Histoire des sciences - History of science

L' histoire des sciences couvre le développement de la science de l'Antiquité à nos jours . Il englobe les trois grandes branches de la science : naturelle , sociale et formelle .

Les premières racines de la science remontent à l'Égypte ancienne et à la Mésopotamie vers 3000 à 1200 avant notre ère . Leurs contributions aux mathématiques , à l' astronomie et à la médecine sont entrées et ont façonné la philosophie naturelle grecque de l'antiquité classique , par laquelle des tentatives formelles ont été faites pour fournir des explications des événements du monde physique sur la base de causes naturelles. Après la chute de l'Empire romain d'Occident , la connaissance des conceptions grecques du monde s'est détériorée dans l'Europe occidentale de langue latine au cours des premiers siècles (400 à 1000 de notre ère) du Moyen Âge , mais a continué à prospérer dans l' Europe romaine orientale de langue grecque ( ou byzantin) Empire . Aidée par des traductions de textes grecs, la vision du monde hellénistique a été préservée et absorbée dans le monde musulman arabophone pendant l' âge d'or islamique . La récupération et l'assimilation des œuvres grecques et des enquêtes islamiques en Europe occidentale du Xe au XIIIe siècle ont relancé l'apprentissage de la philosophie naturelle en Occident.

La philosophie naturelle a été transformée au cours de la révolution scientifique dans l'Europe du XVIe au XVIIe siècle, alors que de nouvelles idées et découvertes s'écartaient des conceptions et traditions grecques précédentes . La nouvelle science qui a émergé était plus mécaniste dans sa vision du monde, plus intégrée aux mathématiques, et plus fiable et ouverte car ses connaissances étaient basées sur une méthode scientifique nouvellement définie . D'autres "révolutions" au cours des siècles suivants ont rapidement suivi. La révolution chimique du XVIIIe siècle, par exemple, a introduit de nouvelles méthodes et mesures quantitatives pour la chimie . Au 19ème siècle , de nouvelles perspectives concernant la conservation de l'énergie , l' âge de la Terre et l' évolution ont fait leur apparition. Et au 20e siècle, de nouvelles découvertes en génétique et en physique ont jeté les bases de nouvelles sous-disciplines telles que la biologie moléculaire et la physique des particules . De plus, les préoccupations industrielles et militaires ainsi que la complexité croissante des nouveaux efforts de recherche ont rapidement inauguré l'ère de la « grande science », en particulier après la Seconde Guerre mondiale .

Temps préhistoriques

A l' époque préhistorique , le savoir et la technique se transmettaient de génération en génération dans une tradition orale . Par exemple, la domestication du maïs pour l'agriculture remonte à environ 9 000 ans dans le sud du Mexique , avant le développement des systèmes d'écriture . De même, les preuves archéologiques indiquent le développement des connaissances astronomiques dans les sociétés pré-lettrées.

La tradition orale des sociétés analphabètes présentait plusieurs traits, dont le premier était sa fluidité. Les nouvelles informations étaient constamment absorbées et adaptées aux nouvelles circonstances ou aux besoins de la communauté. Il n'y avait pas d'archives ni de rapports. Cette fluidité était étroitement liée à la nécessité pratique d'expliquer et de justifier un état de fait actuel. Une autre caractéristique était la tendance à décrire l'univers comme un simple ciel et terre, avec un monde souterrain potentiel . Ils étaient également enclins à identifier les causes avec des commencements, fournissant ainsi une origine historique avec une explication. Il y avait aussi une dépendance à l'égard d'un « homme-médecine » ou d'une « femme sage » pour la guérison, la connaissance des causes divines ou démoniaques des maladies et, dans des cas plus extrêmes, pour des rituels tels que l' exorcisme , la divination , les chants et les incantations . Enfin, il y avait une tendance à accepter sans poser de questions des explications qui pourraient être jugées invraisemblables à une époque plus moderne tout en ignorant que de tels comportements crédules auraient pu poser des problèmes.

Le développement de l'écriture a permis aux humains de stocker et de communiquer des connaissances à travers les générations avec une bien plus grande précision. Son invention était une condition préalable au développement de la philosophie et plus tard de la science dans les temps anciens. De plus, la mesure dans laquelle la philosophie et la science s'épanouiraient dans les temps anciens dépendait de l'efficacité d'un système d'écriture (par exemple, l'utilisation des alphabets).

Les premières racines

Les premières racines de la science remontent à l'Égypte ancienne et à la Mésopotamie vers 3000 à 1200 avant notre ère.

L'Egypte ancienne

Système de nombres et géométrie

À partir d'environ 3000 ans avant notre ère, les anciens Égyptiens ont développé un système de numérotation à caractère décimal et ont orienté leur connaissance de la géométrie vers la résolution de problèmes pratiques tels que ceux des géomètres et des constructeurs. Ils ont même développé un calendrier officiel qui contenait douze mois, trente jours chacun et cinq jours à la fin de l'année. Leur développement de la géométrie était une excroissance nécessaire de l' arpentage pour préserver la disposition et la propriété des terres agricoles , qui étaient inondées chaque année par le Nil . Le triangle rectangle 3-4-5 et d'autres règles de géométrie ont été utilisés pour construire des structures rectilignes et l'architecture des poteaux et des linteaux de l'Égypte.

Maladie et guérison

Le papyrus Ebers (vers 1550 av. J.-C.) de l'Egypte ancienne

L'Egypte était également un centre de recherche alchimique pour une grande partie de la Méditerranée . Sur la base des papyrus médicaux écrits entre 2500 et 1200 avant notre ère, les anciens Égyptiens croyaient que la maladie était principalement causée par l'invasion des corps par des forces ou des esprits maléfiques. Ainsi, en plus d'utiliser des médicaments , leurs thérapies de guérison comprenaient la prière , l' incantation et le rituel. Le papyrus Ebers , écrit vers 1600 avant notre ère, contient des recettes médicales pour traiter les maladies liées aux yeux, à la bouche, à la peau, aux organes internes et aux extrémités ainsi que les abcès, les plaies, les brûlures, les ulcères, les ganglions enflés, les tumeurs, les maux de tête et même mauvaise haleine. Le papyrus Edwin Smith , écrit à peu près à la même époque, contient un manuel chirurgical pour le traitement des plaies, des fractures et des luxations. Les Égyptiens croyaient que l'efficacité de leurs médicaments dépendait de la préparation et de l'administration selon des rituels appropriés. Les historiens de la médecine pensent que la pharmacologie égyptienne antique, par exemple, était largement inefficace. Les papyrus Ebers et Edwin Smith appliquaient tous deux les éléments suivants au traitement de la maladie : examen, diagnostic, traitement et pronostic, qui présentent de forts parallèles avec la méthode empirique de base de la science et, selon GER Lloyd, ont joué un rôle important dans le développement de cette méthodologie.

Calendrier

Les anciens Égyptiens ont même développé un calendrier officiel qui contenait douze mois, trente jours chacun et cinq jours à la fin de l'année. Contrairement au calendrier babylonien ou à ceux utilisés dans les cités-États grecques à l'époque, le calendrier égyptien officiel était beaucoup plus simple car il était fixe et ne tenait pas compte des cycles lunaire et solaire.

Mésopotamie

Modèles en argile de foies d'animaux datant du XIXe au XVIIIe siècle avant notre ère, trouvés dans le palais royal de Mari dans l'actuelle Syrie

Les anciens Mésopotamiens avaient une connaissance approfondie des propriétés chimiques de l'argile, du sable, du minerai de métal, du bitume , de la pierre et d'autres matériaux naturels, et ont appliqué ces connaissances à une utilisation pratique dans la fabrication de poterie , de faïence , de verre, de savon, de métaux, d' enduit à la chaux et imperméabilisation. La métallurgie exigeait des connaissances sur les propriétés des métaux. Néanmoins, les Mésopotamiens semblent avoir eu peu d'intérêt à recueillir des informations sur le monde naturel pour le simple plaisir de recueillir des informations et étaient beaucoup plus intéressés par l'étude de la manière dont les dieux avaient ordonné l' univers . La biologie des organismes non humains n'a généralement été écrite que dans le contexte des disciplines universitaires dominantes. La physiologie animale a été abondamment étudiée à des fins de divination ; l'anatomie du foie , qui était considérée comme un organe important dans l' haruspicy , a été étudiée de manière particulièrement approfondie. Le comportement animal a également été étudié à des fins divinatoires. La plupart des informations sur l'entraînement et la domestication des animaux ont probablement été transmises oralement sans être écrites, mais un texte traitant de l'entraînement des chevaux a survécu.

Médecine mésopotamienne

Les anciens Mésopotamiens n'avaient aucune distinction entre la « science rationnelle » et la magie . Lorsqu'une personne tombait malade, les médecins prescrivaient des formules magiques à réciter ainsi que des traitements médicamenteux. Les premières prescriptions médicales apparaissent en sumérien pendant la troisième dynastie d'Ur ( vers 2112 av . J.-C. – vers 2004 av. J.-C.). Le texte médical babylonien le plus complet, cependant, est le Manuel de diagnostic écrit par l' ummânū , ou érudit en chef, Esagil-kin-apli de Borsippa , pendant le règne du roi babylonien Adad-apla-iddina (1069-1046 av. Dans les cultures sémitiques orientales , la principale autorité médicinale était une sorte d'exorciste-guérisseur connu sous le nom d' āšipu . La profession se transmettait généralement de père en fils et était tenue en très haute estime. D'un recours moins fréquent était un autre type de guérisseur connu sous le nom d' asu , qui correspond plus étroitement à un médecin moderne et traitait les symptômes physiques en utilisant principalement des remèdes populaires composés de diverses herbes, produits d'origine animale et minéraux, ainsi que des potions, des lavements et des onguents. ou des cataplasmes . Ces médecins, qui pouvaient être des hommes ou des femmes, pansaient également les plaies, réparaient les membres et pratiquaient des interventions chirurgicales simples. Les anciens Mésopotamiens pratiquaient également la prophylaxie et prenaient des mesures pour empêcher la propagation des maladies.

Mathématiques

Le mésopotamienne cunéiforme tablette Plimpton 322 , datant de la BCE du XVIIIe siècle, enregistre un certain nombre de triplets pythagoriciens (3,4,5) (5,12,13) ..., laissant entendre que les anciens Mésopotamiens aurait pu être au courant de la pythagoricienne théorème sur un millénaire avant Pythagore.

Astronomie et divination céleste

Tablette d'argile mésopotamienne , 492 av. L'écriture a permis l'enregistrement d' informations astronomiques .

Dans l'astronomie babylonienne , les enregistrements des mouvements des étoiles , des planètes et de la lune sont laissés sur des milliers de tablettes d'argile créées par des scribes . Même aujourd'hui, les périodes astronomiques identifiées par les proto-scientifiques mésopotamiens sont encore largement utilisées dans les calendriers occidentaux tels que l' année solaire et le mois lunaire . À l'aide de ces données, ils ont développé des méthodes arithmétiques pour calculer la durée changeante de la lumière du jour au cours de l'année et pour prédire les apparitions et disparitions de la Lune et des planètes et des éclipses de Soleil et de Lune. Seuls quelques noms d'astronomes sont connus, comme celui de Kidinnu , astronome et mathématicien chaldéen . La valeur de Kiddinu pour l'année solaire est utilisée pour les calendriers d'aujourd'hui. L'astronomie babylonienne était « la première et très réussie tentative de donner une description mathématique raffinée des phénomènes astronomiques ». Selon l'historien A. Aaboe, « toutes les variétés ultérieures d'astronomie scientifique, dans le monde hellénistique, en Inde, dans l'Islam et en Occident, si ce n'est en fait tous les efforts ultérieurs dans les sciences exactes, dépendent de l'astronomie babylonienne en termes décisifs et manières fondamentales."

Pour les Babyloniens et les autres cultures du Proche-Orient , les messages des dieux ou des présages étaient cachés dans tous les phénomènes naturels qui pouvaient être déchiffrés et interprétés par ceux qui sont adeptes. Par conséquent, on croyait que les dieux pouvaient parler à travers tous les objets terrestres (par exemple, les entrailles d'animaux, les rêves, les naissances mal formées, ou même la couleur d'un chien urinant sur une personne) et les phénomènes célestes. De plus, l'astrologie babylonienne était indissociable de l'astronomie babylonienne.

