przypadają początki naukowej medycyny. Jej twórcą był Hipokrates z Kos, który pierwszy uznał, iż choroby mają naturalne, a nie nadnaturalne czy boskie podłoże. Uważnie badał symptomy chorobowe i na tej podstawie usiłował skutecznie leczyć swych pacjentów. Założył słynną szkołę medycyny na Kos, będącą zarówno szpitalem i sanatorium, jak i ośrodkiem kształcenia lekarzy. Dzieła jego uczniów wydane jako Corpus Hippocraticum były podstawą medycyny aż do czasów wczesnonowożytnych.

Zagadnienia matematyczno-astronomiczne żywo zajmowały ówczesnych uczonych. Eudoksos z Knidos próbował obliczyć odległość Ziemi od Słońca (jego zdaniem odpowiadała ona odległości Ziemi od Księżyca pomnożonej przez 9). Chryzyp z Soloj rozwijał logikę formalną, wprowadzając pojęcia negocjacji, komunikacji i alternatywy.

Przez wielu za najwybitniejszego uczonego starożytności uważany jest pochodzący ze Stagiry Arystoteles, uczeń filozofa Platona. Był synem lekarza dworu macedońskiego. Ojciec wcześnie zaszczepił mu nawyk obserwacji przyrody, co ułatwiło mu formułowanie swoich koncepcji. Arystoteles wyciągał wnioski ze swych obserwacji rozumowo, rezygnując jednak z matematycznego opisu zjawisk. Arystoteles dokonał pierwszej klasyfikacji nauk i sformułował zasady logiki formalnej (reguł właściwego wnioskowania). Stagiryta odrzucał atomizm, opierając się na koncepcji żywiołów. W konsekwencji uznawał niemożliwość próżni (która jego zdaniem była nie-bytem). Ruch ciał oznaczał u niego przesuwanie jednych rodzajów rzeczy (np. powietrza) i zastępowanie ich innymi (np. poruszanym ciałem). Jedno ciało zastępuje inne ciało, a pomiędzy nimi nie ma żadnych przerw. Filozof był również autorem wpływowych koncepcji ruchu, przestrzeni i czasu. Arystoteles jest uważany za pierwszego systematycznego badacza życia Jego studia na temat powstawania i funkcjonowania istot żywych, stanowią pierwszy tak systematyczny i ugruntowany empirycznie wykład, i aż do XVI w. nie zostały prześcignięte. Wraz z Teofrastem (który zajmował się głównie botaniką) uznawany jest za twórcę biologii. Arystoteles był twórcą szkoły naukowo-filozoficznej – ateńskiego Lykeionu, a jego uczniowie (arystotelicy) zasłynęli systematycznym zbieraniem danych przyrodniczych i tworzeniem nowych koncepcji. W szkole tej zebrano dane na temat ustrojów wielu państw, dokonując klasyfikacji ustrojów i rozpoczynając naukę o instytucjach politycznych. Poglądy Arystotelesa na przyrodę dominowały aż do XVI w., początkowo działając ożywczo, z czasem jednak coraz bardziej hamująco na rozwój. Jednym z większych wyzwań nowożytnego przyrodoznawstwa było przezwyciężenie Arystotelejskiego obrazu świata.

Papirus Oxyrhynchus 29 (III-IV w. n.e.) zawierający fragment drugiej księgi Elementów Euklidesa

Nowe możliwości dla nauki greckiej otworzyły się na skutek podboju Wschodu przez Aleksandra Wielkiego. Rozszerzył się horyzont geograficzny Greków, poznali oni osiągnięcia myśli Wschodu. Monarchowie hellenistyczni chętnie wspierali rozwój nauki, przeznaczając pokaźnie fundusze na badania. Sytuacja ta zaowocowała znaczącymi odkryciami naukowymi i wynalazkami technicznymi. Najważniejszym ośrodkiem naukowym okresu hellenistycznego był założony w 285 p.n.e. w Aleksandrii Muzejon. Był to ośrodek, gdzie grupa najwybitniejszych uczonych zajmowała się przede wszystkim działalnością badawczą. Działał tu Euklides, wybitny matematyk, twórca systemu geometrii opartego na aksjomatach (zdaniach przyjmowanych za prawdziwe). Jego dzieło Elementy stanowiło aż do XIX w. najlepszy wykład geometrii. System euklidesowy miał naturę dedukcyjną.

