We weten dat bijvoorbeeld biologie en natuurkunde wetenschappen zijn. Maar wat maakt iets wetenschappelijk? Wetenschap lijkt te willen begrijpen, verklaren en voorspellen. Maar dit is niet genoeg, omdat dit bijvoorbeeld niet uitsluit dat religie of astrologie een wetenschap is. Wat de wetenschap echt onderscheidt, heeft mogelijk te maken met de gebruikte methoden (zoals experimenteren en observeren) en het feit dat naar een algemene theorie wordt gezocht. 

Wat is de oorsprong van de moderne wetenschap?

Tussen 1500 en 1750 was er de wetenschappelijke revolutie in Europa. In de perioden daarvoor was het dominante wereldbeeld het aristotelisme, gebaseerd op de ideeën van Aristoteles.    

De Copernicaanse revolutie was de eerste stap in de ontwikkeling van het moderne wetenschappelijke wereldbeeld. Copernicus begon het geocentrische model van het universum aan te vallen (stationaire aarde met de planeten en de zon eromheen), algemeen aangenomen toen, in 1542. Copernicus kwam met het heliocentrische model en zei dat de zon het centrum was, en de planeten en de aarde was in een baan eromheen.      

Indirect leidde het Copernicanisme tot de ontwikkeling van de natuurkunde, door het werk van Kepler en Galileo. Kepler ontdekte dat de planeten niet in cirkelvormige banen bewegen, maar in ellipsen. Dit was zijn eerste wet van planetaire beweging, zijn tweede en derde gingen over de snelheid. Galileo was een van de eerste gebruikers van een telescoop en ontdekte er veel mee, waardoor de aandacht van het aristotelisme naar het copernicanisme werd gevestigd. 

Galileo kwam ook met het idee dat alle vrij vallende dingen in hetzelfde tempo zullen vallen, ongeacht het gewicht (maar alleen in een vacuüm, omdat luchtweerstand een rol speelt). Hij was dus tegen de aristotelische theorie dat zwaardere dingen sneller vallen. Hij kwam met de wet van vrije val en zei dat vrij vallende dingen uniform versnellen. Hij wordt vaak gezien als de eerste moderne natuurkundige, hij was ook de eerste die wiskundige taal begon te gebruiken om de fysieke realiteit te beschrijven, en hij was belangrijk in het benadrukken van experimenteel testen.    

Descartes bedacht een nieuwe mechanische filosofie en zei dat de wereld bestaat uit inerte materiedeeltjes die met elkaar in wisselwerking staan. Hij geloofde dat de wetten die deze beweging beheersen de sleutel waren om de structuur van het universum te begrijpen. Dit werd de dominante wetenschappelijke visie aan het einde van de 17e eeuw en versloeg het aristotelisme.  

De wetenschappelijke revolutie bereikte zijn hoogtepunt in het precieze werk van Isaac Newton. Hij verbeterde het werk van Descartes en bedacht een dynamische, mechanische theorie van grote kracht, die gebaseerd was op zijn drie bewegingswetten en zijn principe van universele zwaartekracht, dus zwaartekracht. Newton vond ook de wiskundige techniek van calculus uit. Het wetenschappelijke vertrouwen groeide door het werk van Newton, waarvan werd aangenomen dat het in feite laat zien hoe de natuur werkt.  

Aan het begin van de 20e eeuw werd dit vertrouwen aangetast door twee nieuwe ontwikkelingen: de relativiteitstheorie en kwantummechanica. De relativiteitstheorie van Einstein toonde aan dat de ideeën van Newton niet werken wanneer ze worden toegepast op zeer massieve objecten of objecten die met zeer hoge snelheid bewegen. En kwantummechanica laat zien dat Newton's ideeën niet werken wanneer ze op zeer kleine schaal worden toegepast op subatomaire deeltjes. Deze twee theorieën zijn in strijd met gezond verstand en met het begrip van mensen, en ze veroorzaakten een soort verwarring en wending in de natuurkunde.

In de biologie is Darwin's evolutietheorie en natuurlijke selectie de grote gebeurtenis. Een andere belangrijke revolutie is de opkomst van moleculaire biologie en genetica, die nog niet compleet is. Het begon met de ontdekking van DNA door Watson en Crick. Uiteindelijk veranderde deze revolutie ons begrip van erfelijkheid en ontwikkeling, maar er zullen waarschijnlijk nog veel opwindende ontwikkelingen op dit gebied komen.

Er zijn veel nieuwe wetenschappelijke disciplines zoals informatica en kunstmatige intelligentie. Ook zijn de cognitieve wetenschap en de neurowetenschappen sterk ontwikkeld. Verder floreerden sociale wetenschappen zoals economie en sociologie in de 20e eeuw, hoewel sommigen zeggen dat ze nog steeds achter de natuurwetenschappen staan. 

Wat is wetenschapsfilosofie? 

De belangrijkste taak in de wetenschapsfilosofie is het analyseren van de onderzoeksmethoden die in de wetenschap worden gebruikt. Filosofen willen aannames in twijfel trekken die wetenschappers soms als vanzelfsprekend beschouwen. Sommige wetenschappers, zoals Newton en Einstein, waren echter ook bezig met filosofie. Moderne wetenschappers lijken niet echt geïnteresseerd, waarschijnlijk vanwege het toegenomen gespecialiseerde karakter van de wetenschap en de toegenomen scheiding tussen wetenschappen en geesteswetenschappen. 

Wat is het verschil tussen wetenschap en pseudowetenschap?

Popper, een 20e-eeuwse wetenschapsfilosoof, dacht dat het fundamentele kenmerk van wetenschap falsifieerbaarheid is: een wetenschappelijke theorie moet voorspellingen doen die kunnen worden getest, en als ze verkeerd blijken te zijn, is de theorie vervalst. Als aan dit criterium niet wordt voldaan, is het pseudowetenschap, aldus Popper. Popper geloofde dat Freuds psychoanalytische theorie pseudowetenschap was, omdat deze theorie alle resultaten zou kunnen hebben en nooit echt vals zou blijken. Hij dacht ook hetzelfde over de geschiedenistheorie van Marx, die beweerde dat het kapitalisme in geïndustrialiseerde samenlevingen plaats zou maken voor het socialisme en vervolgens voor het communisme. Toen dit niet gebeurde, bedachten marxisten er een nieuwe verklaring voor en geloofden ze nog steeds in hun theorie, dus beschouwde Popper het als pseudowetenschap.  

De algemene relativiteitstheorie van Einstein (over sterrenlicht dat door de zon wordt afgebogen) was volgens Popper echte wetenschap, omdat het een zeer duidelijke voorspelling is die kan worden getest, en wanneer het onjuist zou zijn gebleken, zou de theorie zijn vervalst.    

Veel filosofen beschouwen het criterium van Popper als te simplistisch en niet altijd accuraat: sommige gevestigde wetenschappers komen ook met nieuwe verklaringen om hun theorie bij te houden, wat soms tot wetenschappelijke verbetering leidt. 

Heeft de wetenschap een essentieel kenmerk dat het wetenschap maakt? Dit is een moeilijke vraag, omdat wetenschap zo heterogeen is.