Développements séparés

Les réalisations mathématiques de la Mésopotamie ont eu une certaine influence sur le développement des mathématiques en Inde, et il y a eu des transmissions confirmées d'idées mathématiques entre l'Inde et la Chine, qui étaient bidirectionnelles. Néanmoins, les réalisations mathématiques et scientifiques de l'Inde et en particulier de la Chine se sont produites en grande partie indépendamment de celles de l'Europe et les premières influences confirmées de ces deux civilisations sur le développement de la science en Europe à l'ère pré-moderne étaient indirectes, avec la Mésopotamie et plus tard le monde islamique agissant en tant qu'intermédiaires. L'arrivée de la science moderne, issue de la révolution scientifique , en Inde et en Chine et dans la grande région asiatique en général peut être attribuée aux activités scientifiques des missionnaires jésuites qui s'intéressaient à l'étude de la flore et de la faune de la région du 16 au 17 siècle.

Inde

L'Inde ancienne était l'un des premiers chefs de file de la métallurgie , comme en témoigne le pilier en fer forgé de Delhi .

Astronomie et mathématiques indiennes

Les premières traces de connaissances mathématiques dans le sous-continent indien apparaissent avec la civilisation de la vallée de l' Indus (vers le 4e millénaire avant notre ère ~ vers le 3e millénaire avant notre ère). Les habitants de cette civilisation fabriquaient des briques dont les dimensions étaient dans la proportion 4:2:1, considérées comme favorables à la stabilité d'une structure en briques. Ils ont également essayé de standardiser la mesure de la longueur avec un haut degré de précision. Ils ont conçu une règle, la règle Mohenjo-daro, dont l'unité de longueur (environ 1,32 pouces ou 3,4 centimètres) était divisée en dix parties égales. Les briques fabriquées dans l'ancien Mohenjo-daro avaient souvent des dimensions qui étaient des multiples entiers de cette unité de longueur.

L'astronome et mathématicien indien Aryabhata (476-550), dans son Aryabhatiya (499) a introduit la fonction sinus en trigonométrie . En 628 EC, Brahmagupta a suggéré que la gravité était une force d'attraction. Il a également expliqué avec lucidité l'utilisation du zéro à la fois comme espace réservé et comme chiffre décimal , ainsi que le système de numération hindou-arabe maintenant utilisé universellement dans le monde entier. Les traductions en arabe des textes des deux astronomes furent bientôt disponibles dans le monde islamique , introduisant ce qui deviendrait les chiffres arabes dans le monde islamique au 9ème siècle. Au cours des XIVe et XVIe siècles, l' école d'astronomie et de mathématiques du Kerala a fait des progrès significatifs en astronomie et en particulier en mathématiques, notamment dans des domaines tels que la trigonométrie et l'analyse. En particulier, Madhava de Sangamagrama est considéré comme le « fondateur de l'analyse mathématique ».

Dans le traité Tantrasangraha , Nilakantha Somayaji a mis à jour le modèle aryabhatan pour les planètes intérieures, Mercure et Vénus et l'équation qu'il a spécifiée pour le centre de ces planètes était plus précise que celles de l'astronomie européenne ou islamique jusqu'à l'époque de Johannes. Kepler au XVIIe siècle.

La première mention textuelle de concepts astronomiques vient des Védas , littérature religieuse de l'Inde. Selon Sarma (2008) : « On trouve dans le Rigveda des spéculations intelligentes sur la genèse de l'univers à partir de la non-existence, la configuration de l'univers, la terre sphérique autoportante , et l'année de 360 ​​jours divisée en 12 parties égales de 30 jours chacun avec un mois intercalaire périodique.". Les 12 premiers chapitres du Siddhanta Shiromani , écrits par Bhāskara au 12ème siècle, couvrent des sujets tels que : les longitudes moyennes des planètes ; longitudes vraies des planètes; les trois problèmes de rotation diurne ; syzygies; éclipses lunaires; éclipses solaires; latitudes des planètes; levers et couchers; le croissant de lune ; conjonctions des planètes entre elles; conjonctions des planètes avec les étoiles fixes ; et les patas du soleil et de la lune. Les 13 chapitres de la deuxième partie traitent de la nature de la sphère, ainsi que d'importants calculs astronomiques et trigonométriques basés sur celle-ci.

Grammaire

Certaines des premières activités linguistiques se trouvent dans l'Inde de l'âge du fer (1er millénaire avant notre ère) avec l'analyse du sanskrit dans le but de réciter et d'interpréter correctement les textes védiques . Le grammairien le plus notable du sanskrit était Pāṇini (vers 520-460 avant notre ère), dont la grammaire formule près de 4 000 règles pour le sanskrit. Les concepts de phonème , de morphème et de racine sont inhérents à son approche analytique . Le texte Tolkāppiyam , composé dans les premiers siècles de l'ère commune, est un texte complet sur la grammaire tamoule, qui comprend des sutras sur l'orthographe, la phonologie, l'étymologie, la morphologie, la sémantique, la prosodie, la structure des phrases et la signification du contexte dans la langue.

Médicament

Les découvertes des cimetières néolithiques dans ce qui est maintenant le Pakistan montrent des preuves de proto-dentisterie parmi une culture agricole ancienne. Le texte ancien Suśrutasamhitā de Suśruta décrit des procédures sur diverses formes de chirurgie, y compris la rhinoplastie , la réparation des lobes de l'oreille déchirés, la lithotomie périnéale , la chirurgie de la cataracte et plusieurs autres excisions et autres procédures chirurgicales.

Politique et État

Un ancien traité indien sur l' art de gouverner , la politique économique et la stratégie militaire par Kautilya et Viṣhṇugupta , qui sont traditionnellement identifiés avec Chāṇakya (vers 350-283 avant notre ère). Dans ce traité, les comportements et les relations du peuple, du roi, de l'État, des surintendants du gouvernement, des courtisans, des ennemis, des envahisseurs et des entreprises sont analysés et documentés. Roger Boesche décrit l' Arthaśāstra comme « un livre de réalisme politique, un livre analysant comment fonctionne le monde politique et énonçant peu souvent comment il devrait fonctionner, un livre qui révèle fréquemment à un roi quelles mesures calculatrices et parfois brutales il doit prendre. pour préserver l'État et le bien commun.

Chine

L'enquête de Lui Hui sur l'île de la mer

mathématiques chinoises

Depuis le début, les Chinois ont utilisé un système décimal positionnel sur les tableaux de comptage pour calculer. Pour exprimer 10, une seule tige est placée dans la deuxième case en partant de la droite. La langue parlée utilise un système similaire à l'anglais : par exemple quatre mille deux cent sept. Aucun symbole n'a été utilisé pour le zéro. Au 1er siècle avant notre ère, les nombres négatifs et les fractions décimales étaient utilisés et Les neuf chapitres sur l'art mathématique incluaient des méthodes d'extraction de racines d'ordre supérieur par la méthode de Horner et la résolution d'équations linéaires et par le théorème de Pythagore . Les équations cubiques ont été résolues sous la dynastie Tang et les solutions des équations d'ordre supérieur à 3 ont été imprimées en 1245 CE par Ch'in Chiu-shao . Le triangle de Pascal pour les coefficients binomiaux a été décrit vers 1100 par Jia Xian .

Bien que les premières tentatives d'axiomatisation de la géométrie apparaissent dans le canon mohiste en 330 avant notre ère, Liu Hui a développé des méthodes algébriques en géométrie au IIIe siècle de notre ère et a également calculé pi à 5 chiffres significatifs. En 480, Zu Chongzhi améliora cela en découvrant le rapport qui resta la valeur la plus précise pendant 1200 ans.

L' une des étoiles les cartes de Su Song « s Xin Yi Xiang Fa Yao publié en 1092, avec une projection cylindrique similaire à Mercator , et la position corrigée des étoile polaire grâce à Shen Kuo » observations astronomiques de l' art.

Observations astronomiques

Les observations astronomiques de Chine constituent la séquence continue la plus longue de toutes les civilisations et incluent des enregistrements de taches solaires (112 enregistrements à partir de 364 avant notre ère), de supernovas (1054), d'éclipses lunaires et solaires. Au XIIe siècle, ils pouvaient raisonnablement faire des prédictions d'éclipses avec précision, mais la connaissance de cela a été perdue pendant la dynastie Ming, de sorte que le jésuite Matteo Ricci a gagné beaucoup de faveur en 1601 grâce à ses prédictions. En 635, les astronomes chinois avaient observé que les queues des comètes pointaient toujours loin du soleil.

Dès l'Antiquité, les Chinois utilisaient un système équatorial pour décrire le ciel et une carte des étoiles de 940 était dessinée à l'aide d'une projection cylindrique ( Mercator ). L'utilisation d'une sphère armillaire est enregistrée à partir du 4ème siècle avant notre ère et une sphère montée en permanence dans l'axe équatorial à partir de 52 avant notre ère. En 125 CE, Zhang Heng utilisa l'énergie hydraulique pour faire tourner la sphère en temps réel. Cela comprenait des anneaux pour le méridien et l'écliptique. En 1270, ils avaient incorporé les principes du torquetum arabe .

Dans l' empire Song (960-1279) de la Chine impériale , les érudits chinois ont déterré, étudié et catalogué des objets anciens.

Une réplique moderne de scientifique Han dynastie polymathe Zhang Heng « de la sismomètre de 132 CE

inventions

Pour mieux se préparer aux calamités, Zhang Heng a inventé un sismomètre en 132 CE qui a fourni une alerte instantanée aux autorités de la capitale Luoyang qu'un tremblement de terre s'était produit dans un endroit indiqué par une direction cardinale ou ordinale spécifique . Bien qu'aucune secousse n'ait pu être ressentie dans la capitale lorsque Zhang a déclaré au tribunal qu'un tremblement de terre venait de se produire dans le nord-ouest, un message est venu peu après qu'un tremblement de terre avait effectivement frappé de 400 km (248 mi) à 500 km (310 mi) au nord-ouest de Luoyang (dans ce qui est maintenant le Gansu moderne ). Zhang a appelé son appareil « l'instrument de mesure des vents saisonniers et des mouvements de la Terre » (Houfeng didong yi 候风地动仪), ainsi nommé parce que lui et d'autres pensaient que les tremblements de terre étaient très probablement causés par l'énorme compression de l'air piégé.

Il existe de nombreux contributeurs notables aux premières disciplines, inventions et pratiques chinoises à travers les âges. L'un des meilleurs exemples serait la chanson médiévale chinoise Shen Kuo (1031-1095), un mathématicien et homme d'État qui fut le premier à décrire la boussole à aiguille magnétique utilisée pour la navigation , découvrit le concept du vrai nord , améliora la conception du gnomon astronomique , sphère armillaire , tube de visée et clepsydre , et décrit l'utilisation de cales sèches pour réparer les bateaux. Après avoir observé le processus naturel de l'inondation de limon et la découverte de fossiles marins dans les monts Taihang (à des centaines de kilomètres de l'océan Pacifique), Shen Kuo a conçu une théorie de la formation des terres, ou géomorphologie . Il a également adopté une théorie du changement climatique progressif dans les régions au fil du temps, après avoir observé du bambou pétrifié trouvé sous terre à Yan'an , dans la province du Shaanxi . Sans les écrits de Shen Kuo, les œuvres architecturales de Yu Hao seraient peu connues, tout comme l'inventeur de l' imprimerie à caractères mobiles , Bi Sheng (990–1051). Le contemporain de Shen, Su Song (1020–1101) était également un brillant polymathe, un astronome qui a créé un atlas céleste de cartes des étoiles, a écrit un traité sur la botanique , la zoologie , la minéralogie et la métallurgie , et a érigé une grande tour d'horloge astronomique dans la ville de Kaifeng. en 1088. Pour faire fonctionner la sphère armillaire couronnante , sa tour d'horloge comportait un mécanisme d' échappement et la plus ancienne utilisation connue au monde d'un entraînement par chaîne de transmission de puissance sans fin .

