Historia de la ciencia

La evidencia arqueológica ha sugerido que el sistema de numeración del Antiguo Egipto tuvo su origen en el África subsahariana. ^{[ 55 ]} Asimismo, los diseños de geometría fractal, muy extendidos entre las culturas del África subsahariana, también se encuentran en la arquitectura egipcia y en los símbolos cosmológicos. ^{[ 56 ]} Según el erudito Alexander Marshack , el hueso de Ishango pudo haber influido en el desarrollo posterior de las matemáticas en Egipto, ya que, al igual que algunas entradas en el hueso de Ishango, la aritmética egipcia también utilizaba la multiplicación por 2; sin embargo, esto es objeto de controversia. ^{[ 57 ]} Las estructuras megalíticas ubicadas en Nabta Playa , Alto Egipto, presentaban astronomía , calendarios alineados con la salida helíaca de Sirio y servían para calibrar el calendario anual según la crecida anual del Nilo. ^{[ 58 ]} Estas prácticas se han relacionado con el surgimiento de la cosmología en el Egipto del Imperio Antiguo. ^{[ 59 ]}

Enfermedad y curación

Egipto fue también un centro de investigación alquímica para gran parte del Mediterráneo . Según los papiros médicos (escritos entre el 2500 y el 1200 a. C. aproximadamente ), los antiguos egipcios creían que las enfermedades eran causadas principalmente por la invasión de los cuerpos por fuerzas o espíritus malignos. ^{[ 2 ]} Por lo tanto, además de la medicina , las terapias incluían la oración, los encantamientos y los rituales. ^{[ 2 ]} El Papiro de Ebers , escrito alrededor del 1600 a . C. , contiene recetas médicas para tratar enfermedades relacionadas con los ojos, la boca, la piel, los órganos internos y las extremidades, así como abscesos, heridas, quemaduras, úlceras, ganglios inflamados, tumores, dolores de cabeza y mal aliento. El Papiro de Edwin Smith , escrito aproximadamente en la misma época, contiene un manual quirúrgico para el tratamiento de heridas, fracturas y dislocaciones. Los egipcios creían que la eficacia de sus medicinas dependía de su preparación y administración bajo los rituales adecuados. ^{[ 2 ]} Los historiadores de la medicina creen que la farmacología del antiguo Egipto, por ejemplo, era en gran medida ineficaz. ^{[ 60 ]} Tanto los papiros de Ebers como los de Edwin Smith aplicaron los siguientes componentes al tratamiento de las enfermedades: examen, diagnóstico, tratamiento y pronóstico, ^{[ 61 ]} que muestran fuertes paralelismos con el método empírico básico de la ciencia y, según GER Lloyd, ^{[ 62 ]} desempeñaron un papel significativo en el desarrollo de esta metodología. 

Según los planos grabados de las pirámides del rey meroítico Amanikhabali , los nubios poseían un conocimiento sofisticado de las matemáticas, ya que apreciaban la proporción armónica. Estos planos grabados son indicativos de mucho por descubrir sobre las matemáticas nubias. ^{[ 65 ]} Los antiguos nubios también establecieron un sistema de geometría que utilizaron para crear versiones primitivas de relojes de sol . ^{[ 66 ] [ 67 ]} Durante el período meroítico de la historia nubia, los nubios emplearon una metodología trigonométrica similar a la de los egipcios. ^{[ 68 ]}

Los antiguos mesopotámicos poseían un amplio conocimiento sobre las propiedades químicas de la arcilla, la arena, el mineral metálico, el betún , la piedra y otros materiales naturales, y aplicaban este conocimiento a la práctica en la fabricación de cerámica , loza , vidrio, jabón, metales, yeso de cal e impermeabilización. La metalurgia requería conocimiento sobre las propiedades de los metales. Sin embargo, los mesopotámicos parecen haber tenido poco interés en recopilar información sobre el mundo natural por el mero hecho de recopilarla, y estaban mucho más interesados ​​en estudiar la manera en que los dioses habían ordenado el universo . La biología de los organismos no humanos generalmente solo se abordaba por escrito en el contexto de las disciplinas académicas convencionales. La fisiología animal se estudiaba extensamente con fines adivinatorios ; la anatomía del hígado , considerado un órgano importante en la aruspicina , se estudiaba con especial detalle. El comportamiento animal también se estudiaba con fines adivinatorios. La mayor parte de la información sobre el adiestramiento y la domesticación de animales probablemente se transmitía oralmente sin ser escrita, pero se conserva un texto que trata sobre el adiestramiento de caballos. ^{[ 69 ]}

Astronomía y adivinación celeste

En la astronomía babilónica , los registros de los movimientos de las estrellas , los planetas y la luna se conservan en miles de tablillas de arcilla creadas por escribas . Incluso hoy en día, los periodos astronómicos identificados por los protocientíficos mesopotámicos se siguen utilizando ampliamente en calendarios occidentales como el año solar y el mes lunar . Con estos datos, desarrollaron métodos matemáticos para calcular la variación de la duración de la luz diurna a lo largo del año, predecir las apariciones y desapariciones de la Luna y los planetas, y los eclipses de Sol y Luna. Solo se conocen los nombres de unos pocos astrónomos, como el de Kidinnu , astrónomo y matemático caldeo . El valor que Kidinnu utilizó para el año solar se emplea en los calendarios actuales. La astronomía babilónica fue «el primer y muy exitoso intento de ofrecer una descripción matemática precisa de los fenómenos astronómicos». Según el historiador A. Aaboe, «todas las variedades posteriores de astronomía científica, en el mundo helenístico, en la India, en el Islam y en Occidente —si no de hecho todos los esfuerzos posteriores en las ciencias exactas— dependen de la astronomía babilónica de maneras decisivas y fundamentales». ^{[ 76 ]}

Para los babilonios y otras culturas del Cercano Oriente , los mensajes de los dioses o presagios estaban ocultos en todos los fenómenos naturales que podían ser descifrados e interpretados por aquellos que poseían conocimientos. ^{[ 2 ]} Por lo tanto, se creía que los dioses podían hablar a través de todos los objetos terrestres (por ejemplo, las entrañas de los animales, los sueños, los nacimientos con malformaciones o incluso el color de la orina de un perro sobre una persona) y los fenómenos celestes. ^{[ 2 ]} Además, la astrología babilónica era inseparable de la astronomía babilónica.

Los primeros filósofos griegos , conocidos como los presocráticos , ^{[ 133 ]} proporcionaron respuestas contrapuestas a la pregunta que se encuentra en los mitos de sus vecinos: "¿Cómo llegó a ser el cosmos ordenado en el que vivimos?" ^{[ 134 ]} El filósofo presocrático Tales (640-546 a. C.) de Mileto , ^{[ 135 ]} identificado por autores posteriores como Aristóteles como el primero de los filósofos jonios , ^{[ 2 ]} postuló explicaciones no sobrenaturales para los fenómenos naturales. Por ejemplo, que la tierra flota sobre el agua y que los terremotos son causados ​​por la agitación del agua sobre la que flota la tierra, en lugar del dios Poseidón. ^{[ 136 ]} El discípulo de Tales, Pitágoras de Samos, fundó la escuela pitagórica , que investigaba las matemáticas por sí mismas, y fue el primero en postular que la Tierra tiene forma esférica. ^{[ 137 ]} Leucipo (siglo V a. C.) introdujo el atomismo , la teoría de que toda la materia está hecha de unidades indivisibles e imperecederas llamadas átomos . Esto fue ampliado enormemente por su discípulo Demócrito y más tarde por Epicuro .