Archimedes z Syrakuz, wszechstronny uczony, był twórcą podstawowych praw statyki i hydrostatyki (prawa dźwigni, równi pochyłej, ciała zanurzonego w wodzie), rachunku całkowego, był autorem pracy o przekrojach stożków i powierzchni kół. Odkrył liczbę π (ok. 3,14), wynalazł śrubę wodną. Archimedes pierwszy wprowadził metody matematyczne do fizyki. Arystarch z Samos pierwszy wysunął hipotezę heliocentryczną (Ziemia porusza się wokół Słońca), która jednak nie zyskała uznania współczesnych. Astronomowie tacy jak Apoloniusz z Pergi i Hipparch opracowywali system geocentryczny oparty na fizyce Arystotelesa, wyjaśniał on ruch ciał niebieskich przy pomocy skomplikowanego systemu deferentów i epicykli. Eratostenes z Cyreny dokonał pomiaru długości południka ziemskiego, promienia i obwodu Ziemi (pomylił się tylko nieznacznie). Próbę pomiaru odległości Ziemi od Słońca i Księżyca podjął Arystarch. Okres hellenistyczny zaowocował odkryciami w innych dziedzinach nauki. Żeglarz Pyteasz z Massalii podjął wyprawy, których owocem były wiadomości o północnej Europie (prawdopodobnie dopłynął do Islandii). Uczeń Arystotelesa Teofrast, wraz z Arystotelesem, uznawany jest za twórcę botaniki. W swoim dziele „Peri fyton historias” (Historia roślin) opisał ponad 500 gatunków roślin. Lekarze okresu hellenistycznego dzięki przyzwoleniu władców mogli wykonywać sekcje zwłok, co poszerzyło wiedzę o anatomii człowieka.

Z nauk humanistycznych rozwijały się filologia (nauka o języku) i historia. Filologowie dysponujący ogromną ilością tekstów zgromadzonych w bibliotekach mogli je porównywać i oceniać wartość oraz autentyczność różnych wersji. Najwybitniejszym dziełem historycznym tego okresu były Dzieje Rzymu Polibiusza, w których opisywał on dzieje podboju świata śródziemnomorskiego przez Rzym, po raz pierwszy analizując proces historyczny. Lekarz grecki Erasistratos z Keos wysunął ok. 280 p.n.e. hipotezę, że pofałdowanie mózgu ma związek z inteligencją, co było przyczynkiem do badań psychiki człowieka. Historyk Posejdonios z Rodos w swoich dziełach badał zagadnienia poziomu kulturalnego i ekonomicznego różnych państw. Historycy greccy opanowali metody opisywania faktów, wyjaśniania ich przyczyn i oceny. Stopniowo odcięli się od wyjaśnień mitologicznych i zaczęli racjonalnie analizować przebieg dziejów. Jeszcze dwóch wybitnych uczonych przyczyniło się do rozwoju nauki w okresie hellenistycznym. Filon z Bizancjum, żyjący ok. 200 p.n.e. badał zachowanie się gazów pod wpływem ciepła, stosując metodę doświadczalną. Heron z Aleksandrii (żył ok. 150 p.n.e.) był autorem Rozprawy o pneumatyce, w której opisał działania organów i skonstruował pierwszy miniaturową turbinę parową. Uczeni hellenistyczni zgromadzili olbrzymią ilość danych. Wielka Biblioteka Aleksandryjska zawierała ok. 700 tys. rękopisów, stanowiących całokształt ówczesnej wiedzy o świecie. Sławne były też biblioteki w Pergamonie i Antiochii.