Les missions jésuites en Chine des XVIe et XVIIe siècles « ont appris à apprécier les réalisations scientifiques de cette ancienne culture et les ont fait connaître en Europe. Grâce à leur correspondance, les scientifiques européens ont d'abord découvert la science et la culture chinoises ». La pensée universitaire occidentale sur l'histoire de la technologie et de la science chinoises a été galvanisée par les travaux de Joseph Needham et du Needham Research Institute. Parmi les réalisations technologiques de la Chine figuraient, selon le savant britannique Needham, les premiers détecteurs sismologiques ( Zhang Heng au IIe siècle), le globe céleste alimenté à l' eau (Zhang Heng), les allumettes , l'invention indépendante du système décimal , les cales sèches. , les étriers coulissants , la pompe à pistons double effet , la fonte , le haut fourneau , la charrue en fer , le semoir multitubes , la brouette , le pont suspendu , le vannage , le ventilateur rotatif , le parachute , le gaz naturel comme carburant, la carte en relief , l' hélice , l' arbalète et une fusée à combustible solide , la fusée à plusieurs étages , le collier de cheval , ainsi que des contributions en logique , astronomie , médecine et autres domaines.

Cependant, des facteurs culturels ont empêché ces réalisations chinoises de devenir une « science moderne ». Selon Needham, c'est peut-être le cadre religieux et philosophique des intellectuels chinois qui les a rendus incapables d'accepter les idées des lois de la nature :

Ce n'était pas qu'il n'y avait pas d'ordre dans la nature pour les Chinois, mais plutôt que ce n'était pas un ordre ordonné par un être personnel rationnel, et donc il n'y avait aucune conviction que les êtres personnels rationnels seraient capables d'épeler dans leurs langues terrestres inférieures. le code divin des lois qu'il avait édictées jadis. Les taoïstes , en effet, auraient méprisé une telle idée comme étant trop naïve pour la subtilité et la complexité de l'univers tel qu'ils l'avaient deviné.

Antiquité classique

Les contributions des anciens Égyptiens et Mésopotamiens dans les domaines de l'astronomie, des mathématiques et de la médecine avaient pénétré et façonné la philosophie naturelle grecque de l'antiquité classique , où des tentatives formelles ont été faites pour fournir des explications des événements du monde physique sur la base de causes naturelles. Les enquêtes visaient également des objectifs pratiques tels que l'établissement d'un calendrier fiable ou la détermination de la façon de guérir une variété de maladies. Les anciens qui étaient considérés comme les premiers scientifiques se considéraient peut-être comme des philosophes naturels , comme des praticiens d'une profession qualifiée (par exemple, des médecins ) ou comme des adeptes d'une tradition religieuse (par exemple, des guérisseurs de temples ).

Présocratiques

Les premiers philosophes grecs, connus sous le nom de présocratiques , ont fourni des réponses concurrentes à la question trouvée dans les mythes de leurs voisins : « Comment est né le cosmos ordonné dans lequel nous vivons ? Le philosophe présocratique Thalès (640-546 avant notre ère) de Milet , identifié par des auteurs ultérieurs tels qu'Aristote comme le premier des philosophes ioniens , a postulé des explications non surnaturelles des phénomènes naturels. Par exemple, que la terre flotte sur l'eau et que les tremblements de terre sont causés par l'agitation de l'eau sur laquelle la terre flotte, plutôt que par le dieu Poséidon. L'étudiant de Thales Pythagore de Samos a fondé l' école pythagoricienne , qui a étudié les mathématiques pour elles-mêmes, et a été le premier à postuler que la Terre est de forme sphérique. Leucippe (5ème siècle avant notre ère) a introduit l' atomisme , la théorie selon laquelle toute matière est constituée d'unités indivisibles et impérissables appelées atomes . Cela a été considérablement développé par son élève Démocrite et plus tard Épicure .

Philosophie naturelle

Académie de Platon . Mosaïque du 1er siècle de Pompéi

Platon et Aristote ont produit les premières discussions systématiques sur la philosophie naturelle, qui ont beaucoup contribué à façonner les recherches ultérieures sur la nature. Leur développement du raisonnement déductif était d'une importance et d'une utilité particulières pour la recherche scientifique ultérieure. Platon a fondé l' Académie platonicienne en 387 av. L'étudiant de Platon, Aristote, a introduit l' empirisme et la notion selon laquelle des vérités universelles peuvent être obtenues via l'observation et l'induction, posant ainsi les bases de la méthode scientifique. Aristote a également produit de nombreux écrits biologiques de nature empirique, axés sur la causalité biologique et la diversité de la vie. Il a fait d'innombrables observations de la nature, en particulier les habitudes et les attributs des plantes et des animaux à Lesbos , a classé plus de 540 espèces animales et en a disséqué au moins 50. Les écrits d'Aristote ont profondément influencé les études islamiques et européennes ultérieures , bien qu'ils aient finalement été remplacés dans le Scientific Révolution .

L'héritage important de cette période comprenait des progrès substantiels dans les connaissances factuelles, en particulier en anatomie , zoologie , botanique , minéralogie , géographie , mathématiques et astronomie ; une prise de conscience de l'importance de certains problèmes scientifiques, notamment ceux liés au problème du changement et de ses causes ; et une reconnaissance de l'importance méthodologique d'appliquer les mathématiques aux phénomènes naturels et d'entreprendre des recherches empiriques. À l' époque hellénistique, les érudits utilisaient fréquemment les principes développés dans la pensée grecque antérieure : l'application des mathématiques et la recherche empirique délibérée, dans leurs investigations scientifiques. Ainsi, des lignes d'influence claires et ininterrompues mènent des philosophes grecs et hellénistiques anciens , aux philosophes et scientifiques musulmans médiévaux , à la Renaissance et aux Lumières européennes , aux sciences profanes des temps modernes. Ni la raison ni l'enquête n'ont commencé avec les Grecs anciens, mais la méthode socratique a fait, avec l'idée de formes , de grands progrès dans la géométrie, la logique et les sciences naturelles. Selon Benjamin Farrington , ancien professeur de lettres classiques à l' université de Swansea :

« Les hommes pesaient depuis des milliers d'années avant qu'Archimède n'élabore les lois de l'équilibre ; ils devaient avoir une connaissance pratique et intuitive des principes impliqués. connaissances en tant que système logiquement cohérent.

et encore:

« Avec étonnement, nous nous trouvons au seuil de la science moderne. Il ne faut pas non plus supposer que par quelque astuce de traduction les extraits aient reçu un air de modernité. Loin de là. Le vocabulaire de ces écrits et leur style sont la source de dont notre propre vocabulaire et style ont été dérivés."
Schéma du mécanisme d'Anticythère (150-100 avant notre ère).

astronomie grecque

L'astronome Aristarque de Samos a été la première personne connue à proposer un modèle héliocentrique du système solaire, tandis que le géographe Eratosthène a calculé avec précision la circonférence de la Terre. Hipparque (vers 190 – vers 120 avant notre ère) a produit le premier catalogue d'étoiles systématique . Le niveau de réalisation de l'astronomie et de l' ingénierie hellénistique est démontré de manière impressionnante par le mécanisme d'Anticythère (150-100 avant notre ère), un ordinateur analogique pour calculer la position des planètes. Les artefacts technologiques d'une complexité similaire ne sont réapparus qu'au 14ème siècle, lorsque les horloges astronomiques mécaniques sont apparues en Europe.

Médecine hellénistique

En médecine , Hippocrate (vers 460 av. J.-C. – vers 370 av. J.-C.) et ses disciples ont été les premiers à décrire de nombreuses maladies et conditions médicales et ont développé le serment d'Hippocrate pour les médecins, toujours d'actualité et utilisé aujourd'hui. Herophilos (335-280 avant notre ère) a été le premier à fonder ses conclusions sur la dissection du corps humain et à décrire le système nerveux . Galien (129 - environ 200 CE) a effectué de nombreuses opérations audacieuses, y compris des chirurgies du cerveau et des yeux , qui n'ont pas été réessayées pendant près de deux millénaires.

mathématiques grecques

Archimède utilise le procédé d'épuisement à une approximation de la valeur de π .
L' un des plus anciens fragments survivants de Euclide éléments , trouvé à Oxyrhynchus et daté à c. 100 CE.

Dans l'Égypte hellénistique , le mathématicien Euclide posa les bases de la rigueur mathématique et introduisit les concepts de définition, d'axiome, de théorème et de preuve encore en usage aujourd'hui dans ses Éléments , considérés comme le manuel le plus influent jamais écrit. Archimède , considéré comme l'un des plus grands mathématiciens de tous les temps, est crédité d'avoir utilisé la méthode de l'épuisement pour calculer l' aire sous l'arc d'une parabole avec la sommation d'une série infinie , et a donné une approximation remarquablement précise de pi . Il est également connu en physique pour avoir posé les bases de l' hydrostatique , de la statique , et l'explication du principe du levier .

Autres développements

Théophraste a écrit certaines des premières descriptions de plantes et d'animaux, établissant la première taxonomie et examinant les minéraux en fonction de leurs propriétés telles que la dureté . Pline l'Ancien a produit ce qui est l'une des plus grandes encyclopédies du monde naturel en 77 EC, et doit être considéré comme le successeur légitime de Théophraste. Par exemple, il décrit avec précision la forme octaédrique du diamant et mentionne que la poussière de diamant est utilisée par les graveurs pour tailler et polir d'autres pierres précieuses en raison de sa grande dureté. Sa reconnaissance de l'importance de la forme du cristal est un précurseur de la cristallographie moderne , tandis que la mention de nombreux autres minéraux présage la minéralogie. Il reconnaît également que d'autres minéraux ont des formes cristallines caractéristiques, mais dans un exemple, confond l' habitude du cristal avec le travail des lapidaires . Il a également été le premier à reconnaître que l' ambre était une résine fossilisée de pins, car il avait vu des échantillons contenant des insectes piégés.

Le développement du domaine de l'archéologie a ses racines avec l'histoire et avec ceux qui s'intéressaient au passé, tels que les rois et les reines qui voulaient montrer les gloires passées de leurs nations respectives. L' historien grec du Ve siècle avant notre ère , Hérodote, a été le premier érudit à étudier systématiquement le passé et peut-être le premier à examiner les artefacts.

Bourse grecque sous la domination romaine

Pendant le règne de Rome, des historiens célèbres tels que Polybe , Tite - Live et Plutarque ont documenté la montée de la République romaine , ainsi que l'organisation et l'histoire d'autres nations, tandis que des hommes d'État comme Jules César , Cicéron et d'autres ont fourni des exemples de la politique de la république. et l'empire et les guerres de Rome. L'étude de la politique à cette époque était orientée vers la compréhension de l'histoire, la compréhension des méthodes de gouvernement et la description du fonctionnement des gouvernements.

La conquête romaine de la Grèce n'a pas diminué l'apprentissage et la culture dans les provinces grecques. Au contraire, l'appréciation des réalisations grecques dans la littérature, la philosophie, la politique et les arts par la classe supérieure de Rome a coïncidé avec la prospérité accrue de l' Empire romain . Les colonies grecques existaient en Italie depuis des siècles et la capacité de lire et de parler le grec n'était pas rare dans les villes italiennes comme Rome. De plus, l'installation d'érudits grecs à Rome, volontairement ou comme esclaves, a permis aux Romains d'avoir accès à des professeurs de littérature et de philosophie grecques. Inversement, les jeunes érudits romains ont également étudié à l'étranger en Grèce et à leur retour à Rome, ont pu transmettre les réalisations grecques à leurs dirigeants latins. Et malgré la traduction de quelques textes grecs en latin, les érudits romains qui aspiraient au plus haut niveau l'ont fait en utilisant la langue grecque. L' homme d'État et philosophe romain Cicéron (106 - 43 avant notre ère) en était un excellent exemple. Il avait étudié avec des professeurs grecs à Rome puis à Athènes et Rhodes . Il maîtrisait des portions considérables de la philosophie grecque, écrivit des traités latins sur plusieurs sujets et écrivit même des commentaires grecs du Timée de Platon ainsi qu'une traduction latine de celui-ci, qui n'a pas survécu.