Platón y Aristóteles produjeron las primeras discusiones sistemáticas de filosofía natural, que influyeron enormemente en las investigaciones posteriores sobre la naturaleza. Su desarrollo del razonamiento deductivo fue de particular importancia y utilidad para la investigación científica posterior. Platón fundó la Academia Platónica en el 387 a. C., cuyo lema era «Que nadie que no domine la geometría entre aquí», y de la que surgieron muchos filósofos notables. Aristóteles, discípulo de Platón, introdujo el empirismo y la noción de que las verdades universales pueden alcanzarse mediante la observación y la inducción, sentando así las bases del método científico. ^{[ 138 ]} Aristóteles también produjo numerosos escritos biológicos de carácter empírico, centrados en la causalidad biológica y la diversidad de la vida. Realizó innumerables observaciones de la naturaleza, especialmente de los hábitos y atributos de plantas y animales en Lesbos , clasificó más de 540 especies animales y diseccionó al menos 50. ^{[ 139 ]} Los escritos de Aristóteles influyeron profundamente en la erudición islámica y europea posterior , aunque finalmente fueron superados por la Revolución Científica . ^{[ 140 ] [ 141 ]}

Aristóteles también contribuyó a las teorías de los elementos y el cosmos. Creía que los cuerpos celestes (como los planetas y el Sol) tenían un motor inmóvil que los ponía en movimiento. Aristóteles intentó explicarlo todo mediante las matemáticas y la física, pero a veces explicaba cosas como el movimiento de los cuerpos celestes a través de un poder superior como Dios. Aristóteles no contaba con los avances tecnológicos que le habrían permitido explicar el movimiento de los cuerpos celestes. ^{[ 142 ]} Además, Aristóteles tenía muchas ideas sobre los elementos. Creía que todo derivaba de los elementos tierra, agua, aire, fuego y, por último, el éter . El éter era un elemento celeste y, por lo tanto, constituía la materia de los cuerpos celestes. ^{[ 143 ]} Los elementos tierra, agua, aire y fuego derivaban de la combinación de dos de las características de calor, humedad, frío y sequedad, y todos tenían su lugar y movimiento inevitables. El movimiento de estos elementos comienza con la tierra, siendo el más cercano a "la Tierra", luego el agua, el aire, el fuego y, finalmente, el éter. Además de la composición de todas las cosas, Aristóteles formuló teorías sobre por qué las cosas no regresan a su movimiento natural. Comprendió que el agua se encuentra sobre la tierra, el aire sobre el agua y el fuego sobre el aire en su estado natural. Explicó que, si bien todos los elementos deben regresar a su estado natural, el cuerpo humano y otros seres vivos imponen restricciones a los elementos, impidiendo así que los elementos que conforman a la persona regresen a su estado natural. ^{[ 144 ]}

El importante legado de este período incluyó avances sustanciales en el conocimiento fáctico, especialmente en anatomía , zoología , botánica , mineralogía , geografía , matemáticas y astronomía ; una conciencia de la importancia de ciertos problemas científicos, especialmente aquellos relacionados con el problema del cambio y sus causas; y un reconocimiento de la importancia metodológica de aplicar las matemáticas a los fenómenos naturales y de emprender investigaciones empíricas. ^{[ 145 ] [ 135 ]} En la época helenística , los eruditos emplearon con frecuencia los principios desarrollados en el pensamiento griego anterior: la aplicación de las matemáticas y la investigación empírica deliberada, en sus investigaciones científicas. ^{[ 146 ]} Ni la razón ni la investigación comenzaron con los antiguos griegos, pero el método socrático , junto con la idea de las Ideas , dio grandes avances en geometría, lógica y ciencias naturales. Según Benjamin Farrington , ex profesor de Estudios Clásicos en la Universidad de Swansea :

"Los hombres llevaban miles de años practicando el pesaje antes de que Arquímedes descifrara las leyes del equilibrio; debían poseer un conocimiento práctico e intuitivo de los principios implicados. Lo que hizo Arquímedes fue dilucidar las implicaciones teóricas de este conocimiento práctico y presentar el conjunto de conocimientos resultante como un sistema lógicamente coherente."

y de nuevo:

«Con asombro nos encontramos en el umbral de la ciencia moderna. Tampoco debe suponerse que, mediante algún truco de traducción, los extractos hayan adquirido un aire de modernidad. Nada más lejos de la realidad. El vocabulario de estos escritos y su estilo son la fuente de la que se han derivado nuestro propio vocabulario y estilo.» ^{[ 147 ]}

El astrónomo Aristarco de Samos fue la primera persona conocida en proponer un modelo heliocéntrico del Sistema Solar , mientras que el geógrafo Eratóstenes calculó con precisión la circunferencia de la Tierra. Hiparco (c. 190  – c. 120 a. C.) elaboró ​​el primer catálogo estelar sistemático . El nivel de logros en astronomía e ingeniería helenísticas queda demostrado de forma impresionante por el mecanismo de Anticitera (150–100 a. C.), una computadora analógica para calcular la posición de los planetas. Los artefactos tecnológicos de complejidad similar no reaparecieron hasta el siglo XIV, cuando aparecieron en Europa los relojes astronómicos mecánicos. ^{[ 148 ]}

No existía una estructura social definida para la atención médica durante la época de Hipócrates. ^{[ 149 ]} En ese momento, la sociedad no estaba organizada ni informada, ya que la gente aún se basaba en el razonamiento puramente religioso para explicar las enfermedades. ^{[ 149 ]} Hipócrates introdujo el primer sistema de atención médica basado en la ciencia y los protocolos clínicos. ^{[ 150 ]} Las teorías de Hipócrates sobre física y medicina ayudaron a allanar el camino para la creación de una estructura médica organizada para la sociedad. ^{[ 150 ]} En medicina , Hipócrates (c. 460–370 a. C.) y sus seguidores fueron los primeros en describir muchas enfermedades y afecciones médicas y desarrollaron el Juramento Hipocrático para los médicos, que sigue vigente y en uso hoy en día. Las ideas de Hipócrates se expresan en el Corpus Hipocrático . La colección recoge descripciones de filosofías médicas y cómo las enfermedades y las elecciones de estilo de vida se reflejan en el cuerpo físico. ^{[ 150 ]} Hipócrates influyó en una relación profesional occidentalizada entre médico y paciente. ^{[ 151 ]} Hipócrates también es conocido como "el padre de la medicina". ^{[ 150 ]} Herófilo (335–280 a. C.) fue el primero en basar sus conclusiones en la disección del cuerpo humano y en describir el sistema nervioso . Galeno (129  –c. 200 d. C.) realizó muchas operaciones audaces, incluidas cirugías cerebrales y oculares , que no se volvieron a intentar durante casi dos milenios.

En el Egipto helenístico , el matemático Euclides sentó las bases del rigor matemático e introdujo los conceptos de definición, axioma, teorema y demostración que aún se utilizan hoy en día en sus Elementos , considerado el libro de texto más influyente jamás escrito. ^{[ 153 ]} A Arquímedes , considerado uno de los más grandes matemáticos de todos los tiempos, ^{[ 154 ]} se le atribuye el uso del método de agotamiento para calcular el área bajo el arco de una parábola con la suma de una serie infinita , y dio una aproximación notablemente precisa de pi . ^{[ 155 ]} También es conocido en física por sentar las bases de la hidrostática , la estática y la explicación del principio de la palanca .

