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Ciência é um esfor?o rigoroso e sistemático que constrói e organiza o conhecimento na forma de explica??es e previs?es testáveis sobre o mundo. A ciência moderna é normalmente dividida em três ramos principais: as ciências naturais (por exemplo, física, química e biologia), que estudam o mundo físico; as ciências sociais (por exemplo, economia, psicologia e sociologia), que estudam indivíduos e sociedades; e as ciências formais (como lógica, matemática e ciência da computa??o teórica), que estudam sistemas formais, governados por axiomas e regras. Há desacordo se as ciências formais s?o disciplinas científicas, visto que n?o dependem de evidências empíricas. As ciências aplicadas s?o disciplinas que utilizam o conhecimento científico para fins práticos, como a engenharia e a medicina.

A história da ciência abrange a maior parte do registro histórico. Os primeiros escritos de predecessores identificáveis da ciência moderna datam da Idade do Bronze no Antigo Egito e na Mesopotamia, por volta de 3.000-1.200 a.C.. Tais contribui??es para a matemática, astronomia e medicina moldaram a filosofia natural grega da antiguidade clássica, por meio da qual foram feitas tentativas formais de explicar eventos no mundo físico com base em causas naturais. Enquanto avan?os adicionais, como a introdu??o do sistema numérico hindu-arábico, foram feitos durante a chamada Idade de Ouro da índia Antiga. A pesquisa científica deteriorou-se nessas regi?es após a queda do Império Romano do Ocidente durante o início da Idade Média (400 a 1000 d.C.), mas nos renascimentos medievais (renascimento carolíngio, renascimento otoniano e renascimento do século XII) os estudos floresceram novamente. Alguns manuscritos gregos antigos perdidos na Europa Ocidental foram preservados e expandidos no Oriente Médio durante a Idade de Ouro Islamica e, mais tarde, pelos esfor?os de estudiosos gregos bizantinos, que trouxeram manuscritos gregos do moribundo Império Bizantino para a Europa Ocidental durante o período do Renascimento.

A recupera??o e assimila??o de obras gregas e pesquisas islamicas na Europa Ocidental do século X ao XII reviveu a "filosofia natural", que mais tarde foi transformada pela Revolu??o Científica que come?ou no século XVI, à medida que novas ideias e descobertas partiram de concep??es e tradi??es gregas anteriores. O método científico logo desempenhou um papel maior na cria??o de conhecimento e foi somente no século XIX que muitas das características institucionais e profissionais da ciência come?aram a tomar forma, junto com a mudan?a da "filosofia natural" para "ciência natural".

Novos conhecimentos s?o criados por pesquisas de cientistas motivados pela curiosidade sobre o mundo em que vivem e pelo desejo de resolver problemas. A pesquisa científica contemporanea é altamente colaborativa e geralmente é feita por equipes em institui??es acadêmicas e institutos de pesquisa, agências governamentais e empresas. O impacto prático do seu trabalho levou ao surgimento de políticas científicas que procuram influenciar o empreendimento científico, priorizando o desenvolvimento ético e moral de produtos comerciais, armamentos, assistência médica, infraestruturas públicas e prote??o ambiental.

Etimologia

A palavra ciência tem origem na palavra latina scientia, que significa "conhecimento, consciência, compreens?o". é um substantivo derivado do latim sciens que significa "conhecer" e que é indiscutivelmente derivado do latim sciō, o particípio presente de scīre, que significa "saber".

Existem muitas hipóteses para a origem da palavra. Segundo Michiel de Vaan, linguista neerlandês e indo-europeísta, sciō pode ter sua origem na língua protoitálica como *skije- ou *skijo- que significa "saber", que pode se originar da língua protoindo-europeia como *skh₁-ie, *skh₁-io, que significa "incisar". O Lexikon der indogermanischen Verben prop?s que sciō é uma forma??o posterior de nescīre, que significa "n?o saber, n?o estar familiarizado com", que pode derivar do protoindo-europeu *sekH- em latim secāre, ou *skh₂-, de *s??eh2(i)- que significa "cortar".

No passado, o termo "ciência" era sin?nimo de “conhecimento” ou “estudo”, de acordo com sua origem latina. Uma pessoa que conduzia pesquisas científicas era chamada de “filósofo natural” ou “homem da ciência”. Em 1834, William Whewell introduziu o termo cientista em uma resenha do livro On the Connexion of the Physical Sciences de Mary Somerville, creditando-o a "algum cavalheiro engenhoso" (provavelmente ele próprio).

História

Ver artigo principal: História da ciência

História antiga

A tabuleta Plimpton 322 dos babil?nios registra triplas pitagóricas, escritas por volta de 1800 a.C.

A ciência n?o tem origem única. Em vez disso, os métodos sistemáticos surgiram gradualmente ao longo de dezenas de milhares de anos, assumindo diferentes formas em todo o mundo, sendo que poucos detalhes s?o conhecidos sobre os primeiros desenvolvimentos científicos. As mulheres provavelmente desempenharam um papel central na ciência pré-histórica, assim como os rituais religiosos. Alguns estudiosos usam o termo “protociência” para rotular atividades ancestrais que se assemelham à ciência moderna em alguns aspectos, mas n?o em todos; no entanto, este rótulo também foi criticado por ser pejorativo.

A evidência direta dos processos científicos torna-se mais clara com o advento dos sistemas de escrita nas primeiras civiliza??es, como o Egito Antigo e a Mesopotamia, criando os primeiros registos escritos na história da ciência por volta de 3000 a 1200 EC. Embora as palavras e conceitos de "ciência" e "natureza" n?o fizessem parte do panorama conceitual da época, os antigos egípcios e mesopotamicos fizeram contribui??es que mais tarde encontrariam um lugar na ciência grega e medieval, como a matemática, a astronomia e a medicina. A partir do terceiro milênio a.C., os antigos egípcios desenvolveram um sistema de numera??o decimal, resolveram problemas práticos usando geometria e desenvolveram um calendário. Suas terapias de cura envolviam tratamentos medicamentosos e sobrenaturais, como ora??es, encantamentos e rituais religiosos.

