Historia nauki

Article on other languages:

Ten artykuł wymaga dopracowania zgodnie z zaleceniami edycyjnymi.
Należy w nim poprawić: wikizacja, linkowanie nazwisk, więcej sekcji.
Po wyeliminowaniu wskazanych powyżej niedoskonałości prosimy usunąć szablon {{Dopracować}} z kodu tego artykułu.

Za początek rozwoju nauki można przyjąć pierwsze odkrycia naukowe. Pierwszą nauką sensu stricto była filozofia jako, że w starożytności filozofią nazywano każde zajęcie polegające na rozwijaniu wiedzy.

Spis treści

Początki nauki

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

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

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

Nauka grecka

Systematycznie uprawiana dla poznania świata nauka była dziełem starożytnych Greków. Początki tak uprawianej nauki sięgają VI w. p.n.e., kiedy to działali pierwsi filozofowie greccy. Filozofowie (po grecku "miłośnicy mądrości") byli grupą ludzi zajmujących się, zrazu amatorsko refleksją nad różnymi składnikami rzeczywistości. Pierwszy filozof Tales z Miletu sformułował twierdzenie: " wszystko bierze swój początek z wody" będące pierwszą w dziejach naukową teorią. Sformułował też pierwsze twierdzenia ogólne, twierdzenia w matematyce (twierdzenie Talesa), przewidział zaćmienie Słońca z 585 p.n.e. Inny filozof Anaksymenes z Miletu, uważał że prapierwiastkiem świata jest powietrze, zaś Anaksymander z Miletu sformułował pierwszą koncepcję ewolucji organicznej i pochodzenia życia (wg niej życie powstało w wodzie). Heraklit z Efezu pierwszy podał zasadę ogólnej zmienności świata ("Panta rhei" – wszystko płynie, "Nie można dwa razy wejść do tej samej rzeki"), za pierwsze tworzywo świata uważał ogień. Pierwsi filozofowie zadawali sobie pytania w rodzaju: jak powstał Wszechświat?, jakie jest główne tworzywo świata? Jak zbudowana jest materia? Czym jest życie? – i próbowali dać na nie odpowiedzi drogą logicznego rozumowania i obserwacji. Parmenides z Elei pierwszy zastosował metodę dedukcji w rozumowaniu na przełomie VI i V w. p.n.e.

Wprowadzenie aparatu matematycznego do nauki było zasługą Pitagorasa. Jego koncepcja zakładała, że świat jest jedynie układem liczb i jako taki da się opisać ilościowo. Odkrył zależność między długością struny instrumentu muzycznego, a tonem jaki ona wydaje, sformułował hipotezę o kulistości Ziemi. Pitagoras uważał, że podstawą funkcjonowania świata jest porządek i harmonia (co było bodźcem do dalszych badań), założył filozoficzną szkołę pitagorejczyków. W dziedzinie geografii i historii duże zasługi położyli logografowie jońscy, uczeni opisujący odległe obszary świata, historię Greków i innych ludów. Najwybitniejszy z nich, Hekatajos z Miletu odbywał dalekie podróże, opisując dalekie kraje i ludy w dziełach Obejście świata i Genealogia. Po upadku powstania jońskiego w 494 p.n.e. Greccy uczeni z Azji Mniejszej przenieśli się do Grecji europejskiej, a zwłaszcza do Aten. Historycy działający w Atenach zapoczątkowali naukową historię. Herodot z Halikarnasu pierwszy opisał historię powszechną w swych Dziejach, Tukidydes w Wojnie peloponeskiej dał przykład racjonalistycznej i uporządkowanej historiografii, wolnej od interwencji sil nadprzyrodzonych w tok ludzkich dziejów. Ci pierwsi historycy z prawdziwego zdarzenia dążyli do jak najbardziej zgodnego z prawdą opisu przeszłych wydarzeń.

Panujący w Atenach ustrój demokratyczny sprzyjał swobodzie myślenia, wypowiedzi i światopoglądu. Szkoła sofistów (wędrownych nauczycieli) uczących przeforsowywać swe zdanie za pomocą starannie dobranych argumentów przyczyniła się do rozwoju technik rozumowania i dyskusji. Mimo krytyki sofistów i ich argumentów, można uznać ich za prekursorów współczesnych debat intelektualnych. Anaksagoras z Kladzomen pierwszy wysunął koncepcję, że świat zbudowany jest z wielkiej liczby małych cząstek. Wcześniej Empedokles z Akragas uważał, że podstawowym tworzywem świata są 4 żywioły: woda, ogień, powietrze i ziemia. Empedokles wprowadził do nauki pojęcie energii. Poglądy Anaksogorasa rozwinęli Leucyp z Miletu i Demokryt z Abdery. Demokryt uważał, że świat jest zbudowany z jednolitych niepodzielnych cząstek – z atomów. Wysunął postulat wyjaśniania zjawisk przyrody wolnego od ingerencji bytów nadprzyrodzonych. Te dwie koncepcje są jednym z filarów nowoczesnego myślenia naukowego. Na V w. p.n.e. Przypadają początki naukowej medycyny. Jej twórcą był Hipokrates z Kos, który pierwszy uznał, iż choroby mają naturalne, a nie nadnaturalne, czy boskie podłoże. Uważnie badał symptomy chorobowe i na tej podstawie usiłował skutecznie leczyć swych pacjentów. Założył słynną szkołę medycyny na Kos, będącą zarówno szpitalem i sanatorium, jak i ośrodkiem kształcenia lekarzy. Dzieła jego uczniów wydane jako Corpus Hippocraticum były podstawą medycyny aż do czasów wczesnonowożytnych.

Człowiekiem, którego można uznać za najwybitniejszego uczonego starożytności jest pochodzący ze Stagirus Arystoteles, uczeń filozofa Platona. Był synem lekarza dworu macedońskiego, ojciec wcześnie zaszczepił mu nawyk obserwacji przyrody, co ułatwiło mu formułowanie swoich koncepcji. Arystoteles wyciągał rozumowo wnioski ze swych obserwacji. Słabą stroną tej metody była rezygnacja z matematycznego opisu zjawisk. Doktryna arystotelesowska odrzucała atomizm opierając się na koncepcji 4 żywiołów. Arystoteles dokonał pierwszej klasyfikacji nauk, sformułował zasady logiki formalnej (reguł właściwego wnioskowania). Zebrał dane na temat ustrojów wielu państw nazywając naukę o społeczeństwie, dokonał klasyfikacji ustroju. Był twórcą pierwszej systematyki roślin i zwierząt, zebrał wiele danych z zakresu embriologii i fizjologii prowadząc systematyczne badania organizmu. Arystotelesowska geocentryczna wizja Wszechświata (z nieruchomą Ziemią w środku) zaciążyła na nauce aż do XV wieku. Tak jak jego koncepcje ruchu – to pomysły były błędne i hamowały postęp nauki, podobnie jak i twierdzenia o nieistnieniu próżni. Arystoteles był twórcą szkoły naukowo-filozoficznej – Lykeionu ateńskiego, a jego uczniowie zasłynęli systematycznym zbieraniem danych przyrodniczych i tworzeniem nowych koncepcji. Zasługą Arystotelesa było ugruntowanie przekonania o kulistości Ziemi. Zagadnienia matematyczno-astronomiczne żywo zajmowały ówczesnych uczonych. Eudoksos z Knidos próbował obliczyć odległość Ziemi od Słońca (wg niego odpowiadała ona odległości Ziemi od Księżyca pomnożonej przez 9). Chryzyp z Soloj rozwijał logikę formalną wprowadzając pojęcia negocjacji, komunikacji i alternatywy.

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

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

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

Nauka w starożytnej Azji

Nie tylko grecka nauka miała w starożytności duże osiągnięcia. W Indiach rozwijała się arytmetyka i astronomia. Chińczycy pierwsi ok. 1100 p.n.e. Obliczyli nachylenie ekliptyki do równika. Konstruowali proste sejsmometry służące do mierzenia siły trzęsienia ziemi. Matematyka, algebra i astronomia rozwijały się w Chinach równie dynamicznie co w innych państwach Wschodu. Filozofowie tacy jak Konfucjusz, Laozi czy Mencjusz zapoczątkowali naukową refleksję nad społeczeństwem, służącą praktycznemu celowi rządzenia państwem.

Działalność naukowa starożytnych Rzymian

Rzymianie zadebiutowali na polu naukowym za sprawą Marka Porcjusza Katona (przełom III i II w. p.n.e.), autora dzieła De agri cultura {O rolnictwie), będącego pracą z dziedziny praktycznej ekonomii i nauk rolniczych, która wskazywała, jak prowadzić dochodowe gospodarstwo rolne. Inna praca Katona Origines (O początkach) omawiała najstarsze dzieje Italii i Rzymu. Rzymianie szybko przyswoili sobie osiągnięcia nauki greckiej, wykorzystując je do swoich praktycznych celów. Marek Terencjusz Warron (116-27 p.n.e.) był autorem wielu dzieł dotyczących różnych zagadnień naukowych. Opisywał najnowocześniejsze dzieje Rzymu, początki kultury ludzkiej (Starożytności spraw boskich i ludzkich), filologię (O języku łacińskim) i rolnictwie (Trzy księgi o rolnictwie). Jego największym dziełem było Dziewięć ksiąg nauk traktujących o gramatyce, retoryce, matematyce, astronomii i medycynie. Większa część spuścizny tego uczonego nie zachowała się niestety do naszych czasów.

W I w. p.n.e. w dziedzinie historii niemałe zasługi położyli Gajusz Juliusz Cezar i Gajusz Salustiusz Kryspus. Cezar opisał w swych dziełach historię wojen, w których sam brał udział jako jeden z głównych antagonistów (O wojnie galijskiej, O wojnie domowej, O wojnie aleksandryjskiej, O wojnie hiszpańskiej, O wojnie afrykańskiej) zwracając uwagę na zagadnienia techniczne, wojskowe, psychikę ludzką i wpływ tych kwestii na bieg historii. Salustiusz napisał Sprzysiężenie Katyliny i Wojnę z Jugurtą – w dziełach tych przedstawił regres i rozkład republiki rzymskiej. Poeta i filozof Tytus Lukrecjusz Karus (I w. p.n.e.) w swym dziele De rerum natura (O naturze wszechrzeczy) przedstawił materialistyczną wizję świata opartą na atomizmie Demokryta. Realizował koncepcję zmienności w przyrodzie, zastanawiał się nad początkami gatunku ludzkiego.

W I i II w. naszej ery zaznaczyła się działalność historyków rzymskich. Tytus Liwiusz był autorem dzieła Dzieje Rzymu od założenia miasta, w którym dał całościową syntezę dziejów swego narodu. Ogrom materiału zebranego przez Liwiusza i mistrzostwo jego opracowania do dziś wzbudza podziw badaczy. Publiusz Korneliusz Tacyt opisał w swych Dziejach historię Rzymu w okresie wczesnego cesarstwa do panowania Wespazjana, natomiast Gajusz Swetoniusz Trankwillus skupił się na biografistyce opisując Żywoty cezarów. Tą samą drogą poszedł Grek Plutarch z Cheronei, który w Żywotach równoległych opisał życie najważniejszych postaci w historii grecko-rzymskiej. Historycy pochodzenia greckiego opisywali dzieje wyprawy Aleksandra Wielkiego (Flawiusz Arrian) i historię republiki rzymskiej (Appian z Aleksandrii).

W dziedzinie praktycznego zastosowania nauki zasługi ma Lucjusz Juniusz Columella autor dzieła o rolnictwie (De re rustica). Pliniusz Starszy był autorem encyklopedii obejmującej całokształt ówczesnej wiedzy zwłaszcza przyrodniczej. Dzieło to ma tytuł Historia naturalis (Historia naturalna) i traktuje m.in. o geografii, botanice, zoologii, geologii, technice i innych dziedzinach. Astronom Klaudiusz Ptolemeusz opracował system geocentryczny w I w. n.e. w dziele Almagest, jego koncepcja panowała w nauce aż do XVI wieku. Ptolemeusz zajmował się również kwestiami kartografii, zebrał całokształt ówczesnej wiedzy geograficznej (podawał współrzędne geograficzne różnych miejsc). Świadectwem geograficznych zainteresowań Rzymian są dwie wyprawy podjęte za panowania cesarza Nerona (54-68 r. n.e.) Pierwsza z nich, zrealizowana przez nieznanego z imienia ekwitę rzymskiego dotarła do ujścia Wisły przechodząc m.in. przez ziemie polskie. Druga, odbyta przez oficerów rzymskich z Egiptu dotarła w poszukiwaniu źródeł Nilu w okolice dzisiejszego Chartumu w Sudanie.

Najwybitniejszym lekarzem okresu Cesarstwa Rzymskiego był Klaudiusz Galen (osobisty lekarz cesarza Marka Aureliusza), twórca podstaw anatomii i fizjologii, badał czynności układu krwionośnego nerwowego, posługując się analogią z anatomią małp i świń. Pierwszy wykonywał lecznicze wyciągi i nalewki. Uczona z Aleksandrii Maria Żydówka (żyła prawdopodobnie w III wieku n.e.) zajmowała się chemią szeroko stosując wynalezioną przez siebie udoskonaloną aparaturę destylacyjną. Matematyk aleksandryjski Diofantos (III w. n.e.) był twórcą algebry, szeroko rozwiniętej w późniejszym czasie przez Arabów. Historycy żyjący w III, IV, V i VI w. n.e. tworzyli dzieła opisujące późną historię Rzymu i ludów barbarzyńskich (Kassjusz Dion, Wellejusz Paterkulus, Ammianus Marcellinus, Priskos z Panion, Prokopiusz z Cezarei, Jordanes). Na wiek II przypadają również początki alchemii działalności, której celem była zamiana metali w złoto (transmutacja). Alchemicy udoskonalali aparaturę chemiczną, powiększali zasób wiedzy o substancjach. Alchemię zaadoptowali w średniowieczu Arabowie.

W V w. n.e. św. Augustyn z Hippony zastanawiał się nad niezwykłymi właściwościami magnesu, stwierdzając, że magnetyzm potartego bursztynu ma inną naturę, niż ta sama właściwość rudy magnetytowej. Św. Augustyn zastanawiał się też nad sensem historii i zasadami funkcjonowania państwa (Wyznania, O Państwie Bożym).

Nauka po upadku Imperium Rzymskiego na Zachodzie; rola uczonych arabskich

Upadek Cesarstwa Rzymskiego pociągnął za sobą regres twórczości naukowej i filozoficznej. Wiele bibliotek uległo zniszczeniu, wielu uczonych zabito. Badania uległy niemal całkowitemu zahamowaniu, a religia zwróciła umysły ludzkie ku rzeczywistości nadprzyrodzonej zostawiając jak na razie naukę na uboczu. Nie do przecenienia jest jednak rola mnichów irlandzkich i uczonych bizantyjskich, którzy zachowali dla potomności dużą część starożytnej spuścizny intelektualnej, dzięki czemu możliwy był późniejszy rozwój nauki. Barbarzyńscy sukcesorzy Imperium Rzymskiego na zachodzie w ogóle nie wykazali zainteresowania nauką i filozofią. Jedyną ostoją działalności intelektualnej pozostały chrześcijańskie klasztory, w których gromadzono, przechowywano i przepisywano księgi. Umiejętność czytania i pisania ograniczała się do księży i zakonników (w przeciwieństwie do wysokiej piśmienności na przykład w starożytnej Grecji).

W dobie upadku kultury intelektualnej na Zachodzie palmę pierwszeństwa w postępie nauki przejęli Arabowie, którzy w VII w. podbili Bliski Wschód, Północną Afrykę i część Półwyspu Iberyjskiego. Stały się dla nich dostępne osiągnięcia nauki starożytnej (m.in. Biblioteka Aleksandryjska). Arabowie byli otwarci na nowe idee i wiedzę, islamscy kalifowie byli protektorami nauki. Gromadzili greckie manuskrypty i ich syryjskie tłumaczenia, a także pisma sprowadzane z Indii. Uczeni arabscy nie poprzestali na gromadzeniu wiedzy – wypracowali własny dorobek naukowy. Arabowie przyswoili sobie osiągnięcia matematyki indyjskiej – przejęli indyjski system zapisu liczb, który dziś jest powszechnie znany jako system cyfr arabskich. Matematyk Al-Chuwarizmi był twórcą podstaw algebry (ok. 801 r.). Lekarz, filozof i poeta Awicenna (980-1037) był autorem "Kanonu Medycyny", w którym zawarł podstawowe wiadomości z tej dziedziny. Awicenna znacznie rozszerzył zakres wiedzy medycznej w stosunku do starożytności. Arabowie rozwinęli astronomię tworząc pierwsze obserwatoria i opracowując wyniki obliczeń w postaci tablic astronomicznych. Uczony z XI w. Alhazen osiągnął znaczące wyniki w badaniach nad optyką geometryczną. Napisał Optykę. Astronomowie arabscy tacy jak Al-Battani i Alpetragius opracowali kompendium wiedzy astronomicznej.

