História da ciência

A Ciência é um conjunto de conhecimentos empíricos, teóricos e práticos sobre a natureza, produzido por uma comunidade global de pesquisadores fazendo uso do método científico, que dá ênfase à observação, explicação e predição de fenômenos reais do mundo através de experimentos. Dada a natureza dual da ciência como um conhecimento objetivo e como uma construção humana, a historiografia da ciência usa métodos históricos tanto da história intelectual como da história social.

Traçar as exatas origens da ciência moderna se tornou possível através de muitos importantes textos que sobreviveram desde o mundo clássico. Entretanto, a palavra cientista é relativamente recente - inventada por William Whewell no século XIX. Anteriormente, as pessoas investigando a natureza chamavam-se a si mesmas de filósofos naturais.

Enquanto as investigações empíricas do mundo natural foram descritas desde a antiguidade clássica (por exemplo, por Tales de Mileto e Aristóteles); o método científico tem sido usado desde a Idade Média. Conforme Robert Grosseteste e Jean Buridan, o surgimento da ciência moderna é geralmente traçado até a Idade Moderna, durante o que é conhecido como Revolução Científica que aconteceu nos séculos XVI e XVII na Europa.

Métodos científicos são considerados como sendo fundamentais para a ciência moderna. Por isso, alguns - especialmente os filósofos da ciência e cientistas - consideram investigações antigas da natureza como sendo pré-científica. Tradicionalmente, historiadores da ciência têm definido ciência como sendo suficientemente abrangente para incluir essas investigações.[1]

Culturas antigas

Em tempos pré-históricos, conselhos e conhecimento eram passados de geração em geração em uma tradição oral. O desenvolvimento da escrita permitiu que o conhecimento fosse armazenado e comunicado através das gerações com muito mais fidelidade. Combinado com o desenvolvimento da agricultura, que permitiu um aumento na reserva de comida, isso tornou possível que as civilizações antigas se desenvolvessem, porque foi possível dedicar mais tempo a outras tarefas que não fossem a sobrevivência.

Muitas civilizações antigas coletavam informações astronômicas de maneira sistemática através da simples observação. Apesar deles não terem um conhecimento de verdadeira estrutura física dos planetas e estrelas, muitas explicações teóricas foram propostas. Fatos básicos sobre fisiologia humana já eram de conhecimento em alguns lugares, e a alquimia era praticada por várias civilizações. Observações consideráveis sobre flora e fauna macrobióticas também foram realizadas.

Ciência no antigo Oriente Médio

Tábua de argila da Mesopotâmia, ( 492 a.C.)

Desde o seu início na Suméria (no atual Iraque) por volta de 3500 a.C., as pessoas da Mesopotâmia começaram a tentar gravar algumas observações do mundo com dados numéricos bem pensados. Mas suas observações e medições eram feitas por propósito em vez de de ser pelas leis da ciência. Uma instância concreta do Teorema de Pitágoras foi gravada no século XVIII a.C.: a tábua de argila dos mesopotâmios Plimpton 322 estava gravada com vários números de trios pitagóricos (3,4,5) (5,12,13) …, datado de 1900 a.C., possivelmente milênios antes de Pitágoras,[2] mas não existia uma formulação abstrata do teorema de Pitágoras.[3]

Na astronomia da Babilônia, as várias anotações sobre os movimentos das estrelas, planetas, e a Lua foram escritas em milhares de tábuas de argila criadas por escribas. Mesmo atualmente, períodos astronômicos identificados por cientistas mesopotâmios ainda são largamente usados nos calendários ocidentais: o ano solar, o mês lunar, a semana de sete dias. Usando essas informações, eles desenvolveram métodos aritméticos para computar a mudança no comprimento da luz solar durante o curso do ano e para predizer a aparição ou o desaparecimento da Lua e planetas e eclipses do Sol e da Lua. Apenas alguns nomes de astrônomos são conhecidos, como o de Kidinny, um astrônomo e matemático caldeu. A astronomia da Babilônia foi "a primeira e mais bem sucedida tentativa de dar um refinamento matemático para as descrições dos fenômenos astronômicos." De acordo com o historiador A. Aaboe, "todas as subsequentes variações de astronomia científica, no mundo helenístico, na Índia, no Islã, e no Ocidente - se não for todas as subsequentes descobertas nas ciências exatas - dependem da astronomia da Babilônia de maneiras decisivas e fundamentais."[4]