Teofrasto escribió algunas de las primeras descripciones de plantas y animales, estableciendo la primera taxonomía y analizando los minerales en función de sus propiedades, como la dureza . Plinio el Viejo, sucesor de Teofrasto, produjo una de las enciclopedias más extensas del mundo natural en el año 77 d. C. Por ejemplo, describe con precisión la forma octaédrica del diamante y señala que el polvo de diamante es utilizado por los grabadores para cortar y pulir otras gemas debido a su gran dureza. Su reconocimiento de la importancia de la forma cristalina es un precursor de la cristalografía moderna , mientras que sus notas sobre otros minerales anticipan la mineralogía. Reconoce que otros minerales tienen formas cristalinas características, pero en un ejemplo, confunde el hábito cristalino con el trabajo de los lapidarios . Plinio fue el primero en demostrar que el ámbar era una resina de pinos, debido a los insectos atrapados en su interior. ^{[ 156 ] [ 157 ]}

El desarrollo de la arqueología tiene sus raíces en la historia y en aquellos interesados ​​en el pasado, como reyes y reinas que deseaban mostrar las glorias pasadas de sus respectivas naciones. El historiador griego Heródoto, del siglo V a. C. , fue el primer erudito en estudiar sistemáticamente el pasado y, posiblemente, el primero en examinar artefactos.

Durante el dominio de Roma, historiadores célebres como Polibio , Tito Livio y Plutarco documentaron el auge de la República Romana , así como la organización e historia de otras naciones. Estadistas como Julio César , Cicerón y otros ofrecieron ejemplos de la política de la república, el imperio romano y sus guerras. El estudio de la política en esta época se centraba en comprender la historia, los métodos de gobierno y el funcionamiento de los gobiernos.

La conquista romana de Grecia no disminuyó el saber y la cultura en las provincias griegas. ^{[ 158 ]} Por el contrario, la apreciación de los logros griegos en literatura, filosofía, política y artes por parte de la clase alta romana coincidió con la creciente prosperidad del Imperio romano . Había asentamientos griegos en Italia desde hacía siglos y la capacidad de leer y hablar griego no era infrecuente en ciudades italianas como Roma. ^{[ 158 ]} Además, el asentamiento de eruditos griegos en Roma, ya fuera voluntariamente o como esclavos, dio a los romanos acceso a maestros de literatura y filosofía griegas. A la inversa, los jóvenes eruditos romanos también estudiaron en Grecia y, a su regreso a Roma, pudieron transmitir los logros griegos a sus líderes latinos. ^{[ 158 ]} Y a pesar de la traducción de algunos textos griegos al latín, los eruditos romanos que aspiraban al más alto nivel lo hacían utilizando la lengua griega. El estadista y filósofo romano Cicerón (106-43 a. C.) fue un ejemplo destacado. Había estudiado con maestros griegos en Roma y luego en Atenas y Rodas . Dominó gran parte de la filosofía griega, escribió tratados en latín sobre diversos temas e incluso escribió comentarios en griego del Timeo de Platón , así como una traducción al latín del mismo, que no se ha conservado. ^{[ 158 ]}

En sus inicios, el apoyo a la erudición en el conocimiento griego fue financiado casi en su totalidad por la clase alta romana. ^{[ 158 ]} Existían diversos acuerdos, desde la vinculación de un erudito talentoso con una familia adinerada hasta la posesión de esclavos educados que hablaban griego. ^{[ 158 ]} A cambio, los eruditos que alcanzaban el máximo nivel tenían la obligación de brindar asesoramiento o compañía intelectual a sus benefactores romanos, o incluso de cuidar sus bibliotecas. Los menos afortunados o destacados se dedicaban a la enseñanza de sus hijos o a realizar tareas serviles. ^{[ 158 ]} El nivel de detalle y sofisticación del conocimiento griego se ajustaba a los intereses de sus mecenas romanos. Esto implicaba popularizar el conocimiento griego presentando información de utilidad práctica, como medicina o lógica (para las cortes y la política), pero excluyendo los detalles sutiles de la metafísica y la epistemología griegas. Más allá de lo básico, los romanos no valoraban la filosofía natural y la consideraban un entretenimiento para el tiempo libre. ^{[ 158 ]}

Los comentarios y las enciclopedias fueron los medios por los cuales el conocimiento griego se popularizó entre el público romano. ^{[ 158 ]} El erudito griego Posidonio (c. 135-c. 51 a. C.), natural de Siria, escribió prolíficamente sobre historia, geografía, filosofía moral y filosofía natural. Influyó enormemente en escritores latinos como Marco Terencio Varrón (116-27 a. C.), quien escribió la enciclopedia Nueve Libros de Disciplinas , que abarcaba nueve artes: gramática, retórica, lógica, aritmética, geometría, astronomía, teoría musical, medicina y arquitectura. ^{[ 158 ]} Las Disciplinas se convirtieron en un modelo para las enciclopedias romanas posteriores y las nueve artes liberales de Varrón se consideraban una educación adecuada para un caballero romano. Las primeras siete de las nueve artes de Varrón definirían más tarde las siete artes liberales de las escuelas medievales . ^{[ 158 ]} La figura cumbre del movimiento de divulgación fue el erudito romano Plinio el Viejo (23/24–79 d. C.), natural del norte de Italia, quien escribió varios libros sobre la historia de Roma y la gramática. Su obra más famosa fue su voluminosa Historia Natural . ^{[ 158 ]}

Tras la muerte del emperador romano Marco Aurelio en el año 180 d. C., las condiciones favorables para la erudición y el aprendizaje en el Imperio romano se vieron alteradas por la inestabilidad política, la guerra civil, la decadencia urbana y la inminente crisis económica. ^{[ 158 ]} Alrededor del año 250 d. C., los bárbaros comenzaron a atacar e invadir las fronteras romanas. Estos acontecimientos combinados llevaron a un declive general de las condiciones políticas y económicas. El nivel de vida de la clase alta romana se vio gravemente afectado, y la pérdida de su tiempo libre disminuyó las actividades académicas. ^{[ 158 ]} Además, durante los siglos III y IV d. C., el Imperio romano se dividió administrativamente en dos mitades: el oriente griego y el occidente latino . Estas divisiones administrativas debilitaron el contacto intelectual entre las dos regiones. ^{[ 158 ]} Finalmente, ambas mitades tomaron caminos separados, y el oriente griego se convirtió en el Imperio bizantino . ^{[ 158 ]} El cristianismo también se expandió constantemente durante este tiempo y pronto se convirtió en un importante mecenas de la educación en el occidente latino. Inicialmente, la iglesia cristiana adoptó algunas de las herramientas de razonamiento de la filosofía griega en los siglos II y III d. C. para defender su fe contra oponentes sofisticados. ^{[ 158 ]} Sin embargo, la filosofía griega recibió una recepción mixta por parte de los líderes y seguidores de la fe cristiana. ^{[ 158 ]} Algunos, como Tertuliano (c. 155-c. 230 d. C.), se opusieron vehementemente a la filosofía, denunciándola como herética . Otros, como Agustín de Hipona (354-430 d. C.), fueron ambivalentes y defendieron la filosofía y la ciencia griegas como las mejores formas de comprender el mundo natural y, por lo tanto, la trataron como una sierva (o servidora) de la religión. ^{[ 158 ]} La educación en Occidente comenzó su declive gradual, junto con el resto del Imperio Romano de Occidente , debido a las invasiones de tribus germánicas, disturbios civiles y colapso económico. El contacto con la tradición clásica se perdió en regiones específicas como la Britania romana y el norte de la Galia, pero continuó existiendo en Roma, el norte de Italia, el sur de la Galia, España y el norte de África . ^{[ 158 ]}

Este fue el período (siglos VIII-XIV d. C.) de la Edad de Oro islámica , en el que floreció el comercio y surgieron nuevas ideas y tecnologías, como la importación de materiales para la fabricación de papel procedentes de China, lo que abarató la copia de manuscritos.