Za sprawą Awicenny i uczonego z Kordoby Awerroesa (XII w.) cywilizacja arabska przyswoiła sobie filozofię Arystotelesa, która później właśnie za pośrednictwem Arabów dotarła do Europy. Dalszy postęp w dziedzinie matematyki był dziełem perskiego uczonego Omara Chajjama (1047-1112), który udoskonalił algebrę i stosowany w tym czasie kalendarz. Uczeni arabscy zajmowali się alchemią, umieli wytwarzać na praktyczny użytek różne substancje. Znano w tym czasie 12 pierwiastków – złoto, srebro, miedź, żelazo, cynę, ołów, antymon, kobalt, cynk, rtęć, siarkę i węgiel. Bezskutecznie usiłowano dokonać transmutacji metali w złoto. We wczesnym średniowieczu kalifaty arabskie były najwyżej cywilizacyjnie rozwiniętymi obszarami świata, a Bagdad stał się stolicą ówczesnej nauki.

W tym czasie w Europie nauka była w upadku. Karol Wielki (ok. 800) usiłował stymulować jej rozwój tworząc szkołę pałacową w Akwizgranie, w której uczyli duchowni. Za jego przykładem szli inni władcy europejscy. Kościół rzymskokatolicki tworzył szkoły klasztorne (m.in. w Auxerre, Reims, St. Gallen, Chartres). Karol Wielki zreformował system szkolnictwa europejskiego podwyższając poziom nauczania w szkołach klasztornych i tworząc szkoły katedralne, zarządził by do nauki w tych szkołach swobodnie dopuszczano świeckich (dotychczas naukę mogli pobierać tylko ludzie przygotowujący się do stany duchownego). Ustalony program obejmował 7 sztuk wyzwolonych w stopniu niższym - trivium (gramatyka, retoryka, dialektyka) i wyższym - quadrivium (arytmetyka, geometria, astronomia i muzyka). W czasach Karola Wielkiego działali dwaj wybitni uczeni – historyk Einhard i tzw. Geograf Bawarski. Ok. 970 r. Gerbert d'Aurillac (późniejszy papież Sylwester II) sprowadził do Europy cyfry arabskie. Mimo tych reform i osiągnięć poziom nauki w Europie był do XI-XII w. bardzo niski, niższy od poziomu nauki greckiej w III w. p.n.e.

Ożywienie intelektualne nastąpiło dopiero na przełomie XI i XII w. wraz z rozwojem miast i gospodarki, ogólnym podniesieniem się poziomu cywilizacyjnego i przyswojeniem zdobyczy nauki arabskiej. Już wcześniej polem tych kontaktów były szkoły na Sycylii (w Salerno) gdzie studiowano pismo uczonych arabskich. Do Europy trafiły arabskiej przekłady pism Arystotelesa. Na Zachód trafiła ogromna ilość informacji naukowych, co zapoczątkowało ferment intelektualny, dzięki któremu nauka została wyrwana ze stagnacji. Ośrodkiem tego ruchu stały się szkoły w Paryżu, Bolonii i Oksfordzie, które z czasem przekształciły się w pierwsze uniwersytety. Nowo powstały kierunek scholastyczny filozofii usiłował rozumowo udowodnić prawdy wiary udoskonalając reguły wnioskowania i dyskusji.

Uniwersytet będący w założeniu wspólnotą wykładowców i słuchaczy stał się instytucją pracy dydaktycznej i badawczej. Korzystał z licznych przywilejów i opieki kościoła oraz władców, ustaliła się tradycja autonomii uniwersytetów. Wiedza była przekazywana studentom w postaci wykładów. Ta oryginalna forma prowadzenia szeroko rozumianej działalności naukowej utrzymała się do dnia dzisiejszego rozprzestrzeniając się na wszystkie kraje świata. W średniowieczu na uniwersytetach dominowała filozofia scholastyczna, mimo, iż często były one areną zaciekłych sporów intelektualnych. Organizacja uniwersytetów przypominała cech rzemieślniczy, językiem wykładów była łacina. Początkowo istniało tylko kilka wydziałów (prawo, teologia, sztuki wyzwolone, filozofia). Ożywienie umysłowe rychło zaowocowało osiągnięciami naukowymi. Mnich franciszkański Roger Bacon (1214-1294) pierwszy wysunął koncepcję oparcia nauk przyrodniczych na doświadczeniach, zapoczątkował empiryczne przyrodoznawstwo, przewidywał też przyszły rozwój naukowo-techniczny ludzkości. Bacon opisał mechanizm powstawania tęczy i udoskonalił proch strzelniczy. Leonardo Fibonacci z Pizy (ok. 1002 r.) wprowadził pozycyjny dziesiątkowy system liczenia do nauki europejskiej i rozwinął teorię ciągów liczbowych. Uczeni francuscy Jan Buridan i Nicolas Oresme (XIV wiek) wprowadzili doktrynę impetu (siły bezwładności) do fizyki, badali ruch przyspieszony przy użyciu wykresów i metod matematycznych. Polski uczony Witelon (ok. 1270 r.) był autorem dzieła na temat optyki – Perspektywy.

Piotr Hiszpan i Jan Duns Szkot (XIII-XIV w.) przyczynili się do rozwoju logiki wprowadzając związki wynikowe i funkcje prawdziwościowe. Duże znaczenie dla nauki miała wyprawa podróżnika weneckiego Marco Polo na Daleki Wschód w II poł. XIII w. (1272 r.), którą streścił on w dziele "Opisanie świata". Średniowieczni historycy byli zrazu anonimowymi kronikarzami i rocznikarzami ograniczającymi się do prostego wyliczania zdarzeń. Tylko w Bizancjum i u Arabów działali uczeni próbujący wnikliwiej zgłębić dzieje. Niketas Choniates (1155-1213) próbował zgłębić przyczyny upadku Bizancjum, a Ibn Chaldun (1332-1406) napisał historię Wschodu zwracając uwagę na ogólny rozwój nauki, techniki i kultury. Pierwszym wybitniejszym dziełem naukowym historii europejskiej było Zwierciadło świata Wincentego z Beauvais (ok. 1250) obejmujące dzieje ludzkości od początku świata, aż do czasów współczesnych autorowi. Kronikarze w poszczególnych krajach europejskich starali się opisać dzieje swoich narodów (Jan Długosz, Grzegorz z Tours) historycy średniowieczni nie wyszli poza wąskie ramy chronologii biblijnej, nie starali się też głębiej analizować zdarzeń przeszłości.

Epoka wielkich odkryć geograficznych

W okresie późnego średniowiecza miało miejsce kilka wydarzeń, które stały się preludium do wspaniałego rozkwitu nauki w epoce wczesnonowożytnej. Już w 1238 r. Cesarz Fryderyk II zezwolił na dokonywanie sekcji zwłok. W 1285 r. po raz pierwszy zastosowano soczewki tak ważne dla późniejszego rozwoju fizyki i astronomii. Ogromną rolę w tych dziedzinach odegrały zegary mechaniczne wynalezione ok. 1320 r. W tym samym czasie wydano jeszcze portolany – mapy szczegółowo przedstawiające wybrzeża morskie. Jednak największe znaczenie dla nauki miał wynalazek druku dokonany prze Johanna Gutenberga w 1455 r. Dzięki niemu można było rozpowszechniać nowe idee na niespotykaną dotąd skalę. Możliwa była szybsza wymiana koncepcji między uczonymi i upowszechnianie osiągnięć nauki. Wymieniony wcześniej wynalazek dokładnych map wraz ze zbudowaniem pierwszej karaweli XV w. umożliwił dokonanie wielkich odkryć geograficznych.

Rewolucja naukowa epoki nowożytnej rozpoczęła się od dokonania wielkich odkryć geograficznych. Wiedza geograficzna średniowiecznych Europejczyków ograniczała się do Europy, Północnej Afryki i Azji. W wydanym w 1492 r. atlasie Martina Behaima dosyć dokładnie przedstawiono Europę i Morze Śródziemne, gorzej było ze znajomością Azji i Afryki. Ziemię powszechnie uważano za płaską tarczę, pogląd o kulistości Ziemi był udziałem nielicznych uczonych. Rozpowszechnienie się dzieł Ptolemeusza przyczyniło się do ugruntowania koncepcji kulistej Ziemi. Odkrycia Marco Polo dopiero ok. 1375 r. zaczęło włączać do wiedzy geograficznej (tzw. mapa katalońska) na fakt dotarcia Normanów w IX w. do Grenlandii i nawet do Nowej Fundlandii nie miał większego znaczenia. Budowanie w II poł. XV w. karawel, użycie logu i busoli znacznie usprawniło europejską żeglugę. Wzrosło zainteresowaniem morzem, żeglugą i zamorską ekspansją. Książę portugalski Henryk Żeglarz (ok. 1430) założył szkołę nawigacji i popierał rozwój żeglugi. Z jego to inicjatywy żeglarze portugalscy opłynęli w 1434 r. przylądek Ras Budżdur i zbadali wybrzeża Afryki, dotarli też do Azorów. W 1474 r. Krzysztof Kolumb (podówczas nikomu nieznany marynarz) odbył rozmowę ze sławnym geografem Toscanellim, z której wysunął wniosek, że najlepszym sposobem dotarcia do Indii jest żegluga na zachód. W 1492 r. dzięki poparciu monarchów Kastylii i Aragonii wyruszył na wyprawę z portu Palos de la Frontera i płynąc na Zachód dotarł 12 października tego roku do wyspy Watling w Archipelagu Karaibów, odkrywając wielki kontynent zachodniej półkuli. W toku następnych wypraw odkryto Kubę, Haiti, Jamajkę i Wybrzeże Ameryki Południowej. Kolumb stał się bezsprzecznie największym odkrywcą w historii.

Kontynent Płd. Ameryki eksplorowali m.in. Cabral, Balboa i Pinzón. Amerigo Vespucci szczegółowo zbadał zachodnie wybrzeże kontynentu w latach 1500-1505. Jeszcze w 1487 r. Bartolomeo Diaz opłynął Afrykę. W 1498 żeglarz portugalski Vasco da Gama dotarł drogą morską do Indii opływając Afrykę. Ogromne znaczenie miała wyprawa dookoła świata Ferdynanda Magellana, który w latach 1519-1522 opłynął kulę ziemską. Ta pierwsza w dziejach wyprawa na taką skalę udowodniła kulistość Ziemi. Wielkie odkrycia geograficzne znacznie poszerzyły horyzont intelektualny Europejczyków. Odkryto zupełnie nowe lądy, doszło do kontaktu z odmiennymi kulturami i cywilizacjami. Odkrycia wpisały się w zachodzący w Europie przewrót intelektualny. Po upadku Konstantynopola uczeni bizantyjscy wraz z dziełami autorów antycznych trafili do Włoch. Rozbudzone zostało zainteresowanie dorobkiem starożytności. Niemiecki matematyk i astronom Regiomontanus przetłumaczył dzieło Ptolemeusza z oryginalnego tekstu greckiego, był też autorem dzieła o trygonometrii. Druk umożliwił szybsze rozprzestrzenianie się poglądów naukowych. Około 2090 przedrukowanych w tym czasie książek stanowiły dzieła z zakresu matematyki, nauk przyrodniczych i astronomii. Pierwszymi drukowanymi pozycjami z zakresu nauki były tablice astronomiczne. Sprawy religijne reformacji zwróciły uwagę na stosunek religii do nauki. Zaczynała rządzić się nowożytna nauka operująca eksperymentem, aparatem matematycznym i krytycznym myśleniem.

Żyjący w I połowie XVI w. Filip Paracelsus chemik francuski zapoczątkował jatrochemię, której celem było wytwarzanie leków. On to sformułował zasadę: "wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną, ponieważ to dawka czyni truciznę". Autorem największego przełomu naukowego w historii był polski astronom Mikołaj Kopernik (1473-1543). Sformułował on heliocentryczną koncepcję Układu Słonecznego, w której Ziemia i Planety krążyły dokoła Słońca. Ziemia straciła inne uprzywilejowane miejsce we Wszechświecie, obalona została arystotelesowska wizja świata. Geocentryczny model Ptolemeusza już wcześniej sprawiał problemy astronomom, nie można było za jego pomocą dokonać precyzyjnego obliczenia pozycji planet, był ponadto bardzo skomplikowany. Kopernik pragnął wprowadzić model prostszy, lepiej opisujący rzeczywistość. Odkrycie Kopernika oznaczało przewartościowanie dawnych pojęć o przyrodzie i w ogóle zmianę całego paradygmatu nauki, która zaczęła dokonywać nowych odkryć, a nie tylko kultywować wiedzę z przeszłości. Kopernik sformułował także ekonomiczne prawo zastępowania lepszej monety przez gorszą (prawo Kopernika-Greshama), a jako lekarz pierwszy przeciwstawił się powszechnej w owym czasie praktyce upuszczania krwi. Do XVI w. obowiązywał w nauce model Wszechświata oparty na teorii Hipparcha i Ptolemeusza – nieruchoma Ziemia, którą okrążają planety wraz ze Słońcem. Ciała niebieskie poruszają się w nim po doskonałych okręgach, z dodatkiem deferensów i epicykli – ruchów planet po mniejszych okręgach. Dla starożytnych i średniowiecznych astronomów był to wystarczający system – pozwalał z dużą dokładnością obliczać ruchy ciał niebieskich. Ta wizja Kosmosu opierała się na poglądach Arystotelesa i zakładała, że Ziemia i Słońce wraz z planetami umieszczone są w kuli, na której wewnętrznej powierzchni rozmieszczone są gwiazdy. Trzeba było pracy jednego przenikliwego człowieka – Mikołaja Kopernika, aby przełamać ten błędny pogląd. Kopernik studiował w Akademii Krakowskiej, a następnie na uniwersytetach w Padwie i Bolonii. We Włoszech zetknął się z myślą renesansu i ideami filozofów starożytnych. Już wtedy zaczęła w nim kiełkować myśl,że system ptolemejski jest zbyt skomplikowany i po prostu błędny. Zrazu chciał go tylko uprościć. Już w 1507 r. napisał pracę "Commentariolus", w której wyłożył podstawy teorii heliocentrycznej. Prawie 40-letnia, przerywana różnymi obowiązkami praca badawcza dała owoc w postaci fundamentalnego dzieła; De revolutionibus orbium coelestium wydanego w rok po śmierci uczonego. Kopernik odrzucił system Ptolemeusza i zaproponował zgodny z prawdą model, w którym nieruchome Słońce obiegane jest przez Ziemię wraz z innymi planetami. Ziemia nie jest, jak uważano dawniej, środkiem Wszechświata, tylko jedną z planet obiegających Słońce. Jednocześnie Słońce okazało się tylko jedną z wielu znanych gwiazd, co nasunęło przypuszczenie, ze widoczne na ziemskim niebie gwiazdy również mogą mieć własne układy planetarne (co potwierdziły badania naukowe naszych czasów). Rewolucja kopernikańska stanowi największy przewrót w dziejach myśli ludzkiej i najważniejsze wydarzenie w historii nauki, które utorowało drogę do jej dalszych postępów. Teoria Kopernika była aż do XVIII w. ostro zwalczana i budziła kontrowersje.

W 1545 r. Girolamo Cardano podał ogólną metodę rozwiązywania równań algebraicznych, wprowadził symbole działań matematycznych. W 1543 r. Andreas Vesalius w dziele De humani corporis fabrica prawidłowo opisał anatomię ludzką, dzięki sekcjom zwłok skorygował błędne opisy Galena. Anatom hiszpański Miguel Servet opisał ok. 1500 r. płucny obieg krwi. Działający w XVI w. uczeni Mercator, Abraham Ortelius i Willem Blaeu opracowali podstawy nowoczesnej kartografii. Sebastian Münster w 1544 r. wydał atlas pod nazwą Kosmografia. W 1551 r. Konrad Gesner opracował całokształt ówczesnej wiedzy zoologicznej, a uczony włoski Andrea Cesalpino zapoczątkował w 1583 r. systematykę morfologiczną roślin. Ulisses Aldrovandi zapoczątkował w 1602 r. badania w dziedzinie entomologii. W tym samym czasie William Gilbert badał zjawisko magnetyzmu wysuwając tezę o istnieniu pola magnetycznego Ziemi.

Około 1570 r. Tycho Brahe dokonywał dokładnych obserwacji pozycyjnych planet. Dwaj uczeni w XVII w. szybko podchwycili pomysł Kopernika. Jan Kepler, astronom z Pragi poprawił system heliocentryczny (odkrył, że planety poruszają się po orbitach eliptycznych, a nie kulistych) i sformułował 3 prawa ruchu planet. Galileusz (1546-1640), fizyk i astronom włoski, również poparł teorię kopernikańską broniąc ją w Dialogu o dwóch systemach świata Ptolemeuszowym i Kopernikowym. Posługując się teleskopem własnej konstrukcji odkrył księżyce Jowisza i góry na Księżycu – odkrycia te podważały model geocentryczny. Galileusz słusznie założył, że jeśli księżyce Jowisza krążą wokół tej planet, to planety naszego układu podobnie okrążają Słońce. Poglądy Galileusza i jego odkrycia wzbudziły w XVII-wiecznej Europie szerokie kontrowersje, zwłaszcza, że był on bliskim przyjacielem papieża Urbana VIII. W 1633 r. Galileusza postawiono przed trybunałem Inkwizycji za głoszenie teorii Kopernika, którą podówczas uważano za niezgodną z Biblią i nauką Kościoła. Został on skazany na dożywotni areszt domowy i zmuszony do odwołania swoich poglądów. Proces ten zapoczątkował trwający aż do XX w. konflikt między Kościołem a nauką. Mimo to teoria heliocentryczna rozpowszechniła się w kołach naukowych Europy, a coraz więcej dowodów pokazywało, że jest słuszna. Obecnie stanowi ona podstawę naszego obrazu materialnego Wszechświata. Galileusz pierwszy posługiwał się na szeroką skalę metodą eksperymentalną w upowszechnianiu nauki. Sformułował zasadę względności ruchu, prawo swobodnego spadania ciał, odkrył związek pomiędzy siłą, a ruchem, wykazał eksperymentalnie istnienie próżni, odkrył prawo działania wahadła, wynalazł 2 istotne instrumenty naukowe – lunetę i termometr. Za pomocą lunety odkrył księżyce Jowisza, szczegółowo zbadał Księżyc (formułując pogląd, że jest skalistym ciałem niebieskim). Popierał teorię Kopernika. Obalił błędy fizyki Arystotelesa i napisał pierwszy nowoczesny podręcznik fizyki – Rozprawy i dowody matematyczne.

Epoka wczesnonowożytna zaowocowała wielkimi osiągnięciami w dziedzinie nauk humanistycznych. W II połowie XV i I połowie XVI w. Erazm z Rotterdamu, Joseph Scaliger i św. Tomasz Morus zapoczątkowali nowożytną filologię. Niccolò Machiavelli (1464-1527) wydał Historię Florencji i Rozważania - pierwsze nowożytne dzieło historyczne, łączące historię z zagadnieniami społecznymi, poruszające kwestie prawidłowości rządzących dziejami. Jean Bodin (ok. 1596) napisał podręcznik pt. Metoda łatwego poznania historii, w którym omawiał reguły doboru i interpretacji źródeł historycznych, kładąc tym samym metodologiczne podwaliny pod naukową historię. Teoria procesu dziejowego Bodina kładła nacisk na czynniki geograficzne. W chronologii odszedł Bodin od tradycyjnego podziału dziejów na okresy 4 monarchii. Inny badacz Francuz de la Popelinière (dzieło Historia historii - 1599) sformułował zadania historii mówiąc, że jej celem jest rozważanie przyczyn dla odkrycia prawdy. Jean Bodin i Machiavelli tworzyli też teorię państwa i prawa (Książę Machiavellego i Sześć ksiąg o Rzeczypospolitej Bodina). Thomas Mun i Jean-Baptiste Colbert zapoczątkowali nowożytną ekonomię badając znane im z praktyki procesy ekonomiczne.

Tommaso Campanella (1568-1639) zanalizował naukowo państwowość hiszpańską (Monarchia ispanica) i sformułował program państwa idealnego (Miasto Słońca). Zainteresowanie światem antycznym i historią poszczególnych krajów zaowocowało zbieraniem w starożytności i początkami badania najstarszych dziejów. Antykwariusz angielski William Camden opublikował w swojej pracy Britania (1586) listę miejsc, które dziś nazwalibyśmy stanowiskami archeologicznymi. W dziele tym wysunął hipotezę antropologicznego pochodzenia kurhanów. Dwóch jeszcze uczonych wywarło niezatarte piętno na nauce renesansu. Leonardo da Vinci (1452-1519) wszechstronny artysta, filozof, anatom, fizyk i technik prekursorsko próbował sformułować prawo grawitacji, był twórcą teorii rozchodzenia się fal, zajmował się akustyką i optyką, prawidłowo interpretował skamieniałości i warstwy geologiczne, był pionierem wprowadzania matematyki do nowożytnych nauk przyrodniczych, badał anatomię człowieka. Da Vinci był też zdolnym konstruktorem i teoretykiem techniki.

Giordano Bruno (1548-1600), filozof włoski zwolennik teorii Kopernika sformułował teorię o wielości światów zamieszkałych. Został przez Inkwizycję skazany na spalenie na stosie za herezję. Procesy Galileusza i Bruna na pewien czas zahamowały rozwój nauki w krajach katolickich. Ciesząc się większą wolnością myśli kraje protestanckie (Anglia, Niderlandy, Szwecja) stały się nowymi ośrodkami rewolucji naukowej. Już w 1638 r. przemycono z Włoch Rozprawy [...] Galileusza i wydrukowano je w Lejdzie.

W Anglii Francis Bacon opracował w latach 1620-1623 program nowej nauki (wyłożony w dziełach Nowa Atlantyda i Nowy Organon) opartej na empiryzmie i matematyce. Nauka w pojęciu Bacona miała służyć w opanowywaniu materialnego świata przez człowieka i czerpaniu z niego korzyści: pogląd ten oparty był na biblijnym nakazie Boga: "czyńcie sobie Ziemię poddaną". Bacon roztaczał wizję wielkiej nauki i jej przyszłych odkryć oraz wynalazków techniki (przewidział m.in. wynalezienie samochodu, okrętu silnikowego i telewizji). Opracował indukcyjną metodę dowodzenia naukowego i określił ramy metodologiczne prowadzenia badań. W tym czasie we Francji René Descartes (Kartezjusz 1595-1690) w swej Rozprawie o metodzie opracował matematyczny sposób dowodzenia w nauce. Kartezjusz postulował, by uczeni przechodzili od problemów prostszych do trudniejszych, zawsze sprowadzali słuszność swych wniosków, dążyli do jasnej i wyraźnej prawdy.

Od rewolucji naukowej do czasów oświecenia

Od heliocentryzmu Kopernika prosta linia prowadzi do rewolucji naukowej XVII w. i postaci Izaaka Newtona, urodzonego w roku śmierci Galileusza (1642) i wydania jego dzieła: "Dialog o 2 systemach świata: ptolemeuszowym i kopernikowym" w Anglii i Holandii. Newton zastosował konsekwentnie metody matematyczne (m.in. wynaleziony przez siebie rachunek różniczkowy) do opisu ruchu i procesów zachodzących w świecie fizycznym. Sformułował prawo powszechnego ciążenia i prawa dynamiki w dziele "Philosophiae naturalis principia mathemathica" (1687). Odkrycie Newtona było przełomowe – prawo grawitacji wyjaśnia i opisuje zarówno ruch wszystkich ciał na Ziemi, ciał niebieskich, a także zjawisko pływów morskich. Obalona została fizyka Arystotelesa – błędna koncepcja ciążąca nad fizyką od ponad 2000 lat. Teoria newtonowska – mechanika klasyczna przewidziała istnienie kilku nieznanych wcześniej zjawisk: spłaszczenia kuli ziemskiej na biegunach i okresowego powrotu komety Halleya. Ale osiągnięcia Newtona mają znacznie głębszą naturę. Przede wszystkim ukazał on rolę matematyki i eksperymentu w wyjaśnianiu prawidłowości rządzących przyrodą. Oparł on swoje wyjaśnienia na podstawowych, precyzyjnych pojęciach: sile, pracy, ruchu – ściśle określonych matematycznie. Fizyka stała się pierwszą nauką ścisłą w pełnym tego słowa znaczeniu – poddającą się w pełni opisowi matematycznemu. Dzieło angielskiego uczonego umożliwiło dokonywanie odkryć w nowożytnej fizyce i astronomii. Stało się możliwe przewidywanie ruchów plan, ciał niebieskich i obiektów na naszej planecie, a także konstruowanie skuteczniejszych urządzeń technicznych. Wykładowca astronomii i popularyzator nauki John Gribbin tak charakteryzuje rolę i zasięg teorii mechaniki klasycznej: "Faktycznie wszystko na świecie, co jest związane z mechaniką, co się porusza, podlega zasadom dynamiki Newtona; prawa te wykorzystują ludzie wytwarzają przedmioty codziennego użytku, nawet tak pospolite jak pralki [...] Niemożliwe jest wprost przecenienie ich znaczenia [...] tak więc Newton wprowadził do Wszechświata porządek, stwierdzając, że w zasadzie nie ma w nim rzeczy tajemniczych, których nie potrafimy zrozumieć, a wynikających np. z kaprysu bogów; dominują w nim bardzo proste, podstawowe zjawiska. [...]". Na bazie teorii Newtona powstał nowy pogląd naukowy – mechanicyzm, zakładający, że za pomocą praw mechaniki klasycznej można wyjaśnić wszystkie zachodzące w świecie zjawiska. Fizyka stała się wzorem dla innych nauk, z pomocą newtonowskich równań opisywano ilościowo ciepło, elektryczność i magnetyzm. Mechanicyzm aż do początku XX w. dominował w nauce, uważano, że zadaniem fizyków mogą być tylko coraz dokładniejsze obliczenia. Dopiero prace Einsteina, Rutherforda i Schrödingera znacznie ograniczyły stosowalność mechaniki klasycznej, która dziś jest z powodzeniem używana do opisu ruchu ciał w polu grawitacyjnym Ziemi, oddziaływań i ruchu większości ciał niebieskich, ale nie stosuje się już do mikroświata i prędkości zbliżonych do prędkości światła.

W 1628 r. lekarz angielski William Harvey opisał prawidłowo krążenie krwi i fizjologiczne funkcje serca. Uczeń Galileusza Evangelista Torricelli udowodnił w 1643 r., że powietrze posiada swą wagę i istnieje ciśnienie atmosferyczne. W 1650 r. Bernard Varenius opublikował dzieło "Geographia generalis", w którym opisał Ziemię zapoczątkowując syntetyczną geografię. Pierre de Fermat we Francji pracował nad podstawami rachunku różniczkowego, teorii prawdopodobieństwa i sformułował tzw. wielkie twierdzenie Fermata, fizyk włoski Francesco Maria Grimaldi po raz pierwszy zaobserwował w 1666 r. zjawisko dyfrakcji światła. Chemik Robert Boyle podał w 1661 r. definicję pierwiastka chemicznego (prosta, trwała, nie dająca się rozłożyć substancja), rozwinął metody analizy chemicznej, sformułował pierwsze prawa przemian gazowych. Jego dzieło "Chemik sceptyczny" stało się początkiem nowoczesnej chemii. Dwaj uczeni – Robert Hook w Anglii i Antonie van Leeuwenhoek w Holandii zaczęli obserwować świat małych organizmów żywych przy pomocy skonstruowanych przez siebie mikroskopów. Zbadali strukturę tkanek roślinnych i zwierzęcych, pierwsi opisali plemniki w nasieniu ludzkim, bakterie i pierwotniaki oraz budowę owadów. Odkryli i opisali komórki – podstawowe cegiełki budulcowe organizmów. Pomiędzy 1675 i 1682 r. Marcello Malpighi i Nehemiah Grew opracowali podstawy fizjologii roślin i odkryli mikroskopijne naczynia włosowate. W 1676 r. Ole Rømer stwierdził, że prędkość światła jest skończona, a w 1690 r. Christiaan Huygens podał falową teorię światła. W 1693 r. John Ray wprowadził do nauki pojęcie gatunku, a rok póżniej Rudolf Camerarius wykazał istnienie płci u roślin kwiatowych. W 1697 Georg E. Stahl wysunął przypuszczenie, że nośnikiem ciepła jest substancja zwana flogistonem. Francis Bacon był nie tylko propagatorem nauk przyrodniczych – zasłużył się też na polu metodologii historii wskazując na rolę rekonstrukcji przeszłości i bezstronnego ukazywania faktów. Jean Mobillon w 1681 r. opracował pierwszy podręcznik dyplomatyki – nauki pomocniczej historii zajmującej się badaniem dokumentów. Tak zwani Bollandyści opracowali podstawy nowoczesnego źródłoznawstwa historycznego. Pierre Boyle wydał w 1695 r. "Słownik Historyczny", w którym opowiadał się za bezstronnością i autonomią badawczą historyka.

Giambattista Vico (1688-1744) rozwijał teorię uniwersalnych praw rozwoju ludzkości, podzielił dzieje na trzy epoki następujące po sobie w ewolucyjnym porządku ("Zasady nowej nauki o wspólnej naturze Narodów"). Rozwijało się zainteresowanie starożytnością i jej naturalnymi pozostałościami. Antykwariusz John Aubrey (1626-1697) sklasyfikował zabytki archeologiczne w Brytanii i opisał metodologiczną budowę Stonehenge ("Monumenta Britanica"). Jacques Spon (1647-1685) pierwszy użył terminu "archeologia" na określenie badań nad starożytnością. W 1666 r. Robert de Gaigniere opisał starożytne zabytki Francji w dziele "Antiquite des Gaules". Myśl ekonomiczną rozwijali William Petty (1623-1687), który wypowiedział pojęcie ceny naturalnej i Dudley North, twórca koncepcji wolnego handlu. Refleksje nad kwestiami społecznymi podjęli: Hugo Grocjusz (1683-1645), twórca koncepcji prawa naturalnego, John Locke (1632-1704) teoretyk nowożytnego ustroju politycznego i Thomas Hobbes (1588-1679) twórca teorii państwa i umowy społecznej. W pierwszym okresie nowożytnej rewolucji naukowej najwybitniejsi badacze byli zwykle amatorami, nie związani z uniwersytetami. Ich badania nie miały wiele wspólnego z pracą zawodową. Od XVII w. zaczęły się pojawiać towarzystwa naukowe służące intensyfikacji wysiłków badawczych, wymianie i weryfikacji wyników. Pierwsze powstały we Włoszech (Academia dei Lincei, Academia del Cimento). Najważniejszymi jednak towarzystwami powstałymi w tym okresie były: Royal Society of London for the Promotion of Natural Knowledge (1662) i Academie des Sciences de Paris (1666). Ich członkami byli najwybitniejsi uczeni swoich czasów (i dziś do Royal Society są wprowadzani badacze legitymujący się najwybitniejszymi osiągnięciami). Z korespondencji uczonych rozwinęła się nowa forma wymiany wyników badań – czasopisma naukowe, ów uniwersalny język i środek komunikacji uczonych. Pierwszymi czasopismami naukowymi były: "Philosophical Transactions" wydawane od 1665 r. przez Royal Society i "Journal des Savants" wychodzący z inicjatywy akademii nauk w Paryżu. Ta pomysłowa forma wymiany informacji i poglądów znacznie zintensyfikowała rozwój wiedzy – odtąd w nauce liczył się ten, kto przedstawiał innym uczonym swe myśli.

Dla nauki XVII i XVIII w. duże znaczenie miały prace matematyka niemieckiego Gottfrieda Leibniza, który niezależnie od Izaaka Newtona opracował zasady rachunku różniczkowego, próbował również sformułować zasady logiki symbolicznej ok. 1680 r. Jan Heweliusz (1611-1687), astronom z Gdańska, wybudował największy w tamtych czasach teleskop i opracował dokładne mapy Księżyca. W 1705 r. Edmund Halley opublikował "Zasady astronomii komet", w której wykazał, że poruszają się one po orbitach eliptycznych. Odkrył kometę nazwaną jego imieniem i przewidział jej zbliżenie się do Słońca. W 1718 r. Halley odkrył ruchy własne gwiazd. W 1714 r. Gabriel Fahrenheit jako pierwszy ustalił i wprowadził skalę temperatur zwaną skalą Fahrenheita. W 1727 r. Stephen Hales zapoczątkował swym dziełem "Vegetable Staticks" fizjologię roślin. Najwybitniejszym biologiem XVIII w. był jednak Szwed Karol Linneusz (1707-1778), który zapoczątkował nowoczesną systematykę, porządkując najpierw gatunki roślin w "Species Plantarum", a później wszystkie znane w jego czasie gatunki organizmów ujął w jeden spójny system klasyfikacyjny w dziele "Systema Naturae". Wprowadził dwuczłonowe łacińskie nazewnictwo gatunków (wyraz rodzaju + wyraz gatunku np. Bos indicus – bawół). W 1727 r. Joseph Priestley i Jan Ingenhousz zapoczątkowali badania nad fotosyntezą. Rok później James Bradley odkrył zjawisko aberracji światła. W 1738 r. Daniel Bernoulli sformułował podstawy hydrodynamiki zapoczątkował kinetyczną teorię gazów. W 1740 r. Ch. Bonet odkrył zjawisko partenogenezy.

W latach 1743-1788 fizycy i matematycy tacy jak: Pierre Laplace czy Leonard Euler badali mechanikę układu punktów materialnych, ciała stałego i hydrodynamiki. Leonard Euler rozwinął analizę matematyczną, trygonometrię, rachunek wariacyjny. Jego prace tworzyły matematyczne podstawy techniki i fizyki. W 1748 Antoine Lavoisier odkrył prawo zachowania masy w reakcjach chemicznych. W latach 1757-1766 wydano dzieło Albrechta von Hallera "Elementa physiologiae corporis humani", w którym zawarta była ówczesna wiedza o organizmie ludzkim – praca ta zapoczątkowała nowożytną fizjologię. W 1759 r. Caspar Friedrich Wolff udowodnił teorię epigenezy i obalił teorię preformacji biologii. W 1738 r. John Harrison wynalazł precyzyjny zegar morski, który służył do obliczania długości geograficznej (co stanowiło wówczas duży problem). W 1742 r. Anders Celsius wprowadził swoją skalę temperatur opartą na zachowaniu się wody, a trzy lata później Pieter van Musschenbroek skonstruował pierwszy kondensator elektryczny (butelkę lejdejską). Około 1760 r. Lazarro Spallanzani pierwszy obalił teorię samorództwa za pomocą swych doświadczeń dotyczących procesów gnicia różnych substancji organicznych. W 1744 r. Joseph Priestley odkrył tlen i zbadał jego rolę w przyrodzie, a także w procesie oddychania.

W latach 1771-1785 Charles Coulomb sformułował na podstawie swoich badań prawa elektrostatyki. W 1773 r. Guillaume-François Rouelle uzyskał mocznik z moczu; w tym samym czasie Carl Scheele wyizolował glicerol z oliwy, kwas cytrynowy, mlekowy i moczowy. Prace te zapoczątkowały chemię organiczną udowadniając, że substancje organiczne można syntetyzować bez udziału istot żywych. W 1751 r. po raz pierwszy prawidłowo wyznaczono odległość Ziemi od Księżyca. W 1777 r. Antoine Lavoisier wyjaśnił oddychanie komórkowe i spalanie jako proces łączenia się substancji z tlenem. Około 1782 r. René-Just Haüy opracował podstawy krystalografii. W 1781 r. William Herschel odkrył planetę Uran, a dwa lata później stwierdził ruch Układu Słonecznego. W tym samym roku Lazarro Spallanzani stwierdził, że trawienie jest procesem chemicznym. Postępowały w tym czasie prace nad zjawiskiem elektryczności. W 1786 r. Alessandro Volta skonstruował pierwsze ogniwo elektryczne, a Luigi Galvani odkrył zjawiska elektryczne w organizmach zwierząt. W 1789 r. Antoine Laurent de Jussieu ułożył pierwszy filogenetyczny układ systematyki roślin. W 1788 r. hrabia Rumford i Humphry Davy odkryli związek ciepła z pracą mechaniczną. W dziedzinie chemii istotne było odkrycie praw stechiometrycznych przez Johna Daltona i Josepha Gay-Lussaca w latach 1793-1811. W 1793 r. K. Spengler odkrył zjawisko zapylania kwiatów przez owady. W 1796 r. Edward Jenner dokonał pierwszego szczepienia przeciwko ospie. W 1800 r. Alessandro Volta zbudował baterię elektryczną.

W XVIII w. wzrosło zainteresowanie geologią i paleontologią. Twórcą nowoczesnej geologii był James Hutton (1726-1797), który sformułował prawa stratygrafii geologicznej, a paleontologii Georges Cuvier twórca anatomii porównawczej, wytrwały badacz skamieniałości. Przyrodnik Georges Buffon (1701-1788) opisał rozwój życia na Ziemi, wysuwając hipotezę o znacznym wieku naszej planety.

W obrębie nauk humanistycznych rozwijała się w XVIII w. historia. Filozof i historyk francuski Voltaire (1694-1778) pierwszy zerwał z układem chronologicznym w swoich pracach, przedstawił koncepcję postępu w dziejach, był twórcą pierwszej historii kultury ("Rozprawa o zwyczajach i duchu narodu", 1769). Jean Condorcet także poparł koncepcję postępu w książce "Szkic obrazu postępu ducha ludzkości poprzez dzieje" (1792), w której badał prawa rządzące biegiem dziejów. Nicolas Boulanger w 1776 i Charles Dupuis w 1794 r. zapoczątkowali swoimi pracami nowożytne religioznawstwo. W 1738 r. zaczęły się prace wykopaliskowe w Pompejach i Herkulanum od których datuje się rozwój archeologii nowożytnej. W 1750 r. Johann Georg Eccard napisał pracę "De origine Germanorum", w której badał pochodzenie ludów germańskich, a w 1764 r. Johann J. Winckelmann wydał Historię sztuki starożytnej – pierwszą próbę naukowego opracowania źródeł archeologicznych. W 1784 r. Thomas Jefferson przeprowadził pierwsze naukowe wykopaliska archeologiczne służące wyjaśnieniu konkretnych problemów badawczych (pochodzenie kurhanów w USA). Edward Gibbon (1737-1794) badał zagadnienie upadku Cesarstwa Rzymskiego, które opracował w dziele Zmierzch Cesarstwa Rzymskiego. Ważnym dla historii i archeologii wydarzeniem była wyprawa Napoleona do Egiptu w 1798 r. Rozbudziła ona zainteresowanie starożytnym Egiptem i przyniosła plon w postaci źródeł archeologicznych i pisanych z tego terenu.

Wiek XVIII to także czas rozwoju ekonomii. Na początku znaczenie zyskała sobie szkoła fizjokratyczna François Quesnaya przypisująca największą wartość ziemi, potem jednak David Ricardo, a zwłaszcza Adam Smith opracowali zasady klasycznej ekonomii. "Badanie nad naturą i przyczynami bogactwa narodów" (1776), najważniejsza praca Smitha była opracowaniem zasad współczesnej ekonomii, w której położono nacisk na znaczenie pracy. Thomas Malthus, twórca demografii opublikował w 1798 r. książkę "Rozważania o zasadach populacji", w której sformułował pogląd, że liczba ludności świata wzrasta w postępie geometrycznym, a zasoby w postępie arytmetycznym. W XVIII opublikowano pierwsze encyklopedie – kompendia wiedzy przeznaczone dla szerokiego ogółu, które przyczyniły się do rozpowszechnienia osiągnięć nauki i techniki. Najbardziej znaczące z nich to Wielka Encyklopedia Francuska (1772) i Encyklopedia Britannica (1771). Zainteresowanie nauką w cywilizacji Zachodu było coraz szersze, władcy, którzy chcieli się liczyć w świecie tworzyli akademie nauk skupiające najlepszych krajowych specjalistów. Zaczęły się kształtować profesjonalne kadry naukowe. Wzrosła liczba towarzystw naukowych.

Nauka XIX w.

W początku XIX w. toczyły się w nauce spory, zwłaszcza w dziedzinie nauk o Ziemi i biologii. Pierwszy z nich toczyli neptuniści – zwolennicy poglądu o głównej roli morza w kształtowaniu powierzchni Ziemi, z plutonistami którzy uważali, że to raczej aktywność wulkanów odgrywa naczelną rolę w tym procesie. Kolejny spór wynikł pomiędzy zwolennikami Georges'a Cuviera, którzy utrzymywali, że dzieje Ziemi były znaczone katastrofami niszczącymi okresowo życie (katastrofiści), a uczonymi uważającymi, że rozwój życia na Ziemi przebiega w stopniowy ewolucyjny sposób (aktualiści), przy czym zmiany na ten rozwój wpływające były tej samej natury, co obecnie kształtujące Ziemię procesy.

Rzecznik drugiego poglądu, Jean-Baptiste de Lamarck sformułował mglistą jeszcze koncepcję ewolucji organicznej opierającą się na idei ciągłości życia. Cuvier był przeciwny tej idei, nie wierzył też w istnienie człowieka w przeszłych epokach geologicznych (słynne zdanie Cuviera "l'homme fossile ne existe du pas" – "człowiek kopalny nie istnieje"). Te dwa spory miały się przyczynić do przełomu w rozumieniu dziejów Ziemie w połowie XIX wieku. Tymczasem odkrycia zaczęły narastać lawinowo, szybko powiększała się wiedza o świecie, a wyniki badań znajdowały praktyczne zastosowanie. W 1800 r. Jean Senebier i Nicolas-Théodore de Saussure odkryli, że rośliny syntetyzują związki organiczne z dwutlenku węgla i wody, opisując zasady procesu fotosyntezy. Pomiędzy 1802-1805 r. Pierre Latreille opracował podstawy wiedzy o stawonogach. Działający w Niemczech matematyk Carl Friedrich Gauss rozwinął w I połowie XIX w. algebrę, teorię liczb, geometrię i teorię potencjału. Jego osiągnięcia wpłynęły znacząco na rozwój fizyki w kolejnych latach. W 1803 r. John Dalton wysunął hipotezę, że pierwiastki chemiczne składają się z atomów o określonej masie i rozmiarach – najmniejszych części materii. W tym samym roku odkryto zjawiska interferencji i polaryzacji światła. W 1804 r. Jędrzej Śniadecki sformułował koncepcję obiegu materii w przyrodzie. W 1805 r. pierwszy raz wyizolowano aminokwas asparaginę. Aleksander von Humboldt, niemiecki uczony i podróżnik badał geologię i florę Ameryki Południowej i Uralu, prowadził pionierskie prace nad geografią roślin, a w swych dziełach zawarł całokształt ówczesnej wiedzy przyrodniczej. W 1808 r. John Dalton i Amadeo Avogadro sformułowali podstawę atomistycznej teorii budowę materii. W latach 1809-1829 J. B. de Lamarck i G. Cuvier wprowadzili do nauki swoje koncepcje – ewolucjonizm i katastrofizm. Cuvier odkrył zasadę korelacji w budowie organizmów i z powodzeniem rozwijał anatomię porównawczą, co pozwalało mu rekonstruować wymarłe zwierzęta, a Lamarck wysunął hipotezę wspólnego pochodzenia wszystkich organizmów. W 1809 r. Karl Ritter dokonał syntezy wiedzy o Ziemi i działalności człowieka na naszej planecie. Od 1818 r. Thomas Young i Augustin Fresnel rozwijali falową teorię światła. W 1820 r. Hans Ørsted odkrył zjawiska elektromagnetyczne, a André Ampère zbadał oddziaływanie dwóch przewodników prądu elektrycznego. W 1824 r. Carl Friedrich Gauss, János Bolyai i Nikołaj Łobaczewski opracowali pierwsze systemy geometrii nieeuklidesowej. W 1837 r. K. von Bauer odkrył komórkę jajową ssaków. Justus von Liebig i Friedrich Wöhler tworzyli w tym czasie teoretyczne podstawy chemii organicznej. W 1822 r. zmierzono prędkość dźwięku w powietrzu, a w rok później Jöns Jacob Berzelius wyodrębnił pierwiastek krzem. W 1825 r. H. Ørsted wyodrębnił glin. André Ampère podał w 1825 teorię magnetyzmu wprowadzając pojęcie prądu i napięcia. W 1828 r. Friedrich Wöhler zsyntetyzował mocznik obalając tym samym teorię witalizmu. W 1830 r. Charles Lyell zwolennik aktualizmu geologicznego odkrył zasady stratygrafii i podał teorię ewolucji geologicznej w pracy "Principles of Geology", będącej początkiem nowoczesnej geologii. W 1831 r. Michael Faraday odkrył zjawisko indukcji elektromagnetycznej. W tym samym roku biolog Robert Brown odkrył istnienie jądra komórkowego. W 1833 r. wysunięto hipotezę o centralnym znaczeniu enzymów w biologii, a Faraday ogłosił prawa elektrolizy. W tym samym roku Charles Babbage skonstruował pierwszą maszynę liczącą, poprzedniczkę późniejszych komputerów. W 1836 r. Berzelius i Liebig wyjaśnili fermentację jako proces enzymatyczny, a w następnym roku Faraday wprowadził pojęcie pola fizycznego. W 1838 Gerrit Mulder przeprowadził pierwsze systematyczne badania białek. Schleiden i Schwann podali teorię komórkowej budowy organizmów. W tymże roku F. Bessel po raz pierwszy obliczył paralaksę gwiazdy. W 1840 r. G. Hess wykazał związek pomiędzy cieplnymi efektami reakcji chemicznej, a Justus von Liebig sformułował teorię mineralnego odżywiania się roślin. W 1841 r. H. von Mohl prace nt. budowy i powstawania tkanek roślinnych, a rok później James Joule sformułował pierwszą zasadę termodynamiki. Lata 40. XIX w. przyniosły poważne osiągnięcia medyczne – narkozę z pomocą chloroformu i eteru oraz początkowe prace nad trawieniem człowieka. W 1846 astronom Joachim Galle odkrył planetę Neptun. Biolodzy wykazali, że zarodek roślinny powstaje z udziałem komórki jajowej i opisali zjawisko przemiany pokoleń u roślin (W. Hofmeister w 1850 r.). Richard Owen, paleontolog brytyjski wprowadził do nauki pojęcie analogii i homologii narządów, J. Műller zapoczątkował fizjologię porównawczą. Kierunek ewolucyjny w anatomii porównawczej ugruntował Karl Gegenbaur. W 1854 r. Bernhard Riemann opracował nieeuklidesową geometrię przestrzeni. W latach 1854-1859 Gustav Kirchhoff i Robert Bunsen opracowali metody analizy spektralnej substancji, co otworzyło nowe możliwości przed nauką, zwłaszcza przed chemią, fizyką, astronomią i biologią. Dzięki tej metodzie udało się poznać m.in. skład chemiczny gwiazd. L. Foucalt określił prędkość światła (c= 298 000 km/s [? 300 000 km/s]) i wykazał istnienie ruchu obrotowego i obiegowego Ziemi za pomocą wynalezionego przez siebie wahadła. Fizjolog C. Bernard określił rolę wątroby w przemianie cukrów, odkrył własności soku trzustkowego i wyizolował glikogen. W latach 1856-1868 fizycy, m.in. James Clerk Maxwell pracowali nad kinetyczną teorią materii. W 1857 r. Ludwik Pasteur opisał proces fermentacji alkoholowej. Friedrich Kekulé sformułował teorię budowy związków organicznych i zaczął budować ich modele. W 1858 r. S. Cannizzano wysunął tezę o niepodzielności atomów i podzielności cząstek, a Rudolf Virchow opracował podstawy patologii komórkowej.

Pierwsza połowa XIX w. obfitowała w znaczące osiągnięcia w dziedzinie nauk humanistycznych. Auguste Comte (1798-1857) sformułował zasady socjologii i rozpoczął badania w tej dziedzinie nauki, które kontynuował m.in. Herbert Spencer (1820-1903) twórca ewolucjonistycznej koncepcji dziejów Wszechświata i ludzkości, pionier badań socjologicznych i koncepcji liberalizmu. Historia stała się w tym czasie profesjonalną dyscypliną naukową uprawianą na uniwersytetach, powstały pierwsze towarzystwa i czasopisma historyczne. Jules Michelet (1798-1856) opisał historię Francji, a Thomas Carlyle (1795-1881) i Thomas Macaulay (1800-1859) historię Anglii. Zaczęto wydawać serie źródeł historycznych np. "Monumenta Germaniae Historica" (1819). Leopold Ranke (1795-1886) kładł nacisk na potrzebę wiernego opisywania faktów w dziełach historycznych. Theodor Mommsen (1817-1903) wydał w latach 1854-1856 "Historię starożytnego Rzymu", w której zaprezentował krytyczne podejście do źródeł historycznych dochodząc do nowych wniosków na temat początków Rzymu. Tomasz Buckle (1821-1862) w swojej "Historii cywilizacji w Anglii" (1857) po raz pierwszy zastosował metody nauk przyrodniczych w historii. Uzależniał bieg dziejów od czynników naturalnych (klimatu, temperatury, krajobrazu, fauny i flory). Archeologia I połowy XIX w. wydała już systematycznych eksploratorów badających konkretne stanowiska metodą wykopaliskową, takich jak Colt Hoare w Anglii oraz Caleb Atwater i Ephraim Squier USA. Archeolodzy szybko przyswoili sobie metody stratygrafii geologicznej. Jacqes Boucher de Perthes (1788-1868) udowodnił głęboką starożytność rodzaju ludzkiego odkrywając w żwirowiskach rzeki Sommy narzędzia krzemienne obok szczątków wymarłych zwierząt. Odkrycie to potwierdzone przez geologów brytyjskich (m.in. Charlesa Lyella) którzy złożyli wizytę wspomnianemu badaczowi stało się przełomowe w archeologii zapoczątkowując badania nad prehistorią. W 1836 r. Christian Thomsen wprowadził do nauki system trzech epok: kamienia, brązu i żelaza, który stał się podstawowym systemem chronologicznym w archeologii. W 1856 r. odkryto szczątki człowieka neandertalskiego w jaskini Feldhofer w Niemczech. Dokonany został znaczący postęp w badaniu cywilizacji starożytnych. W 1822 r. Jean Francois Champollion odczytał hieroglify egipskie na podstawie kamienia z Rosetty. Richard Karl Lepsius i Auguste Mariette rozpoczęli pierwsze systematyczne wykopaliska w Egipcie. W latach 1843-45 Paul E. Botta i Austen Henry Layard zainicjowali badania wykopaliskowe na stanowiskach Tell Chorsabat i Tell Nimrud w Mezopotamii. W 1857 r. Henry C. Rawlinson odczytał pismo klinowe. John Lloyd Stephens i Fredericks Catherwood odkryli nieznaną dotychczas nauce starożytną cywilizację Majów w Ameryce Środkowej. Ferdinand Keller opisał w 1854 r. osady palowe z epoki neolitu, brązu i żelaza w Szwajcarii.

Odkrycia nauk biologicznych i nauk o Ziemi przygotowały dogodny grunt dla teorii ewolucji biologicznej. J.B. Lamarck pierwszy zwrócił uwagę na możliwość wspólnego pochodzenia różnych organizmów. Praca Lyella "Zasady geologii" zakończyła spór między neptunistami i plutonistami. Znaleziska szczątków istot praludzkich w Niemczech i we Francji podniosły kwestię biologicznego pochodzenia człowieka.

Trzecim przełomem, którego wartości dla nauki nie sposób przecenić, było sformułowanie teorii ewolucji w biologii. W biologii i geologii aż do przełomu XVIII i XIX w. dominował paradygmat pozna