Ciência do Antigo Egito

Ver artigo principal: Ciência do Antigo Egito

Avanços significativos do Egito Antigo incluem astronomia, matemática e medicina.[5] A geometria foi necessária para a engenharia geográfica para preservar o layout e manter o dono das terras de fazendas, que eram inundadas anualmente pelo rio Nilo. O triângulo reto 3,4,5 e outras regras serviam para representar estruturas retilineares, e para a arquitetura do Egito. Egito foi também o centro da pesquisa de alquimia por grande parte da Mediterrâneo.

O papiro Edwin Smith é um dos primeiros documentos médicos que ainda existe, e talvez o documento mais antigo que tenta descrever e analisar o cérebro: ele pode ser visto como o começo da moderna neurociência. No entanto, enquanto a medicina do Egito tinha algumas práticas efetivas, ela também possui práticas ineficazes e por vezes perigosas. Historiadores médicos acreditam que a farmacologia do Antigo Egito, por exemplo, era na maior parte ineficaz.[6] Ainda assim, ela aplicava os seguintes componentes para o tratamento das doenças: exame, diagnóstico, tratamento, e [3] que demonstra um grande paralelo para a base do método empírico da ciência e de acordo com G. E. R. Lloyd[7] teve um papel significante no desenvolvimento dessa metodologia. O papiro Ebers (cerca de 1550 a.C.) também contém evidências do tradicional empirismo.

Ciência no mundo greco-romano

Ver artigo principal: Ciência greco-romana
A morte de Sócrates, por Jacques-Louis David, (Metropolitan Museum of Art). Sócrates, sereno, aponta para o alto, enquanto seus amigos e o próprio carcereiro lamentam a condenação.

O pensamento científico surgiu na Grécia Antiga aproximadamente no século VI a.C. com os pensadores pré-socráticos que foram chamados de "Filósofos da Natureza" e também "Pré-cientistas". Foi um período onde a sociedade ocidental, saiu de uma forma de pensamento baseada em mitos e dogmas, para entrar no pensamento científico baseado no ceticismo. Muitos livros, apresentam este ou aquele pensador pré-socrático como pai do pensamento científico, mas isso não é verdade, pois todos esses pensadores contribuíram de uma forma ou de outra para a formação do pensamento científico.

O pensamento dogmático coloca as ideias como sendo superiores ao que se observa. O pensamento cético coloca o que é observado como sendo superior às ideias. Um dogma é uma ideia e por mais que se observe fatos que destruam o dogma, uma pessoa com pensamento dogmático irá preservar o seu dogma. Para a ciência, uma teoria é uma ideia, mas se observarmos fatos que comprovem a falsidade da ideia, o cientista tem a obrigação de destruir ou modificar a teoria.

Foi na época de Sócrates e seus contemporâneos que o pensamento científico se consolidou, principalmente com o surgimento do conceito de "prova científica", ou repetição do fato observado na natureza. Sócrates foi condenado à morte e teve de tomar cicuta, pois foi julgado culpado de estar desvirtuando a juventude. Os gregos acabaram por destruir sua própria religião.

Tanto as religiões como a ciência tentam descrever a natureza e dar uma explicação para a origem do universo. A diferença está na forma de pensar de um cientista. O cientista não aceita descrever o natural com o sobrenatural. Para o cientista é necessário provas observadas e o que se observa sempre destrói as ideias. Para um cientista, a ciência é uma só, pois a natureza é apenas uma. Sendo assim, as ideias da física devem complementar as ideias da química, da paleontologia, geografia e assim por diante. Embora a ciência seja dividida em áreas, para facilitar o estudo, ela ainda continua sendo apenas uma.