Au début, le soutien à l'érudition dans la connaissance grecque était presque entièrement financé par la classe supérieure romaine. Il y avait toutes sortes d'arrangements, allant d'un érudit talentueux attaché à une famille aisée à la possession d'esclaves de langue grecque instruits. En échange, les savants qui réussissaient au plus haut niveau avaient l'obligation de fournir des conseils ou une compagnie intellectuelle à leurs bienfaiteurs romains, voire de s'occuper de leurs bibliothèques. Les moins fortunés ou accomplis instruisaient leurs enfants ou accomplissaient des tâches subalternes. Le niveau de détail et de sophistication de la connaissance grecque a été ajusté pour répondre aux intérêts de leurs clients romains. Cela signifiait vulgariser la connaissance grecque en présentant des informations qui avaient une valeur pratique comme la médecine ou la logique (pour les tribunaux et la politique) mais en excluant les détails subtils de la métaphysique et de l'épistémologie grecques. Au-delà des bases, les Romains n'appréciaient pas la philosophie naturelle et la considéraient comme un amusement pour les loisirs.

Les commentaires et les encyclopédies étaient les moyens par lesquels la connaissance grecque a été popularisée pour le public romain. Le savant grec Posidonius (vers 135-vers 51 av. J.-C.), originaire de Syrie, a abondamment écrit sur l'histoire, la géographie, la philosophie morale et la philosophie naturelle. Il a grandement influencé des écrivains latins tels que Marcus Terentius Varro (116-27 avant notre ère), qui a écrit l'encyclopédie Neuf livres de disciplines , qui couvrait neuf arts : grammaire, rhétorique, logique, arithmétique, géométrie, astronomie, théorie musicale, médecine et architecture. . Les disciplines sont devenues un modèle pour les encyclopédies romaines ultérieures et les neuf arts libéraux de Varro étaient considérés comme une éducation appropriée pour un gentleman romain. Les sept premiers des neuf arts de Varron définiraient plus tard les sept arts libéraux des écoles médiévales . Le summum du mouvement de vulgarisation était le savant romain Pline l'Ancien (23/24-79 EC), originaire du nord de l'Italie, qui a écrit plusieurs livres sur l'histoire de Rome et la grammaire. Son œuvre la plus célèbre est son volumineux Histoire naturelle .

Après la mort de l'empereur romain Marc Aurèle en 180 de notre ère, les conditions favorables à l'érudition et à l'apprentissage dans l'Empire romain ont été bouleversées par les troubles politiques, la guerre civile, la décadence urbaine et la crise économique imminente. Vers 250 EC, les barbares ont commencé à attaquer et à envahir les frontières romaines. Ces événements combinés ont conduit à un déclin général des conditions politiques et économiques. Le niveau de vie de la classe supérieure romaine a été gravement touché, et leur perte de loisirs a diminué les activités savantes. De plus, au cours des IIIe et IVe siècles de notre ère, l'Empire romain était administrativement divisé en deux moitiés : l'Orient grec et l'Occident latin . Ces divisions administratives affaiblissent le contact intellectuel entre les deux régions. Finalement, les deux moitiés se sont séparées, l'Orient grec devenant l' Empire byzantin . Le christianisme était également en pleine expansion pendant cette période et est rapidement devenu un important mécène de l'éducation dans l'Occident latin. Initialement, l'église chrétienne a adopté certains des outils de raisonnement de la philosophie grecque aux IIe et IIIe siècles de notre ère pour défendre sa foi contre des opposants sophistiqués. Néanmoins, la philosophie grecque a reçu un accueil mitigé de la part des dirigeants et des adeptes de la foi chrétienne. Certains comme Tertullien (vers 155-vers 230 EC) s'opposaient avec véhémence à la philosophie, la dénonçant comme hérétique . D'autres, comme Augustin d'Hippone (354-430 EC) étaient ambivalents et défendaient la philosophie et la science grecques comme les meilleurs moyens de comprendre le monde naturel et le traitaient donc comme une servante (ou servante) de la religion. L'éducation en Occident a commencé son déclin progressif, avec le reste de l'Empire romain d'Occident , en raison des invasions des tribus germaniques, des troubles civils et de l'effondrement économique. Le contact avec la tradition classique a été perdu dans des régions spécifiques telles que la Grande-Bretagne romaine et le nord de la Gaule, mais a continué d'exister à Rome, dans le nord de l'Italie, dans le sud de la Gaule, en Espagne et en Afrique du Nord .

Moyen Âge

Au Moyen Âge, l'apprentissage classique s'est poursuivi dans trois grandes cultures et civilisations linguistiques : le grec (l'empire byzantin), l'arabe (le monde islamique) et le latin (l'Europe occidentale).

empire Byzantin

Le frontispice des Dioscurides de Vienne , qui montre un ensemble de sept médecins célèbres

Préservation du patrimoine grec

La chute de l'Empire romain d'Occident a entraîné une détérioration de la tradition classique dans la partie occidentale (ou latin ouest ) de l'Europe dans les années 400 . En revanche, l' Empire romain d'Orient ou byzantin a résisté aux attaques barbares, et a préservé et amélioré l'apprentissage.

Alors que l' Empire byzantin possédait encore des centres d'apprentissage tels que Constantinople , Alexandrie et Antioche, le savoir de l'Europe occidentale était concentré dans les monastères jusqu'au développement des universités médiévales au XIIe siècle. Le programme des écoles monastiques comprenait l'étude des quelques textes anciens disponibles et de nouveaux ouvrages sur des sujets pratiques comme la médecine et le chronométrage.

Au sixième siècle dans l'Empire byzantin, Isidore de Milet a compilé les travaux mathématiques d' Archimède dans le Palimpseste d'Archimède , où toutes les contributions mathématiques d'Archimède ont été rassemblées et étudiées.

John Philoponus , un autre érudit byzantin, a été le premier à remettre en question l'enseignement de la physique d'Aristote, en introduisant la théorie de l'impulsion . La théorie de l'impulsion était une théorie auxiliaire ou secondaire de la dynamique aristotélicienne, proposée initialement pour expliquer le mouvement des projectiles contre la gravité. C'est le précurseur intellectuel des concepts d'inertie, de quantité de mouvement et d'accélération en mécanique classique. Les œuvres de Jean Philoponus ont inspiré Galileo Galilei dix siècles plus tard.

Le premier enregistrement de séparation de jumeaux siamois a eu lieu dans l' Empire byzantin dans les années 900 lorsque les chirurgiens ont tenté de séparer le cadavre d'une paire de jumeaux siamois. Le résultat a été en partie réussi car l'autre jumeau a réussi à vivre pendant trois jours. Le prochain cas enregistré de séparation de jumeaux siamois a eu lieu plusieurs siècles plus tard, dans l'Allemagne des années 1600.

Effondrer

Au cours de la chute de Constantinople en 1453, un certain nombre d'érudits grecs ont fui vers l'Italie du Nord où ils ont alimenté l'ère plus tard connue sous le nom de « Renaissance » car ils ont apporté avec eux une grande partie de l'apprentissage classique, y compris une compréhension de la botanique, de la médecine, et zoologie. Byzance a également donné à l'Occident des contributions importantes : la critique de Jean Philoponus de la physique aristotélicienne et les travaux de Dioscoride.

monde islamique

Manuscrit du 15ème siècle de Avicenna « s Le Canon de la médecine .

C'était la période (du VIIIe au XIVe siècle de notre ère) de l' âge d'or islamique où le commerce prospérait et où de nouvelles idées et technologies émergeaient, telles que l'importation de fabrication de papier de Chine, qui rendait la copie de manuscrits peu coûteuse.

Traductions et hellénisation

La transmission vers l'est de l'héritage grec en Asie occidentale a été un processus lent et progressif qui a duré plus de mille ans, commençant par les conquêtes asiatiques d' Alexandre le Grand en 335 avant notre ère jusqu'à la fondation de l'Islam au 7ème siècle de notre ère . La naissance et l'expansion de l'Islam au VIIe siècle furent rapidement suivies de son hellénisation . La connaissance des conceptions grecques du monde a été préservée et absorbée dans la théologie, le droit, la culture et le commerce islamiques, qui ont été aidés par les traductions de textes grecs traditionnels et de certaines sources intermédiaires syriaques en arabe au cours du VIIIe-IXe siècle.

Éducation et activités savantes

L'enseignement supérieur dans une madrasa (ou un collège) était axé sur le droit islamique et les sciences religieuses et les étudiants devaient s'auto-étudier pour tout le reste. Et malgré les réactions théologiques occasionnelles, de nombreux savants islamiques ont pu mener leurs travaux dans des centres urbains relativement tolérants (par exemple, Bagdad et Le Caire ) et ont été protégés par de puissants mécènes. Ils pouvaient également voyager librement et échanger des idées car il n'y avait pas de barrières politiques au sein de l'État islamique unifié. La science islamique à cette époque était principalement axée sur la correction, l'extension, l'articulation et l'application des idées grecques à de nouveaux problèmes.

Avancées en mathématiques

La plupart des réalisations des érudits islamiques au cours de cette période étaient en mathématiques. Les mathématiques arabes étaient un descendant direct des mathématiques grecques et indiennes. Par exemple, ce qui est maintenant connu sous le nom de chiffres arabes est originaire d'Inde, mais les mathématiciens musulmans ont apporté plusieurs améliorations clés au système numérique, comme l'introduction de la notation décimale . Des mathématiciens tels que Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi (vers 780-850) ont donné son nom au concept de l' algorithme , tandis que le terme algèbre est dérivé d' al-jabr , le début du titre d'une de ses publications. La trigonométrie islamique a continué à partir des travaux de l' Almageste de Ptolémée et du Siddhanta indien , à partir desquels ils ont ajouté des fonctions trigonométriques , dressé des tables et appliqué la trignométrie aux sphères et aux plans. Beaucoup de leurs ingénieurs, fabricants d'instruments et géomètres ont contribué des livres en mathématiques appliquées. C'est en astronomie que les mathématiciens islamiques ont apporté leurs plus grandes contributions. Al-Battani (c. 858-929) a amélioré les mesures d' Hipparque , conservées dans la traduction de la Syntaxe Hè Megalè de Ptolémée ( Le grand traité ) traduite par Almageste . Al-Battani a également amélioré la précision de la mesure de la précession de l'axe de la Terre. Des corrections ont été apportées à Ptolémée de modèle géocentrique par Al-Battâni, Ibn al-Haytham , Averroes et les astronomes Maragha tels que Nasir al-Din al-Tusi , Mo'ayyeduddin Urdi et Ibn al-Shatir .

Les érudits ayant des compétences géométriques ont apporté des améliorations significatives aux textes classiques antérieurs sur la lumière et la vue d'Euclide, d'Aristote et de Ptolémée. Les premiers traités arabes survivants ont été écrits au IXe siècle par Abū Ishāq al-Kindī , Qustā ibn Lūqā et (sous forme fragmentaire) Ahmad ibn Isā. Plus tard au XIe siècle, Ibn al-Haytham (connu sous le nom d'Alhazen en Occident), mathématicien et astronome, a synthétisé une nouvelle théorie de la vision basée sur les travaux de ses prédécesseurs. Sa nouvelle théorie comprenait un système complet d'optique géométrique, qui a été défini en détail dans son livre d'optique . Son livre a été traduit en latin et a été considéré comme une source principale sur la science de l'optique en Europe jusqu'au 17ème siècle.

Institutionnalisation de la médecine

Les sciences médicales étaient largement cultivées dans le monde islamique. Les travaux des théories médicales grecques, en particulier celles de Galien, ont été traduits en arabe et il y a eu une effusion de textes médicaux par des médecins islamiques, qui visaient à organiser, élaborer et diffuser les connaissances médicales classiques. Des spécialités médicales ont commencé à émerger, comme celles impliquées dans le traitement des maladies oculaires telles que la cataracte . Ibn Sina (connu sous le nom d' Avicenne en Occident, vers 980-1037) était un prolifique encyclopédiste médical persan qui a beaucoup écrit sur la médecine, ses deux ouvrages les plus remarquables en médecine étant le Kitāb al-shifāʾ ("Livre de la guérison") et Le Canon of Medicine , qui ont tous deux été utilisés comme textes médicinaux standard à la fois dans le monde musulman et en Europe jusqu'au XVIIe siècle. Parmi ses nombreuses contributions figurent la découverte de la nature contagieuse des maladies infectieuses et l'introduction de la pharmacologie clinique. L'institutionnalisation de la médecine a été une autre réalisation importante dans le monde islamique. Bien que les hôpitaux en tant qu'institution pour les malades aient émergé dans l'empire byzantin, le modèle de médecine institutionnalisée pour toutes les classes sociales était étendu dans l'empire islamique et était dispersé partout. En plus de traiter les patients, les médecins pourraient enseigner aux apprentis médecins, ainsi que rédiger et faire de la recherche. La découverte du transit pulmonaire du sang dans le corps humain par Ibn al-Nafis a eu lieu en milieu hospitalier.