Os antigos mesopotamicos usaram o conhecimento sobre as propriedades de vários produtos químicos naturais para a fabrica??o de ceramica, faian?a, vidro, sab?o, metais, gesso de cal e impermeabiliza??o. Eles estudaram fisiologia animal, anatomia, etologia e astrologia para fins divinatórios. Os mesopotamicos tinham um intenso interesse pela medicina e as primeiras prescri??es médicas apareceram em sumério durante a Terceira Dinastia de Ur. Estes povos parecem ter estudado temas científicos que tinham aplica??es práticas ou religiosas e tinham pouco interesse em satisfazer a curiosidade.

Antiguidade Clássica

Mosaico representando a Academia de Plat?o, feito entre 100 a.C. e 79 d.C., mostra muitos estudiosos e filósofos gregos

Na Antiguidade Clássica, n?o existia um verdadeiro análogo antigo de um cientista moderno. Em vez disso, haviam indivíduos bem-educados, geralmente de classe alta e quase universalmente do sexo masculino, realizavam várias pesquisas sobre a natureza sempre que tinham tempo livre. Antes da inven??o ou descoberta do conceito de physis (ou natureza) pelos filósofos pré-socráticos, as mesmas palavras tendiam a ser usadas para descrever a "maneira" natural pela qual uma planta cresce e a "maneira" pela qual, por exemplo, uma tribo adorava um deus específico. Por conta disto, considera-se que estes homens foram os primeiros filósofos em sentido estrito e os primeiros a distinguir claramente os conceitos de “natureza” e “conven??o”.

Os primeiros filósofos gregos da escola milesiana, fundada por Tales de Mileto e posteriormente continuada por seus sucessores Anaximandro e Anaxímenes, foram os primeiros a tentar explicar os fen?menos naturais sem depender do sobrenatural. Os pitagóricos desenvolveram uma filosofia de números complexos e contribuiu significativamente para o desenvolvimento da ciência matemática.A teoria dos átomos foi desenvolvida pelo filósofo grego Leucipo e seu aluno Demócrito. Mais tarde, Epicuro desenvolveria uma cosmologia natural completa baseada no atomismo e adotaria um "canone" (régua, padr?o) que estabelecia critérios físicos ou padr?es de verdade científica. O médico grego Hipócrates estabeleceu a tradi??o da ciência médica sistemática e é conhecido como "O Pai da Medicina".

Um divisor de águas na história da ciência filosófica primitiva foi o exemplo de Sócrates de aplica??o da filosofia ao estudo das quest?es humanas, como a natureza humana, a natureza das comunidades políticas e o próprio conhecimento humano. O método socrático, tal como documentado pelos diálogos de Plat?o, é um método dialético de elimina??o de hipóteses: as melhores s?o encontradas através da identifica??o e elimina??o constante daquelas que levam a contradi??es. Este método procura verdades gerais comuns que moldam as cren?as e as examina em busca de consistência. Sócrates criticou o tipo mais antigo de estudo da física como sendo puramente especulativo e carente de autocrítica.

Aristóteles, no século IV aC, criou um programa sistemático de filosofia teleológica. No século III aC, o astr?nomo grego Aristarco de Samos foi o primeiro a propor um modelo heliocêntrico do universo, com o Sol no centro e todos os planetas orbitando-o. O modelo de Aristarco, no entanto, foi amplamente rejeitado porque se acreditava que violava as leis da física, enquanto a obra Almagesto de Ptolomeu, que contém uma descri??o geocêntrica do Sistema Solar, foi aceita durante o início da Renascen?a. O inventor e matemático Arquimedes de Siracusa fez contribui??es importantes para os primórdios do cálculo. Plínio, o Velho, foi um escritor e polímata romano, que escreveu a enciclopédia seminal História Natural.

A nota??o posicional para representar números muito provavelmente surgiu entre os séculos III e V d.C. ao longo das rotas comerciais indianas. Este sistema numérico tornou as opera??es aritméticas eficientes e mais acessíveis, sendo que acabaria por se tornar o padr?o para a matemática em todo o mundo desde ent?o.

Idade Média

A primeira página do Dioscurides de Viena retrata um pav?o, feito no século VI

Devido ao colapso do Império Romano do Ocidente, o século V passou por um declínio intelectual e o conhecimento das concep??es gregas do mundo deteriorou-se em toda a Europa Ocidental. Durante o período, enciclopedistas latinos como Isidoro de Sevilha preservaram a maior parte do conhecimento antigo geral. Como o Império Bizantino resistiu aos ataques dos invasores, eles foram capazes de preservar e melhorar o aprendizado anterior. Jo?o Filopono, um estudioso bizantino dos anos 500, come?ou a questionar o ensino de física de Aristóteles, introduzindo a teoria do ímpeto. Suas críticas serviram de inspira??o para estudiosos medievais e para Galileu Galilei, que citou extensivamente suas obras dez séculos depois.

Durante o final da Antiguidade e o início da Idade Média, os fen?menos naturais eram examinados principalmente através da abordagem aristotélica, que inclui as quatro causas: causa material, formal, móvel e final. Muitos textos clássicos gregos foram preservados pelos bizantinos e as tradu??es para o árabe foram feitas por grupos como os nestorianos e os monofisitas. Sob o Califado, estas tradu??es foram posteriormente melhoradas e desenvolvidas por cientistas árabes. Nos séculos VI e VII, o vizinho Império Sassanida estabeleceu a Academia de Gondeshapur, que é considerada pelos médicos gregos, siríacos e persas como o centro médico mais importante do mundo antigo.

A Casa da Sabedoria foi estabelecida na era Abássida em Bagdá, no atual Iraque, onde o estudo islamico do aristotelismo floresceu até as invas?es mongóis no século XIII. Alhazém come?ou a fazer experiências como um meio de obter conhecimento e refutou a teoria da vis?o de Ptolomeu A compila??o do Canone de Medicina de Avicena, uma enciclopédia médica, é considerada uma das publica??es mais importantes da medicina e foi usada até o século XVIII.

Durante o século XI, a maior parte da Europa tornou-se crist?, e, em 1088, a Universidade de Bolonha emergiu como a primeira universidade da Europa. Como tal, a demanda por tradu??es latinas de textos antigos e científicos cresceu, um dos principais contribuintes para o Renascimento do século XII. A escolástica renascentista na Europa Ocidental floresceu, com experimentos feitos através da observa??o, descri??o e classifica??o de assuntos na natureza. No século XIII, professores e estudantes de medicina em Bolonha come?aram a abrir corpos humanos, levando ao primeiro livro de anatomia baseado na disseca??o humana de Mondino de Luzzi.

Renascimento

Ver artigo principal: Renascimento

Desenho do modelo heliocêntrico proposto pelo De Revolutionibus orbium coelestium de Copérnico

Novos desenvolvimentos na óptica também desempenharam um papel relevante no início da Renascen?a, tanto por desafiar ideias metafísicas de longa data sobre a percep??o, como por contribuir para a melhoria de tecnologias como a camara escura e o telescópio. No início deste período, Roger Bacon, Vitello e John Peckham construíram, cada um, uma ontologia escolástica sobre uma cadeia causal come?ando com a sensa??o, a percep??o e, finalmente, a apercep??o das formas individuais e universais de Aristóteles. Um modelo mais tarde conhecido como perspectivismo foi explorado e estudado pelos artistas renascentistas. Esta teoria usa apenas três das quatro causas de Aristóteles: formal, material e final. No século XVI, o astr?nomo polonês Nicolau Copérnico formulou um modelo heliocêntrico do Sistema Solar, ao afirmar que os planetas giram em torno do Sol, em vez do modelo geocêntrico onde os planetas e o Sol giram em torno da Terra. Isto baseou-se em um teorema de que os períodos orbitais dos planetas s?o mais longos à medida que os seus orbes est?o mais distantes do centro do movimento, o que ele descobriu n?o concordar com o modelo de Ptolomeu.

O alem?o Johannes Kepler e outros desafiaram a no??o de que a única fun??o do olho é a percep??o e mudaram o foco principal da óptica do olho para a propaga??o da luz. Kepler é mais conhecido, no entanto, por melhorar o modelo heliocêntrico de Copérnico através da descoberta das leis do movimento planetário. Kepler n?o rejeitou a metafísica aristotélica e descreveu seu trabalho como uma busca pela música das esferas. O florentino Galileu Galilei também realizou contribui??es significativas para a astronomia, a física e a engenharia. No entanto, ele foi perseguido depois que o Papa Urbano VIII o condenou por escrever sobre o modelo heliocêntrico. A imprensa escrita foi amplamente utilizada para publicar argumentos acadêmicos, incluindo alguns que discordavam amplamente das ideias contemporaneas sobre a natureza. Francis Bacon e René Descartes publicaram argumentos filosóficos em favor de um novo tipo de ciência n?o-aristotélica. Bacon enfatizou a importancia do experimento sobre a contempla??o, questionou os conceitos aristotélicos de causa formal e final, promoveu a ideia de que a ciência deveria estudar as leis da natureza e o aperfei?oamento de toda a vida humana. Descartes enfatizou o pensamento individual e argumentou que a matemática, e n?o a geometria, deveria ser usada para estudar a natureza.

Ilumiminismo

Ver artigo principal: Iluminismo

Página de título da primeira edi??o de 1687 de Philosophi? Naturalis Principia Mathematica de Isaac Newton

No início do Iluminismo, Isaac Newton formou a base da mecanica clássica por meio de sua obra Philosophi? Naturalis Principia Mathematica, influenciando enormemente os futuros físicos. Gottfried Wilhelm Leibniz incorporou termos da física aristotélica, agora usados de uma nova forma n?o teleológica. Isto implicou em uma mudan?a na vis?o dos objetos, que eram agora considerados como n?o tendo objetivos inatos. Leibniz presumia que todos os diferentes tipos de coisas funcionam de acordo com as mesmas leis gerais da natureza, sem causas formais ou finais especiais.

Durante esse período, o propósito e o valor declarados da ciência passaram a ser a produ??o de riquezas e inven??es que melhorariam a vida humana, no sentido materialista de ter mais alimentos, roupas e outras coisas. Nas palavras de Bacon, “o objetivo real e legítimo das ciências é a dota??o da vida humana com novas inven??es e riquezas”, e ele desencorajou os cientistas de perseguirem ideias filosóficas ou espirituais intangíveis, que ele acreditava terem contribuído pouco para a felicidade humana além “da fuma?a de sutil, sublime ou agradável [especula??o]".

A ciência durante a Era do Iluminismo era dominada pelas sociedades científicas e academias, que foram a espinha dorsal do amadurecimento da profiss?o científica e substituíram as universidades como centros de pesquisa e desenvolvimento científico. Outro desenvolvimento importante foi a populariza??o da ciência entre uma popula??o cada vez mais alfabetizada. Os filósofos do Iluminismo recorreram a alguns de seus predecessores científicos – principalmente Galileu, Kepler, Boyle e Newton – como guias para todos os campos físicos e sociais da época.

Durante o século XVIII, surgiram avan?os significativos na prática da medicina e da física; o desenvolvimento da taxonomia biológica por Carl Linnaeus; uma nova compreens?o do magnetismo e da eletricidade; e o amadurecimento da química como disciplina. As ideias sobre a natureza humana, a sociedade e a economia evoluíram durante o período iluminista. Hume e outros pensadores do Iluminismo escocês desenvolveram a obra Tratado da Natureza Humana, que foi expresso historicamente em obras de autores como James Burnett, Adam Ferguson, John Millar e William Robertson, todos os quais fundiram um estudo científico de como os humanos se comportavam nas culturas antigas e primitivas com uma forte consciência das for?as determinantes da modernidade. A sociologia moderna originou-se em grande parte desse movimento. Em 1776, Adam Smith publicou A Riqueza das Na??es, que é frequentemente considerado o primeiro trabalho sobre economia moderna.

Século XIX

O primeiro diagrama de uma árvore evolutiva feito por Charles Darwin em 1837

Durante o século XIX, muitas características distintivas da ciência moderna contemporanea come?aram a tomar forma, como a transforma??o das ciências físicas e da vida, o uso frequente de instrumentos de precis?o, o surgimento de termos como "biólogo", "físico" e "cientista" com a maior profissionaliza??o daqueles que estudam a natureza, a industrializa??o de vários países, a prosperidade de escritos científicos populares e o surgimento de revistas científicas. Durante o final do século XIX, a psicologia emergiu como uma disciplina separada da filosofia quando Wilhelm Wundt fundou o primeiro laboratório de pesquisa psicológica em 1879.

Durante meados do século XIX, Charles Darwin e Alfred Russel Wallace propuseram independentemente a teoria da evolu??o por sele??o natural em 1858, que explicava como diferentes plantas e animais se originaram e evoluíram. A teoria deles foi apresentada em detalhes no livro de Darwin, A Origem das Espécies, publicado em 1859. Separadamente, Gregor Mendel apresentou seu artigo "Experimentos na Hibridiza??o de Plantas" em 1865, que delineou os princípios da heran?a biológica, servindo de base para a genética moderna.

No início do século XIX, John Dalton sugeriu a teoria at?mica moderna, baseada na ideia original de Demócrito de partículas indivisíveis chamadas átomos. As leis de conserva??o de energia, conserva??o de momento e conserva??o de massa sugeriam um universo altamente estável onde poderia haver pouca perda de recursos. No entanto, com o advento da máquina a vapor e a Revolu??o Industrial houve uma maior compreens?o de que nem todas as formas de energia têm as mesmas qualidades energéticas e facilidade de convers?o em trabalho útil ou em outra forma de energia. Esta constata??o levou ao desenvolvimento das leis da termodinamica, nas quais a energia livre do universo é vista como em constante declínio: a entropia de um universo fechado aumenta com o tempo.

A teoria eletromagnética foi estabelecida no século XIX pelos trabalhos de Hans Christian ?rsted, André-Marie Ampère, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Oliver Heaviside, e Heinrich Hertz. A nova teoria levantou quest?es que n?o poderiam ser facilmente respondidas usando a estrutura de Newton. A descoberta dos raios X inspirou a descoberta da radioatividade por Henri Becquerel e Marie Curie em 1896, sendo que Curie tornou-se a primeira mulher a ganhar o Prêmio Nobel, sendo também a primeira pessoa e a única mulher a ganhá-lo duas vezes. No ano seguinte houve a descoberta da primeira partícula subat?mica, o elétron.

Século XX

Um gráfico computacional do buraco na camada de oz?nio feito em 1987 usando dados de um telescópio espacial

Na primeira metade do século XX, o desenvolvimento de antibióticos e fertilizantes artificiais melhorou os padr?es de vida dos humanos em todo o planeta. Quest?es ambientais prejudiciais, como a destrui??o da camada de ozono, a acidifica??o dos oceanos, a eutrofiza??o e as mudan?as climáticas, come?aram a chamar a aten??o do público e provocaram o início de um nova área do conhecimento: os estudos ambientais.

Durante este período, a experimenta??o científica tornou-se cada vez maior em escala e financiamento. A extensa inova??o tecnológica estimulada pela Primeira Guerra Mundial, pela Segunda Guerra Mundial e pela Guerra Fria levou a competi??es entre potências globais, como a Corrida Espacial e a corrida armamentista nuclear. Também foram feitas colabora??es internacionais substanciais, apesar dos conflitos armados globais.

No final do século XX, a gradativa elimina??o da discrimina??o sexual aumentou enormemente o número de mulheres cientistas, mas persistiram grandes disparidades de género em alguns domínios. A descoberta da radia??o cósmica de fundo em 1964 levou à rejei??o do modelo de estado estacionário do universo em favor da teoria do Big Bang de Georges Lema?tre.

Mudan?as fundamentais nas disciplinas científicas ocorreram ao longo do século XX. Por exemplo, a evolu??o tornou-se uma teoria unificada no início do século, quando a síntese moderna p?de reconciliar a evolu??o darwiniana com a genética clássica. A teoria da relatividade de Albert Einstein e o desenvolvimento da mecanica quantica complementam a mecanica clássica para descrever a física em comprimento, tempo e gravidade extremos. A utiliza??o generalizada de circuitos integrados no fim século XX, combinada com o uso de satélites de comunica??es, levou a uma revolu??o tecnológica da informa??o e à ascens?o da Internet global e da computa??o móvel, como os smartphones. A necessidade de sistematiza??o em massa de cadeias causais longas e entrela?adas e de grandes quantidades de informa??es levou ao surgimento dos campos da teoria de sistemas e da modelagem científica assistida por computador.

Século XXI

Quatro imagens previstas do buraco negro M87* feitas por equipes separadas na colabora??o Event Horizon Telescope

Durante a primeira metade do século XXI, foram realizados vários desenvolvimentos científicos importantes. O Projeto Genoma Humano, por exemplo, foi concluído em 2003 com a identifica??o e mapeamento de todos os genes do genoma humano. As primeiras células-tronco humanas pluripotentes induzidas foram produzidas em 2006, permitindo que células adultas fossem transformadas em células-tronco e se transformassem em qualquer tipo de célula encontrada no corpo humano. Com a confirma??o da descoberta do bóson de Higgs em 2013, foi encontrada a última partícula prevista pelo Modelo Padr?o da física de partículas, um grande ava?o científico para a área. Em 2015, foram observadas pela primeira vez ondas gravitacionais, que foram previstas pela relatividade geral um século antes. Em 2019, a colabora??o internacional Event Horizon Telescope apresentou a primeira imagem direta do disco de acre??o de um buraco negro.

Ramos

Ver artigo principal: Ramos da ciência

Geralmente, a ciência moderna é dividida em três ramos principais: ciências naturais, ciências sociais e ciências formais. Cada um destes ramos compreende várias disciplinas científicas especializadas, mas sobrepostas, que muitas vezes possuem sua própria nomenclatura e especializa??o. Tanto as ciências naturais como as sociais s?o ciências empíricas, pois o seu conhecimento é baseado em observa??es empíricas e pode ser testado quanto à sua validade por meio de outros pesquisadores que trabalham nas mesmas condi??es.

Ciências naturais

Ver artigo principal: Ciências naturais

As ciências naturais s?o o estudo do mundo físico e podem ser divididas em dois ramos principais: ciências da vida e ciências físicas. Esses dois ramos, por sua vez, também podem ser divididos em disciplinas mais especializadas. Por exemplo, a ciência física pode ser subdividida em física, química, astronomia e ciências da terra. A ciência natural moderna é a sucessora da filosofia natural que come?ou na Grécia Antiga. Os filósofos Galileu, Descartes, Bacon e Newton debateram os benefícios de usar abordagens mais matemáticas e experimentais de forma metódica. Ainda assim, perspectivas, conjecturas e pressupostos filosóficos, muitas vezes esquecidos, continuam necessários nas ciências naturais. A coleta sistemática de dados sucedeu a história natural, que surgiu durante o século XVI ao descrever e classificar plantas, animais, minerais, etc. Atualmente, a “história natural” sugere descri??es observacionais destinadas ao público popular.