Ciência na Índia

Escavações em Harappa, Mohenjo-daro e outros sítios da Civilização do Vale do Indo têm revelado evidência do uso da " matemática prática". As pessoas da Civilidação do Vale do Indo manufaturavam tijolos cujas dimensões eram proporcionais a 4:2:1, considerava favorável a estabilidade da estrutura de tijolos. Eles usaram um sistema padronizado de pesos baseado nas proporções: 1/20, 1/10, 1/5, 1/2, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, e 500, com a unidade de peso equivalendo a 28 gramas (e aproximadamente igual a onça da Inglaterra ou a uncia da Grécia). Eles produziram em massa pesos em formas geométricas regulares, que incluíam hexaedro, barris, cones, e cilindros, e assim demonstrando conhecimento de geometria básica.[8]

Os habitantes da civilização hindu também tentaram padronizar a medição do comprimento com alta precisão. Eles criaram uma régua - régua Mohenjo-daro - cujas unidades de medida (3,4 centímetros) era dividida em dez partes iguais. Tijolos manufaturados na antiga Mohenjo-daro geralmente tinham dimensões que eram múltiplos inteiros dessa unidade de medida.[9][10]

O início da astronomia na Índia - como em outras culturas - estava ligada com a religião.[11] A primeira menção textual de conceitos astronômicos veio de Veda, literatura religiosa da Índia.[11] De acordo com Sarma (2008): "Pode-se encontrar em Rigveda especulações inteligentes sobre a gênesis do universo, a configuração do universo, a Terra esférica, e o ano de 360 dias divididos em doze partes iguais de trinta dias cada."[11]

A origem da medicina Ayuverda pode ser traçada até Vedas, Atharvaveda em particular, e está conectada com o hinduísmo.[12] O Sushruta Samhita de Sushruta apareceu durante o primeiro milênio a.C..[13]

O aço wootz, crucible e inoxidável foram inventados na Índia, e largamente exportados, resultando no " aço de Damasco" no ano 1000.[14]

O pilar de ferro do Complexo de Qutb, em Nova Déli. A Índia antiga foi líder na metalurgia, como evidenciado nesse pilar

O astrônomo e matemático indiano Aryabhata (476-550), no seu Araybhatiya (499) e Aryabhata Siddhanta, trabalhou em um preciso modelo heliocêntrico da gravitação, incluindo órbitas elípticas, a circunferência da Terra e a longitude dos planetas ao redor do Sol. Ele também introduziu várias funções trigonométricas (incluindo seno, seno verso e cosseno), tabelas trigonométricas, e técnicas e algoritmos de álgebra. No século VII, Brahmagupta reconheceu a gravidade como uma força de atração.[15] Ele também explicou o uso do zero como uma variável metasintática e como número decimal, assim como o sistema numérico hindu atualmente largamente usado pelo mundo. Traduções arábes dos textos astronômicos estiveram logo disponíveis para o mundo islâmico, introduzindo o que se tornaria os algarismos arábicos para o mundo islâmico do século IX.[16][17]

Os primeiros doze capítulos de Siddhanta Shiromani, escrito por Bhaskara no século XII, cobrem tópicos como: longitude média dos planetas; longitudes verdadeiras dos planetas; os três problemas da rotação diurna; sizígia; eclipse lunar; eclipse solar; latitude dos planetas, a nascente e poente do sol; a Lua crescente; conjunções dos planetas entre si; conjunções do planetas com uma estrela fixa; Os treze capítulos da segunda parte cobrem a natureza da esfera, assim como significantes cálculos astronômicos e trigonométricos baseados nela.