Educación y actividades académicas

Las madrasas eran centros para diversos estudios religiosos y científicos, y representaban la culminación de diferentes instituciones, como mezquitas dedicadas a estudios religiosos, alojamiento para visitantes foráneos y, finalmente, instituciones educativas centradas en las ciencias naturales. ^{[ 168 ]} A diferencia de las universidades occidentales, los estudiantes de una madrasa aprendían de un profesor específico, quien les expedía un certificado al finalizar sus estudios, llamado Ijazah . Un Ijazah se diferencia de un título universitario occidental en muchos aspectos: uno es que lo expide una sola persona en lugar de una institución, y otro es que no es un título individual que acredite un conocimiento adecuado sobre temas amplios, sino una licencia para enseñar y transmitir un conjunto muy específico de textos. ^{[ 169 ]} A las mujeres también se les permitía asistir a las madrasas, tanto como estudiantes como profesoras, algo que no se veía en la educación superior occidental hasta el siglo XIX. ^{[ 169 ]} Las madrasas eran más que simples centros académicos. La Mezquita de Süleymaniye , por ejemplo, fue una de las madrasas más antiguas y conocidas, construida por Solimán el Magnífico en el siglo XVI. ^{[ 170 ]} La Mezquita de Süleymaniye albergaba un hospital y una facultad de medicina, una cocina y una escuela infantil, además de servir como alojamiento temporal para viajeros. ^{[ 170 ]}

La educación superior en una madrasa (o colegio) se centraba en la ley islámica y la ciencia religiosa, y los estudiantes debían estudiar por su cuenta todo lo demás. ^{[ 5 ]} A pesar de la ocasional reacción teológica adversa, muchos eruditos islámicos de la ciencia pudieron desarrollar su trabajo en centros urbanos relativamente tolerantes (por ejemplo, Bagdad y El Cairo ) y contaron con la protección de poderosos mecenas. ^{[ 5 ]} También podían viajar libremente e intercambiar ideas, ya que no existían barreras políticas dentro del estado islámico unificado. ^{[ 5 ]} La ciencia islámica durante este período se centró principalmente en la corrección, extensión, articulación y aplicación de las ideas griegas a nuevos problemas. ^{[ 5 ]}

Para el siglo XI, la mayor parte de Europa se había convertido al cristianismo; surgieron monarquías más fuertes; se restablecieron las fronteras; se produjeron avances tecnológicos e innovaciones agrícolas, lo que incrementó el suministro de alimentos y la población. Se tradujeron textos griegos clásicos del árabe y el griego al latín, lo que estimuló el debate científico en Europa Occidental. ^{[ 181 ]}

En la antigüedad clásica , los tabúes griegos y romanos habían hecho que la disección estuviera generalmente prohibida, pero en la Edad Media los profesores y estudiantes de medicina de Bolonia comenzaron a abrir cuerpos humanos, y Mondino de Luzzi ( c. 1275-1326 ) produjo el primer libro de texto de anatomía conocido basado en la disección humana. ^{[ 182 ] [ 183 ]}

Como resultado de la Pax Mongolica , los europeos, como Marco Polo , comenzaron a aventurarse cada vez más hacia el este. Los relatos escritos de Polo y sus compañeros de viaje inspiraron a otros exploradores marítimos de Europa Occidental a buscar una ruta marítima directa a Asia, lo que finalmente condujo a la Era de los Descubrimientos . ^{[ 184 ]}

También se produjeron avances tecnológicos, como el primer vuelo de Eilmer de Malmesbury (quien había estudiado matemáticas en la Inglaterra del siglo XI), ^{[ 185 ]} y los logros metalúrgicos del alto horno cisterciense de Laskill . ^{[ 186 ] [ 187 ]}

La introducción y rápida difusión de la imprenta de tipos móviles durante la segunda mitad del siglo XV puso fin a la cultura manuscrita de la Edad Media, donde los hechos eran escasos y dispersos, y la reemplazó por una cultura de la imprenta donde los hechos fiables y documentados proliferaron rápidamente y se convirtieron en la base segura del conocimiento científico. ^{[ 203 ]}

La caída de Constantinopla en 1453 provocó que muchos eruditos bizantinos buscaran refugio en Occidente.

A mediados del siglo XV, los vidrieros venecianos desarrollaron el vidrio incoloro excepcionalmente claro, cristallo , hecho de guijarros de cuarzo de alta pureza (en lugar de arena) y utilizando óxido de manganeso como "decolorante" para neutralizar el tinte verdoso causado por las impurezas de hierro. Este era el vidrio "especial" de la época, un producto de lujo utilizado para ventanas, espejos, faroles de barcos y lentes. ^{[ 204 ]} Cuando el primer telescopio fue inventado más tarde durante la Revolución Científica, el primer registro histórico de la invención no apareció en una obra de filosofía natural sino en una patente presentada por un fabricante de gafas .

El encuentro con América , continentes completamente desconocidos para los antiguos , impactó profundamente la vida intelectual europea en el siglo XVI ^{[ 205 ]} y, específicamente, socavó la autoridad de Claudio Ptolomeo , el erudito del siglo II cuyos modelos geográficos y astronómicos habían sido considerados infalibles. ^{[ 206 ]}

El trabajo de Vesalio sobre cadáveres humanos encontró problemas con la visión galénica de la anatomía. ^{[ 207 ]}

El Renacimiento nórdico mostró un cambio decisivo de enfoque, pasando de la filosofía natural aristotélica a la química y las ciencias biológicas (botánica, anatomía y medicina). ^{[ 208 ]}

El heliocentrismo copernicano es el modelo astronómico desarrollado por Nicolás Copérnico y publicado en 1543. Este modelo situaba al Sol cerca del centro del Universo, ^{[ 209 ] [ 210 ]} inmóvil, con la Tierra y los demás planetas orbitando a su alrededor en movimientos circulares, ^{[ 211 ]} modificados por epiciclos y a velocidades uniformes. El modelo copernicano desafió el modelo geocéntrico dominante de Ptolomeo , que había situado a la Tierra en el centro del Universo. Los astrónomos del siglo XVI creían que la eliminación del ecuante por parte de Copérnico era su principal logro ^{[ 212 ]} pero su modelo nunca desplazó al de Ptolomeo, que solo cayó en desuso 70 años después, tras las observaciones telescópicas de Galileo de 1610. ^{[ 213 ]}

Las observaciones astronómicas de Tycho Brahe , de una precisión sin precedentes a finales del siglo XVI, y las observaciones telescópicas de Galileo Galilei a principios del siglo XVII se combinaron para convertir la astronomía en la primera ciencia moderna. Las observaciones de Galileo pusieron fin a un milenio de ortodoxia astronómica premoderna ^{[ 219 ],} mientras que Johannes Kepler utilizó los datos de Brahe para descubrir que los planetas tienen órbitas elípticas , no circulares ^{[ 220 ]} , y desarrollar las leyes del movimiento planetario ^{[ 221 ]} . Gracias a Kepler, los fenómenos astronómicos pasaron a considerarse regidos por leyes físicas ^{[ 222 ] .}

En 1687, Isaac Newton publicó los Principia Mathematica , donde detallaba dos teorías físicas completas y exitosas: las leyes del movimiento de Newton , que dieron lugar a la mecánica clásica; y la ley de gravitación universal de Newton , que describe la fuerza fundamental de la gravedad.