Ciências sociais

Ver artigo principal: Ciências sociais

Curva de oferta e demanda na economia, cruzando no equilíbrio ideal

O estudo do comportamento humano e do funcionamento das sociedades é realizado pelas ciências sociais, que possuem muitas disciplinas que incluem antropologia, economia, história, geografia humana, ciência política, psicologia e sociologia. Nas ciências sociais, existem muitas perspectivas teóricas concorrentes, muitas das quais s?o estendidas através de programas de pesquisa concorrentes, como os funcionalistas, os teóricos do conflito e os interacionistas na sociologia. Devido às limita??es da condu??o de experimentos controlados envolvendo grandes grupos de indivíduos ou situa??es complexas, os cientistas sociais podem adotar outros métodos de pesquisa como o método histórico, casos de estudo e estudos interculturais. Além disso, se houver informa??o quantitativa disponível, os cientistas sociais podem confiar em abordagens estatísticas para compreender melhor as rela??es e processos sociais.

Ciências formais

Ver artigo principal: Ciências formais

As ciências formais s?o uma área de estudo que gera conhecimento por meio de sistemas formais. Um sistema formal é uma estrutura abstrata usada para inferir teoremas a partir de axiomas de acordo com um conjunto de regras. Inclui matemática, teoria de sistemas e ciência da computa??o teórica. As ciências formais compartilham semelhan?as com os outros dois ramos científicos por se basearem no estudo objetivo, cuidadoso e sistemático de uma área do conhecimento. No entanto, diferem das ciências empíricas, pois baseiam-se exclusivamente no raciocínio dedutivo, sem necessidade de evidências empíricas para verificar os seus conceitos abstratos. As ciências formais s?o, portanto, disciplinas a priori e por isso há divergências sobre se constituem uma ciência de fato. No entanto, elas desempenham um papel importante nas ciências empíricas. O cálculo infinitesimal, por exemplo, foi inicialmente inventado para compreender o movimento na física. As ciências naturais e sociais que dependem fortemente de aplica??es matemáticas incluem física matemática, química, biologia, finan?as e economia.

Ciências aplicadas

Ver artigo principal: Ciências aplicadas

As ciências aplicadas s?o o uso do método e do conhecimento científico para atingir objetivos práticos e inclui uma várias disciplinas, como engenharia e medicina. A ciência pode contribuir para o desenvolvimento de novas tecnologias. Engenharia é o uso de princípios científicos para inventar, projetar e construir máquinas, estruturas e tecnologias, enquanto medicina é a prática de cuidar de pacientes, mantendo e restaurando a saúde por meio da preven??o, diagnóstico e tratamento de les?es ou doen?as. As ciências aplicadas s?o frequentemente contrastadas com as ciências básicas, que se concentram no avan?o de teorias e leis científicas que explicam e prevêem eventos no mundo natural.

A ciência computacional aplica o poder da computa??o para simular situa??es do mundo real, o que permite uma melhor compreens?o dos problemas científicos em rela??o ao que a matemática formal por si só pode oferecer. O uso de aprendizado de máquina e da inteligência artificial está se tornando uma característica central das contribui??es computacionais para a ciência. No entanto, as máquinas raramente avan?am o conhecimento por si só, pois requerem orienta??o humana e capacidade de raciocínio; e podem introduzir preconceitos contra certos grupos sociais ou, por vezes, ter um desempenho inferior em rela??o aos seres humanos.

Ciência interdisciplinar

Ver artigo principal: Interdisciplinaridade

A ciência interdisciplinar envolve a combina??o de duas ou mais disciplinas em uma, como bioinformática, uma combina??o de biologia e ciência da computa??o ou ciências cognitivas. O conceito existe desde a Grécia Antiga e tornou-se popular novamente no século XX.

Pesquisa científica

Ver artigo principal: Pesquisa científica

A pesquisa científica pode ser dividida entre pesquisa básica ou aplicada. A pesquisa básica é a busca por conhecimento, enquanto a pesquisa aplicada é a busca de solu??es para problemas práticos por meio da utiliza??o deste conhecimento. A maior parte da compreens?o vem da pesquisa básica, embora às vezes a pesquisa aplicada vise problemas práticos específicos, o que leva a avan?os tecnológicos que antes n?o eram sequer imagináveis.

Método científico

Ver artigo principal: Método científico

Esbo?o contendo os principais passos do método científico. Observe que o método é cíclico de forma a promover a contínua evolu??o das teorias científicas.

A pesquisa científica envolve o uso do método científico para buscar explicar objetivamente os acontecimentos da natureza de uma maneira reprodutível. Os cientistas geralmente tomam como certo um conjunto de pressupostos básicos necessários para justificar o método científico: existe uma realidade objetiva partilhada por todos os observadores racionais; esta realidade objetiva é governada por leis naturais; estas leis foram descobertas por meio de observa??o e da experimenta??o sistemáticas. A matemática é essencial na forma??o de hipóteses, teorias e leis, porque é amplamente utilizada na modelagem quantitativa, observa??o e medi??es, enquanto a estatística é usada para resumir e analisar dados, o que permite aos cientistas avaliar a confiabilidade de resultados experimentais.

No método científico, um experimento mental é apresentado como uma explica??o usando o princípio da economia e espera-se que busque consiliência, ou seja, o enquadramento com outros fatos aceitos relacionados com uma observa??o ou quest?o científica. Esta explica??o provisória é usada para fazer previs?es falsificáveis, que normalmente s?o publicadas antes de serem testadas por meio da experimenta??o. A refuta??o de uma previs?o é evidência de progresso. A experimenta??o é especialmente importante na ciência para ajudar a estabelecer rela??es causais para evitar a falácia da correla??o, embora em algumas ciências, como a astronomia ou a geologia, uma observa??o prevista possa ser algo mais apropriado.

Quando uma hipótese se mostra insatisfatória, ela é modificada ou descartada. Se a hipótese sobreviveu ao teste, ela pode ser adotada na estrutura de uma teoria científica, um modelo ou estrutura autoconsistente e validamente fundamentado que descreve o comportamento de determinados eventos naturais. Uma teoria normalmente descreve o comportamento de conjuntos de observa??es muito mais amplos do que uma hipótese. Geralmente, um grande número de hipóteses pode ser unido em uma única teoria, ou seja, uma teoria é uma hipótese que explica várias outras hipóteses. Neste sentido, as teorias s?o formuladas segundo a maioria dos mesmos princípios científicos das hipóteses. Os cientistas, por sua vez, podem gerar um modelo, uma tentativa de descrever ou representar uma observa??o em termos de uma representa??o lógica, física ou matemática e de gerar novas hipóteses que podem ser testadas por meio da experimenta??o científica.