Entre os séculos XIV e XVI, a escola Kerala de astronomia e matemática fez significantes avanços na astronomia e especialmente na matemática, incluindo campos como trigonometria e cálculo. Em particular, Madhava of Sangamagrama é considerado o "fundador da análise matemática".[18]

Ciência na China

Ver artigo principal: Ciência e tecnologia na China
Ciência na China
Imagem que mostra o uso de pólvora chinesa durante as invasões mongóis do Japão, 1281
Um dos mapas estelares do Xin Yi Xiang Fa Yao de Su Song, publicado em 1092, com uma projeção cilíndrica similar à de Mercator e a posição corrigida da Estrela Polar, graças às observações astronômicas de Shen Kuo [19] O atlas celeste de Su Song is realmente o mais antigo na forma impressa.[20]
Reconstrução do sismógrafo de Zhang Heng, movido a água, China, 132

A China possui uma longa e rica história de contribuição tecnológica.[21] As Quatro Grandes Invenções da China antiga (chinês: 四大發明; Pinyin: Sì dà fā míng) são a bússola, pólvora, criação de papel e impressão. Essas quatro descobertas tiveram um enorme impacto no desenvolvimento da civilização da China e um impacto global com um alcance ainda maior. De acordo com o filósofo inglês Francis Bacon, escrevendo em Novum Organum,

"Impressão, pólvora e bússola: esses três mudaram todo o estado das coisas através do mundo: o primeiro na literatura, o segundo na guerra, e o terceiro na navegação; e ainda assim receberam inúmeras modificações, tanto que nenhum império, nenhum setor, nenhuma estrela parece ter exercido maior poder e influência nos assuntos humanos que essas descobertas mecânicas.[22]

Há muitos contribuidores notáveis no campo da ciência chinesa ao longo dos anos. Um dos melhores exemplos seria Shen Kuo (1031–1095), um cientista e homem de estado polímata que foi o primeiro a descrever a bússola de agulha magnetizada usada para a navegação, descobriu o conceito de norte verdadeiro, melhorou o design do gnômon e esfera armilar , e descreveu o uso de diques secos para consertar os barcos. Após observar o processo natural de inundação de silte e encontrar fósseis marinhos nas montanhas Taihang, Shen Kuo desenvolveu a teoria da formação da Terra, ou geomorfologia. Ele também adotou a teoria da mudança climática gradual em regiões ao longo do tempo, após observar bambu petrificado encontrado no subsolo de Yan'an, província de Shaanx. Se não fosse pelo o que Shen Kuo escreveu,[23] os trabalhos arquitetônicos de Yu Hao seriam pouco conhecidos, assim como o inventor da prensa móvel para impressão, Sheng (990 — 1051). O contemporâneo de Shen, Su Song (1020-1101), também foi um polímata brilhante, um astrônomo que criou o atlas celestial dos mapas estrelares, escreveu tratados farmacêuticos sobre assuntos relacionados com botânica, zoologia, mineralogia e metalurgia, e ergueu uma enorme torre de relógio astronômico na cidade de Kaifeng em 1088. Para operar a esfera armilar, sua torre do relógio possuía um mecanismo de escapamento e o mais antigo uso conhecido de uma corrente de transmissão sem-fim.

As missões jesuítas na China dos séculos XVI e XVII "aprenderam a apreciar os avanços científicos dessa cultura antiga e os fizeram ser conhecidos na Europa. Através de sua correspondência, os cientistas europeus aprenderam pela primeira vez sobre a ciência e a cultura dos chineses."[24] O pensamento dos acadêmicos ocidentais sobre a história da ciência e tecnologia chinesa foi galvanizada pelo trabalho de Hoseph Needham e o Needham Research Institute. Entre os avanços tecnológicos da China estão, de acordo com Needham, os primeiros detectores sismológicos (Zhang Heng no século II), esferas armilares com acionamento hidráulico (Zhang Heng), as invenções independentes do sistema decimal, dique seco, paquímetros deslizantes, o pistão do motor de dupla ação, ferro fundido, o alto-forno, a arada de ferro, semeadeiras multi-tubos, o carrinho de mão, a ponte suspensa, o ventilador giratório, o paraquedas, gás natural como combustível, a hélice, a besta, o foguete de múltiplos estágios, o arreio, assim como contribuições na lógica, astronomia, medicina, e outros campos.

Entretanto, fatores culturais impediram esses avanços chineses de se desenvolverem no que nós chamamos de "ciência moderna". De acordo com Needham, isso pode ter sido um conjunto de fatores religiosos e filosóficos dos intelectuais chineses que fizeram eles incapazes de aceitar as ideias de leis da natureza: