วิทยาศาสตร์เป็นศาสตร์ที่เป็นระบบที่สร้างและจัดระเบียบความรู้ในรูปแบบของคำอธิบายที่สามารถทดสอบได้เกี่ยวกับธรรมชาติและสังคม[ ^{1 ] : 49–71 [ 2 ]}วิทยาศาสตร์ขับเคลื่อนด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นวัฏจักรเชิงประจักษ์ที่โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการสังเกต การสร้างสมมติฐานการทดสอบสมมติฐานด้วยหลักฐานและการสรุปผล วิทยาศาสตร์ครอบคลุมกระบวนการนี้และองค์ความรู้ที่เกิดขึ้น ซึ่งชุมชนวิทยาศาสตร์จะท้าทาย ตรวจสอบ และจัดระเบียบอย่างต่อเนื่อง

วิทยาศาสตร์สมัยใหม่โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองหรือสามสาขาหลัก ได้แก่^{[ 3 ]}วิทยาศาสตร์ธรรมชาติซึ่งศึกษาโลกทางกายภาพ และวิทยาศาสตร์สังคมซึ่งศึกษาบุคคลและสังคม^{[ 4 ] [ 5 ]}แม้ว่าจะถูกเรียกว่าวิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรมแต่การศึกษาตรรกศาสตร์คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีมักถูกมองว่าแยกจากกัน เนื่องจากอาศัยการให้เหตุผลแบบนิรนัยแทนวิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นวิธีการหลัก^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}ในขณะเดียวกันวิทยาศาสตร์ประยุกต์เป็นสาขาวิชาที่ใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เพื่อวัตถุประสงค์เชิงปฏิบัติ เช่น วิศวกรรมศาสตร์และแพทยศาสตร์^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

ประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ครอบคลุมช่วงเวลาส่วนใหญ่ของบันทึกทางประวัติศาสตร์ โดยมีบรรพบุรุษที่สามารถระบุได้เร็วที่สุดของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ย้อนไปถึงยุคสำริดในอียิปต์และเมโสโปเตเมีย ( ประมาณ 3000–1200 ปีก่อนคริสตกาล ) การมีส่วนร่วมของพวกเขาในด้านคณิตศาสตร์ดาราศาสตร์และการแพทย์ได้เข้ามาและหล่อหลอมปรัชญาธรรมชาติ ของกรีก ในสมัยโบราณคลาสสิกและวิชาการในยุคกลาง ตอนปลาย ซึ่งมีความพยายามอย่างเป็นทางการที่จะให้คำอธิบายเกี่ยวกับเหตุการณ์ในโลกทางกายภาพโดยอิงจากสาเหตุทางธรรมชาติ ในขณะที่ความก้าวหน้าเพิ่มเติม รวมถึงการนำระบบตัวเลขฮินดู-อาร บิกมา ใช้ เกิดขึ้นในช่วงยุคทองของอินเดียและยุคทองของอิสลาม^{[ 13 ] : 12 [ 14 ] : 1–26 [ 15 ] [ 16 ] [ 13 ] : 163–192}

การฟื้นฟูและการผสมผสานผลงานของกรีกและการสอบสวนของอิสลามเข้าสู่ยุโรปตะวันตกในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาได้ฟื้นฟูปรัชญาธรรมชาติ^{[ 13 ] : 193–224, 225–253 [ 17 ]}ซึ่งต่อมาได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยการปฏิวัติวิทยาศาสตร์ที่เริ่มต้นในศตวรรษที่ 16 ^{[ 18 ]}เนื่องจากแนวคิดและการค้นพบใหม่ๆ ได้แยกตัวออกจากแนวคิดและประเพณีของกรีกก่อนหน้านี้^{[ 13 ] : 357–368 [ 14 ] : 274–322} วิธีการทางวิทยาศาสตร์มีบทบาทมากขึ้นในการได้มาซึ่งความรู้ และในศตวรรษที่ 19 คุณลักษณะ เชิงสถาบันและวิชาชีพ ของวิทยาศาสตร์ หลายอย่างเริ่มเป็นรูปเป็นร่าง^{[ 19 ] [ 20 ]}พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงจาก "ปรัชญาธรรมชาติ" เป็น "วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ" ^{[ 21 ]}

ความรู้ใหม่ในวิทยาศาสตร์ได้รับการพัฒนาโดยการวิจัยจากนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากความอยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับโลกและความปรารถนาที่จะแก้ปัญหา^{[ 22 ] [ 23 ]}การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ร่วมสมัยมักเป็นการทำงานร่วมกันอย่างมากและมักดำเนินการโดยทีมงานในสถาบันการศึกษาและ สถาบันวิจัย [ ^{24 ]}หน่วยงานของรัฐ^{[ 13 ] : 163–192} และบริษัทต่างๆ^{[ 25 ]}ในขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าครั้งสำคัญหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวิทยาศาสตร์พื้นฐาน มาจากนัก ^{วิจัย}แต่ละคนและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางผ่านรางวัลระดับนานาชาติที่สำคัญ เช่นรางวัลโนเบลผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรมของงานทางวิทยาศาสตร์นำไปสู่การเกิดขึ้นของนโยบายวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเน้นการจัดลำดับความสำคัญ ของ การพัฒนาผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์การดูแลสุขภาพโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะการปกป้องสิ่งแวดล้อมและขีดความสามารถด้านการป้องกันประเทศอย่าง มีความรับผิดชอบ

คำว่าscienceถูกใช้ในภาษาอังกฤษมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 14 ( ภาษาอังกฤษยุคกลาง ) ในความหมายว่า "สถานะของการรู้" คำนี้ถูกยืมมาจากภาษาแองโกล-นอร์ มัน ในรูปคำต่อท้าย-cienceซึ่งยืมมาจากคำภาษาละตินscientiaซึ่งหมายถึง' ความรู้ ความตระหนัก ความเข้าใจ'เป็นคำนามที่มาจากsciensซึ่งหมายถึง' การรู้' ซึ่ง ^เป็นคำกริยาปัจจุบันกาลของsciō ' รู้' [ ^{26 ]}

มีสมมติฐานมากมายเกี่ยวกับที่มาของคำว่า science ตามที่Michiel de Vaanนักภาษาศาสตร์ชาวดัตช์และ ผู้เชี่ยวชาญด้านภาษาอิน โด-ยุโรปกล่าว ไว้ sciōอาจมีต้นกำเนิดมาจากภาษาโปรโต-อิตาลิกเป็น* skije-หรือ* skijo-ซึ่งหมายถึง' รู้' ซึ่งอาจมีต้นกำเนิดมาจากภาษาโปรโต-อินโด-ยุโรปเป็น* skh1 _- ie , * skh1 _- io ซึ่งหมายถึง ' สลัก' Lexikon der indogermanischen Verbenเสนอว่าsciōเป็นการสร้างย้อนกลับของnescīreซึ่งหมายถึง' ไม่รู้ ไม่คุ้นเคย'ซึ่งอาจมาจากภาษาโปรโต-อินโด-ยุโรป* sekH-ในภาษาละติน_secāre หรือ * skh2- จาก * sḱʰeh2 (i)- ซึ่งหมายถึง' ตัด' ^{[ 27 ]}

ในอดีต วิทยาศาสตร์เป็นคำพ้องความหมายของ "ความรู้" หรือ "การศึกษา" ซึ่งสอดคล้องกับต้นกำเนิดภาษาละติน บุคคลที่ทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เรียกว่า "นักปรัชญาธรรมชาติ" หรือ "นักวิทยาศาสตร์" ^{[ 28 ]}ในปี พ.ศ. 2377 วิลเลียม เวเวลล์ได้นำคำว่านักวิทยาศาสตร์ มาใช้ ในบทวิจารณ์หนังสือOn the Connexion of the Physical Sciencesของแมรี ซอมเมอร์วิลล์^{[ 29 ]}โดยให้เครดิตแก่ "สุภาพบุรุษผู้มีไหวพริบ" (อาจจะเป็นตัวเขาเอง) ^{[ 30 ]}

วิทยาศาสตร์ไม่มีต้นกำเนิดเดียว แต่ความคิดทางวิทยาศาสตร์ค่อยๆ เกิดขึ้นทีละน้อยตลอดระยะเวลาหลายหมื่นปี^{[ 32 ] [ 33 ]}โดยมีรูปแบบที่แตกต่างกันไปทั่วโลก และมีรายละเอียดเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับพัฒนาการในยุคแรกเริ่มผู้หญิงน่าจะมีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์ยุคก่อนประวัติศาสตร์^{[ 34 ]}เช่นเดียวกับพิธีกรรมทางศาสนา [ ^{35 ] นัก}วิชาการบางคนใช้คำว่า " วิทยาศาสตร์ดั้งเดิม " เพื่อเรียกกิจกรรมในอดีตที่มีลักษณะคล้ายวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ในบางแง่มุมแต่ไม่ใช่ทุกแง่มุม^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}อย่างไรก็ตาม คำเรียกนี้ก็ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเป็นการดูหมิ่น^{[ 39 ]}หรือเป็นการชี้นำมากเกินไปถึงการมองปัจจุบันโดยคิดถึงกิจกรรมเหล่านั้นเฉพาะในแง่ของหมวดหมู่สมัยใหม่เท่านั้น^{[ 40 ]}

หลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีความชัดเจนมากขึ้นเมื่อ ระบบการเขียนปรากฏขึ้นใน อารยธรรม ยุคสำริดของอียิปต์โบราณและเมโสโปเตเมีย ( ประมาณ 3000–1200 ปีก่อนคริสตกาล ) ซึ่งสร้างบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษรที่เก่าแก่ที่สุดในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ [ ^{13 ] : 12–15 [ 14 ]}แม้ว่าคำและแนวคิดของ "วิทยาศาสตร์" และ "ธรรมชาติ" จะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของภูมิทัศน์ทางความคิดในขณะนั้น แต่ชาวอียิปต์โบราณและชาวเมโสโปเตเมียได้มีส่วนร่วมซึ่งต่อมาจะพบที่ในวิทยาศาสตร์กรีกและยุคกลาง ได้แก่ คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ และการแพทย์^{[ 41 ] [ 13 ] : 12}

ตั้งแต่สหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช ชาวอียิปต์โบราณได้พัฒนาระบบตัวเลขทศนิยมที่ไม่ขึ้นกับตำแหน่ง^{[ 42 ] แก้ปัญหาในทางปฏิบัติโดยใช้เรขาคณิต [ 43 ] และพัฒนาปฏิทิน [} 44 ] ^{การบำบัดรักษา}ของพวกเขา^{รวมถึง}การรักษาด้วย^{ยาและสิ่ง}เหนือธรรมชาติ เช่น การสวดมนต์คาถาและพิธีกรรม^{[ 13 ] : 9} ชาวนูเบียโบราณเป็นผู้บุกเบิกยาปฏิชีวนะ ในยุคแรก และสร้างระบบเรขาคณิตซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับนาฬิกาแดด ในยุคแรก ชาวนูเบียยังใช้ วิธีการ ตรีโกณมิติ ที่เทียบ ^ได้กับชาวอียิปต์^{[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}