Ao realizar experimentos para testar hipóteses, os cientistas podem ter preferência por um resultado em detrimento de outro. A elimina??o do viés pode ser alcan?ada por meio de transparência, planejamento cuidadoso do experimento e um processo completo de revis?o por pares dos resultados e conclus?es da pesquisa. Após os resultados de um experimento serem anunciados ou publicados, é prática normal que pesquisadores independentes verifiquem como a pesquisa foi realizada e realizem experimentos semelhantes para determinar qu?o confiáveis os resultados s?o. O método científico permite uma resolu??o de problemas altamente criativa, ao mesmo tempo que minimiza os efeitos do viés subjetivo e de confirma??o. A verificabilidade intersubjetiva, a capacidade de chegar a um consenso e reproduzir resultados, é fundamental para a cria??o de todo o conhecimento científico.

Literatura científica

Ver artigo principal: Revista científica

Capa do primeiro exemplar da revista científica Nature, publicado em 4 de novembro de 1869

A pesquisa científica é publicada em vários tipos de literatura. As revistas científicas comunicam e documentam os resultados de pesquisas realizadas em universidades e diversas outras institui??es de pesquisa, servindo como um registro arquivístico da ciência. As primeiras revistas científicas, Journal des savants seguida de Philosophical Transactions, come?aram a ser publicadas em 1665. Desde ent?o, o número total de periódicos ativos tem aumentado de forma constante. Em 1981, estimou-se que haviam 11,5 mil publica??es científicas em todo o mundo.

A maioria das revistas científicas abrange um único campo científico e publica as pesquisas, normalmente expressas na forma de artigos científicos, realizadas nesta área do conhecimento. A ciência tornou-se t?o difundida nas sociedades modernas que se considera necessário comunicar as realiza??es, novidades e ambi??es dos cientistas a uma popula??o mais vasta.

Desafios

A crise de replica??o é uma crise metodológica contínua que afeta partes das ciências sociais e da vida. Em revis?es posteriores, os resultados de muitos estudos científicos provaram ser, na verdade, irrepetíveis. A crise tem raízes antigas; a frase foi cunhada no início de 2010 como parte de uma consciência crescente sobre o problema, que representa um importante corpo de investiga??o em metaciência, que visa melhorar a qualidade de toda a investiga??o científica e, ao mesmo tempo, reduzir o desperdício.

Uma área de estudo que se disfar?a de ciência na tentativa de reivindicar uma legitimidade que de outra forma n?o teria é por vezes referida como pseudociência, ciência marginal ou ciência ruim. O físico estadunidense Richard Feynman cunhou o termo “ciência culto à carga” para casos em que os pesquisadores n?o seguem o método científico. Vários tipos de publicidade comercial, desde exageros até fraudes, podem se enquadrar nessas categorias. A ciência tem sido descrita como “a ferramenta mais importante” para separar as afirma??es válidas das inválidas.

Também pode haver um elemento de preconceito político ou ideológico em todos os lados do debate científico. às vezes, uma pesquisa bem-intencionada pode ser caracterizada como “má ciência”, mas é uma exposi??o incorreta, obsoleta, incompleta ou excessivamente simplificada de ideias científicas. O termo “fraude científica” refere-se a situa??es em que os pesquisadores deturparam intencionalmente os dados publicados ou deram crédito à pessoa errada propositadamente.

Filosofia da ciência

Ver artigo principal: Filosofia da ciência

Para Kuhn, a adi??o de epiciclos na astronomia ptolomaica foi uma "ciência normal" dentro de um paradigma, enquanto a Revolu??o Copernicana foi uma mudan?a de paradigma

Existem diferentes escolas de pensamento na filosofia da ciência. A posi??o mais popular é o empirismo, que sustenta que o conhecimento é criado por meio de um processo que envolve a observa??o. O empirismo geralmente abrange o indutivismo, uma posi??o que explica como teorias gerais podem ser feitas a partir da quantidade finita de evidências empíricas disponíveis. Existem muitas vers?es de empirismo, sendo as predominantes o bayesianismo e o método hipotético-dedutivo.

O empirismo contrasta com o racionalismo, a posi??o originalmente associada a Descartes, que sustenta que o conhecimento é criado pelo intelecto humano e n?o pela observa??o. O racionalismo crítico é uma abordagem contrastante da ciência do século XX, definida pela primeira vez pelo filósofo austro-britanico Karl Popper, que rejeitava a forma como o empirismo descreve a conex?o entre teoria e observa??o. Ele afirmava que as teorias n?o s?o geradas pela observa??o, mas que a observa??o é feita à luz das teorias. Popper prop?s substituir a verificabilidade pela falsificabilidade como marco das teorias científicas, substituindo a indu??o pela falsifica??o como método empírico. Ele afirmou ainda que, na verdade, existe apenas um método científico universal: o método negativo de crítica, tentativa e erro, abrangendo todos os produtos da mente humana, incluindo ciência, matemática, filosofia e arte.

Outra abordagem, o instrumentalismo, enfatiza a utilidade das teorias como instrumentos para explicar e prever fen?menos. Ele vê as teorias científicas como caixas pretas, sendo relevantes apenas suas entradas (condi??es iniciais) e resultados (previs?es). Por esta perspectiva, as consequências, as entidades teóricas e a estrutura lógica s?o consideradas algo que deve ser ignorado. Perto do instrumentalismo está o empirismo construtivo, segundo o qual o principal critério para o sucesso de uma teoria científica é se o que ela diz sobre entidades observáveis é verdadeiro ou n?o.