Un momento decisivo se produjo cuando Robert Boyle distinguió la «química» de la alquimia en su obra El químico escéptico , en 1661; si bien la tradición alquímica continuó durante algún tiempo después de su obra. Otros pasos importantes incluyeron las prácticas experimentales gravimétricas de químicos médicos como William Cullen , Joseph Black , Torbern Bergman y Pierre Macquer, y a través del trabajo de Antoine Lavoisier (« padre de la química moderna ») sobre el oxígeno y la ley de conservación de la masa , que refutó la teoría del flogisto . La química moderna surgió entre los siglos XVI y XVIII a través de las prácticas y teorías materiales promovidas por la alquimia, la medicina, la manufactura y la minería. ^{[ 223 ] [ 224 ] [ 225 ]}

William Harvey publicó De Motu Cordis en 1628, donde reveló sus conclusiones basadas en sus extensos estudios de los sistemas circulatorios de los vertebrados . ^{[ 226 ]} Identificó el papel central del corazón , las arterias y las venas en la producción del movimiento de la sangre en un circuito, y no encontró ninguna confirmación de las nociones preexistentes de Galeno sobre las funciones de calentamiento y enfriamiento. ^{[ 227 ]} La historia de la biología y la medicina de la época moderna temprana se suele contar a través de la búsqueda de la sede del alma. ^{[ 228 ]} Galeno, en sus descripciones de su obra fundamental en medicina, presenta las distinciones entre arterias, venas y nervios utilizando el vocabulario del alma. ^{[ 229 ]}

Una innovación crucial fue la creación de sociedades científicas permanentes y sus revistas académicas, lo que aceleró drásticamente la difusión de nuevas ideas. Un ejemplo típico fue la fundación de la Royal Society en Londres en 1660 y su revista en 1665, la Philosophical Transaction of the Royal Society , la primera revista científica en inglés. ^{[ 230 ]} En 1665 también se publicó la primera revista en francés, el Journal des sçavans . La ciencia, que se basaba en las obras ^{[ 231 ]} de Newton , Descartes , Pascal y Leibniz , se encaminaba hacia las matemáticas , la física y la tecnología modernas en la época de la generación de Benjamin Franklin (1706-1790), Leonhard Euler (1707-1783), Mikhail Lomonosov (1711-1765) y Jean le Rond d'Alembert (1717-1783). La Encyclopédie de Denis Diderot , publicada entre 1751 y 1772, acercó esta nueva comprensión a un público más amplio. El impacto de este proceso no se limitó a la ciencia y la tecnología, sino que afectó a la filosofía ( Immanuel Kant , David Hume ), la religión (el impacto cada vez más significativo de la ciencia en la religión ) y la sociedad y la política en general ( Adam Smith , Voltaire ).

La geología no experimentó una reestructuración sistemática durante la Revolución Científica , sino que existió como un conjunto de ideas aisladas y desconectadas sobre rocas, minerales y formas del relieve mucho antes de convertirse en una ciencia coherente. Robert Hooke formuló una teoría sobre los terremotos, y Nicholas Steno desarrolló la teoría de la superposición y argumentó que los fósiles eran restos de seres que alguna vez vivieron. A partir de la Teoría Sagrada de la Tierra de Thomas Burnet en 1681, los filósofos naturales comenzaron a explorar la idea de que la Tierra había cambiado con el tiempo. Burnet y sus contemporáneos interpretaron el pasado de la Tierra en términos de eventos descritos en la Biblia, pero su obra sentó las bases intelectuales para las interpretaciones seculares de la historia de la Tierra.

A finales del siglo XVIII, investigadores como Hugh Williamson ^{[ 232 ]} y John Walsh experimentaron con los efectos de la electricidad en el cuerpo humano. Estudios posteriores de Luigi Galvani y Alessandro Volta establecieron la naturaleza eléctrica de lo que Volta denominó galvanismo . ^{[ 233 ] [ 234 ]}

Así, en el Romanticismo, la electricidad se convirtió en un símbolo multifacético que representaba tanto el fervor revolucionario como la fuerza creativa de la naturaleza, además de ser una metáfora del poder omnipresente de la mente y su conexión espiritual. Su presencia, tanto literal como figurada, en experimentos científicos y literatura, como el estudio de Galvani sobre los efectos eléctricos en los cuerpos, alimentó la imaginación romántica, sirviendo como un concepto vital que unía lo animado y lo inanimado, lo racional y lo espiritual. ^{[ 235 ]}

La geología moderna, al igual que la química moderna, evolucionó gradualmente durante los siglos XVIII y principios del XIX. Benoît de Maillet y el conde de Buffon consideraban que la Tierra era mucho más antigua que los 6000 años que imaginaban los eruditos bíblicos. Jean-Étienne Guettard y Nicolas Desmarest recorrieron el centro de Francia y registraron sus observaciones en algunos de los primeros mapas geológicos. Con la ayuda de la experimentación química, naturalistas como el escocés John Walker , ^{[ 236 ]} el sueco Torbern Bergman y el alemán Abraham Werner crearon sistemas de clasificación exhaustivos para rocas y minerales, un logro colectivo que transformó la geología en un campo de vanguardia a finales del siglo XVIII. Estos primeros geólogos también propusieron interpretaciones generalizadas de la historia de la Tierra que llevaron a James Hutton , Georges Cuvier y Alexandre Brongniart , siguiendo los pasos de Steno , a argumentar que las capas de roca podían datarse por los fósiles que contenían: un principio aplicado por primera vez a la geología de la cuenca de París. El uso de fósiles guía se convirtió en una herramienta poderosa para la elaboración de mapas geológicos, ya que permitía a los geólogos correlacionar las rocas de una localidad con aquellas de edad similar en otras localidades distantes.

La base de la economía clásica la constituye la obra de Adam Smith , *Una investigación sobre la naturaleza y las causas de la riqueza de las naciones* , publicada en 1776. Smith criticó el mercantilismo y abogó por un sistema de libre comercio con división del trabajo . Postuló una « mano invisible » que regulaba los sistemas económicos compuestos por agentes guiados únicamente por el interés propio. Esta «mano invisible», mencionada en una página perdida en medio de un capítulo de *La riqueza de las naciones * (1776), se erige como el mensaje central de Smith.

La antropología puede entenderse mejor como una consecuencia de la Ilustración. Fue durante este periodo cuando los europeos intentaron estudiar sistemáticamente el comportamiento humano. Las tradiciones de la jurisprudencia, la historia, la filología y la sociología se desarrollaron en esta época e influyeron en el desarrollo de las ciencias sociales, de las cuales la antropología formaba parte.

En física, Giovanni Aldini , Alessandro Volta , Michael Faraday , Georg Ohm y otros estudiaron el comportamiento de la electricidad y el magnetismo . Los experimentos, teorías y descubrimientos de Michael Faraday , André-Marie Ampère , James Clerk Maxwell y sus contemporáneos condujeron a la unificación de ambos fenómenos en una sola teoría del electromagnetismo , descrita por las ecuaciones de Maxwell . La termodinámica permitió comprender el calor y definir el concepto de energía.

En astronomía, se descubrió el planeta Neptuno. Los avances en astronomía y en sistemas ópticos durante el siglo XIX dieron como resultado la primera observación de un asteroide ( 1 Ceres ) en 1801 y el descubrimiento de Neptuno en 1846.

En matemáticas, la noción de números complejos finalmente maduró y condujo a una teoría analítica posterior; también se comenzó a utilizar el concepto de números hipercomplejos . Karl Weierstrass y otros llevaron a cabo la aritmetización del análisis para funciones de variables reales y complejas . Asimismo, se produjeron nuevos avances en geometría, más allá de las teorías clásicas de Euclides, tras un periodo de casi dos mil años. La lógica matemática también experimentó avances revolucionarios tras un periodo de estancamiento igualmente prolongado. Pero el paso más importante en la ciencia en esta época fueron las ideas formuladas por los creadores de la ciencia eléctrica. Su trabajo transformó la física e hizo posible el surgimiento de nuevas tecnologías como la energía eléctrica, la telegrafía eléctrica, el teléfono y la radio.