ชาวเมโสโปเตเมีย โบราณ ใช้ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของสารเคมีธรรมชาติหลายชนิดในการผลิตเครื่องปั้นดินเผาเครื่องเคลือบดินเผา แก้ว สบู่โลหะ ปูนปลาสเตอร์และวัสดุกันซึม^{[ 49 ]}พวกเขาศึกษา เกี่ยวกับสรีรวิทยา กายวิภาคพฤติกรรมและโหราศาสตร์ของสัตว์เพื่อจุดประสงค์ในการทำนาย[ ^{50 ] ชาว}เมโสโปเตเมียมีความสนใจอย่างมากในด้านการแพทย์และใบสั่งยาทางการแพทย์ ที่เก่าแก่ที่สุด ปรากฏในภาษาสุเมเรียนในช่วงราชวงศ์ที่สามของอูร์ [ ^{49 ] [ 51 ] ดูเหมือน}ว่าพวกเขาจะศึกษาวิชาทางวิทยาศาสตร์ที่มีการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติหรือทางศาสนา และมีความสนใจเพียงเล็กน้อยในการตอบสนองความอยากรู้อยากเห็น^{[ 49 ]}

ในสมัยโบราณคลาสสิกไม่มีบุคคลโบราณใดที่เทียบได้กับนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ แต่บุคคลที่มีการศึกษาดี มักเป็นชนชั้นสูง และเกือบทั้งหมดเป็นผู้ชาย จะทำการวิจัยเกี่ยวกับธรรมชาติเมื่อใดก็ตามที่พวกเขามีเวลาว่าง^{[ 52 ]}ก่อนการคิดค้นหรือการค้นพบแนวคิดเรื่อง phusis หรือธรรมชาติโดยนักปรัชญาก่อนยุคโสกราตีสคำเดียวกันนี้มักถูกใช้เพื่ออธิบาย "วิถี" ตามธรรมชาติที่พืชเจริญเติบโต^{[ 53 ]}และ "วิถี" ที่ชนเผ่าหนึ่งบูชาเทพเจ้าองค์ใดองค์หนึ่ง ตัวอย่างเช่น ด้วยเหตุนี้ จึงมีการกล่าวอ้างว่าคนเหล่านี้เป็นนักปรัชญากลุ่มแรกในความหมายที่แท้จริง และเป็นกลุ่มแรกที่แยกแยะ "ธรรมชาติ" และ "ธรรมเนียมปฏิบัติ" ได้อย่างชัดเจน^{[ 54 ]}

นักปรัชญากรีกยุคแรกจากสำนักไมเลเซียน ซึ่งก่อตั้งโดยธาเลสแห่งไมเลตุสและต่อมาสืบทอดโดยผู้สืบทอดของเขาคืออนาซิมานเดอร์และอนาซิเมเนสเป็นกลุ่มแรกที่พยายามอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติโดยไม่ต้องพึ่งพาสิ่งเหนือธรรมชาติ^{[ 55 ]}ชาวพีทาโกเรียนได้พัฒนาปรัชญาจำนวนเชิงซ้อน^{[ 56 ] : 467–468} และมีส่วนสำคัญในการพัฒนาวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์^{[ 56 ] : 465} ทฤษฎีอะตอมได้รับการพัฒนาโดยนักปรัชญากรีกลูซิปปัสและเดโมคริตุสศิษย์ ของเขา ^{[ 57 ] [ 58 ]}ต่อมาเอปิคูรัสได้พัฒนาจักรวาลวิทยาธรรมชาติอย่างสมบูรณ์โดยอิงจากอะตอมนิยม และได้นำเอา "แคนอน" (ไม้บรรทัด มาตรฐาน) มาใช้ ซึ่งกำหนดเกณฑ์ทางกายภาพหรือมาตรฐานของความจริงทางวิทยาศาสตร์^{[ 59 ]}ฮิปโปเครติส แพทย์ชาวกรีกได้ก่อตั้งประเพณีของวิทยาศาสตร์การแพทย์ที่เป็นระบบ^{[ 60 ] [ 61 ]}และเป็นที่รู้จักในฐานะ " บิดาแห่งการแพทย์ " ^{[ 62 ]}

จุดเปลี่ยนในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์เชิงปรัชญายุคแรกคือ ตัวอย่างของ โสกราตีสในการประยุกต์ใช้ปรัชญากับการศึกษาเรื่องของมนุษย์ รวมถึงธรรมชาติของมนุษย์ ธรรมชาติของชุมชนทางการเมือง และความรู้ของมนุษย์เองวิธีการของโสกราตีสตามที่บันทึกไว้ในบทสนทนาของเพลโต เป็นวิธี การเชิงวิภาษวิธีในการกำจัดสมมติฐาน: พบสมมติฐานที่ดีกว่าโดยการระบุและกำจัดสมมติฐานที่นำไปสู่ความขัดแย้งอย่างต่อเนื่อง วิธีการของโสกราตีสค้นหาความจริงทั่วไปที่ยอมรับกันโดยทั่วไปซึ่งหล่อหลอมความเชื่อและตรวจสอบความสอดคล้อง^{[ 63 ]}โสกราตีสวิจารณ์การศึกษาฟิสิกส์แบบเก่าว่าเป็นเพียงการคาดเดาและขาดการวิพากษ์วิจารณ์ตนเอง^{[ 64 ]}

ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราชอริสโตเติลได้สร้างโปรแกรมปรัชญาเชิงเทเลโอโลยี อย่างเป็นระบบ ^{[ 65 ]}ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราชอริสตาร์คัสแห่งซามอส นักดาราศาสตร์ชาวกรีก เป็นคนแรกที่เสนอแบบจำลองจักรวาลแบบเฮลิโอเซนทริก โดยมีดวงอาทิตย์อยู่ตรงกลางและดาวเคราะห์ทั้งหมดโคจรรอบดวง อาทิตย์ ^{[ 66 ]}แบบจำลองของอริสตาร์คัสถูกปฏิเสธอย่างกว้างขวางเพราะเชื่อกันว่าขัดกับกฎของฟิสิกส์^{[ 66 ]} ในขณะที่ อัลมาเกสต์ของปโตเลมีซึ่งมีคำอธิบายระบบสุริยะแบบจีโอเซนทริก ได้รับการยอมรับในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาตอนต้นแทน^{[ 67 ] [ 68 ]} อาร์ คิมิดีสแห่งซีราคิวส์นักประดิษฐ์และนักคณิตศาสตร์ได้มีส่วนสำคัญในการเริ่มต้นของแคลคูลัส^{[ 69 ]}พลินีผู้เฒ่าเป็นนักเขียนและนักปราชญ์ชาวโรมัน ผู้เขียนสารานุกรมประวัติศาสตร์ธรรมชาติ ที่สำคัญ ^{[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]}

ระบบ การเขียนตัวเลขแบบตำแหน่งน่าจะเกิดขึ้นระหว่างศตวรรษที่ 3 ถึง 5 ตามเส้นทางการค้าของอินเดีย ระบบตัวเลขนี้ทำให้ การดำเนินการ ทางคณิตศาสตร์ ที่มีประสิทธิภาพ เข้าถึงได้ง่ายขึ้น และในที่สุดก็จะกลายเป็นมาตรฐานสำหรับคณิตศาสตร์ทั่วโลก^{[ 73 ]}

เนื่องจากการล่มสลายของจักรวรรดิโรมันตะวันตกศตวรรษที่ 5 จึงเกิดความเสื่อมถอยทางปัญญา โดยความรู้เกี่ยวกับแนวคิดโลกแบบกรีกโบราณเสื่อมถอยลงในยุโรปตะวันตก^{[ 13 ] : 194} นักสารานุกรมภาษาละตินในยุคนั้น เช่นอิซิโดร์แห่งเซบียาได้รักษาความรู้โบราณทั่วไปส่วนใหญ่ไว้^{[ 74 ]}ในทางตรงกันข้าม เนื่องจากจักรวรรดิไบแซนไทน์สามารถต้านทานการโจมตีจากผู้รุกรานได้ พวกเขาจึงสามารถรักษาและพัฒนาความรู้เดิมไว้ได้^{[ 13 ] : 159} จอห์น ฟิโลโพนัสนักวิชาการไบแซนไทน์ในศตวรรษที่ 6 เริ่มตั้งคำถามเกี่ยวกับการสอนฟิสิกส์ของอริสโตเติล โดยนำเสนอทฤษฎีแรงกระตุ้น [ ^{13 ] : 307, 311, 363, 402} คำวิจารณ์ของเขาเป็นแรงบันดาลใจให้แก่นักวิชาการในยุคกลางและกาลิเลโอ กาลิเลอี ซึ่งอ้างอิงผลงานของเขาอย่างกว้างขวางในอีกสิบศตวรรษต่อมา^{[ 13 ] : 307–308 [ 75 ]}

ในช่วงปลายยุคโบราณและต้นยุคกลางปรากฏการณ์ทางธรรมชาติส่วนใหญ่ได้รับการตรวจสอบโดยใช้แนวทางของอริสโตเติล แนวทางนี้รวมถึงสาเหตุสี่ประการ ของอริสโตเติล ได้แก่ สาเหตุทางวัตถุ สาเหตุทางรูปแบบ สาเหตุทางการเคลื่อนไหว และสาเหตุสุดท้าย^{[ 76 ]}ตำราคลาสสิกของกรีกจำนวนมากได้รับการเก็บรักษาไว้โดยจักรวรรดิไบแซนไทน์และมีการแปลเป็นภาษาอาหรับ โดยชาวคริสต์ โดยส่วนใหญ่ เป็นชาวเนสโตเรียนและชาวมีอาฟิไซต์ภายใต้ราชวงศ์อับบาซิด การแปลภาษาอาหรับเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงและพัฒนาในภายหลังโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอาหรับ^{[ 14 ] : 62–67} ในช่วงศตวรรษที่ 6 และ 7 จักรวรรดิซาสาเนียน ที่อยู่ใกล้เคียง ได้ก่อตั้งสถาบันการแพทย์แห่งกอนดิชาปูร์ซึ่งแพทย์ชาวกรีก ซีเรีย และเปอร์เซียถือว่าเป็นศูนย์กลางทางการแพทย์ที่สำคัญที่สุดในโลกโบราณ^{[ 77 ]}

การศึกษาปรัชญาอริสโตเติล ในศาสนาอิสลาม เฟื่องฟูในหอแห่งปัญญาซึ่งก่อตั้งขึ้นในเมืองหลวงแบกแดดของราชวงศ์อับบาซิดประเทศอิรัก^{[ 78 ]}และเฟื่องฟู^{[ 79 ]}จนกระทั่งการรุกรานของมองโกลในศตวรรษที่ 13 อิบนุ อัล-ฮัยธัมหรือที่รู้จักกันดีในชื่ออัลฮาเซน ใช้การทดลองแบบควบคุมในการศึกษาทางแสงของเขา^{[ a ] ​​[ 81 ] [ 82 ]} การรวบรวมตำราการแพทย์ ของ อวิเซนนาซึ่งเป็นสารานุกรมทางการแพทย์ ถือเป็นหนึ่งในสิ่งพิมพ์ที่สำคัญที่สุดในทางการแพทย์และถูกใช้จนถึงศตวรรษที่ 18 ^{[ 83 ]}