Thomas Kuhn argumentou que o processo de observa??o e avalia??o ocorre dentro de um paradigma, um “retrato” logicamente consistente do mundo que é consistente com as observa??es feitas a partir do seu enquadramento. Ele caracterizou a ciência normal como o processo de observa??o e "resolu??o de quebra-cabe?as" que ocorre dentro de um paradigma, enquanto a ciência revolucionária ocorre quando há uma mudan?a de paradigma. Cada paradigma tem suas próprias quest?es, objetivos e interpreta??es distintas. A escolha entre paradigmas envolve colocar dois ou mais “retratos” contra o mundo e decidir qual semelhan?a é mais promissora. Uma mudan?a de paradigma ocorre quando um número significativo de anomalias observacionais surge no antigo paradigma e um novo paradigma dá sentido a elas. Ou seja, a escolha de um novo paradigma baseia-se em observa??es, mesmo que essas observa??es sejam feitas no contexto do antigo paradigma. Para Kuhn, a aceita??o ou rejei??o de um paradigma é tanto um processo social quanto um processo lógico. A posi??o de Kuhn, entretanto, n?o é relativista.

Finalmente, outra abordagem frequentemente citada em debates de ceticismo científico contra movimentos controversos como a “ciência criacionista” é o naturalismo metodológico, que sustenta o natural e o sobrenatural devem ser diferenciados e a ciência deve ser restrita às explica??es naturais. O naturalismo metodológico sustenta que a ciência exige ades?o estrita ao estudo empírico e à verifica??o independente.

Comunidade científica

A comunidade científica é uma rede de cientistas que interagem entre si e conduzem pesquisas científicas que s?o revisadas por seus pares. Ela consiste em grupos menores que trabalham em áreas científicas. Ao ter revis?o por pares, por meio do debate em periódicos e conferências, os cientistas mantêm a qualidade da metodologia de pesquisa e a objetividade na interpreta??o dos resultados de suas pesquisas.

Cientistas

Ver artigo principal: Cientista

Marie Curie foi a primeira pessoa a receber dois Prêmios Nobel: o de Física em 1903 e o de Química em 1911

Cientistas s?o indivíduos que conduzem pesquisas científicas para aprimorar o conhecimento em um determinado campo de estudo. Nos tempos modernos, muitos cientistas profissionais s?o treinados em ambiente acadêmico e, após a conclus?o, obtêm um diploma acadêmico ou diplomas avan?ados, como Doutor em Filosofia ou PhD. Muitos cientistas seguem carreiras em vários setores da economia, como academia, indústria, governo e organiza??es sem fins lucrativos.

A ciência tem sido historicamente um campo dominado pelos homens, com exce??es notáveis. As mulheres na ciência enfrentaram uma discrimina??o considerável, tal como aconteceu em outras áreas de sociedades dominadas pelos homens. Por exemplo, as mulheres eram frequentemente preteridas em oportunidades de emprego e lhes era negado crédito pelo seu trabalho. As realiza??es das mulheres nas ciências foram atribuídas ao desafio do seu papel tradicional como trabalhadoras na esfera doméstica.

Sociedades eruditas

Ver artigo principal: Sociedade científica

Foto de cientistas no 200o aniversário da Academia Prussiana de Ciências, 1900

Sociedades científicas para a comunica??o e promo??o do pensamento e da experimenta??oc ientífico sexistem desde o Renascimento. Muitos cientistas pertencem a uma sociedade científica que promove a sua respectiva disciplina, profiss?o ou grupo de disciplinas científicas relacionadas. A ades?o pode ser aberta a todos, exigir a posse de credenciais científicas ou conferida por meio de uma elei??o. A maioria das sociedades científicas s?o organiza??es sem fins lucrativos.

O processo de profissionaliza??o da ciência, que foi iniciado no século XIX, foi parcialmente possibilitado pela cria??o de distintas academias de ciências nacionais, como a italiana Accademia dei Lincei em 1603; a britanica Sociedade Real em 1660; a francesa Academia de Ciências em 1666; a estadunidense Academia Nacional de Ciências em 1863; a alem? Sociedade Kaiser Wilhelm em 1911; e a chinesa Academia de Ciências em 1949. Organiza??es científicas internacionais, como o Conselho Internacional de Ciência, dedicam-se à coopera??o internacional para o avan?o da ciência.

Prêmios

Os prêmios científicos geralmente s?o concedidos a indivíduos ou organiza??es que fizeram contribui??es significativas para uma determinada disciplina. Muitas vezes s?o concedidos por institui??es de prestígio, por isto é considerado uma grande honra para um cientista recebê-los. Desde o início do período do Renascimento, os cientistas s?o frequentemente premiados com medalhas, dinheiro e títulos especiais. O Prêmio Nobel, um prêmio de prestígio amplamente reconhecido internacionalmente, é concedido anualmente àqueles que alcan?aram avan?os científicos em áreas como medicina, física e química.

Sociedade

Financiamento e políticas

Or?amento da NASA como percentagem do or?amento federal do governo dos Estados Unidos, atingindo um máximo de 4,4% em 1966 e diminuindo lentamente desde ent?o.

A pesquisa científica é frequentemente financiada por meio de um processo competitivo em que potenciais projetoss?o avaliados e apenas os mais promissores recebem financiamento. Tais processos, que s?o geridos pelo governo, por empresas ou por funda??es, alocam fundos escassos. O financiamento total da pesquisa na maioria dos países desenvolvidos, por exemplo, situa-se entre 1,5% e 3% do PIB. Entre os países-membros da Organiza??o para a Coopera??o e Desenvolvimento Econ?mico (OCDE), cerca de dois ter?os da pesquisa e desenvolvimento nos domínios científico e técnico s?o realizados pela indústria e 20% e 10%, respetivamente, pelas universidades e pelo governo. A propor??o de financiamento governamental em determinados domínios é mais elevada e domina a investiga??o nas ciências sociais e nas humanidades. Nas na??es menos desenvolvidas, o governo fornece a maior parte dos fundos para a pesquisa científica básica.

Muitos governos dedicaram agências para apoiar a pesquisa científica, como a Funda??o Nacional da Ciência nos Estados Unidos, o Conselho Nacional de Pesquisa Científica e Técnica na Argentina, Organiza??o de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth na Austrália, Centro Nacional de Pesquisa Científica, a Sociedade Max Planck na Alemanha, Conselho Nacional de Pesquisa na Espanha e a Academia de Ciências no Brasil. Na pesquisa e desenvolvimento comercial, todas as empresas, exceto as mais orientadas para pesquisa, concentram-se mais fortemente nas possibilidades de comercializa??o a curto prazo do que na pesquisa motivada pela curiosidade.