En química, Dmitri Mendeléyev , siguiendo la teoría atómica de John Dalton , creó la primera tabla periódica de los elementos . Otros hitos importantes incluyen los descubrimientos que revelaron la naturaleza de la estructura atómica y la materia, simultáneamente con la química, y de nuevos tipos de radiación. La teoría de que toda la materia está compuesta de átomos, que son los constituyentes más pequeños de la materia que no pueden descomponerse sin perder sus propiedades químicas y físicas básicas, fue propuesta por John Dalton en 1803, aunque la cuestión tardó cien años en ser demostrada. Dalton también formuló la ley de las relaciones de masa. En 1869, Dmitri Mendeléyev compuso su tabla periódica de los elementos basándose en los descubrimientos de Dalton. La síntesis de la urea por Friedrich Wöhler abrió un nuevo campo de investigación, la química orgánica , y a finales del siglo XIX, los científicos lograron sintetizar cientos de compuestos orgánicos. La última parte del siglo XIX presenció la explotación de los recursos petroquímicos de la Tierra, tras el agotamiento de las reservas de petróleo procedentes de la caza de ballenas . En el siglo XX, la producción sistemática de materiales refinados proporcionó un suministro constante de productos que no solo aportaban energía, sino también materiales sintéticos para la confección de ropa, medicamentos y artículos desechables de uso diario. La aplicación de las técnicas de la química orgánica a los organismos vivos dio lugar a la química fisiológica , precursora de la bioquímica . ^{[ 238 ]}

Durante la primera mitad del siglo XIX, geólogos como Charles Lyell , Adam Sedgwick y Roderick Murchison aplicaron la nueva técnica a rocas de toda Europa y el este de Norteamérica, sentando las bases para proyectos cartográficos más detallados, financiados por el gobierno, en décadas posteriores. A mediados del siglo XIX, el enfoque de la geología pasó de la descripción y la clasificación a los intentos de comprender cómo había cambiado la superficie de la Tierra. Las primeras teorías integrales sobre la formación de montañas se propusieron durante este período, al igual que las primeras teorías modernas sobre terremotos y volcanes. Louis Agassiz y otros establecieron la realidad de las edades de hielo que cubrieron continentes , y los "fluvialistas" como Andrew Crombie Ramsay argumentaron que los valles fluviales se formaron, a lo largo de millones de años, por los ríos que fluyen a través de ellos. Tras el descubrimiento de la radiactividad , se desarrollaron métodos de datación radiométrica , a partir del siglo XX. La teoría de la "deriva continental" de Alfred Wegener fue ampliamente rechazada cuando la propuso en la década de 1910, ^{[ 239 ]} pero los nuevos datos recopilados en las décadas de 1950 y 1960 condujeron a la teoría de la tectónica de placas , que proporcionó un mecanismo plausible para explicarla. La tectónica de placas también ofreció una explicación unificada para una amplia gama de fenómenos geológicos aparentemente no relacionados. Desde la década de 1960, ha servido como principio unificador en geología. ^{[ 240 ]}

Quizás la teoría más prominente, controvertida y de mayor alcance en toda la ciencia ha sido la teoría de la evolución por selección natural , formulada independientemente por Charles Darwin y Alfred Wallace . Fue descrita en detalle en el libro de Darwin, El origen de las especies , publicado en 1859. En él, Darwin propuso que las características de todos los seres vivos, incluidos los humanos, fueron moldeadas por procesos naturales a lo largo de extensos periodos de tiempo. La teoría de la evolución en su forma actual afecta a casi todas las áreas de la biología. ^{[ 241 ]} Las implicaciones de la evolución en campos ajenos a la ciencia pura han generado tanto oposición como apoyo de diferentes sectores de la sociedad, e influyó profundamente en la comprensión popular del "lugar del hombre en el universo". Por otra parte, Gregor Mendel formuló los principios de la herencia en 1866, que se convirtieron en la base de la genética moderna .

Otro hito importante en medicina y biología fueron los esfuerzos exitosos para demostrar la teoría microbiana de las enfermedades . Posteriormente, Louis Pasteur creó la primera vacuna contra la rabia y también realizó numerosos descubrimientos en el campo de la química, incluyendo la asimetría de los cristales . En 1847, el médico húngaro Ignác Fülöp Semmelweis redujo drásticamente la incidencia de la fiebre puerperal simplemente exigiendo a los médicos que se lavaran las manos antes de atender a las mujeres durante el parto. Este descubrimiento precedió a la teoría microbiana de las enfermedades . Sin embargo, los hallazgos de Semmelweis no fueron apreciados por sus contemporáneos y el lavado de manos solo se generalizó con los descubrimientos del cirujano británico Joseph Lister , quien en 1865 demostró los principios de la antisepsia . El trabajo de Lister se basó en los importantes hallazgos del biólogo francés Louis Pasteur . Pasteur logró vincular los microorganismos con las enfermedades, revolucionando la medicina. También ideó uno de los métodos más importantes en medicina preventiva , cuando en 1880 produjo una vacuna contra la rabia . Pasteur inventó el proceso de pasteurización para ayudar a prevenir la propagación de enfermedades a través de la leche y otros alimentos. ^{[ 242 ]}

Karl Marx desarrolló una teoría económica alternativa, denominada economía marxista . Esta se basa en la teoría del valor-trabajo y presupone que el valor de un bien se fundamenta en la cantidad de trabajo necesaria para producirlo. Según este axioma, el capitalismo se basaba en que los empleadores no pagaban el valor total del trabajo de los empleados para generar ganancias. La Escuela Austriaca respondió a la economía marxista considerando el espíritu empresarial como la fuerza motriz del desarrollo económico. Esto reemplazó la teoría del valor-trabajo por un sistema de oferta y demanda .

La psicología como disciplina científica independiente de la filosofía surgió en 1879, cuando Wilhelm Wundt fundó el primer laboratorio dedicado exclusivamente a la investigación psicológica (en Leipzig ). Otros importantes contribuyentes iniciales a este campo fueron Hermann Ebbinghaus (pionero en el estudio de la memoria), Ivan Pavlov (descubridor del condicionamiento clásico ), William James y Sigmund Freud . La influencia de Freud ha sido enorme, más como icono cultural que como figura clave en la psicología científica.

La sociología moderna surgió a principios del siglo XIX como respuesta académica a la modernización del mundo. Para muchos de los primeros sociólogos (por ejemplo, Émile Durkheim ), el objetivo de la sociología radicaba en el estructuralismo , la comprensión de la cohesión de los grupos sociales y el desarrollo de un "antídoto" contra la desintegración social. Max Weber se preocupó por la modernización de la sociedad a través del concepto de racionalización , que, según él, atraparía a los individuos en una "jaula de hierro" del pensamiento racional. Algunos sociólogos, como Georg Simmel y W. E. B. Du Bois , emplearon análisis cualitativos y microsociológicos . Este enfoque a nivel micro desempeñó un papel importante en la sociología estadounidense, y las teorías de George Herbert Mead y su alumno Herbert Blumer dieron lugar a la creación del interaccionismo simbólico . En particular, Auguste Comte ilustró con su obra la transición de una etapa teológica a una metafísica y, posteriormente, a una etapa positiva. Comte se ocupó de la clasificación de las ciencias, así como de un tránsito de la humanidad hacia una situación de progreso atribuible a una reevaluación de la naturaleza según la afirmación de la «socialidad» como base de la sociedad interpretada científicamente. ^{[ 243 ]}

El Romanticismo de principios del siglo XIX transformó la ciencia al abrir nuevas vías de investigación inesperadas en los enfoques clásicos de la Ilustración. El declive del Romanticismo se produjo porque un nuevo movimiento, el Positivismo , comenzó a afianzarse en los ideales de los intelectuales después de 1840 y se extendió hasta aproximadamente 1880. Al mismo tiempo, la reacción romántica a la Ilustración produjo pensadores como Johann Gottfried Herder y, posteriormente, Wilhelm Dilthey, cuya obra sentó las bases del concepto de cultura , fundamental para la disciplina. Tradicionalmente, gran parte de la historia de la antropología se basaba en los encuentros coloniales entre Europa Occidental y el resto del mundo, y gran parte de la antropología de los siglos XVIII y XIX se considera hoy en día racismo científico . A finales del siglo XIX, se produjeron debates sobre el "estudio del hombre" entre los defensores de la "antropología" (que se basaban en técnicas antropométricas ) y los de la " etnología " (que estudiaban las culturas y las tradiciones). Estas distinciones pasaron a formar parte de la posterior división entre antropología física y antropología cultural , esta última impulsada por los alumnos de Franz Boas .