Déclin

La science islamique a commencé son déclin au XIIe-XIIIe siècle, avant la Renaissance en Europe, en partie à cause de la reconquête chrétienne de l'Espagne et des conquêtes mongoles en Orient au XIe-XIIIe siècle. Les Mongols saccagent Bagdad , capitale du califat abbasside , en 1258, ce qui met fin à l' empire abbasside . Néanmoins, beaucoup de conquérants sont devenus des mécènes des sciences. Hulagu Khan , par exemple, qui a dirigé le siège de Bagdad, est devenu un patron de l' observatoire de Maragheh . L'astronomie islamique a continué à prospérer jusqu'au XVIe siècle.

Europe de l'Ouest

Au onzième siècle, la plus grande partie de l'Europe était devenue chrétienne ; des monarchies plus fortes ont émergé ; les frontières ont été restaurées ; des développements technologiques et des innovations agricoles ont été réalisés, augmentant l'approvisionnement alimentaire et la population. Des textes grecs classiques ont été traduits de l'arabe et du grec en latin, stimulant le débat scientifique en Europe occidentale.

Dans l'Antiquité classique , les tabous grecs et romains signifiaient que la dissection était généralement interdite, mais au Moyen Âge, les professeurs de médecine et les étudiants de Bologne ont commencé à ouvrir les corps humains, et Mondino de Luzzi (vers 1275-1326) a produit le premier manuel d'anatomie connu. basé sur la dissection humaine.

À la suite de la Pax Mongolica , les Européens, comme Marco Polo , commencèrent à s'aventurer de plus en plus à l'Est. Les récits écrits de Polo et de ses compagnons de voyage ont inspiré d'autres explorateurs maritimes d'Europe occidentale à rechercher une route maritime directe vers l'Asie, menant finalement à l' ère de la découverte .

Des progrès technologiques ont également été réalisés, tels que le premier vol d' Eilmer de Malmesbury (qui avait étudié les mathématiques au XIe siècle en Angleterre) et les réalisations métallurgiques du haut fourneau cistercien de Laskill .

Universités médiévales

Une revitalisation intellectuelle de l'Europe occidentale a commencé avec la naissance des universités médiévales au XIIe siècle. Ces institutions urbaines se sont développées à partir des activités savantes informelles de frères érudits qui visitaient des monastères , consultaient des bibliothèques et conversaient avec d'autres savants. Un frère devenu célèbre attirerait une suite de disciples, donnant naissance à une confrérie de savants (ou collegium en latin). Un collège peut se rendre dans une ville ou demander à un monastère de les accueillir. Cependant, si le nombre d'érudits au sein d'un collège devenait trop important, ils choisiraient plutôt de s'installer dans une ville. Au fur et à mesure que le nombre de collégiales au sein d'une ville augmentait, les collégiales pouvaient demander à leur roi de leur accorder une charte qui les convertirait en universitas . De nombreuses universités ont été agréées au cours de cette période, la première à Bologne en 1088, suivie de Paris en 1150, d' Oxford en 1167 et de Cambridge en 1231. L'octroi d'une charte signifiait que les universités médiévales étaient partiellement souveraines et indépendantes des autorités locales. Leur indépendance leur a permis de se conduire et de juger leurs propres membres selon leurs propres règles. De plus, en tant qu'institutions religieuses à l'origine, leurs facultés et leurs étudiants étaient protégés de la peine capitale (par exemple, potence ). Une telle indépendance était une question de coutume, qui pouvait, en principe, être révoquée par leurs dirigeants respectifs s'ils se sentaient menacés. Les discussions sur divers sujets ou revendications dans ces institutions médiévales, aussi controversées soient-elles, se faisaient de manière formalisée de manière à déclarer ces discussions comme étant dans les limites d'une université et donc protégées par les privilèges de la souveraineté de cette institution. Une réclamation pourrait être décrite comme ex cathedra (littéralement « de la chaise », utilisé dans le contexte de l'enseignement) ou ex hypothesi (par hypothèse). Cela signifiait que les discussions étaient présentées comme un exercice purement intellectuel qui n'obligeait pas les personnes impliquées à s'engager envers la vérité d'une affirmation ou à faire du prosélytisme. Les concepts et pratiques académiques modernes tels que la liberté académique ou la liberté d'enquête sont des vestiges de ces privilèges médiévaux qui étaient tolérés dans le passé.

Le programme de ces institutions médiévales était centré sur les sept arts libéraux , qui visaient à fournir aux étudiants débutants les compétences nécessaires au raisonnement et au langage savant. Les étudiants commenceraient leurs études en commençant par les trois premiers arts libéraux ou Trivium (grammaire, rhétorique et logique) suivis des quatre arts libéraux suivants ou Quadrivium (arithmétique, géométrie, astronomie et musique). Ceux qui ont rempli ces conditions et obtenu leur baccalauréat (ou baccalauréat ès arts ) avaient la possibilité de rejoindre la faculté supérieure (droit, médecine ou théologie), qui conférait un LLD pour un avocat, un MD pour un médecin ou un ThD pour un théologien. Les étudiants qui choisissent de rester dans la faculté inférieure (arts) pourraient travailler vers un diplôme de Magister (ou Master ) et étudieraient trois philosophies : la métaphysique, l'éthique et la philosophie naturelle. Les traductions latines des œuvres d'Aristote telles que De Anima (Sur l'âme) et leurs commentaires étaient des lectures obligatoires. Au fil du temps, la faculté inférieure a été autorisée à conférer son propre diplôme de doctorat appelé PhD . Beaucoup de Maîtres étaient attirés par les encyclopédies et les avaient utilisées comme manuels. Mais ces érudits aspiraient aux textes originaux complets des philosophes, mathématiciens et médecins de la Grèce antique tels qu'Aristote , Euclide et Galien , qui n'étaient pas à leur disposition à l'époque. Ces textes grecs anciens se trouvaient dans l'empire byzantin et dans le monde islamique.

Traductions de sources grecques et arabes

Le contact avec l'Empire byzantin, et avec le monde islamique pendant la Reconquista et les croisades , a permis à l'Europe latine d'accéder à des textes scientifiques grecs et arabes , notamment les œuvres d' Aristote , Ptolémée , Isidore de Milet , Jean Philoponus , Jābir ibn Hayyān , al- Khwarizmi , Alhazen , Avicenne et Averroès . Les universitaires européens ont eu accès aux programmes de traduction de Raymond de Tolède , qui a parrainé l' école de traducteurs de Tolède du XIIe siècle de l'arabe vers le latin. Plus tard, des traducteurs comme Michel Scot apprendraient l'arabe afin d'étudier directement ces textes. Les universités européennes ont aidé matériellement à la traduction et à la propagation de ces textes et ont lancé une nouvelle infrastructure qui était nécessaire pour les communautés scientifiques. En fait, l'université européenne a placé de nombreux travaux sur le monde naturel et l'étude de la nature au centre de son programme d'études, de sorte que "l'université médiévale mettait beaucoup plus l'accent sur la science que son homologue et descendante modernes".

Au début du XIIIe siècle, il existait des traductions latines assez précises des principaux ouvrages de presque tous les auteurs anciens intellectuellement cruciaux, permettant un transfert solide des idées scientifiques via les universités et les monastères. À ce moment-là, la philosophie naturelle de ces textes a commencé à être étendue par des scolastiques tels que Robert Grosseteste , Roger Bacon , Albertus Magnus et Duns Scot . Les précurseurs de la méthode scientifique moderne, influencés par les contributions antérieures du monde islamique, peuvent être vus déjà dans l'accent mis par Grosseteste sur les mathématiques comme moyen de comprendre la nature, et dans l'approche empirique admirée par Bacon, en particulier dans son Opus Majus . La thèse de Pierre Duhem est que Stephen Tempier - l'évêque de Paris - Condamnation de 1277 a conduit à l'étude de la science médiévale comme une discipline sérieuse, "mais personne dans le domaine n'approuve plus son point de vue que la science moderne a commencé en 1277". Cependant, de nombreux érudits sont d'accord avec l'opinion de Duhem selon laquelle le milieu et la fin du Moyen Âge ont connu d'importants développements scientifiques.

Sciences médiévales

La première moitié du 14ème siècle a vu beaucoup de travaux scientifiques importants, en grande partie dans le cadre de commentaires scolastiques sur les écrits scientifiques d'Aristote. Guillaume d'Ockham a mis l'accent sur le principe de parcimonie : les philosophes de la nature ne doivent pas postuler d'entités inutiles, de sorte que le mouvement n'est pas une chose distincte mais n'est que l'objet en mouvement et qu'une « espèce sensible » intermédiaire n'est pas nécessaire pour transmettre une image d'un objet au œil. Des érudits tels que Jean Buridan et Nicole Oresme ont commencé à réinterpréter des éléments de la mécanique d'Aristote. En particulier, Buridan a développé la théorie selon laquelle l'impulsion était la cause du mouvement des projectiles, ce qui était un premier pas vers le concept moderne d' inertie . Les calculatrices d'Oxford ont commencé à analyser mathématiquement la cinématique du mouvement, en faisant cette analyse sans tenir compte des causes du mouvement.

En 1348, la peste noire et d'autres catastrophes scellèrent la fin brutale du développement philosophique et scientifique. Pourtant, la redécouverte des textes anciens a été stimulée par la chute de Constantinople en 1453, lorsque de nombreux savants byzantins ont cherché refuge en Occident. Pendant ce temps, l'introduction de l'imprimerie allait avoir un grand effet sur la société européenne. La diffusion facilitée de l'imprimé démocratise l'apprentissage et permet à des idées telles que l' algèbre de se propager plus rapidement. Ces développements ont ouvert la voie à la Révolution scientifique , où l'enquête scientifique, interrompue au début de la peste noire, a repris.

Renaissance

Renouveau de l'apprentissage

Le renouveau de l'apprentissage en Europe a commencé avec la scolastique du XIIe siècle . La Renaissance du Nord a montré un changement d'orientation décisif de la philosophie naturelle aristotélicienne à la chimie et aux sciences biologiques (botanique, anatomie et médecine). Ainsi la science moderne en Europe a été reprise dans une période de grands bouleversements : la Réforme protestante et la Contre-Réforme catholique ; la découverte des Amériques par Christophe Colomb ; la chute de Constantinople ; mais aussi la redécouverte d'Aristote pendant la période scolastique présageait de grands changements sociaux et politiques. Ainsi, un environnement approprié a été créé dans lequel il est devenu possible de remettre en question la doctrine scientifique, à peu près de la même manière que Martin Luther et Jean Calvin ont remis en question la doctrine religieuse. Les travaux de Ptolémée (astronomie) et de Galien (médecine) ne correspondaient pas toujours aux observations quotidiennes. Les travaux de Vésale sur des cadavres humains ont trouvé des problèmes avec la vue galénique de l'anatomie.

L'ouvrage de Théophraste sur les roches, Peri lithōn , a fait autorité pendant des millénaires : son interprétation des fossiles n'a été renversée qu'après la Révolution scientifique.

Au cours de la Renaissance italienne , Niccolò Machiavelli a mis l'accent de la science politique moderne sur l' observation empirique directe des institutions et des acteurs politiques . Plus tard, l'expansion du paradigme scientifique au siècle des Lumières a poussé plus loin l'étude de la politique au-delà des déterminations normatives. En particulier, l'étude des statistiques , pour étudier les sujets de l' État , a été appliquée aux sondages et au vote .

En archéologie, les XVe et XVIe siècles ont vu l'essor des antiquaires dans l'Europe de la Renaissance qui s'intéressaient à la collection d'artefacts.

Révolution scientifique et naissance de la nouvelle science

Galileo Galilei , père de la science moderne.

