Primeiras civilizações. Alguns monumentos megalíticos, como o cromlech de Stonehenge, na Inglaterra, são testemunho de que os europeus pré-históricos possuíam noções de astronomia e geometria muito superiores às que lhes foram atribuídas durante séculos.

Os primeiros centros importantes de irradiação científica localizaram-se na China, na Índia e no Oriente Médio. A sabedoria e a técnica chinesas superaram as ocidentais durante quase toda a antiguidade. Os sábios chineses mediram fenômenos celestes em tempos muito remotos e progrediram extraordinariamente na alquimia, na medicina e na geografia, apoiados por seus governantes. Os indianos, mais interessados em questões metafísicas, desenvolveram muito a matemática e deram ao mundo moderno o sistema de numeração, transmitido e aperfeiçoado pelos árabes. No Egito prestava-se mais atenção à resolução de problemas técnicos, enquanto na Mesopotâmia os caldeus e babilônios dedicaram-se sobretudo à astronomia e à matemática, além de aperfeiçoarem as técnicas de irrigação e construção de canais.

O surgimento de uma cultura como a grega, isenta de misticismo exacerbado e onde os deuses eram mais sobre-humanos que divinos, deu lugar aos primeiros modelos racionalistas. Sua filosofia foi a mais importante da antiguidade e serviu de modelo à ciência teórica, baseada na educação e não na experiência, conhecida como filosofia natural. A tradição helênica consagrou Tales, que viveu em Mileto, cidade grega da Anatólia ocidental, no século VI a.C., como o primeiro representante dessa corrente de pensamento. Tales procurou a ordem universal (kosmos em grego significa ordem) mediante a determinação dos elementos fundamentais que compõem o mundo e considerou o destino como motor dos corpos, que se encaminham naturalmente para seu próprio fim. Não deixou escritos, mas discípulos transmitiram e complementaram suas teorias. Chegou-se assim à suposição de que todos os corpos conhecidos se formavam dos quatro elementos: terra, fogo, água e ar.

Fundamental para a ciência grega foi o pensamento de Pitágoras, um dos primeiros a medir fenômenos físicos. Estabeleceu ele as leis acústicas pelas quais se relacionam as notas musicais e aplicou a mesma teoria à disposição dos planetas, do Sol, da Lua e das estrelas no firmamento: esses corpos celestes girariam em volta da Terra em sete esferas concêntricas.

A síntese do pensamento grego veio com Aristóteles, cuja preocupação foi manter a concepção espiritualista de seu mestre, Platão, integrando-a, porém, numa explicação científica do mundo físico. Aristóteles adotou o modelo de esferas concêntricas de Pitágoras. Seus acertos na classificação dos seres vivos foram excepcionais, embora, por falta de conhecimentos matemáticos suficientes, tenha enunciado teorias físicas que, devido ao enorme prestígio que conquistaram na Idade Média, constituíram mais entrave do que benefício na história da ciência. Destaca-se também a figura de Arquimedes, que, discípulo do matemático Euclides, descobriu importantes leis da hidrostática, as roldanas e a alavanca.

As teorias gregas, que atribuíam ao mundo físico os ideais de beleza e perfeição plasmados em suas esculturas, viram-se seriamente abaladas depois da conquista da Mesopotâmia por Alexandre o Grande, pois os cálculos e medidas astronômicas dos caldeus puseram a descoberto falhas e incoerências nos modelos cósmicos aristotélicos. Mais tarde, Ptolomeu conseguiu reduzir as discrepâncias adotando o sistema geocêntrico, que situava a Terra no centro do universo.

A medicina grega atribuía causas naturais a todas as doenças. Hipócrates, estudioso da anatomia e do corpo humano, é considerado o pioneiro da medicina, embora esta tenha chegado ao apogeu na época helenística alexandrina. Destacaram-se então os estudos de Galeno de Pérgamo, que descobriu as veias, as artérias e os nervos, aos quais caberia propagar a energia vital pelo corpo.