ในศตวรรษที่ 11 ยุโรปส่วนใหญ่กลายเป็นคริสเตียน^{[ 13 ] : 204} และในปี 1088 มหาวิทยาลัยโบโลญญาได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นมหาวิทยาลัยแห่งแรกในยุโรป^{[ 84 ]}ด้วยเหตุนี้ ความต้องการการแปลตำราโบราณและวิทยาศาสตร์เป็นภาษาละตินจึงเพิ่มขึ้น^{[ 13 ] : 204} ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่นำไปสู่ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาในศตวรรษที่ 12 วิชาการ ใน ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาในยุโรปตะวันตกเฟื่องฟู โดยมีการทดลองโดยการสังเกต บรรยาย และจำแนกประเภทสิ่งต่างๆ ในธรรมชาติ^{[ 85 ]}ในศตวรรษที่ 13 อาจารย์และนักศึกษาแพทย์ที่โบโลญญาเริ่มผ่าศพมนุษย์ ซึ่งนำไปสู่ตำรากายวิภาคศาสตร์เล่มแรกที่อิงจากการผ่าตัดมนุษย์โดยMondino de Luzzi ^{[ 86 ]}

จากโรงพิมพ์แห่งเดียวในเมืองไมนซ์ประเทศเยอรมนีราวปี ค.ศ. 1440 เครื่องพิมพ์แบบตัวอักษรเคลื่อนที่ได้ ได้แพร่กระจายไปยังเมืองต่างๆ ไม่น้อยกว่า 270 เมืองในยุโรปกลาง ยุโรปตะวันตก และยุโรปตะวันออก และได้ผลิตหนังสือไปแล้วมากกว่า 20 ล้านเล่มภายในสิ้นศตวรรษที่ 15 ^{[ 87 ]}การพิมพ์ทำให้หนังสือวิชาการเข้าถึงได้ง่ายขึ้น ช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาตำราโบราณได้อย่างอิสระ และเปรียบเทียบข้อสังเกตของตนเองกับข้อสังเกตของนักวิชาการคนอื่นๆ ได้^{[ 88 ]}การพิมพ์ได้ยุติวัฒนธรรมการเขียนด้วยลายมือในยุคกลาง ซึ่ง มี ข้อเท็จจริงน้อยและกระจัดกระจาย และแทนที่ด้วยวัฒนธรรมการพิมพ์ที่ข้อเท็จจริงที่เชื่อถือได้และมีเอกสารหลักฐานแพร่กระจายอย่างรวดเร็วและกลายเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับความรู้ทางวิทยาศาสตร์^{[ 89 ]}

ในศตวรรษที่ 16 นิโคลาอุส โคเปอร์นิคัสได้กำหนดแบบจำลองเฮลิโอสแตติกของระบบสุริยะ โดยวางดวงอาทิตย์ไว้ใกล้ศูนย์กลางของจักรวาล^{[ 90 ] [ 91 ]}นิ่งอยู่กับที่ โดยมีโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงกลม^{[ 92 ]}ซึ่งปรับเปลี่ยนโดยเอพิไซเคิลและด้วยความเร็วที่สม่ำเสมอ แบบจำลองของโคเปอร์นิคัสท้าทายแบบจำลองจีโอเซนทริก ที่โดดเด่น ของปโตเลมี ซึ่งวางโลกไว้ที่ศูนย์กลางของจักรวาล นักดาราศาสตร์ในศตวรรษที่ 16 เชื่อว่าการกำจัดจุดสมดุล ของโคเปอร์นิคัส เป็นความสำเร็จที่สำคัญที่สุดของเขา^{[ 93 ]}แต่แบบจำลองของเขาไม่เคยเข้ามาแทนที่แบบจำลองของปโตเลมี ซึ่งเพิ่งจะหมดความนิยมไป 70 ปีต่อมาหลังจากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอในปี 1610 ^{[ 94 ]}

การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่แม่นยำอย่างไม่เคยมีมาก่อนของไทโค บราเฮในช่วงปลายศตวรรษที่ 16 และ การสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ ของกาลิเลโอ กาลิเลอี ใน ช่วงต้นศตวรรษที่ 17ได้รวมกันทำให้ดาราศาสตร์กลายเป็นวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เป็นครั้งแรก การสังเกตการณ์ของกาลิเลโอได้ยุติความเชื่อดั้งเดิมทางดาราศาสตร์ก่อนยุคสมัยใหม่ที่ยาวนานนับพันปี^{[ 95 ]}ในขณะที่โยฮันเนส เคปเลอร์ใช้ข้อมูลของบราเฮเพื่อค้นพบว่าดาวเคราะห์มีวงโคจรเป็น รูปวงรี ไม่ใช่รูปวงกลม และพัฒนา กฎการ เคลื่อนที่ของดาวเคราะห์^{[ 96 ]}เนื่องจากเคปเลอร์ ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์จึงถูกมองว่าอยู่ภายใต้กฎทางฟิสิกส์^{[ 97 ]} "วิทยาศาสตร์ใหม่" ที่เกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 ได้แยกขาดจากปรัชญาธรรมชาติที่มีมาก่อน^{[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]}ละทิ้งแนวคิดและประเพณีของกรีกก่อนหน้านี้^{[ 101 ] [ 102 ] [ 103 ] [ 104 ]}มีมุมมองโลกทัศน์แบบกลไกมากขึ้นและบูรณาการกับคณิตศาสตร์มากขึ้น^{[ 102 ] [ 105 ] [ 106 ]}และหมกมุ่นอยู่กับการได้มาและการตีความหลักฐานใหม่^{[ 107 ]}

ในช่วงเริ่มต้นของยุคแห่งการตรัสรู้ ไอ แซค นิวตันได้วางรากฐานของกลศาสตร์คลาสสิกด้วยผลงานPhilosophiæ Naturalis Principia Mathematicaซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อนักฟิสิกส์ในอนาคต^{[ 108 ]}ก็อตฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซได้นำคำศัพท์จากฟิสิกส์ของอริสโตเติลมาใช้ในรูปแบบใหม่ที่ไม่ใช่แบบมีเป้าหมายซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนแปลงมุมมองเกี่ยวกับวัตถุ: วัตถุต่างๆ ถูกพิจารณาว่าไม่มีเป้าหมายโดยกำเนิด ไลบ์นิซสันนิษฐานว่าสิ่งต่างๆ ที่แตกต่างกันล้วนทำงานตามกฎธรรมชาติทั่วไปเดียวกัน โดยไม่มีสาเหตุพิเศษที่เป็นทางการหรือเป้าหมายสุดท้าย^{[ 109 ]}

ในช่วงเวลานี้ จุดประสงค์และคุณค่าที่ประกาศไว้ของวิทยาศาสตร์คือการสร้างความมั่งคั่งและสิ่งประดิษฐ์ที่จะปรับปรุงชีวิตมนุษย์ใน แง่ ของวัตถุเช่น การมีอาหาร เสื้อผ้า และสิ่งของอื่นๆ มากขึ้น ตามคำพูดของเบคอน "เป้าหมายที่แท้จริงและถูกต้องตามกฎหมายของวิทยาศาสตร์คือการมอบสิ่งประดิษฐ์และความมั่งคั่งใหม่ๆ ให้แก่ชีวิตมนุษย์ " และเขาไม่สนับสนุนให้นักวิทยาศาสตร์แสวงหาแนวคิดทางปรัชญาหรือจิตวิญญาณที่จับต้องไม่ได้ ซึ่งเขาเชื่อว่ามีส่วนช่วยให้มนุษย์มีความสุขน้อยมาก นอกเหนือจาก "ควันแห่งการคาดเดาที่ละเอียดอ่อน งดงาม หรือน่าพึงพอใจ" ^{[ 110 ]}

วิทยาศาสตร์ในยุคเรืองปัญญาถูกครอบงำโดยสมาคมวิทยาศาสตร์และสถาบันวิชาการ^{[ 111 ]}ซึ่งส่วนใหญ่เข้ามาแทนที่มหาวิทยาลัยในฐานะศูนย์กลางการวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ สมาคมและสถาบันวิชาการเป็นกระดูกสันหลังของการเติบโตของวิชาชีพวิทยาศาสตร์ การพัฒนาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการเผยแพร่วิทยาศาสตร์ในหมู่ประชากรที่อ่านออกเขียนได้มากขึ้น^{[ 112 ]}นักปรัชญาในยุคเรืองปัญญาหันไปหาบรรพบุรุษทางวิทยาศาสตร์ของพวกเขาไม่กี่คน ได้แก่กาลิเลโอเคปเลอร์บอยล์และนิวตัน เป็นหลัก ในฐานะผู้ชี้นำในทุกสาขาทางกายภาพและสังคมในยุคนั้น^{[ 113 ] [ 114 ]}

ศตวรรษที่ 18 ได้เห็นความก้าวหน้าที่สำคัญในการปฏิบัติทางการแพทย์^{[ 115 ]}และฟิสิกส์^{[ 116 ]}การพัฒนาอนุกรมวิธาน ทางชีววิทยา โดยคาร์ล ลินเนียส [ ^{117 ] ความ}เข้าใจใหม่เกี่ยวกับแม่เหล็กและไฟฟ้า^{[ 118 ]}และการเติบโตของวิชาเคมี [ ^{119 ] แนวคิด}เกี่ยวกับธรรมชาติของมนุษย์ สังคม และเศรษฐศาสตร์ได้พัฒนาขึ้นในช่วงยุคเรืองปัญญา ฮิวจ์และนักคิดชาวสก็อตแลนด์คนอื่นๆ ในยุคเรืองปัญญาได้พัฒนาตำราว่าด้วยธรรมชาติของมนุษย์ซึ่งได้รับการถ่ายทอดทางประวัติศาสตร์ในงานเขียนของนักเขียนหลายคน เช่นเจมส์ เบอร์ เน็ตต์ อดัม เฟอร์กูสัน จอห์นมิลลาร์และวิลเลียม โรเบิร์ต สัน ซึ่งทั้งหมดได้ผสมผสานการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพฤติกรรมของมนุษย์ในวัฒนธรรมโบราณและดั้งเดิมเข้ากับความตระหนักอย่างแรงกล้าถึงพลังที่กำหนดของความทันสมัย​​[ 120 ^{]สังคมวิทยาสมัยใหม่}ส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากขบวนการนี้^{[ 121 ]}ในปี ค.ศ. 1776 อดัม สมิธได้ตีพิมพ์หนังสือThe Wealth of Nationsซึ่งมักถูกพิจารณาว่าเป็นงานเขียนชิ้นแรกเกี่ยวกับเศรษฐศาสตร์สมัยใหม่^{[ 122 ]}

ในช่วงศตวรรษที่ 19 ลักษณะเด่นหลายประการของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เริ่มปรากฏให้เห็น ซึ่งรวมถึงการเปลี่ยนแปลงของวิทยาศาสตร์ชีวภาพและวิทยาศาสตร์กายภาพ การใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำมากขึ้น การเกิดขึ้นของคำศัพท์ต่างๆ เช่น "นักชีววิทยา" "นักฟิสิกส์" และ "นักวิทยาศาสตร์" การเพิ่มความเป็นมืออาชีพของผู้ที่ศึกษาธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ได้รับอำนาจทางวัฒนธรรมในหลายมิติของสังคม การพัฒนาอุตสาหกรรมในหลายประเทศ การเฟื่องฟูของงานเขียนวิทยาศาสตร์ยอดนิยม และการเกิดขึ้นของวารสารวิทยาศาสตร์^{[ 123 ]}ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 จิตวิทยาได้เกิดขึ้นเป็นสาขาวิชาที่แยกจากปรัชญา เมื่อวิลเฮล์ม วุนด์ทก่อตั้งห้องปฏิบัติการวิจัยจิตวิทยาแห่งแรกในปี 1879 ^{[ 124 ]}

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ชาร์ลส์ ดาร์วินและอัลเฟรด รัสเซล วอลเลซได้เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยอิสระในปี 1858 ซึ่งอธิบายว่าพืชและสัตว์ต่าง ๆ เกิดขึ้นและวิวัฒนาการได้อย่างไร ทฤษฎีของพวกเขาถูกนำเสนออย่างละเอียดในหนังสือของดาร์วินเรื่องOn the Origin of Speciesซึ่งตีพิมพ์ในปี 1859 ^{[ 125 ]}ในขณะเดียวกันเกรกอร์ เมนเดลได้นำเสนอผลงานวิจัยเรื่อง " การทดลองเกี่ยวกับการผสมพันธุ์พืช " ในปี 1865 ^{[ 126 ]}ซึ่งได้สรุปหลักการของการถ่ายทอดทางชีววิทยา ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับพันธุศาสตร์สมัยใหม่^{[ 127 ]}

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 จอห์น ดาลตันเสนอทฤษฎีอะตอม สมัยใหม่ โดยอิงจากแนวคิดดั้งเดิมของเดโมคริตุสเกี่ยวกับอนุภาคที่แบ่งแยกไม่ได้ที่เรียกว่าอะตอม[ ^{128 ] กฎ}การอนุรักษ์พลังงานการอนุรักษ์โมเมนตัมและการอนุรักษ์มวลชี้ให้เห็นถึงจักรวาลที่มีเสถียรภาพสูงซึ่งมีการสูญเสียทรัพยากรน้อยมาก อย่างไรก็ตาม ด้วยการเกิดขึ้นของเครื่องจักรไอน้ำและการปฏิวัติอุตสาหกรรมทำให้เกิดความเข้าใจมากขึ้นว่าพลังงานทุกรูปแบบไม่ได้มีคุณสมบัติทางพลังงาน เหมือนกันทั้งหมด เช่น ความง่ายในการแปลงเป็นงาน ที่มีประโยชน์ หรือเป็นพลังงานรูปแบบอื่น^{[ 129 ]}การตระหนักรู้เช่นนี้ นำไปสู่การพัฒนากฎของอุณหพลศาสตร์ซึ่งพลังงานอิสระของจักรวาลนั้นลดลงอย่างต่อเนื่อง กล่าวคือเอนโทรปีของจักรวาลปิดจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป^{[ b ]}

ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการวางรากฐานในศตวรรษที่ 19 จากผลงานของHans Christian Ørsted , André-Marie Ampère , Michael Faraday , James Clerk Maxwell , Oliver HeavisideและHeinrich Hertzทฤษฎีใหม่นี้ก่อให้เกิดคำถามที่ไม่สามารถตอบได้ง่ายๆ โดยใช้กรอบความคิดของนิวตัน การค้นพบรังสีเอกซ์เป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการค้นพบกัมมันตภาพรังสีโดยHenri BecquerelและMarie Curieในปี 1896 ^{[ 132 ]}จากนั้น Marie Curie ก็กลายเป็นบุคคลแรกที่ได้รับรางวัลโนเบลสองครั้ง^{[ 133 ]}ในปีต่อมาก็มีการค้นพบอนุภาคย่อยอะตอมตัวแรก^คืออิเล็กตรอน [ ^{134 ]}

ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษ การพัฒนายาปฏิชีวนะและปุ๋ยเคมีได้ยกระดับมาตรฐานการครองชีพของมนุษย์ทั่วโลก^{[ 135 ] [ 136 ]}ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เป็นอันตรายเช่น การลดลง ของโอโซนการเป็นกรดของมหาสมุทร ภาวะยูโทรฟิเคชันและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ดึงดูดความสนใจของสาธารณชนและทำให้เกิดการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมขึ้น^{[ 137 ]}

ในช่วงเวลานี้ การทดลองทางวิทยาศาสตร์มีขนาดใหญ่ขึ้นและได้รับเงินทุนมาก ขึ้นเรื่อยๆ ^{[ 138 ]}นวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่กว้างขวางซึ่งกระตุ้นโดยสงครามโลกครั้งที่ 1สงครามโลกครั้งที่ 2และสงครามเย็นนำไปสู่การแข่งขันระหว่างมหาอำนาจโลกเช่นการแข่งขันด้านอวกาศและการแข่งขันด้านอาวุธนิวเคลียร์ [ ^{139 ] [ 140 ] นอกจาก}นี้ยังมีการร่วมมือระหว่างประเทศอย่างมาก แม้จะมีข้อขัดแย้งทางอาวุธก็ตาม^{[ 141 ]}

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 การสรรหาผู้หญิงอย่างแข็งขันและการขจัดการเลือกปฏิบัติทางเพศทำให้จำนวนนักวิทยาศาสตร์หญิงเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ความเหลื่อมล้ำทางเพศยังคงมีอยู่มากในบางสาขา^{[ 142 ]}การค้นพบพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลในปี 1964 ^{[ 143 ]}นำไปสู่การปฏิเสธแบบจำลองสภาวะคงที่ ของจักรวาลและหันมา ใช้ ทฤษฎี บิ๊กแบงของGeorges Lemaîtreแทน^{[ 144 ]}

ศตวรรษนี้ได้เห็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานภายในสาขาวิทยาศาสตร์ วิวัฒนาการกลายเป็นทฤษฎีที่เป็นเอกภาพในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อการสังเคราะห์สมัยใหม่ได้ประสานวิวัฒนาการแบบดาร์วินกับพันธุศาสตร์แบบคลาสสิก^{[ 145 ]}ทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์และการพัฒนาของกลศาสตร์ควอนตัมช่วยเสริมกลศาสตร์แบบคลาสสิกเพื่ออธิบายฟิสิกส์ในความยาวเวลา และแรงโน้มถ่วงที่รุนแรง [ ^{146 ] [ 147 ] การ}ใช้งานวงจรรวม อย่างแพร่หลาย ในไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 ควบคู่ไปกับดาวเทียมสื่อสารนำไปสู่การปฏิวัติในเทคโนโลยีสารสนเทศและการเกิดขึ้นของอินเทอร์เน็ตทั่วโลกและการประมวลผลบนมือถือรวมถึงสมาร์ทโฟนความต้องการในการจัดระบบห่วงโซ่เหตุและผลที่ยาวและซับซ้อน และข้อมูลจำนวนมาก นำไปสู่การเกิดขึ้นของสาขาทฤษฎีระบบ และการ สร้าง แบบ จำลองทางวิทยาศาสตร์โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย^{[ 148 ]}

โครงการจีโนมมนุษย์เสร็จสมบูรณ์ในปี 2546 โดยการระบุและทำแผนที่ยีนทั้งหมดของจีโนมมนุษย์^{[ 149 ]}เซลล์ต้นกำเนิดมนุษย์แบบเหนี่ยว นำให้เกิดความสามารถในการเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์ชนิดต่างๆ ได้เป็นครั้งแรกในปี 2549 ทำให้สามารถเปลี่ยนเซลล์ของผู้ใหญ่ให้เป็นเซลล์ต้นกำเนิด และกลายเป็นเซลล์ชนิดใด ก็ได้ที่พบในร่างกาย^{[ 150 ]}ด้วยการยืนยันการ ค้นพบอนุภาค ฮิกส์โบซอนในปี 2556 อนุภาคสุดท้ายที่ทำนายไว้โดยแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคจึงถูกค้นพบ^{[ 151 ]}ในปี 2558 คลื่นความโน้มถ่วงซึ่งทำนายไว้โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเมื่อหนึ่งศตวรรษก่อน ได้ รับการสังเกต เป็นครั้งแรก^{[ 152 ] [ 153 ]}ในปี 2562 ความร่วมมือระหว่างประเทศEvent Horizon Telescopeได้นำเสนอภาพโดยตรงภาพแรกของจานสะสมมวลของหลุมดำ^{[ 154 ]}

วิทยาศาสตร์สมัยใหม่โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสามสาขา หลัก ได้แก่วิทยาศาสตร์ธรรมชาติวิทยาศาสตร์สังคมและวิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรม [ ^{3 ] แต่ละ}สาขาเหล่านี้ประกอบด้วยสาขาวิทยาศาสตร์เฉพาะทางต่างๆ ที่ทับซ้อนกัน ซึ่งมักจะมีชื่อเรียกและความเชี่ยวชาญ เฉพาะของตนเอง ^{[ 155 ]}ทั้งวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์สังคมเป็นวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์^{[ 156 ]}เนื่องจากความรู้ของพวกเขามีพื้นฐานมาจากการสังเกตเชิงประจักษ์และสามารถทดสอบความถูกต้องได้โดยนักวิจัยคนอื่นๆ ที่ทำงานภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน^{[ 157 ] : 3–26}

วิทยาศาสตร์ธรรมชาติคือการศึกษาโลกทางกายภาพ สามารถแบ่งออกเป็นสองสาขาหลัก ได้แก่วิทยาศาสตร์ชีวภาพและวิทยาศาสตร์กายภาพสองสาขานี้อาจแบ่งย่อยออกเป็นสาขาเฉพาะทางมากขึ้น ตัวอย่างเช่น วิทยาศาสตร์กายภาพสามารถแบ่งย่อยออกเป็นฟิสิกส์เคมีดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์โลกวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่เป็นผู้สืบทอดจากปรัชญาธรรมชาติที่เริ่มต้นในสมัยกรีกโบราณ กา ลิเลโอ เด ส์ การ์ตเบคอนและนิวตันได้ถกเถียงกันถึงประโยชน์ของการใช้วิธีการที่เป็นคณิตศาสตร์และเชิงทดลองอย่างเป็นระบบ อย่างไรก็ตาม มุมมองทางปรัชญาข้อสันนิษฐานและสมมติฐานซึ่งมักถูกมองข้าม ยังคงมีความจำเป็นในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ^{[ 158 ]}การรวบรวมข้อมูลอย่างเป็นระบบ รวมถึงวิทยาศาสตร์การค้นพบ ได้สืบทอดมาจากประวัติศาสตร์ธรรมชาติซึ่งเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 16 โดยการอธิบายและจำแนกพืช สัตว์ แร่ธาตุ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ^{[ 159 ]}ในปัจจุบัน "ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ" หมายถึงคำอธิบายเชิงสังเกตที่มุ่งเป้าไปที่ผู้ชมทั่วไป^{[ 160 ]}