Le début de la période moderne est considéré comme une floraison de la Renaissance européenne. Il y avait une volonté de remettre en question les vérités précédemment détenues et la recherche de nouvelles réponses a abouti à une période de progrès scientifiques majeurs, maintenant connue sous le nom de révolution scientifique , qui a conduit à l'émergence d'une nouvelle science qui était plus mécaniste dans sa vision du monde, plus intégrée avec mathématiques, et plus fiable et ouvert car ses connaissances étaient basées sur une méthode scientifique nouvellement définie . La révolution scientifique est une frontière commode entre la pensée ancienne et la physique classique, et est traditionnellement considérée par la plupart des historiens comme ayant commencé en 1543, lorsque les livres De humani corporis fabrica ( Sur le fonctionnement du corps humain ) d' Andreas Vesalius , et aussi De Revolutionibus , par l'astronome Nicolaus Copernicus , ont été imprimés pour la première fois. La période culmine avec la publication du Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica en 1687 par Isaac Newton , représentatif de la croissance sans précédent des publications scientifiques dans toute l'Europe.

D'autres avancées scientifiques importantes ont été faites pendant cette période par Galileo Galilei , Edmond Halley , William Harvey , Pierre Fermat , Robert Hooke , Christiaan Huygens , Tycho Brahe , Johannes Kepler , Gottfried Leibniz , Isaac Newton et Blaise Pascal . En philosophie, des contributions majeures ont été apportées par Francis Bacon , Sir Thomas Browne , René Descartes , Baruch Spinoza , Pierre Gassendi , Robert Boyle et Thomas Hobbes . Christiaan Huygens a dérivé les forces centripètes et centrifuges et a été le premier à transférer la recherche mathématique pour décrire des phénomènes physiques inobservables. William Gilbert a fait certaines des premières expériences avec l'électricité et le magnétisme, établissant que la Terre elle-même est magnétique.

Héliocentrisme

Le modèle héliocentrique qui a été relancé par Nicolaus Copernicus . La thèse du livre de Copernic était que la Terre se déplaçait autour du Soleil, un renouveau du modèle héliocentrique du système solaire décrit par Aristarque de Samos .

Méthode scientifique nouvellement définie

La méthode scientifique a également été mieux développée car la façon de penser moderne mettait l'accent sur l'expérimentation et la raison sur les considérations traditionnelles. GaliléePère de la physique moderne ») s'est également servi d'expériences pour valider des théories physiques, élément clé de la méthode scientifique.

Siècle des Lumières

Poursuite de la révolution scientifique

La révolution scientifique s'est poursuivie jusqu'au siècle des Lumières , ce qui a accéléré le développement de la science moderne.

Planètes et orbites

Le modèle héliocentrique qui a été relancé par Nicolaus Copernicus a été suivi par le premier modèle connu de mouvement planétaire donné par Johannes Kepler au début du XVIIe siècle, qui proposait que les planètes suivent des orbites elliptiques , avec le Soleil à un foyer de l'ellipse.

Calcul et mécanique newtonienne

En 1687, Isaac Newton a publié les Principia Mathematica , détaillant deux théories physiques complètes et réussies : les lois du mouvement de Newton , qui ont conduit à la mécanique classique ; et la loi de la gravitation universelle de Newton , qui décrit la force fondamentale de la gravité.

Émergence de la chimie

Un moment décisif survint lorsque la « chimie » fut distinguée de l' alchimie par Robert Boyle dans son ouvrage The Skeptical Chymist , en 1661 ; bien que la tradition alchimique ait continué pendant un certain temps après son travail. D'autres étapes importantes comprenaient les pratiques expérimentales gravimétriques de chimistes médicaux comme William Cullen , Joseph Black , Torbern Bergman et Pierre Macquer et à travers les travaux d' Antoine Lavoisier (" père de la chimie moderne ") sur l' oxygène et la loi de conservation de la masse , qui réfutait théorie du phlogistique . La chimie moderne a émergé du XVIe au XVIIIe siècle à travers les pratiques matérielles et les théories promues par l'alchimie, la médecine, la fabrication et l'exploitation minière.

Système circulatoire

William Harvey a publié De Motu Cordis en 1628, qui a révélé ses conclusions basées sur ses études approfondies des systèmes circulatoires des vertébrés. Il a identifié le rôle central du cœur, des artères et des veines dans la production de mouvements sanguins dans un circuit, et n'a trouvé aucune confirmation des notions préexistantes de Galien sur les fonctions de chauffage et de refroidissement. L'histoire de la biologie et de la médecine modernes est souvent racontée à travers la recherche du siège de l'âme. Galien dans ses descriptions de son travail fondamental en médecine présente les distinctions entre les artères, les veines et les nerfs en utilisant le vocabulaire de l'âme.

Sociétés et revues scientifiques

Une innovation cruciale a été la création de sociétés scientifiques permanentes et de leurs revues savantes, qui ont considérablement accéléré la diffusion de nouvelles idées. Typique était la fondation de la Royal Society à Londres en 1660. Directement basée sur les travaux de Newton , Descartes , Pascal et Leibniz , la voie était désormais libre pour le développement des mathématiques modernes , de la physique et de la technologie par la génération de Benjamin Franklin (1706 –1790), Leonhard Euler (1707–1783), Mikhaïl Lomonosov (1711–1765) et Jean le Rond d'Alembert (1717–1783). Denis Diderot l » Encyclopédie , publiée entre 1751 et 1772 a cette nouvelle compréhension à un public plus large. L'impact de ce processus ne s'est pas limité à la science et à la technologie, mais a affecté la philosophie ( Immanuel Kant , David Hume ), la religion (l'impact de plus en plus important de la science sur la religion ) et la société et la politique en général ( Adam Smith , Voltaire ).

Développements en géologie

La géologie n'a pas subi de restructuration systématique pendant la révolution scientifique, mais a plutôt existé comme un nuage d'idées isolées et déconnectées sur les roches, les minéraux et les reliefs bien avant de devenir une science cohérente. Robert Hooke a formulé une théorie des tremblements de terre, et Nicholas Steno a développé la théorie de la superposition et a soutenu que les fossiles étaient les restes de créatures autrefois vivantes. En commençant par Thomas Burnet de Théorie sacrée de la Terre en 1681, les philosophes naturels ont commencé à explorer l'idée que la Terre avait changé au fil du temps. Burnet et ses contemporains ont interprété le passé de la Terre en termes d'événements décrits dans la Bible, mais leur travail a jeté les bases intellectuelles des interprétations laïques de l'histoire de la Terre.

Révolution post-scientifique

Bioélectricité

A la fin du XVIIIe siècle, le médecin italien Luigi Galvani s'intéresse au domaine de "l'électricité médicale", qui émerge au milieu du XVIIIe siècle, suite aux recherches électriques et à la découverte des effets de l'électricité sur le corps humain. Les expériences de Galvani avec la bioélectricité ont une légende populaire qui dit que Galvani écorchait lentement une grenouille à une table où lui et sa femme avaient mené des expériences avec l'électricité statique en frottant la peau de grenouille. L'assistant de Galvani a touché un nerf sciatique exposé de la grenouille avec un scalpel en métal qui avait ramassé une charge. À ce moment-là, ils ont vu des étincelles et la jambe de la grenouille morte a donné un coup de pied comme dans la vie. L'observation a fourni la base de la nouvelle compréhension que l'impulsion derrière le mouvement musculaire était l'énergie électrique transportée par un liquide ( ions ), et non de l'air ou un fluide comme dans les théories précédentes des aérostiers . Les Galvanis sont crédités de la découverte de la bioélectricité .

Développements en géologie

La géologie moderne, comme la chimie moderne, a progressivement évolué au cours du XVIIIe et du début du XIXe siècle. Benoît de Maillet et le comte de Buffon considéraient la Terre comme beaucoup plus ancienne que les 6 000 ans envisagés par les biblistes. Jean-Étienne Guettard et Nicolas Desmarest ont parcouru le centre de la France et enregistré leurs observations sur certaines des premières cartes géologiques. Aidés par l'expérimentation chimique, des naturalistes tels que l'écossais John Walker , le suédois Torbern Bergman et l'allemand Abraham Werner ont créé des systèmes de classification complets pour les roches et les minéraux, une réalisation collective qui a transformé la géologie en un domaine de pointe à la fin du XVIIIe siècle. Ces premiers géologues ont également proposé une interprétation généralisée de l'histoire de la Terre qui a conduit James Hutton , Georges Cuvier et Alexandre Brongniart , suivant les traces de Steno , à affirmer que les couches de roche pouvaient être datées par les fossiles qu'elles contenaient : un principe d'abord appliqué à la géologie du Bassin parisien. L'utilisation de fossiles index est devenue un outil puissant pour faire des cartes géologiques, car elle a permis aux géologues de corréler les roches dans une localité avec celles d'âge similaire dans d'autres localités éloignées.

Naissance de l'économie moderne

Adam Smith a écrit La richesse des nations , le premier ouvrage moderne d'économie

La base de l'économie classique forme une enquête d' Adam Smith sur la nature et les causes de la richesse des nations , publiée en 1776. Smith a critiqué le mercantilisme , préconisant un système de libre-échange avec division du travail . Il postule une « main invisible » qui réglemente les systèmes économiques composés d'acteurs guidés uniquement par l'intérêt personnel. La « main invisible » mentionnée dans une page perdue au milieu d'un chapitre au milieu de la « Richesse des nations », 1776, s'avance comme le message central de Smith.

Science sociale

L'anthropologie peut être mieux comprise comme une excroissance du siècle des Lumières. C'est durant cette période que les Européens ont tenté d'étudier systématiquement le comportement humain. Les traditions de la jurisprudence, de l'histoire, de la philologie et de la sociologie se sont développées pendant cette période et ont informé le développement des sciences sociales dont l'anthropologie faisait partie.

19ème siècle

Le XIXe siècle a vu naître la science en tant que profession. William Whewell avait inventé le terme scientifique en 1833, qui a rapidement remplacé l'ancien terme philosophe naturel .

Électricité et magnétisme

Alessandro Volta fait la démonstration de la première pile électrique à Napoléon en 1801.

En physique, le comportement de l'électricité et du magnétisme a été étudié par Giovanni Aldini , Alessandro Volta , Michael Faraday , Georg Ohm et d'autres. Les expériences, théories et découvertes de Michael Faraday , André-Marie Ampère , James Clerk Maxwell et de leurs contemporains ont conduit à l'unification des deux phénomènes en une seule théorie de l' électromagnétisme telle que décrite par les équations de Maxwell . La thermodynamique a permis de comprendre la chaleur et la notion d'énergie a été définie.

Découverte de Neptune

En astronomie, la planète Neptune a été découverte. Les progrès de l'astronomie et des systèmes optiques au 19e siècle ont abouti à la première observation d'un astéroïde ( 1 Cérès ) en 1801, et la découverte de Neptune en 1846. En 1925, Cecilia Payne-Gaposchkin a déterminé que les étoiles étaient composées principalement d'hydrogène et hélium. Elle a été dissuadée par l'astronome Henry Norris Russell de publier cette découverte dans sa thèse de doctorat en raison de la croyance largement répandue que les étoiles avaient la même composition que la Terre. Cependant, quatre ans plus tard, en 1929, Henry Norris Russell est arrivé à la même conclusion par un raisonnement différent et la découverte a finalement été acceptée.

Développements en mathématiques

En mathématiques, la notion de nombres complexes a finalement mûri et a conduit à une théorie analytique ultérieure; ils ont également commencé à utiliser des nombres hypercomplexes . Karl Weierstrass et d'autres ont effectué l' arithmétisation de l'analyse pour les fonctions de variables réelles et complexes . Il a également vu naître de nouveaux progrès en géométrie au-delà des théories classiques d'Euclide, après une période de près de deux mille ans. La science mathématique de la logique a également connu des percées révolutionnaires après une période de stagnation tout aussi longue. Mais l'étape la plus importante de la science à cette époque était les idées formulées par les créateurs de la science électrique. Leurs travaux ont changé le visage de la physique et rendu possible l'apparition de nouvelles technologies telles que l'énergie électrique, la télégraphie électrique, le téléphone et la radio.

