กำเนิดวิทยาศาสตร์

เท่าที่มีการบันทึกเริ่มจากอารยธรรมของกรีกที่ยังคงหลงเหลือถึงปรัชญาที่มีเหตุผลอันคิดได้ว่าเป็นบรรพบุรุสของวิทยาศาสตร์ทั้งปวงรวมทั้งวิทยาศาสตร์สมัย โดยปรัชญาศึกษาถึงระบบที่รวมรวมเอาความรู้จากกิจกรรมการให้เหตุผลของมนุษย์เพียงอย่างเดียว ความพยายามที่จะหาเหตุผลเพื่อความเข้าใจโดยไม่ใช้ลางสังหร การบอกกล่าวให้รู้ การดลบันดาลใจ แหล่งสารสนเทศทั้งหลายที่ไม่มีเหตุผล โดยศึกษาจากภายใน ของพฤติกรรมของมนุษย์ ศิลธรรม จริยศาสตร์ การกระตุ้นเร้าและการตอบสนอง และการศึกษาเรื่องภายนอกที่ไม่เกี่ยวข้องกับจิตใจที่ไม่มีตัวตน ที่เกี่ยวกับการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับธรรมชาติ


การศึกษาทางปรัชญาในประการหลังนี้เรียกว่าปรัชญาธรรมชาติ (natural philosophers) และเรียกนักปรัชญาที่ศึกษาเรื่องดังกล่าวว่าปรัชญาธรรมชาติ (natural phylosophy) และเป็นเวลาหลายศตวรรษหลังจากสมัยกรีกยุคแรกๆ การศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติยังคงเรียกว่าปรัชญาธรรมชาติต่อไป ซึ่งคำสมัยใหม่ที่ใช้แทนคำปรัชญาธรรมชาติคือวิทยาศาสตร์ (science)

อย่างไม่ต้องสงสัยที่ว่ายังมีคนที่ฉลาด และเป็นผู้ที่มีเหตุผลก่อนสมัยกรีก แต่ยังไม่เป็นที่รู้จักกัน มีเพียงวัฒนธรรมกรีกเท่านั้นที่ทิ้งไว้ ได้แก่ปรัชญาที่มีเหตุผลจัดได้ว่าเป็นบรรพบุรุสของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

วิทยาศาสตร์เป็นคำในภาษาลาตินแปลว่าเพื่อรู้ (to know) ซึ่งคำนี้ไม่ได้เป็นที่นิยมจนกระทั่งก้าวเข้าสู่ศตวรรษที่ 19 แม้กระทั่งปัจจุบันการจบการศึกษาปริญญาสูงสุดจากมหาวิทยาลัยโดยทั่วไปจะเรียกว่า ดุษฏีบัณฑิตปรัชญา (Doctor of Philosophy)

คำว่าธรรมชาติ (natural)มีที่มาจากภาษาลาติน ดังนั้นเทอม ปรัชญาธรรมชาติ (natural philosophy) จึงมีรากศัพท์ครึ่งหนึ่งจากภาษาลาติน และครึ่งหนึ่งจากภาษากรีก ส่วนคำว่า ธรรมชาติ ในภาษากรีกคือ phsikos ดังนั้นอาจเรียกปรัชญาธรรมชาติให้ละเอียดลงไปว่าเป็นงปรัชญากายภาพ (physical phylosophy) และความหมายอันเป็นจุดกำเนิดจะรวมเอาวิทยาศาสตร์ทั้งหมดไว้ด้วยกัน

อย่างไรก็ตามขณะที่ทุกสาขาของวิทยาศาสตร์ขยายขอบเขตออกไปในเชิงลึก ขณะที่มีการรวบรวมสารสนเทศไว้อย่างมากมาย นักปรัชญาธรรมชาติจำเป็นต้องทำให้เป็นเฉพาะทางมากขึ้น โดยนำบางส่วนหรือส่วนอื่นๆของความพยายามทางวิทยาศาสตร์ ขณะเลือกสาขาเฉพาะในการศึกษาหรือทำงาน การเป็นเฉพาะทางได้รับชื่อแตกต่างกันเป็นการเฉพาะ และมักจะตัดออกจากสาขาใหญ่ที่รวมทั้งหมดคือสาขาฟิสิกส์ในสมัยนั้น

ดังนั้นการศึกษาความสัมพันธ์เชิงนามธรรมของรูปแบบ (form) และตัวเลขจะกลายเป็นวิชาคณิตศาสตร์ (mathematics) การศึกษาเกี่ยวกับตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าจะเป็นวิชาดาราศาสตร์ (astronomy) การศึกษาเชิงกายภาพของโลกจะกลายเป็นวิธีธรณีวิทยา (geology) การศึกษาเกี่ยวกับองค์ประกอบและปฏิกิริยาของสารจะเป็นวิชาเคมี (chemistry) การศึกษา โครงสร้าง ฟังก์ชัน และความสัมพันธ์ภายในสิ่งมีชีวิตกลายเป็นวิชาชีววิทยา (biology) และอื่นๆ ส่วนคำว่าฟิสิกส์นำมาใช้อธิบายการศึกษาส่วนของธรรมชาติที่เหลือนอกเหนือจากที่กล่าวมาแล้ว จะเห็นว่าครอบคลุมหลายสาขา เช่นปรากฏการณ์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ ความร้อน แสง เสียง ไฟฟ้า และแม่เหล็ก ทั้งหมดที่กล่าวมาเป็นรูปหนึ่งของพลังงาน ดังนั้นกล่าวได้ว่าการศึกษาในสาขาฟิสิกส์โดยหลักใหญ่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์กันและกันระหว่างพลังงานและสสาร

การแบ่งแยกย่อยสาขาทางวิทยาศาสตร์เป็นเฉพาะทางมีส่วนที่ประดิษฐ์สร้างสรรขึ้นจากมนุษย์ และการแบ่งเป็นสาขาระดับความรู้ยังไม่มากนัก การแบ่งทำให้ดูว่ามีประโยชน์และง่ายต่อการศึกษา เป็นไปได้ที่ใครจะศึกษา ดาราศาสตร์หรือชีววิทยาอย่างโดดเดี่ยวโดยไม่อ้างอิงถึงวิชาเคมีหรือฟิสิกส์ แต่เมื่อเวลาผ่านไปการสะสมของสารสนเทศและความรู้แต่ละสาขา ทำให้ของเขตความเป็นเฉพาะทางแต่ละสาขามาบรรจบและคาบเกี่ยวกัน ทำให้เทคนิคของสาขาหนึ่งได้กลายเป็นการจุดประกายและมีความหมายยิ่งในอีกสาขาวิชาหนึ่ง จนกล่าวได้ว่าการศึกษาเรื่องหนึ่งเรื่องใดในปัจจุบันเป็นการบูรณาการหลายสาขาเข้าด้วยกั