สังคมศาสตร์คือการศึกษาพฤติกรรมของมนุษย์และการทำงานของสังคม[ ^{4 ] [ 5 ] สังคมศาสตร์}มีหลายสาขา ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงมานุษยวิทยาเศรษฐศาสตร์ ประวัติศาสตร์ภูมิศาสตร์มนุษย์รัฐศาสตร์จิตวิทยา และสังคมวิทยา^{[ 4 ]}ในสังคมศาสตร์ มีมุมมองทางทฤษฎีที่แข่งขันกันมากมาย ซึ่งหลายมุมมองได้รับการขยายผ่านโครงการวิจัย ที่แข่งขันกัน เช่นนักหน้าที่นิยมนักทฤษฎีความขัดแย้งและนักปฏิสัมพันธ์ในสังคมวิทยา^{[ 4 ]}เนื่องจากข้อจำกัดในการทำการทดลองแบบควบคุมที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มบุคคลจำนวนมากหรือสถานการณ์ที่ซับซ้อน นักสังคมศาสตร์อาจใช้วิธีการวิจัยอื่น ๆ เช่นวิธีการทางประวัติศาสตร์กรณีศึกษาและการศึกษาข้ามวัฒนธรรมนอกจากนี้ หากมีข้อมูลเชิงปริมาณ นักสังคมศาสตร์อาจใช้แนวทางทางสถิติเพื่อทำความเข้าใจความสัมพันธ์และกระบวนการทางสังคมได้ดียิ่งขึ้น^{[ 4 ]}

วิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรมเป็นสาขาการศึกษาที่สร้างความรู้โดยใช้ระบบเชิงรูปธรรม^{[ 161 ] [ 162 ] [ 163 ]}ระบบเชิงรูปธรรมคือโครงสร้างนามธรรมที่ใช้สำหรับการอนุมานทฤษฎีบทจากสัจพจน์ตามชุดของกฎ^{[ 164 ]}ซึ่งรวมถึงคณิตศาสตร์^{[ 165 ] [ 166 ]}ทฤษฎีระบบและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีวิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรมมีความคล้ายคลึงกับสาขาอื่นอีกสองสาขาโดยอาศัยการศึกษาอย่างเป็นกลาง รอบคอบ และเป็นระบบในสาขาความรู้ อย่างไรก็ตาม วิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรมแตกต่างจากวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์ตรงที่อาศัยการให้เหตุผลแบบนิรนัยเพียงอย่างเดียว โดยไม่จำเป็นต้องมีหลักฐานเชิงประจักษ์เพื่อตรวจสอบแนวคิดนามธรรม^{[ 8 ] [ 167 ] [ 157 ]}ดังนั้น วิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรมจึงเป็น สาขาวิชา เชิงอภิปรัชญาและด้วยเหตุนี้จึงมีความเห็นไม่ตรงกันว่าวิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรมนั้นถือเป็นวิทยาศาสตร์หรือไม่^{[ 6 ] [ 168 ]}อย่างไรก็ตาม วิทยาศาสตร์เชิงรูปธรรมมีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์ตัวอย่างเช่นแคลคูลัส ถูกคิดค้นขึ้นมาเพื่อ ^{ทำความ} เข้าใจ การเคลื่อนที่ในฟิสิกส์^{[ 169 ]}วิทยาศาสตร์ธรรมชาติและสังคมที่พึ่งพาการประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์อย่าง^{มากได้แก่ฟิสิกส์}เชิงคณิตศาสตร์^{[ 170 ]}เคมี [ ^{171 ]}ชีววิทยา^{[ 172 ]}การเงิน^[ 173 ^]และเศรษฐศาสตร์ [ ¹⁷⁴ ]

วิทยาศาสตร์ประยุกต์คือการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์และความรู้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในทางปฏิบัติ และครอบคลุมสาขาวิชาที่หลากหลาย เช่น วิศวกรรมศาสตร์และแพทยศาสตร์^{[ 175 ] [ 12 ]}วิศวกรรมศาสตร์คือการใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ในการประดิษฐ์ ออกแบบ และสร้างเครื่องจักร โครงสร้าง และเทคโนโลยี^{[ 176 ]}วิทยาศาสตร์อาจมีส่วนช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ^{[ 177 ]}แพทยศาสตร์คือการปฏิบัติในการดูแลผู้ป่วยโดยการรักษาและฟื้นฟูสุขภาพผ่านการป้องกันการวินิจฉัยและการรักษาอาการบาดเจ็บหรือโรค^{[ 178 ] [ 179 ]}

วิทยาศาสตร์ประยุกต์มักถูกเปรียบเทียบกับวิทยาศาสตร์พื้นฐานซึ่งมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาทฤษฎีและกฎทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายและทำนายเหตุการณ์ในโลกธรรมชาติ^{[ 180 ] [ 181 ]}

วิทยาศาสตร์เชิงคำนวณประยุกต์ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์กับวิทยาศาสตร์ ทำให้สามารถเข้าใจปัญหาทางวิทยาศาสตร์ได้ดีกว่าการใช้คณิตศาสตร์เชิงรูปธรรมเพียงอย่างเดียว การใช้การเรียนรู้ของเครื่องและปัญญาประดิษฐ์กำลังกลายเป็นคุณลักษณะสำคัญของการมีส่วนร่วมเชิงคำนวณในวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น ใน เศรษฐศาสตร์ เชิงคำนวณแบบตัวแทนป่าสุ่มการสร้างแบบจำลองหัวข้อและการทำนายในรูปแบบต่างๆ อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรเพียงอย่างเดียวแทบจะไม่สามารถพัฒนาความรู้ได้ เนื่องจากต้องอาศัยคำแนะนำและความสามารถในการใช้เหตุผลของมนุษย์ และอาจทำให้เกิดอคติกับกลุ่มสังคมบางกลุ่ม หรือบางครั้งก็ทำงานได้ไม่ดีเท่ามนุษย์^{[ 184 ] [ 185 ]}

วิทยาศาสตร์สหวิทยาการเกี่ยวข้องกับการผสมผสานสองหรือมากกว่าสองสาขาวิชาเข้าด้วยกัน^{[ 186 ]}เช่นชีวสารสนเทศซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างชีววิทยาและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์^{[ 187 ]}หรือวิทยาศาสตร์การรู้คิดแนวคิดนี้มีมาตั้งแต่สมัยกรีกโบราณและกลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งในศตวรรษที่ 20 ^{[ 188 ]}

การวิจัยทางวิทยาศาสตร์สามารถแบ่งได้เป็นการวิจัยพื้นฐานหรือการวิจัยประยุกต์การวิจัยพื้นฐานคือการแสวงหาความรู้ และการวิจัยประยุกต์คือการแสวงหาแนวทางแก้ไขปัญหาในทางปฏิบัติโดยใช้ความรู้นี้ ความเข้าใจส่วนใหญ่มาจากการวิจัยพื้นฐาน แม้ว่าบางครั้งการวิจัยประยุกต์จะมุ่งเป้าไปที่ปัญหาในทางปฏิบัติที่เฉพาะเจาะจงก็ตาม ซึ่งนำไปสู่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ไม่เคยคิดมาก่อน^{[ 189 ]}

การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งมุ่งที่จะอธิบายเหตุการณ์ในธรรมชาติอย่างเป็นกลางและสามารถทำซ้ำได้ [ ^{190 ] นัก}วิทยาศาสตร์มักจะถือว่าสมมติฐานพื้นฐานชุดหนึ่งที่จำเป็นต่อการพิสูจน์วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นความจริง ได้แก่ มีความเป็นจริงที่เป็นกลางซึ่งผู้สังเกตการณ์ที่มีเหตุผลทุกคนมีร่วมกัน ความเป็นจริงที่เป็นกลางนี้ถูกควบคุมโดยกฎธรรมชาติและกฎเหล่านี้ถูกค้นพบโดยวิธีการสังเกตและการทดลอง อย่างเป็นระบบ ^{[ 2 ]}คณิตศาสตร์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างสมมติฐานทฤษฎีและกฎต่างๆ เนื่องจากมีการใช้อย่างกว้างขวางในการสร้างแบบจำลองเชิงปริมาณ การสังเกต และการรวบรวมการวัด [ ^{157 ] : 3–26} สถิติใช้ในการสรุปและวิเคราะห์ข้อมูล ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินความน่าเชื่อถือของผลการทดลองได้^{[ 191 ]}

ในวิธีการทางวิทยาศาสตร์การทดลองทางความคิด เชิงอธิบาย หรือสมมติฐานจะถูกนำเสนอเป็นคำอธิบายโดยใช้หลักการความประหยัดและคาดว่าจะแสวงหาความสอดคล้อง  – สอดคล้องกับข้อเท็จจริงที่ยอมรับอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสังเกตหรือคำถามทางวิทยาศาสตร์^{[ 192 ]}คำอธิบายชั่วคราวนี้ใช้เพื่อสร้าง การคาดการณ์ ที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าผิดซึ่งโดยทั่วไปจะโพสต์ก่อนที่จะได้รับการทดสอบโดยการทดลอง การพิสูจน์ว่าการคาดการณ์ผิดเป็นหลักฐานของความก้าวหน้า^{[ 190 ] : 4–5 [ 193 ]}การทดลองมีความสำคัญอย่างยิ่งในวิทยาศาสตร์เพื่อช่วยสร้างความสัมพันธ์เชิงสาเหตุเพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดของความสัมพันธ์แม้ว่าในบางวิทยาศาสตร์ เช่น ดาราศาสตร์หรือธรณีวิทยา การสังเกตที่คาดการณ์ไว้อาจเหมาะสมกว่า^{[ 194 ]}

เมื่อสมมติฐานพิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นที่น่าพอใจ ก็จะมีการแก้ไขหรือยกเลิกสมมติฐานนั้น หากสมมติฐานผ่านการทดสอบ ก็อาจถูกนำมาใช้ในกรอบของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็น แบบ จำลอง หรือกรอบที่มี เหตุผลและสอดคล้องกันในการอธิบายพฤติกรรมของเหตุการณ์ทางธรรมชาติบางอย่าง โดยทั่วไปแล้ว ทฤษฎีจะอธิบายพฤติกรรมของการสังเกตที่กว้างกว่าสมมติฐานมาก และโดยทั่วไปแล้ว สมมติฐานจำนวนมากสามารถเชื่อมโยงกันอย่างมีเหตุผลได้ด้วยทฤษฎีเดียว ดังนั้น ทฤษฎีจึงเป็นสมมติฐานที่อธิบายสมมติฐานอื่นๆ อีกหลายข้อ ในทำนองเดียวกัน ทฤษฎีต่างๆ ถูกกำหนดขึ้นตามหลักการทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เช่นเดียวกับสมมติฐาน นักวิทยาศาสตร์อาจสร้างแบบจำลองซึ่งเป็นความพยายามที่จะอธิบายหรือพรรณนาการสังเกตในแง่ของการแสดงเชิงตรรกะ ทางกายภาพ หรือทางคณิตศาสตร์ และสร้างสมมติฐานใหม่ที่สามารถทดสอบได้ด้วยการทดลอง^{[ 195 ]}

ขณะทำการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐาน นักวิทยาศาสตร์อาจมีความชอบผลลัพธ์หนึ่งมากกว่าอีกผลลัพธ์หนึ่ง^{[ 196 ] [ 197 ]}การขจัดอคติสามารถทำได้โดยผ่านความโปร่งใสการออกแบบการทดลอง อย่างรอบคอบ และ กระบวนการ ตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ อย่างละเอียดถี่ถ้วน เกี่ยวกับผลการทดลองและข้อสรุป^{[ 198 ] [ 199 ]}หลังจากประกาศหรือเผยแพร่ผลการทดลองแล้ว เป็นเรื่องปกติที่นักวิจัยอิสระจะตรวจสอบซ้ำอีกครั้งว่าการวิจัยดำเนินการอย่างไร และติดตามผลโดยการทำการทดลองที่คล้ายกันเพื่อพิจารณาว่าผลลัพธ์นั้นน่าเชื่อถือเพียงใด^{[ 200 ]}โดยรวมแล้ว วิธีการทางวิทยาศาสตร์ช่วยให้สามารถแก้ปัญหาได้อย่างสร้างสรรค์ในขณะที่ลดผลกระทบของอคติส่วนตัวและอคติในการยืนยัน [ ^{201 ] ความ} สามารถ ในการตรวจสอบระหว่างบุคคลความสามารถในการบรรลุฉันทามติและสร้างผลลัพธ์ซ้ำได้ เป็นพื้นฐานสำคัญในการสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด^{[ 202 ]}

งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้รับการตีพิมพ์ในเอกสารหลากหลายประเภท^{[ 203 ]}วารสารทางวิทยาศาสตร์สื่อสารและบันทึกผลการวิจัยที่ดำเนินการในมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยต่างๆ โดยทำหน้าที่เป็นบันทึกทางวิชาการของวิทยาศาสตร์ วารสารทางวิทยาศาสตร์ฉบับแรกคือJournal des sçavansตามด้วยPhilosophical Transactionsเริ่มตีพิมพ์ในปี 1665 นับตั้งแต่นั้นมา จำนวนวารสารที่ตีพิมพ์อย่างต่อเนื่องก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในปี 1981 มีการประมาณการว่าจำนวนวารสารทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคที่ตีพิมพ์มีถึง 11,500 ฉบับ^{[ 204 ]}

วารสารวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ครอบคลุมสาขาวิทยาศาสตร์เพียงสาขาเดียวและเผยแพร่ผลงานวิจัยภายในสาขานั้น โดยปกติผลงานวิจัยจะแสดงออกมาในรูปแบบของบทความทางวิทยาศาสตร์วิทยาศาสตร์ได้แพร่หลายในสังคมสมัยใหม่จนถือว่าจำเป็นต้องสื่อสารความสำเร็จ ข่าวสาร และความทะเยอทะยานของนักวิทยาศาสตร์ไปยังประชากรในวงกว้าง^{[ 205 ]}

ใน ปรัชญาวิทยาศาสตร์มีสำนักคิดที่แตกต่างกัน สำนักคิดที่เป็นที่นิยมมากที่สุดคือลัทธิประสบการณ์นิยมซึ่งถือว่าความรู้ถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการสังเกต ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เป็นการสรุปจากการสังเกต^{[ 206 ] : 39–56} โดยทั่วไปแล้ว ลัทธิประสบการณ์นิยมครอบคลุมถึงลัทธิอุปนัยซึ่งเป็นแนวคิดที่อธิบายว่าทฤษฎีทั่วไปสามารถสร้างขึ้นได้อย่างไรจากหลักฐานเชิงประจักษ์ที่มีอยู่อย่างจำกัด มีลัทธิประสบการณ์นิยมหลายเวอร์ชัน โดยเวอร์ชันที่โดดเด่นที่สุดคือลัทธิเบย์เซียนและวิธีการอนุมานเชิงสมมติฐาน [ ^{206 ] : 219–232}

ประสบการณ์นิยมเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับเหตุผลนิยมซึ่งเป็นแนวคิดที่เดิมทีเกี่ยวข้องกับเดส์การ์ตซึ่งถือว่าความรู้ถูกสร้างขึ้นโดยสติปัญญาของมนุษย์ ไม่ใช่โดยการสังเกต^{[ 206 ] : 19–38} เหตุผลนิยมเชิงวิพากษ์เป็นแนวทางที่ตรงกันข้ามกับวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 20 ซึ่งกำหนดขึ้นครั้งแรกโดยนักปรัชญาชาวออสเตรีย-อังกฤษคาร์ล ป็อปเปอร์ ป็อปเปอร์ปฏิเสธวิธีที่ประสบการณ์นิยมอธิบายความเชื่อมโยงระหว่างทฤษฎีและการสังเกต เขาอ้างว่าทฤษฎีไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยการสังเกต แต่การสังเกตเกิดขึ้นโดยอาศัยทฤษฎี และวิธีเดียวที่ทฤษฎี A จะได้รับผลกระทบจากการสังเกตได้ก็ต่อเมื่อทฤษฎี A ขัดแย้งกับการสังเกต แต่ทฤษฎี B ยังคงอยู่รอดจากการสังเกต^{[ 206 ] : 57–74} ป็อปเปอร์เสนอให้แทนที่ความสามารถในการตรวจสอบด้วยความสามารถในการพิสูจน์ความเท็จเป็นหลักสำคัญของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ และแทนที่การเหนี่ยวนำด้วยการพิสูจน์ความเท็จเป็นวิธีการเชิงประจักษ์^{[ 206 ] : 102–121} ป็อปเปอร์ยังอ้างอีกว่าจริงๆ แล้วมีเพียงวิธีสากลเพียงวิธีเดียวเท่านั้น ไม่ใช่เฉพาะวิทยาศาสตร์ นั่นคือ วิธีเชิงลบของการวิจารณ์การลองผิดลองถูก [ ^{206 ] : 102–121} ซึ่งครอบคลุมผลผลิตทั้งหมดของจิตใจมนุษย์ รวมถึงวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ปรัชญา และศิลปะ^{[ 207 ]}

แนวทางอื่นคือลัทธิเครื่องมือนิยมซึ่งเน้นประโยชน์ของทฤษฎีในฐานะเครื่องมือในการอธิบายและทำนายปรากฏการณ์ โดยมองว่าทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เป็นกล่องดำ มีเพียงข้อมูลนำเข้า (เงื่อนไขเริ่มต้น) และข้อมูลส่งออก (การทำนาย) เท่านั้นที่มีความสำคัญ ผลที่ตามมา สิ่งต่างๆ ในเชิงทฤษฎี และโครงสร้างเชิงตรรกะ ถือเป็นสิ่งที่ควรละเลย^{[ 208 ]}ใกล้เคียงกับลัทธิเครื่องมือนิยมคือลัทธิประสบการณ์นิยมเชิงสร้างสรรค์ซึ่งเกณฑ์หลักสำหรับความสำเร็จของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์คือ สิ่งที่ทฤษฎีกล่าวถึงเกี่ยวกับสิ่งที่สังเกตได้นั้นเป็นจริงหรือไม่^{[ 209 ]}

โทมัส คูนแย้งว่ากระบวนการสังเกตและประเมินผลเกิดขึ้นภายในกระบวนทัศน์ซึ่งเป็น "ภาพ" ของโลกที่มีความสอดคล้องทางตรรกะและ สอดคล้องกับการสังเกตที่ได้จากกรอบความคิดนั้น เขาอธิบายว่า วิทยาศาสตร์ปกติเป็นกระบวนการสังเกตและ "การแก้ปริศนา" ซึ่งเกิดขึ้นภายในกระบวนทัศน์ ในขณะที่วิทยาศาสตร์ปฏิวัติเกิดขึ้นเมื่อกระบวนทัศน์หนึ่งเข้ามาแทนที่อีกกระบวนทัศน์หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์^{[ 210 ]}แต่ละกระบวนทัศน์มีคำถาม เป้าหมาย และการตีความที่แตกต่างกัน การเลือกระหว่างกระบวนทัศน์เกี่ยวข้องกับการตั้ง "ภาพ" สองภาพขึ้นไปเทียบกับโลกและตัดสินใจว่าภาพใดมีแนวโน้มที่ดีที่สุด การเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์เกิดขึ้นเมื่อความผิดปกติในการสังเกตจำนวนมากเกิดขึ้นในกระบวนทัศน์เก่าและกระบวนทัศน์ใหม่สามารถอธิบายความผิดปกติเหล่านั้นได้ กล่าวคือ การเลือกกระบวนทัศน์ใหม่ขึ้นอยู่กับการสังเกต แม้ว่าการสังเกตเหล่านั้นจะเกิดขึ้นบนพื้นฐานของกระบวนทัศน์เก่าก็ตาม สำหรับคูน การยอมรับหรือการปฏิเสธกระบวนทัศน์เป็นกระบวนการทางสังคมเช่นเดียวกับกระบวนการทางตรรกะ อย่างไรก็ตาม ตำแหน่งของคูนไม่ใช่ตำแหน่งของสัมพัทธนิยม^{[ 211 ]}

แนวทางอื่นที่มักถูกอ้างถึงในการถกเถียงเรื่องความสงสัยทางวิทยาศาสตร์ต่อขบวนการที่เป็นข้อถกเถียง เช่น " วิทยาศาสตร์การสร้างโลก " คือธรรมชาติวิทยาเชิงวิธีการ นักธรรมชาติวิทยาเชื่อว่าควรมีการแยกความแตกต่างระหว่างธรรมชาติและเหนือธรรมชาติ และวิทยาศาสตร์ควรจำกัดอยู่เฉพาะคำอธิบายทางธรรมชาติ^{[ 206 ] : 149–162} ธรรมชาติวิทยาเชิงวิธีการยืนยันว่าวิทยาศาสตร์ต้องยึดมั่นอย่างเคร่งครัดต่อ การศึกษา เชิงประจักษ์และการตรวจสอบอิสระ^{[ 212 ]}

คำถามหนึ่งสำหรับปรัชญาวิทยาศาสตร์คือหลักฐานทางวิทยาศาสตร์และทฤษฎีสามารถนำไปสู่การตัดสินใจได้อย่างไร ดังที่ปัญหา "เป็น-ควรจะเป็น"เน้นย้ำ ข้อเท็จจริงเพียงอย่างเดียวไม่สามารถบอกเราได้ว่าเราควรทำอะไร สิ่งนี้เชื่อมโยงกับแนวคิดหลักของคุณค่าที่แฝงอยู่ : การเลือกที่ทำบนพื้นฐานของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ขึ้นอยู่กับคุณค่าอย่างไร^{[ 213 ]}