Développements en chimie

En chimie, Dmitri Mendeleev , suivant la théorie atomique de John Dalton , créa le premier tableau périodique des éléments . Parmi les autres faits saillants, citons les découvertes dévoilant la nature de la structure et de la matière atomiques, en même temps que la chimie, et de nouveaux types de rayonnement. La théorie selon laquelle toute matière est constituée d'atomes, qui sont les plus petits constituants de la matière qui ne peuvent être décomposés sans perdre les propriétés chimiques et physiques de base de cette matière, a été avancée par John Dalton en 1803, bien que la question ait pris cent ans pour régler comme prouvé. Dalton a également formulé la loi des relations de masse. En 1869, Dmitri Mendeleev composa son tableau périodique des éléments sur la base des découvertes de Dalton. La synthèse de l' urée par Friedrich Wöhler a ouvert un nouveau domaine de recherche, la chimie organique , et à la fin du 19ème siècle, les scientifiques étaient capables de synthétiser des centaines de composés organiques. La dernière partie du 19ème siècle a vu l'exploitation des produits pétrochimiques de la Terre, après l'épuisement de l'approvisionnement en pétrole de la chasse à la baleine . Au 20e siècle, la production systématique de matériaux raffinés fournissait un approvisionnement immédiat en produits qui fournissaient non seulement de l'énergie, mais également des matériaux synthétiques pour les vêtements, les médicaments et les ressources jetables de tous les jours. L'application des techniques de la chimie organique aux organismes vivants a donné naissance à la chimie physiologique , précurseur de la biochimie .

Âge de la Terre

Au cours de la première moitié du XIXe siècle, des géologues tels que Charles Lyell , Adam Sedgwick et Roderick Murchison ont appliqué la nouvelle technique aux roches dans toute l'Europe et l'est de l'Amérique du Nord, ouvrant la voie à des projets de cartographie plus détaillés et financés par le gouvernement au cours des décennies suivantes. Au milieu du XIXe siècle, l'objectif de la géologie est passé de la description et de la classification aux tentatives de comprendre comment la surface de la Terre avait changé. Les premières théories complètes de la construction des montagnes ont été proposées au cours de cette période, tout comme les premières théories modernes des tremblements de terre et des volcans. Louis Agassiz et d'autres ont établi la réalité des périodes glaciaires couvrant le continent , et des « fluvialistes » comme Andrew Crombie Ramsay ont soutenu que les vallées fluviales se sont formées, sur des millions d'années, par les rivières qui les traversent. Après la découverte de la radioactivité , des méthodes de datation radiométrique se sont développées, à partir du 20ème siècle. La théorie de la « dérive des continents » d' Alfred Wegener a été largement rejetée lorsqu'il l'a proposée dans les années 1910, mais de nouvelles données recueillies dans les années 1950 et 1960 ont conduit à la théorie de la tectonique des plaques , qui lui a fourni un mécanisme plausible. La tectonique des plaques a également fourni une explication unifiée pour un large éventail de phénomènes géologiques apparemment sans rapport. Depuis 1970, il sert de principe unificateur en géologie.

Évolution et héritage

À la mi-juillet 1837, Darwin a commencé son cahier "B" sur la transmutation des espèces , et à la page 36, il a écrit "Je pense" au-dessus de son premier arbre évolutif .

La théorie peut-être la plus importante, la plus controversée et la plus ambitieuse de toute la science a été la théorie de l' évolution par sélection naturelle , qui a été formulée indépendamment par Charles Darwin et Alfred Wallace . Il a été décrit en détail dans le livre de Darwin L'origine des espèces , publié en 1859. Dans ce livre , Darwin a proposé que les caractéristiques de tous les êtres vivants, y compris les humains, étaient façonnées par des processus naturels sur de longues périodes de temps. La théorie de l'évolution dans sa forme actuelle affecte presque tous les domaines de la biologie. Les implications de l'évolution sur des domaines en dehors de la science pure ont conduit à la fois à l' opposition et au soutien de différentes parties de la société, et ont profondément influencé la compréhension populaire de « la place de l'homme dans l'univers ». Séparément, Gregor Mendel a formulé dans les principes de l'hérédité en 1866, qui est devenu la base de la génétique moderne .

Théorie des germes

Un autre jalon important en médecine et en biologie a été les efforts fructueux pour prouver la théorie des germes de la maladie . Suite à cela, Louis Pasteur fit le premier vaccin contre la rage , et fit également de nombreuses découvertes dans le domaine de la chimie, notamment l' asymétrie des cristaux . En 1847, le médecin hongrois Ignác Fülöp Semmelweis a considérablement réduit la fréquence de la fièvre puerpérale en exigeant simplement que les médecins se lavent les mains avant de s'occuper des femmes en couches. Cette découverte est antérieure à la théorie des germes de la maladie . Cependant, les découvertes de Semmelweis n'ont pas été appréciées par ses contemporains et le lavage des mains n'a été utilisé qu'avec les découvertes du chirurgien britannique Joseph Lister , qui en 1865 a prouvé les principes de l' antisepsie . Le travail de Lister était basé sur les découvertes importantes du biologiste français Louis Pasteur . Pasteur a su lier les micro-organismes à la maladie, révolutionnant la médecine. Il inventa également l'une des méthodes les plus importantes de la médecine préventive , lorsqu'en 1880 il produisit un vaccin contre la rage . Pasteur a inventé le processus de pasteurisation , pour aider à prévenir la propagation des maladies par le lait et d'autres aliments.

Écoles d'économie

Karl Marx a développé une théorie économique alternative, appelée économie marxienne . L'économie marxienne est basée sur la théorie de la valeur-travail et suppose que la valeur du bien est basée sur la quantité de travail nécessaire pour le produire. Selon cet axiome, le capitalisme était basé sur le fait que les employeurs ne payaient pas la pleine valeur du travail des travailleurs pour créer du profit. L' école autrichienne a répondu à l'économie marxienne en considérant l' entrepreneuriat comme la force motrice du développement économique. Cela a remplacé la théorie de la valeur travail par un système d' offre et de demande .

Fondation de la psychologie

La psychologie en tant qu'entreprise scientifique indépendante de la philosophie a commencé en 1879 lorsque Wilhelm Wundt a fondé le premier laboratoire dédié exclusivement à la recherche psychologique (à Leipzig ). Parmi les autres premiers contributeurs importants au domaine figurent Hermann Ebbinghaus (un pionnier des études sur la mémoire), Ivan Pavlov (qui a découvert le conditionnement classique ), William James et Sigmund Freud . L'influence de Freud a été énorme, bien que plus en tant qu'icône culturelle qu'en tant que force de la psychologie scientifique.

Sociologie moderne

La sociologie moderne a émergé au début du XIXe siècle comme la réponse académique à la modernisation du monde. Parmi de nombreux premiers sociologues (par exemple, Émile Durkheim ), le but de la sociologie était dans le structuralisme , comprendre la cohésion des groupes sociaux et développer un « antidote » à la désintégration sociale. Max Weber était préoccupé par la modernisation de la société à travers le concept de rationalisation , qui, selon lui, emprisonnerait les individus dans une «cage de fer» de la pensée rationnelle. Certains sociologues, dont Georg Simmel et WEB Du Bois , ont utilisé des analyses plus microsociologiques et qualitatives. Cette approche à microniveaux a joué un rôle important dans la sociologie américaine, les théories de George Herbert Mead et de son étudiant Herbert Blumer ayant abouti à la création de l' approche interactionniste symbolique de la sociologie. En particulier, Auguste Comte a illustré par son œuvre le passage d'un stade théologique à un stade métaphysique et, de celui-ci, à un stade positif. Comte a veillé à la classification des sciences ainsi qu'à un transit de l'humanité vers une situation de progrès attribuable à un réexamen de la nature selon l'affirmation de la « socialité » comme fondement de la société scientifiquement interprétée.

le romantisme

Le mouvement romantique du début du XIXe siècle a remodelé la science en ouvrant de nouvelles voies inattendues dans les approches classiques des Lumières. Le déclin du romantisme s'est produit parce qu'un nouveau mouvement, le positivisme , a commencé à s'emparer des idéaux des intellectuels après 1840 et a duré jusqu'en 1880 environ. En même temps, la réaction romantique aux Lumières a produit des penseurs tels que Johann Gottfried Herder et plus tard Wilhelm Dilthey dont le travail a constitué la base du concept de culture qui est au cœur de la discipline. Traditionnellement, une grande partie de l'histoire du sujet était basée sur des rencontres coloniales entre l'Europe occidentale et le reste du monde, et une grande partie de l'anthropologie des XVIIIe et XIXe siècles est maintenant classée comme racisme scientifique . A la fin du XIXe siècle, des batailles pour « l'étude de l'homme » s'opèrent entre celles d'une conviction « anthropologique » (s'appuyant sur des techniques anthropométriques ) et celles d'une conviction « ethnologique » (portant sur les cultures et les traditions), et ces distinctions devinrent partie de la division ultérieure entre l' anthropologie physique et l' anthropologie culturelle , cette dernière inaugurée par les étudiants de Franz Boas .

20ième siècle

La science a considérablement progressé au cours du 20e siècle. Il y a eu des développements nouveaux et radicaux dans les sciences physiques et de la vie , s'appuyant sur les progrès du XIXe siècle.

Théorie de la relativité et mécanique quantique

Le portrait officiel d'Einstein après avoir reçu le prix Nobel de physique en 1921

Le début du 20ème siècle a marqué le début d'une révolution en physique. Les théories de longue date de Newton se sont avérées ne pas être correctes en toutes circonstances. À partir de 1900, Max Planck , Albert Einstein , Niels Bohr et d'autres ont développé des théories quantiques pour expliquer divers résultats expérimentaux anormaux, en introduisant des niveaux d'énergie discrets. Non seulement la mécanique quantique a montré que les lois du mouvement n'étaient pas valables à petite échelle, mais la théorie de la relativité générale , proposée par Einstein en 1915, a montré que le fond fixe de l' espace - temps , dont dépendaient à la fois la mécanique newtonienne et la relativité restreinte, pouvait n'existe pas. En 1925, Werner Heisenberg et Erwin Schrödinger ont formulé la mécanique quantique , qui expliquait les théories quantiques précédentes. L'observation par Edwin Hubble en 1929 que la vitesse à laquelle les galaxies reculent est positivement corrélée à leur distance, a conduit à la compréhension que l'univers est en expansion, et à la formulation de la théorie du Big Bang par Georges Lemaître . Actuellement, la relativité générale et la mécanique quantique sont incompatibles, et des efforts sont en cours pour unifier les deux.

Grande science

La bombe atomique a inauguré la " Big Science " en physique .

En 1938, Otto Hahn et Fritz Strassmann ont découvert la fission nucléaire avec des méthodes radiochimiques, et en 1939 Lise Meitner et Otto Robert Frisch ont écrit la première interprétation théorique du processus de fission, qui a ensuite été améliorée par Niels Bohr et John A. Wheeler . D'autres développements ont eu lieu pendant la Seconde Guerre mondiale, qui ont conduit à l'application pratique du radar et au développement et à l'utilisation de la bombe atomique . À cette époque, Chien-Shiung Wu a été recruté par le projet Manhattan pour aider à développer un procédé de séparation de l'uranium métal en isotopes U-235 et U-238 par diffusion gazeuse . Elle était une expérimentatrice experte en décroissance bêta et en physique des interactions faibles. Wu a conçu une expérience (voir l' expérience Wu ) qui a permis aux physiciens théoriciens Tsung-Dao Lee et Chen-Ning Yang de réfuter expérimentalement la loi de la parité, ce qui leur a valu un prix Nobel en 1957.

Bien que le processus ait commencé avec l'invention du cyclotron par Ernest O. Lawrence dans les années 1930, la physique de l'après-guerre est entrée dans une phase de ce que les historiens ont appelé « Big Science », nécessitant des machines massives, des budgets et des laboratoires pour tester leurs théories et franchir de nouvelles frontières. Le principal mécène de la physique est devenu les gouvernements des États, qui ont reconnu que le soutien de la recherche « de base » pouvait souvent conduire à des technologies utiles à la fois aux applications militaires et industrielles.

Big Bang

George Gamow , Ralph Alpher et Robert Herman avaient calculé qu'il devrait y avoir des preuves d'un Big Bang dans la température de fond de l'univers. En 1964, Arno Penzias et Robert Wilson ont découvert un sifflement de fond de 3 Kelvin dans leur radiotélescope Bell Labs (l' antenne Holmdel Horn ), qui était la preuve de cette hypothèse et a constitué la base d'un certain nombre de résultats qui ont aidé à déterminer l' âge de l'univers. .

Exploration de l'espace

Earthrise , la Terre vue du dessus de la Lune , Apollo 8 . Cetteimage de la NASA de 1968par l'astronaute William Anders a contribué à faire prendre conscience de la finitude de la Terre et des limites de ses ressources naturelles .