A política científica preocupa-se com políticas públicas que afetam a conduta do empreendimento científico, incluindo o financiamento de pesquisas, muitas vezes na prossecu??o de outros objetivos políticos nacionais, como a inova??o tecnológica para promover o desenvolvimento de produtos comerciais, de armas, de assistência médica e de monitoriza??o ambiental. O objetivo da política científica é considerar como a ciência e a tecnologia podem melhor servir o público. As políticas públicas podem afetar diretamente o financiamento de ativos fixos e infraestruturas intelectuais para a pesquisa industrial, fornecendo incentivos fiscais às organiza??es financiadoras.

Educa??o e conscientiza??o

Ver artigo principal: Educa??o científica

Exposi??o de dinossauros no Museu de Ciências Naturais de Houston

A educa??o científica para o público em geral está incorporada no currículo escolar e é complementada por conteúdo pedagógico online, museus, revistas e blogs científicos. A alfabetiza??o científica preocupa-se principalmente com a compreens?o do método científico, unidades e métodos de medi??o, empirismo, uma compreens?o básica das estatísticas (correla??es, observa??es qualitativas versus quantitativas, etc), bem como uma compreens?o básica dos principais campos científicos, como como física, química, biologia, ecologia, geologia e computa??o. à medida que o aluno avan?a para estágios mais elevados da educa??o formal, o currículo se torna mais aprofundado. As disciplinas tradicionais normalmente incluídas no currículo s?o as ciências naturais e formais, embora recentemente também tenham sido incluídas algumas ciências sociais e aplicadas.

Os meios de comunica??o social enfrentam diversas press?es que por vezes podem impedi-los de retratar com precis?o afirma??es científicas concorrentes por conta de sua credibilidade dentro da comunidade científica como um todo. Determinar quanto peso atribuir aos diferentes lados num debate científico pode exigir conhecimentos consideráveis sobre o assunto. Poucos jornalistas têm conhecimento científico real e até mesmo os repórteres especializados que conhecem determinadas quest?es científicas podem desconhecer outras áreas científicas que subitamente s?o solicitados a cobrir.

Revistas científicas como a New Scientist e a Scientific American, atendem às necessidades de um público muito mais amplo e fornecem um resumo n?o técnico de áreas populares de pesquisa, incluindo descobertas e avan?os notáveis em determinados campos de pesquisa. O gênero de fic??o científica, principalmente a fic??o especulativa, também pode ajudar transmitir as ideias e métodos da ciência ao público em geral.

Anticiência

Ver artigo principal: Anticiência

Embora o método científico seja amplamente aceito na comunidade científica, algumas fra??es da sociedade rejeitam certas posi??es científicas ou s?o céticas em rela??o à ciência. Exemplos s?o a no??o comum de que a COVID-19 n?o é uma grande amea?a à saúde pública (opini?o de 39% dos estadunidenses em agosto de 2021) ou a cren?a de que as altera??es climáticas n?o s?o uma grande amea?a (opini?o também defendida por 40% dos estadunidenses no final de 2019 e início de 2020). Os psicólogos apontaram quatro fatores que levam à rejei??o dos resultados científicos:

• As autoridades científicas s?o por vezes vistas como inexperientes, indignas de confian?a ou tendenciosas.
• Alguns grupos sociais marginalizados podem ter atitudes anticientíficas, em parte porque estes grupos têm sido frequentemente explorados em experiências antiéticas.
• As mensagens dos cientistas podem contradizer cren?as religiosas ou morais profundamente arraigadas.
• A transmiss?o de uma mensagem científica pode n?o ser adequadamente direcionada ao estilo de aprendizagem do destinatário.

As atitudes anticientíficas parecem ser frequentemente causadas pelo medo da rejei??o nos grupos sociais. Por exemplo, as altera??es climáticas s?o percebidas como uma amea?a por apenas 22% dos da popula??o estadunidense no lado direito do espectro político, mas por 85% dos que est?o do lado esquerdo. Ou seja, se alguém da direita considerar as altera??es climáticas como uma amea?a, essa pessoa poderá enfrentar o desprezo e ser rejeitada naquele grupo social. Na verdade, as pessoas podem preferir negar um fato cientificamente aceito do que perder ou p?r em risco o seu estatuto social.

Política

Ver artigo principal: Politiza??o da ciência

Opini?o pública sobre o aquecimento global nos Estados Unidos por partido político

As atitudes em rela??o à ciência s?o frequentemente determinadas por opini?es e objetivos políticos. Sabe-se que grupos de interesse, sejam eles governamentais ou empresariais, fazem uso de press?o jurídica e econ?mica para influenciar pesquisadores científicos. Muitos fatores podem atuar como facetas da politiza??o da ciência, como o anti-intelectualismo, aquilo que é visto como uma amea?a às cren?as religiosas e o medo por conta de interesses comerciais. A politiza??o da ciência é geralmente conseguida quando a informa??o científica é apresentada de uma forma que enfatiza a incerteza associada à evidência científica. Táticas como mudar a conversa, n?o reconhecer os fatos e capitalizar as dúvidas sobre o consenso científico têm sido utilizadas para ganhar mais aten??o para pontos de vista que foram minados por provas científicas. Exemplos de quest?es que envolveram a politiza??o de temas científicos incluem o negacionismo climático, os efeitos dos pesticidas na saúde e os efeitos do tabaco na saúde.

Liga??es externas

Livros-texto

• ?National Center for Biotechnology Information? (em inglês). Bookshelf 
• ?Techbooks for free: Science? (em inglês). Livros de engenharia e ciência grátis para download 
• ?La ciencia para todos? (em espanhol). Livros para leitura online. 
• ?Sítio do Conselho Internacional para a Ciência? (em inglês) 

Notícias

• ?Utopian? (em alem?o). Daily Science News 
• ?Cienciapt.NET?. Informa??o de Ciência, Tecnologia e Inova??o 

Artigos

• ?Science-advisor? (em inglês). Revis?o Online de Artigos Científicos. Escritas de comentários curtos, revis?es e cartas sobre artigos científicos, com ferramenta de pesquisa de literatura científica. 

Recursos

• ?New Scientist? (em inglês). Magazine, Reed Business Information Ltd. 
• ?United States Science Initiative? (em inglês). Authoritative selected science information provided by U.S. Government agencies, including research and development results. 

Leitura adicional

• ?Classification of the Sciences? (em inglês). Dictionary of the History of Ideas.