ชุมชนวิทยาศาสตร์เป็นเครือข่ายของนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานร่วมกันเพื่อทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ชุมชนนี้ประกอบด้วยกลุ่มย่อยที่ทำงานในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ โดยผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิการอภิปรายและการถกเถียงภายในวารสารและการประชุม นักวิทยาศาสตร์จะรักษาคุณภาพของวิธีการวิจัยและความเป็นกลางในการตีความผลลัพธ์^{[ 214 ]}

นักวิทยาศาสตร์คือบุคคลที่ทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาความรู้ในสาขาที่สนใจ^{[ 215 ] [ 216 ]}นักวิทยาศาสตร์อาจแสดงความอยากรู้อยากเห็นอย่างมากเกี่ยวกับความเป็นจริงและความปรารถนาที่จะนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไปใช้เพื่อประโยชน์ของสาธารณสุข ประเทศชาติ สิ่งแวดล้อม หรืออุตสาหกรรม แรงจูงใจอื่นๆ ได้แก่ การได้รับการยอมรับจากเพื่อนร่วมงานและเกียรติยศ^{[ 217 ]}ในยุคปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากศึกษาในสาขาวิทยาศาสตร์เฉพาะด้านในสถาบันการศึกษาและมักจะได้รับปริญญาขั้นสูงในกระบวนการนี้^{[ 218 ]}นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากประกอบอาชีพในหลากหลายสาขาเช่น สถาบันการศึกษาอุตสาหกรรมรัฐบาลและองค์กรไม่แสวงหาผลกำไร^{[ 219 ] [ 220 ] [ 217 ]}

ในอดีต วิทยาศาสตร์เป็นสาขาที่ผู้ชายครองอำนาจ โดยมีข้อยกเว้นที่น่าสังเกต ผู้หญิงต้องเผชิญกับการเลือกปฏิบัติอย่างมากในวงการวิทยาศาสตร์ เช่นเดียวกับที่พวกเธอเผชิญในสาขาอื่นๆ ของสังคมที่ผู้ชายเป็นใหญ่ ตัวอย่างเช่น ผู้หญิงมักถูกมองข้ามในเรื่องโอกาสในการทำงานและไม่ได้รับการยกย่องในผลงานของพวกเธอ^{[ 221 ]}ความสำเร็จของผู้หญิงในวงการวิทยาศาสตร์นั้นเกิดจากการที่พวกเธอท้าทายบทบาทดั้งเดิมในฐานะผู้ใช้แรงงานในครัวเรือน^{[ 222 ]}

สมาคมวิชาการเพื่อการสื่อสารและส่งเสริมความคิดและการทดลองทางวิทยาศาสตร์มีมาตั้งแต่สมัยเรเนสซองส์^{[ 223 ]}นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเป็นสมาชิกของสมาคมวิชาการที่ส่งเสริมสาขาวิทยาศาสตร์วิชาชีพหรือกลุ่มสาขาที่เกี่ยวข้อง^{[ 224 ]}การเป็นสมาชิกอาจเปิดให้ทุกคน ต้องมีคุณสมบัติทางวิทยาศาสตร์ หรือได้รับเลือก^{[ 225 ]}สมาคมวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เป็นองค์กรไม่แสวงหา ผลกำไร ^{[ 226 ]}และหลายแห่งเป็นสมาคมวิชาชีพกิจกรรมของพวกเขามักจะรวมถึงการจัดการประชุม เป็นประจำ เพื่อนำเสนอและอภิปรายผลการวิจัยใหม่ ๆ และการตีพิมพ์หรือสนับสนุนวารสารวิชาการในสาขาของตน สมาคมบางแห่งทำหน้าที่เป็นองค์กรวิชาชีพควบคุมกิจกรรมของสมาชิกเพื่อประโยชน์สาธารณะหรือผลประโยชน์ส่วนรวมของสมาชิก

การพัฒนาวิชาชีพด้านวิทยาศาสตร์ซึ่งเริ่มต้นในศตวรรษที่ 19 เกิดขึ้นได้ส่วนหนึ่งจากการก่อตั้งสถาบันวิทยาศาสตร์ ที่มีชื่อเสียงระดับชาติ เช่น สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งอิตาลี(Accademia dei Lincei)ในปี 1603 ^{[ 227 ]} ราชสมาคม แห่งอังกฤษ(Royal Society ) ในปี 1660 ^{[ 228 ]}สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งฝรั่งเศส (Academy of Sciences)ในปี 1666 ^{[ 229 ]}สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติอเมริกา (National Academy of Sciences) ในปี 1863 ^{[ 230 ]} สมาคมไกเซอร์วิลเฮล์ม แห่งเยอรมนี ( Kaiser Wilhelm Society)ในปี 1911 ^{[ 231 ]}และสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งจีน (Chinese Academy of Sciences)ในปี 1949 ^{[ 232 ]}องค์กรวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศ เช่นสภาวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศ (International Science Council ) มุ่งมั่นที่จะ ส่งเสริม ความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์^{[ 233 ]}

รางวัลทางวิทยาศาสตร์มักมอบให้แก่บุคคลหรือองค์กรที่มีส่วนสำคัญต่อสาขาวิชา โดยมักมอบโดยสถาบันที่มีชื่อเสียง ดังนั้นจึงถือเป็นเกียรติอย่างยิ่งสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับรางวัลเหล่านี้ นับตั้งแต่ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาตอนต้น นักวิทยาศาสตร์มักได้รับเหรียญรางวัล เงิน และตำแหน่ง รางวัลโนเบล ซึ่งเป็นรางวัลอันทรงเกียรติที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง จะมอบให้แก่ผู้ที่ประสบความสำเร็จในความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ในสาขาการแพทย์ ฟิสิกส์ และ^เคมีเป็น ประจำทุกปี ^{[ 234} ]

การให้ทุนสนับสนุนด้านวิทยาศาสตร์มักผ่านกระบวนการแข่งขันซึ่งมีการประเมินโครงการวิจัยที่มีศักยภาพ และมีเพียงโครงการที่มีแนวโน้มดีที่สุดเท่านั้นที่จะได้รับทุนสนับสนุน กระบวนการดังกล่าวซึ่งดำเนินการโดยรัฐบาล บริษัท หรือมูลนิธิ จะจัดสรรเงินทุนที่มีจำกัด เงินทุนสนับสนุนการวิจัยทั้งหมดในประเทศที่พัฒนาแล้ว ส่วนใหญ่ อยู่ระหว่าง 1.5% ถึง 3% ของ GDP ^{[ 235 ]}ในOECDประมาณสองในสามของการวิจัยและพัฒนาในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีดำเนินการโดยภาคอุตสาหกรรม และ 20% และ 10% ตามลำดับโดยมหาวิทยาลัยและรัฐบาล สัดส่วนการให้ทุนสนับสนุนของรัฐบาลในบางสาขาจะสูงกว่า และรัฐบาลมีบทบาทสำคัญในการวิจัยด้านสังคมศาสตร์และมนุษยศาสตร์ในประเทศที่พัฒนาน้อยกว่า รัฐบาลเป็นผู้ให้ทุนสนับสนุนส่วนใหญ่สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พื้นฐาน^{[ 236 ]}

รัฐบาลหลายแห่งมีหน่วยงานเฉพาะเพื่อสนับสนุนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เช่นมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติในสหรัฐอเมริกา^{[ 237 ]}สภาวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคนิคแห่งชาติในอาร์เจนตินา^{[ 238 ]}องค์การวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งเครือจักรภพในออสเตรเลีย^{[ 239} ] ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ใน ฝรั่งเศส^{[ 240 ]}สมาคมแม็กซ์พลังค์ในเยอรมนี^{[ 241 ]}และสภาวิจัยแห่งชาติในสเปน^{[ 242 ] ในการวิจัยและพัฒนาเชิงพาณิชย์ บริษัทต่างๆ ยกเว้นบริษัทที่เน้นการวิจัยมากที่สุด มักจะให้ความสำคัญกับความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ ใน}เชิงพาณิชย์ในระยะสั้นมากกว่าการวิจัยที่ขับเคลื่อนด้วยความอยากรู้อยากเห็น^{[ 243 ]}

นโยบายวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับนโยบายที่มีผลต่อการดำเนินงานทางวิทยาศาสตร์ รวมถึงการจัดหาเงินทุนวิจัยซึ่งมักจะดำเนินการเพื่อบรรลุเป้าหมายนโยบายระดับชาติอื่นๆ เช่น นวัตกรรมทางเทคโนโลยีเพื่อส่งเสริมการพัฒนาผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ การพัฒนาอาวุธ การดูแลสุขภาพ และการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม บางครั้งนโยบายวิทยาศาสตร์หมายถึงการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์และความเห็นพ้องต้องกันมาใช้ในการพัฒนานโยบายสาธารณะ สอดคล้องกับนโยบายสาธารณะที่คำนึงถึงความเป็นอยู่ที่ดีของประชาชน เป้าหมายของนโยบายวิทยาศาสตร์คือการพิจารณาว่าวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจะสามารถให้บริการสาธารณะได้อย่างดีที่สุดอย่างไร^{[ 244 ]}นโยบายสาธารณะสามารถส่งผลกระทบโดยตรงต่อการจัดหาเงินทุนสำหรับอุปกรณ์ทุนและโครงสร้างพื้นฐานทางปัญญาสำหรับการวิจัยทางอุตสาหกรรมโดยการให้แรงจูงใจทางภาษีแก่องค์กรที่ให้ทุนวิจัย^{[ 205 ]}

การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์สำหรับประชาชนทั่วไปนั้นฝังอยู่ในหลักสูตรของโรงเรียน และเสริมด้วยเนื้อหาการสอนออนไลน์ (เช่น YouTube และ Khan Academy) พิพิธภัณฑ์ และนิตยสารและบล็อกวิทยาศาสตร์ องค์กรสำคัญของนักวิทยาศาสตร์ เช่น สมาคมส่งเสริมวิทยาศาสตร์แห่งอเมริกา (AAAS) ถือว่าวิทยาศาสตร์เป็นส่วนหนึ่งของประเพณีการเรียนรู้ศิลปศาสตร์ เช่นเดียวกับปรัชญาและประวัติศาสตร์^{[ 245 ]}ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจในวิธีการทางวิทยาศาสตร์หน่วยและวิธีการวัดประสบการณ์นิยมความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับสถิติ ( ความสัมพันธ์การสังเกตเชิงคุณภาพเทียบกับเชิงปริมาณสถิติรวม ) และความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับสาขาวิทยาศาสตร์หลัก เช่น ฟิสิกส์เคมีชีววิทยานิเวศวิทยาธรณีวิทยา และการคำนวณเมื่อนักเรียนก้าวไปสู่ระดับการศึกษา ที่สูงขึ้น หลักสูตรก็จะมีความลึกซึ้งมากขึ้น วิชาดั้งเดิมที่มักรวมอยู่ในหลักสูตรคือวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์เชิงรูปแบบ แม้ว่าการเคลื่อนไหวล่าสุดจะรวมถึงวิทยาศาสตร์สังคมและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ด้วย^{[ 246 ]}

สื่อมวลชนเผชิญกับแรงกดดันที่อาจขัดขวางไม่ให้พวกเขานำเสนอข้ออ้างทางวิทยาศาสตร์ที่ขัดแย้งกันได้อย่างถูกต้องตามหลักความน่าเชื่อถือภายในชุมชนวิทยาศาสตร์โดยรวม การพิจารณาว่าจะให้ความสำคัญกับฝ่ายต่างๆ ในการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์ มากน้อยเพียงใด อาจต้องอาศัยความเชี่ยวชาญในเรื่องนั้นๆ เป็นอย่างมาก^{[ 247 ]}นักข่าวน้อยคนนักที่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริง และแม้แต่นักข่าวสายกีฬาที่มีความรู้เกี่ยวกับประเด็นทางวิทยาศาสตร์บางเรื่อง ก็อาจไม่รู้เกี่ยวกับประเด็นทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ ที่พวกเขาถูกขอให้รายงานข่าวอย่างกะทันหัน^{[ 248 ] [ 249 ]}

นิตยสารวิทยาศาสตร์เช่นNew Scientist , Science & VieและScientific Americanตอบสนองความต้องการของผู้อ่านในวงกว้างมากขึ้น และนำเสนอบทสรุปที่ไม่ซับซ้อนของงานวิจัยที่เป็นที่นิยม รวมถึงการค้นพบและความก้าวหน้าที่โดดเด่นในสาขาการวิจัยบางสาขา^{[ 250 ]}วรรณกรรมแนววิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะนิยายเชิงคาดการณ์สามารถถ่ายทอดแนวคิดและวิธีการทางวิทยาศาสตร์สู่สาธารณชนได้^{[ 251 ] ความ}พยายามล่าสุดในการเพิ่มความเข้มข้นหรือพัฒนาความเชื่อมโยงระหว่างวิทยาศาสตร์และสาขาวิชาที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ เช่น วรรณกรรมหรือบทกวี ได้แก่ แหล่งข้อมูล Creative Writing Scienceที่พัฒนาขึ้นโดยRoyal Literary Fund [ ^{252 ]}

แม้ว่าวิธีการทางวิทยาศาสตร์จะเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางในชุมชนวิทยาศาสตร์ แต่บางส่วนของสังคมกลับปฏิเสธจุดยืนทางวิทยาศาสตร์บางประการหรือมีความสงสัยในวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น ความคิดทั่วไปที่ว่าCOVID-19ไม่ใช่ภัยคุกคามต่อสุขภาพที่สำคัญของสหรัฐอเมริกา (ซึ่งมีชาวอเมริกัน 39% เชื่อในเดือนสิงหาคม 2021) ^{[ 253 ]}หรือความเชื่อที่ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ใช่ภัยคุกคามที่สำคัญต่อสหรัฐอเมริกา (ซึ่งมีชาวอเมริกัน 40% เชื่อในปลายปี 2019 และต้นปี 2020) ^{[ 254 ]}นักจิตวิทยาได้ชี้ให้เห็นถึงปัจจัยหลายประการที่ผลักดันให้เกิดการปฏิเสธผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์: ^{[ 255 ]}

• บางครั้งผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ก็ถูกมองว่าขาดความเชี่ยวชาญ ไม่น่าเชื่อถือ หรือมีอคติ
• กลุ่มสังคม ชายขอบบางกลุ่มมีทัศนคติต่อต้านวิทยาศาสตร์ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะกลุ่มเหล่านี้มักถูกเอารัดเอาเปรียบในการทดลองที่ผิดจริยธรรม^{[ 256 ]}
• ข้อความจากนักวิทยาศาสตร์อาจขัดแย้งกับความเชื่อหรือศีลธรรมที่มีอยู่เดิมอย่างฝังลึก

ทัศนคติต่อต้านวิทยาศาสตร์มักเกิดจากความกลัวการถูกปฏิเสธในกลุ่มสังคม ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศถูกมองว่าเป็นภัยคุกคามโดยชาวอเมริกันเพียง 22% ในกลุ่มการเมืองฝ่ายขวา แต่โดย 85% ในกลุ่มฝ่ายซ้าย^{[ 257 ]}นั่นคือ หากใครบางคนในกลุ่มฝ่ายซ้ายไม่มองว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นภัยคุกคาม บุคคลนั้นอาจเผชิญกับการดูหมิ่นและการถูกปฏิเสธในกลุ่มสังคมนั้น อันที่จริง ผู้คนอาจเลือกที่จะปฏิเสธข้อเท็จจริงที่ได้รับการยอมรับทางวิทยาศาสตร์มากกว่าที่จะสูญเสียหรือทำให้สถานะทางสังคมของตนตกอยู่ในอันตราย^{[ 258 ]}

ทัศนคติที่มีต่อวิทยาศาสตร์มักถูกกำหนดโดยความคิดเห็นและเป้าหมายทางการเมือง รัฐบาล ธุรกิจ และกลุ่มผู้สนับสนุนต่างใช้แรงกดดันทางกฎหมายและเศรษฐกิจเพื่อมีอิทธิพลต่อนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ปัจจัยหลายอย่างสามารถเป็นแง่มุมของการเมืองในวิทยาศาสตร์เช่นการต่อต้านปัญญาชนการรับรู้ถึงภัยคุกคามต่อความเชื่อทางศาสนา และความกลัวต่อผลประโยชน์ทางธุรกิจ^{[ 260 ]}การเมืองในวิทยาศาสตร์มักเกิดขึ้นเมื่อข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ถูกนำเสนอในลักษณะที่เน้นความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ [ ^{261 ] กลยุทธ์}ต่างๆ เช่น การเปลี่ยนหัวข้อสนทนา การไม่ยอมรับข้อเท็จจริง และการใช้ประโยชน์จากความสงสัยในฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ถูกนำมาใช้เพื่อดึงดูดความสนใจมากขึ้นสำหรับมุมมองที่ถูกบั่นทอนโดยหลักฐานทางวิทยาศาสตร์^{[ 262 ]}ตัวอย่างของประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการเมืองในวิทยาศาสตร์ ได้แก่ ข้อโต้แย้ง เรื่องภาวะโลกร้อนผลกระทบต่อสุขภาพของยาฆ่าแมลงและผลกระทบต่อสุขภาพของยาสูบ^{[ 262 ] [ 263 ]}

วิกฤตการทำซ้ำเป็นวิกฤตเชิงระบบที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งส่งผลกระทบต่อบางส่วนของวิทยาศาสตร์ ผลลัพธ์ของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์บางส่วนได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่สามารถทำซ้ำได้ [ ^{264 ] วิกฤต}นี้มีรากฐานมายาวนาน วลีนี้ถูกบัญญัติขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 2010 ^{[ 265 ]} ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความตระหนักที่เพิ่มขึ้น เกี่ยวกับปัญหา การศึกษาการทำซ้ำในปี 2026 พบอัตราการทำซ้ำต่ำในวิทยาศาสตร์สังคมและพฤติกรรม ( ธุรกิจเศรษฐศาสตร์การศึกษารัฐศาสตร์จิตวิทยาและสังคมวิทยา ) ^{[ 266 ]}วิกฤตการทำซ้ำแสดงถึงงานวิจัยที่สำคัญในเมตาวิทยาซึ่งมุ่งเป้าไปที่การปรับปรุงคุณภาพของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดความซื่อสัตย์ทางวิทยาศาสตร์ในขณะที่ลดการสูญเสีย^{[ 267 ]}

คำว่าการประพฤติมิชอบทางวิทยาศาสตร์หมายถึง สถานการณ์ที่นักวิจัยจงใจบิดเบือนข้อมูลที่ตีพิมพ์ หรือจงใจให้เครดิตการค้นพบแก่บุคคลที่ไม่ถูกต้อง^{[ 268 ]} สาขาการศึกษาหรือการคาดการณ์ที่แอบอ้างเป็นวิทยาศาสตร์เพื่อพยายามอ้างความชอบธรรมที่มิเช่นนั้นจะไม่สามารถทำได้ บางครั้งเรียกว่าวิทยาศาสตร์เทียมวิทยาศาสตร์นอกกระแสหรือวิทยาศาสตร์ไร้สาระ^[ 269 ^{] [ 270 ]}นักฟิสิกส์ริชาร์ด ไฟน์แมนได้บัญญัติศัพท์ " วิทยาศาสตร์ลัทธิบูชาสินค้า " สำหรับกรณีที่นักวิจัยเชื่อ และดูเหมือนว่ากำลังทำวิทยาศาสตร์ แต่ขาดความซื่อสัตย์ที่จะอนุญาตให้มีการประเมินผลลัพธ์อย่างเข้มงวด^{[ 271 ] การโฆษณาเชิงพาณิชย์หลายประเภท ตั้งแต่การโฆษณาเกินจริงไปจนถึงการฉ้อโกง อาจตกอยู่ในหมวดหมู่เหล่านี้ วิทยาศาสตร์ได้รับการอธิบายว่าเป็น "เครื่องมือที่สำคัญที่สุด" สำหรับการแยกข้ออ้างที่ถูกต้องออกจากข้ออ้าง ที่}ไม่ถูกต้อง^{[ 272 ]}บางครั้ง การวิจัยอาจมีเจตนาดี แต่ไม่ถูกต้อง ล้าสมัย ไม่สมบูรณ์ หรือเป็นการอธิบายแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ง่ายเกินไป

เสรีภาพทางวิชาการอาจลดลงได้จากการเซ็นเซอร์ ทางวิทยาศาสตร์ ที่เกิดจากรัฐบาล สถาบัน นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ หรือการเซ็นเซอร์ตัวเอง^{[ 273 ]}พบว่านักวิทยาศาสตร์บางคนใช้การหลีกเลี่ยงอันตราย เป็นข้ออ้างในการเซ็นเซอร์ทางวิทยาศาสตร์ ^{[ 273 ]}นอกจากนี้ยังอาจมีองค์ประกอบของอคติทางการเมืองหรืออคติทางอุดมการณ์ในวิทยาศาสตร์ พบว่านักวิทยาศาสตร์ในบางประเทศมีอคติในการเลือกพรรคการเมืองเมื่อเทียบกับประชากรทั่วไป^{[ 274 ]}

• รายชื่ออาชีพด้านวิทยาศาสตร์
• รายชื่อปีในสาขาวิทยาศาสตร์

• คำจำกัดความของคำว่า"วิทยาศาสตร์"ในพจนานุกรมวิกิพีเดีย

วิกิซอร์ซมีเนื้อหาจาก บทความ สารานุกรมบริแทนนิกาค.ศ. 1911เรื่อง " วิทยาศาสตร์ "