El comienzo del siglo XX marcó el inicio de una revolución en la física. Se demostró que las teorías de Newton, sostenidas durante mucho tiempo, no eran correctas en todas las circunstancias. A partir de 1900, Max Planck , Albert Einstein , Niels Bohr y otros desarrollaron teorías cuánticas para explicar diversos resultados experimentales anómalos, mediante la introducción de niveles de energía discretos. La mecánica cuántica no solo demostró que las leyes del movimiento no se cumplían a pequeña escala, sino que la teoría de la relatividad general , propuesta por Einstein en 1915, demostró que el fondo fijo del espacio-tiempo , del que dependían tanto la mecánica newtoniana como la relatividad especial , no podía existir. En 1925, Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger formularon la mecánica cuántica , que explicaba las teorías cuánticas anteriores. Actualmente, la relatividad general y la mecánica cuántica son inconsistentes entre sí, y se están realizando esfuerzos para unificarlas. ^{[ 245 ]}

La observación de Edwin Hubble en 1929 de que la velocidad a la que se alejan las galaxias se correlaciona positivamente con su distancia, llevó a la comprensión de que el universo se está expandiendo y a la formulación de la teoría del Big Bang por Georges Lemaître . George Gamow , Ralph Alpher y Robert Herman habían calculado que debería haber evidencia de un Big Bang en la temperatura de fondo del universo. ^{[ 246 ]} En 1964, Arno Penzias y Robert Wilson ^{[ 247 ]} descubrieron un  silbido de fondo de 3 Kelvin en su radiotelescopio de Bell Labs (la antena de bocina de Holmdel ), que fue evidencia de esta hipótesis y formó la base de una serie de resultados que ayudaron a determinar la edad del universo .

En 1938, Otto Hahn y Fritz Strassmann descubrieron la fisión nuclear mediante métodos radioquímicos, y en 1939, Lise Meitner y Otto Robert Frisch escribieron la primera interpretación teórica del proceso de fisión, que posteriormente fue mejorada por Niels Bohr y John A. Wheeler . Se produjeron nuevos avances durante la Segunda Guerra Mundial, que llevaron a la aplicación práctica del radar y al desarrollo y uso de la bomba atómica . Por esta época, Chien-Shiung Wu fue reclutada por el Proyecto Manhattan para ayudar a desarrollar un proceso para separar el uranio metálico en isótopos U-235 y U-238 mediante difusión gaseosa . ^{[ 248 ]} Era una experta experimentalista en desintegración beta y física de interacción débil. ^{[ 249 ] [ 250 ]} Wu diseñó un experimento (véase experimento de Wu ) que permitió a los físicos teóricos Tsung-Dao Lee y Chen-Ning Yang refutar experimentalmente la ley de paridad, lo que les valió un Premio Nobel en 1957. ^{[ 249 ]}

Si bien el proceso comenzó con la invención del ciclotrón por Ernest O. Lawrence en la década de 1930, la física en el período de posguerra entró en una fase que los historiadores han denominado " Gran Ciencia ", la cual requería máquinas, presupuestos y laboratorios de gran envergadura para poner a prueba sus teorías y explorar nuevas fronteras. Los gobiernos estatales se convirtieron en los principales mecenas de la física, reconociendo que el apoyo a la investigación básica podía a menudo dar lugar a tecnologías útiles tanto para aplicaciones militares como industriales.

A principios del siglo XX, el estudio de la herencia se convirtió en una investigación importante tras el redescubrimiento en 1900 de las leyes de la herencia desarrolladas por Mendel . ^{[ 251 ]} El siglo XX también vio la integración de la física y la química, con propiedades químicas explicadas como resultado de la estructura electrónica del átomo. El libro de Linus Pauling sobre La naturaleza del enlace químico utilizó los principios de la mecánica cuántica para deducir ángulos de enlace en moléculas cada vez más complejas. El trabajo de Pauling culminó en el modelado físico del ADN , el secreto de la vida (en palabras de Francis Crick , 1953). Ese mismo año, el experimento de Miller-Urey demostró en una simulación de procesos primordiales que los constituyentes básicos de las proteínas, los aminoácidos simples , podían construirse a partir de moléculas más simples, lo que impulsó décadas de investigación sobre los orígenes químicos de la vida . Para 1953, James D. Watson y Francis Crick aclararon la estructura básica del ADN, el material genético para expresar la vida en todas sus formas, ^{[ 252 ]} basándose en el trabajo de Maurice Wilkins y Rosalind Franklin , sugirieron que la estructura del ADN era una doble hélice. En su famoso artículo " Estructura molecular de los ácidos nucleicos " ^{[ 252 ]} A finales del siglo XX, las posibilidades de la ingeniería genética se volvieron prácticas por primera vez, y un esfuerzo internacional masivo comenzó en 1990 para mapear un genoma humano completo (el Proyecto Genoma Humano ). La disciplina de la ecología generalmente rastrea su origen a la síntesis de la evolución darwiniana y la biogeografía humboldtiana , a finales del siglo XIX y principios del XX. ^{[ 253 ]} Sin embargo, igualmente importantes en el surgimiento de la ecología fueron la microbiología y la ciencia del suelo , particularmente el concepto del ciclo de la vida , prominente en el trabajo de Louis Pasteur y Ferdinand Cohn . ^{[ 254 ]} La palabra ecología fue acuñada por Ernst Haeckel., cuya visión particularmente holística de la naturaleza en general (y la teoría de Darwin en particular) fue importante en la difusión del pensamiento ecológico. ^{[ 255 ]} El campo de la ecología de los ecosistemas surgió en la Era Atómica con el uso de radioisótopos para visualizar las redes tróficas y, para la década de 1970, la ecología de los ecosistemas influyó profundamente en la gestión ambiental global. ^{[ 256 ]}

En 1925, Cecilia Payne-Gaposchkin determinó que las estrellas estaban compuestas principalmente de hidrógeno y helio. ^{[ 257 ]} El astrónomo Henry Norris Russell la disuadió de publicar este hallazgo en su tesis doctoral debido a la creencia generalizada de que las estrellas tenían la misma composición que la Tierra. ^{[ 258 ]} Sin embargo, cuatro años después, en 1929, Henry Norris Russell llegó a la misma conclusión mediante un razonamiento diferente y el descubrimiento finalmente fue aceptado. ^{[ 258 ]}

En 1987, la supernova SN 1987A fue observada por astrónomos terrestres tanto visualmente como, en un triunfo para la astronomía de neutrinos , mediante los detectores de neutrinos solares de Kamiokande . Sin embargo, el flujo de neutrinos solares fue una fracción de su valor teórico esperado . Esta discrepancia obligó a modificar algunos valores del Modelo Estándar de la física de partículas .