La supernova SN1987A a été observée par des astronomes sur Terre à la fois visuellement et, dans un triomphe pour l'astronomie des neutrinos , par les détecteurs de neutrinos solaires de Kamiokande . Mais le flux de neutrinos solaires était une fraction de sa valeur théoriquement attendue . Cet écart a forcé un changement de certaines valeurs dans le modèle standard pour la physique des particules .

Les progrès de la génétique

Watson et Crick ont ​​utilisé de nombreux modèles en aluminium comme celui-ci, qui est l' Adénine à base unique (A), pour construire un modèle physique d'ADN en 1953.

Au début du XXe siècle, l'étude de l'hérédité devient une enquête majeure après la redécouverte en 1900 des lois de l'hérédité élaborées par Mendel . Le 20e siècle a également vu l'intégration de la physique et de la chimie, avec des propriétés chimiques expliquées comme le résultat de la structure électronique de l'atome. Le livre de Linus Pauling sur la nature de la liaison chimique a utilisé les principes de la mécanique quantique pour déduire les angles de liaison dans des molécules de plus en plus compliquées. Le travail de Pauling a abouti à la modélisation physique de l' ADN , le secret de la vie (selon les mots de Francis Crick , 1953). La même année, l' expérience Miller-Urey a démontré, dans une simulation de processus primordiaux, que les constituants de base des protéines, les acides aminés simples , pouvaient eux-mêmes être construits à partir de molécules plus simples, lançant des décennies de recherche sur les origines chimiques de la vie . En 1953, James D. Watson et Francis Crick ont clarifié la structure de base de l'ADN, le matériel génétique permettant d'exprimer la vie sous toutes ses formes, en s'appuyant sur les travaux de Maurice Wilkins et Rosalind Franklin , et ont suggéré que la structure de l'ADN était une double hélice. Dans leur célèbre article " Molecular structure of Nucleic Acids " À la fin du 20e siècle, les possibilités du génie génétique sont devenues pratiques pour la première fois, et un effort international massif a commencé en 1990 pour cartographier un génome humain entier (le Human Genome Project ) . La discipline de l' écologie trouve généralement son origine dans la synthèse de l'évolution darwinienne et de la biogéographie humboldtienne , à la fin du XIXe et au début du XXe siècle. Cependant, la microbiologie et la science du sol ont joué un rôle tout aussi important dans l'essor de l'écologie, en particulier le concept de cycle de vie , prédominant dans les travaux de Louis Pasteur et Ferdinand Cohn . Le mot écologie a été inventé par Ernst Haeckel , dont la vision particulièrement holistique de la nature en général (et de la théorie de Darwin en particulier) a joué un rôle important dans la diffusion de la pensée écologique. Dans les années 1930, Arthur Tansley et d'autres ont commencé à développer le domaine de l' écologie des écosystèmes , qui combinait la science expérimentale du sol avec les concepts physiologiques de l'énergie et les techniques de la biologie sur le terrain .

Les neurosciences en tant que discipline distincte

La compréhension des neurones et du système nerveux est devenue de plus en plus précise et moléculaire au cours du 20e siècle. Par exemple, en 1952, Alan Lloyd Hodgkin et Andrew Huxley ont présenté un modèle mathématique de transmission de signaux électriques dans les neurones de l'axone géant d'un calmar, qu'ils ont appelé « potentiels d'action », et comment ils sont initiés et propagés, connu sous le nom de Modèle Hodgkin-Huxley . En 1961-1962, Richard FitzHugh et J. Nagumo ont simplifié Hodgkin-Huxley, dans ce qu'on appelle le modèle FitzHugh-Nagumo . En 1962, Bernard Katz a modélisé la neurotransmission à travers l'espace entre les neurones appelés synapses . À partir de 1966, Eric Kandel et ses collaborateurs ont examiné les changements biochimiques dans les neurones associés à l'apprentissage et au stockage de la mémoire dans Aplysia . En 1981, Catherine Morris et Harold Lecar ont combiné ces modèles dans le modèle Morris-Lecar . Ces travaux de plus en plus quantitatifs ont donné naissance à de nombreux modèles de neurones biologiques et à des modèles de calcul neuronal . Les neurosciences ont commencé à être reconnues comme une discipline académique distincte à part entière. Eric Kandel et ses collaborateurs ont cité David Rioch , Francis O. Schmitt et Stephen Kuffler comme ayant joué un rôle essentiel dans l'établissement du domaine.

Tectonique des plaques

Alfred Wegener au Groenland durant l'hiver 1912-1913. Il est surtout connu comme l'auteur de l' hypothèse de la dérive des continents en suggérant en 1912 que les continents dérivent lentement autour de la Terre.

L'adhésion des géologues à la tectonique des plaques est devenue une partie d'un élargissement du domaine d'une étude des roches à une étude de la Terre en tant que planète. D'autres éléments de cette transformation comprennent : les études géophysiques de l'intérieur de la Terre, le regroupement de la géologie avec la météorologie et l' océanographie comme l'une des « sciences de la terre », et les comparaisons de la Terre et des autres planètes rocheuses du système solaire.

Applications

En termes d'applications, une quantité massive de nouvelles technologies ont été développées au 20ème siècle. Des technologies telles que l' électricité , l' ampoule à incandescence , l' automobile et le phonographe , développées pour la première fois à la fin du XIXe siècle, ont été perfectionnées et universellement déployées. Le premier vol d' avion a eu lieu en 1903 et, à la fin du siècle, de gros avions tels que le Boeing 777 et l' Airbus A330 parcouraient des milliers de kilomètres en quelques heures. Le développement de la télévision et des ordinateurs a provoqué des changements massifs dans la diffusion de l'information. Les progrès de la biologie ont également conduit à de fortes augmentations de la production alimentaire, ainsi qu'à l'élimination de maladies telles que la polio . L'informatique, fondée sur la linguistique théorique , les mathématiques discrètes et le génie électrique , étudie la nature et les limites du calcul. Les sous-domaines comprennent la calculabilité , la complexité de calcul , la conception de bases de données , les réseaux informatiques , l'intelligence artificielle et la conception de matériel informatique . Un domaine dans lequel les progrès de l'informatique ont contribué à un développement scientifique plus général est celui de faciliter l' archivage à grande échelle des données scientifiques . L'informatique contemporaine se distingue généralement en mettant l'accent sur la « théorie » mathématique par opposition à l'accent mis sur la pratique du génie logiciel .

Développements en science politique

Dans la science politique au cours du 20e siècle, l'étude de l' idéologie, comportementalisme et des relations internationales a conduit à une multitude de « pol-sci » sous - disciplines , y compris la théorie du choix rationnel , la théorie de vote , la théorie des jeux (également utilisé en économie), psephology , géographie politique / géopolitique , psychologie politique / sociologie politique, économie politique, analyse des politiques , administration publique, analyse politique comparée et études de la paix / analyse des conflits.

Keynésienne et nouvelle économie classique

En économie, John Maynard Keynes a provoqué une division entre microéconomie et macroéconomie dans les années 1920. Dans l'économie keynésienne, les tendances macroéconomiques peuvent submerger les choix économiques faits par les individus. Les gouvernements devraient promouvoir la demande globale de biens comme moyen d'encourager l'expansion économique. Après la Seconde Guerre mondiale, Milton Friedman a créé le concept de monétarisme . Le monétarisme se concentre sur l'utilisation de l'offre et de la demande de monnaie comme méthode de contrôle de l'activité économique. Dans les années 1970, le monétarisme s'est adapté à l' économie de l'offre qui préconise la réduction des impôts comme moyen d'augmenter la quantité d'argent disponible pour l'expansion économique. D'autres écoles modernes de pensée économique sont la nouvelle économie classique et la nouvelle économie keynésienne . La nouvelle économie classique a été développée dans les années 1970, mettant l'accent sur une microéconomie solide comme base de la croissance macroéconomique. La nouvelle économie keynésienne a été créée en partie en réponse à la nouvelle économie classique et traite de la façon dont les inefficacités du marché créent un besoin de contrôle par une banque centrale ou un gouvernement.

Développements en psychologie, sociologie et anthropologie

La psychologie du 20e siècle a vu un rejet des théories de Freud comme étant trop peu scientifiques, et une réaction contre l' approche atomiste de l'esprit d' Edward Titchener . Cela a conduit à la formulation du béhaviorisme par John B. Watson , qui a été popularisé par BF Skinner . Le behaviorisme a proposé de limiter épistémologiquement l'étude psychologique au comportement manifeste, car cela pouvait être mesuré de manière fiable. La connaissance scientifique de "l'esprit" était considérée comme trop métaphysique, donc impossible à atteindre. Les dernières décennies du 20e siècle ont vu l'essor des sciences cognitives , qui considèrent à nouveau l'esprit comme un sujet d'investigation, utilisant les outils de la psychologie, de la linguistique , de l' informatique , de la philosophie et de la neurobiologie . De nouvelles méthodes de visualisation de l'activité du cerveau, telles que la TEP et la tomodensitométrie , ont également commencé à exercer leur influence, amenant certains chercheurs à étudier l'esprit en étudiant le cerveau plutôt que la cognition. Ces nouvelles formes d'investigation supposent qu'une large compréhension de l'esprit humain est possible, et qu'une telle compréhension peut être appliquée à d'autres domaines de recherche, tels que l' intelligence artificielle . La théorie de l'évolution a été appliquée au comportement et introduite à l'anthropologie et à la psychologie à travers les travaux de l'anthropologue culturel Napoléon Chagnon et EO Wilson . Le livre de Wilson Sociobiology: The New Synthesis a expliqué comment les mécanismes évolutifs ont façonné les comportements de tous les organismes vivants, y compris les humains. Des décennies plus tard, John Tooby et Leda Cosmides développeraient la discipline de la psychologie évolutionniste .

La sociologie américaine des années 1940 et 1950 était largement dominée par Talcott Parsons , qui soutenait que les aspects de la société qui favorisaient l'intégration structurelle étaient donc « fonctionnels ». Cette approche du fonctionnalisme structurel a été remise en cause dans les années 1960, lorsque les sociologues en sont venus à voir dans cette approche une simple justification des inégalités présentes dans le statu quo. En réaction, la théorie des conflits a été développée, qui était basée en partie sur les philosophies de Karl Marx. Les théoriciens du conflit considéraient la société comme une arène dans laquelle différents groupes se disputent le contrôle des ressources. L'interactionnisme symbolique en est également venu à être considéré comme un élément central de la pensée sociologique. Erving Goffman considérait les interactions sociales comme une performance scénique, les individus préparant les « coulisses » et tentant de contrôler leur public grâce à la gestion des impressions . Bien que ces théories occupent actuellement une place prépondérante dans la pensée sociologique, d'autres approches existent, notamment la théorie féministe , le post-structuralisme , la théorie du choix rationnel et le postmodernisme .

Au milieu du XXe siècle, une grande partie des méthodologies des études anthropologiques et ethnographiques antérieures ont été réévaluées dans un souci d'éthique de la recherche, tandis que le champ d'investigation s'est élargi bien au-delà de l'étude traditionnelle des « cultures primitives ».

21e siècle

le boson de Higgs

Une signature possible d'un boson de Higgs à partir d'une collision proton-proton simulée. Il se désintègre presque immédiatement en deux jets de hadrons et deux électrons , visibles sous forme de lignes.

Le 4 juillet 2012, des physiciens travaillant au Grand collisionneur de hadrons du CERN ont annoncé qu'ils avaient découvert une nouvelle particule subatomique ressemblant beaucoup au boson de Higgs , une clé potentielle pour comprendre pourquoi les particules élémentaires ont une masse et en fait l'existence de la diversité et de la vie dans l'univers. Pour l'instant, certains physiciens l'appellent une particule « de type Higgs ». Peter Higgs était l'un des six physiciens, travaillant dans trois groupes indépendants, qui, en 1964, inventèrent la notion de champ de Higgs (« mélasse cosmique »). Les autres étaient Tom Kibble de l' Imperial College de Londres ; Carl Hagen de l' Université de Rochester ; Gerald Guralnik de l'Université Brown ; et François Englert et Robert Brout , tous deux de l' Université libre de Bruxelles .

Voir également

Les références

Sources

Lectures complémentaires

Liens externes