La comprensión de las neuronas y el sistema nervioso se volvió cada vez más precisa y molecular durante el siglo XX. Por ejemplo, en 1952, Alan Lloyd Hodgkin y Andrew Huxley presentaron un modelo matemático para la transmisión de señales eléctricas en las neuronas del axón gigante de un calamar, que denominaron " potenciales de acción ", y cómo se inician y propagan, conocido como el modelo de Hodgkin-Huxley . En 1961-1962, Richard FitzHugh y J. Nagumo simplificaron el modelo de Hodgkin-Huxley, en lo que se conoce como el modelo de FitzHugh-Nagumo . En 1962, Bernard Katz modeló la neurotransmisión a través del espacio entre neuronas conocido como sinapsis . A partir de 1966, Eric Kandel y sus colaboradores examinaron los cambios bioquímicos en las neuronas asociados con el aprendizaje y el almacenamiento de la memoria en Aplysia . En 1981, Catherine Morris y Harold Lecar combinaron estos modelos en el modelo de Morris-Lecar . Este trabajo, cada vez más cuantitativo, dio lugar a numerosos modelos biológicos de neuronas y modelos de computación neuronal . La neurociencia comenzó a ser reconocida como una disciplina académica independiente. Eric Kandel y sus colaboradores han citado a David Rioch , Francis O. Schmitt y Stephen Kuffler como figuras clave en el establecimiento de este campo. ^{[ 259 ]}

La adopción por parte de los geólogos de la tectónica de placas contribuyó a la ampliación del campo, que pasó del estudio de las rocas al estudio de la Tierra como planeta. Otros elementos de esta transformación incluyen: estudios geofísicos del interior de la Tierra, la agrupación de la geología con la meteorología y la oceanografía como una de las " ciencias de la Tierra ", y comparaciones entre la Tierra y los demás planetas rocosos del sistema solar.

En términos de aplicaciones, se desarrolló una gran cantidad de nuevas tecnologías en el siglo XX. Tecnologías como la electricidad , la bombilla incandescente , el automóvil y el fonógrafo , desarrollados por primera vez a finales del siglo XIX, se perfeccionaron y se implementaron universalmente. El primer automóvil fue presentado por Karl Benz en 1885. ^{[ 260 ]} El primer vuelo en avión tuvo lugar en 1903, y a finales de siglo los aviones de pasajeros volaban miles de millas en cuestión de horas. El desarrollo de la radio , la televisión y las computadoras provocó cambios masivos en la difusión de la información. Los avances en biología también llevaron a grandes aumentos en la producción de alimentos, así como a la eliminación de enfermedades como la polio por el Dr. Jonas Salk . El mapeo genético y la secuenciación genética, inventados por los Dres. Mark Skolnik y Walter Gilbert, respectivamente, son las dos tecnologías que hicieron posible el Proyecto Genoma Humano . La ciencia de la computación, construida sobre una base de lingüística teórica , matemáticas discretas e ingeniería eléctrica , estudia la naturaleza y los límites de la computación. Entre los subcampos se incluyen la computabilidad , la complejidad computacional , el diseño de bases de datos , las redes informáticas , la inteligencia artificial y el diseño de hardware informático . Un área en la que los avances en computación han contribuido al desarrollo científico más general es al facilitar el archivo a gran escala de datos científicos . La informática contemporánea se distingue típicamente por enfatizar la «teoría» matemática en contraste con el énfasis práctico de la ingeniería de software . ^{[ 261 ]}

El artículo de Einstein «Sobre la teoría cuántica de la radiación» describió los principios de la emisión estimulada de fotones. Esto condujo a la invención del láser (amplificación de la luz mediante la emisión estimulada de radiación) y del amplificador óptico , que dieron paso a la era de la información . ^{[ 262 ]} Es la amplificación óptica la que permite a las redes de fibra óptica transmitir la enorme capacidad de Internet .

Basado en la transmisión inalámbrica de radiación electromagnética y las redes globales de operación celular, el teléfono móvil se convirtió en un medio principal para acceder a Internet. ^{[ 263 ]}

En la ciencia política del siglo XX, el estudio de la ideología, el conductismo y las relaciones internacionales dio lugar a multitud de subdisciplinas, entre las que se incluyen la teoría de la elección racional , la teoría del voto , la teoría de juegos (también utilizada en economía), la psefología , la geografía política / geopolítica , la antropología política / psicología política / sociología política , la economía política, el análisis de políticas públicas , la administración pública, el análisis político comparado y los estudios de paz /análisis de conflictos. En economía, John Maynard Keynes impulsó una división entre microeconomía y macroeconomía en la década de 1920. Según la economía keynesiana, las tendencias macroeconómicas pueden anular las decisiones económicas individuales. Los gobiernos deberían promover la demanda agregada de bienes como medio para fomentar la expansión económica. Tras la Segunda Guerra Mundial, Milton Friedman creó el concepto de monetarismo . El monetarismo se centra en el uso de la oferta y la demanda de dinero como método para controlar la actividad económica. En la década de 1970, el monetarismo se adaptó a la economía de la oferta, que aboga por la reducción de impuestos como medio para aumentar la cantidad de dinero disponible para la expansión económica. Otras escuelas modernas de pensamiento económico son la economía neoclásica y la economía neokeynesiana . La economía neoclásica se desarrolló en la década de 1970, haciendo hincapié en una microeconomía sólida como base para el crecimiento macroeconómico. La economía neokeynesiana surgió en parte como respuesta a la economía neoclásica. Demuestra cómo la competencia imperfecta y las rigideces del mercado implican que la política monetaria tiene efectos reales y permite el análisis de diferentes políticas. ^{[ 264 ]}

La psicología del siglo XX experimentó un rechazo a las teorías de Freud por considerarlas poco científicas y una reacción contra el enfoque atomista de la mente propuesto por Edward Titchener . Esto condujo a la formulación del conductismo por John B. Watson , popularizado por B. F. Skinner . El conductismo proponía limitar epistemológicamente el estudio psicológico al comportamiento observable, dado que este podía medirse con fiabilidad. El conocimiento científico de la "mente" se consideraba demasiado metafísico y, por lo tanto, imposible de alcanzar. Las últimas décadas del siglo XX vieron el auge de la ciencia cognitiva , que vuelve a considerar la mente como objeto de investigación, utilizando herramientas de la psicología, la lingüística , la informática , la filosofía y la neurobiología . Nuevos métodos para visualizar la actividad cerebral, como las tomografías por emisión de positrones (PET) y las tomografías computarizadas (TC) , también comenzaron a ejercer su influencia, lo que llevó a algunos investigadores a estudiar la mente a través del estudio del cerebro, en lugar de la cognición. Estas nuevas formas de investigación parten de la premisa de que es posible una comprensión profunda de la mente humana, y que dicha comprensión puede aplicarse a otros campos de investigación, como la inteligencia artificial . La teoría evolutiva se aplicó al comportamiento y se introdujo en la antropología y la psicología a través de las obras del antropólogo cultural Napoleon Chagnon . La antropología física se convertiría en antropología biológica , incorporando elementos de la biología evolutiva. ^{[ 265 ]}

La sociología estadounidense de las décadas de 1940 y 1950 estuvo dominada en gran medida por Talcott Parsons , quien argumentó que los aspectos de la sociedad que promovían la integración estructural eran, por lo tanto, "funcionales". Este enfoque del funcionalismo estructural fue cuestionado en la década de 1960, cuando los sociólogos comenzaron a verlo como una mera justificación de las desigualdades presentes en el statu quo. En reacción, se desarrolló la teoría del conflicto , que se basó en parte en las filosofías de Karl Marx. Los teóricos del conflicto veían la sociedad como un escenario en el que diferentes grupos compiten por el control de los recursos. El interaccionismo simbólico también llegó a ser considerado central en el pensamiento sociológico. Erving Goffman veía las interacciones sociales como una representación teatral, con individuos preparándose "entre bastidores" e intentando controlar a su público mediante la gestión de la impresión . ^{[ 266 ]} Si bien estas teorías son actualmente prominentes en el pensamiento sociológico, existen otros enfoques, incluyendo la teoría feminista , el postestructuralismo , la teoría de la elección racional y el posmodernismo .

A mediados del siglo XX, gran parte de las metodologías de los estudios antropológicos y etnográficos anteriores fueron reevaluadas teniendo en cuenta la ética de la investigación, mientras que, al mismo tiempo, el alcance de la investigación se amplió mucho más allá del estudio tradicional de las "culturas primitivas".