O esplendor da ciência de Arquimedes e Euclides coincidiu com o estabelecimento do poder romano no Mediterrâneo. Os romanos limitaram-se a preservar os estudos dos gregos e preferiram resolver problemas de engenharia e arquitetura. Com a decadência e queda do Império Romano, os textos da antiguidade clássica praticamente desapareceram na Europa. A expansão do cristianismo, que se produziu nos últimos séculos do Império Romano, deu novo alento às interpretações espirituais e teológicas do mundo. Somente os mosteiros serviram de refúgio para a ciência antiga, pois neles os monges fizeram cópias manuscritas e comentários dos livros salvos dos saques promovidos pelas tribos germânicas que invadiram o continente.

A civilização árabe assimilou o acervo cultural do Ocidente e transmitiu o saber antigo à cristandade pela ocupação da península ibérica. Traduziram a obra de Aristóteles e de outros filósofos, fizeram progressos na medicina, na astronomia e na alquimia e inventaram a álgebra. Nesse contexto, sobressaem as figuras de Averroés, tradutor e comentarista da obra aristotélica, e de Avicena, cujo Canon foi o texto básico de medicina durante toda a Idade Média.

A cultura cristã medieval submeteu todo o conhecimento ao enfoque teológico. Registraram-se, no entanto, alguns avanços tecnológicos notáveis. As pesquisas no campo da óptica atingiram grande desenvolvimento e a utilização de novas máquinas (como jogos de roldanas) e ferramentas (maças, cinzéis, rolos) permitiram aperfeiçoar os processos de construção e deram base técnica aos estilos arquitetônicos românico e gótico.

A consolidação do estado como instituição, a intensificação do comércio e o aperfeiçoamento da tecnologia militar contribuíram para aumentar o interesse pelas realizações técnicas. O Renascimento, primeiro na Itália e depois no resto da Europa, contribuiu com uma visão mais completa dos clássicos da antiguidade e levou ao humanismo, que concebia o homem como imagem de Deus, capaz e digno de criar. O exemplo máximo de gênio criador do Renascimento foi Leonardo da Vinci, que se destacou como artista, inventor, engenheiro e perito em anatomia humana.

Os antigos modelos teóricos já não comportavam o volume gigantesco dos novos conhecimentos e, por isso, a maior parte das perguntas ficava sem resposta. Era preciso estabelecer um modelo básico e uma metodologia que servissem de orientação para os novos estudos. Esses recursos foram fornecidos por Copérnico, Galileu, Newton e outros cientistas, que tiveram de superar dois obstáculos de monta: as idéias e o prestígio de Aristóteles, muito arraigados no espírito medieval, e a hegemonia dos princípios defendidos pela igreja.

O heliocentrismo, modelo que situa o Sol no centro do universo, já fora usado por Aristarco de Samos na Grécia antiga. Não podendo ser confirmado pela experiência, foi superado pelo geocentrismo de Ptolomeu. Copérnico enfrentou o mesmo problema ao formular sua teoria heliocêntrica, embora apoiado pelos estudos e observações de outros astrônomos, como Tycho Brahe, Kepler e Galileu, que foi o primeiro a utilizar o telescópio.

A obra De humani corporis fabrica libri septem (1543; Sete livros sobre a organização do corpo humano), de Andreas Vesalius, aplicou um novo método ao estudo do corpo humano, que contestava Galeno em algumas opiniões, até então tidas como irrefutáveis. A química, ainda centrada na análise da enorme quantidade de substâncias descobertas pelos alquimistas, só encontrou seu caminho científico moderno com Lavoisier, no século XVIII.

No século XVII, Newton publicou sua obra magna: Philosophiae naturalis principia mathematica (1687; Princípios matemáticos da filosofia natural), em que não só anunciava as leis fundamentais do movimento dos corpos e da gravitação universal, como apresentava um método de trabalho que se mostraria aplicável a muitas áreas científicas. Simultaneamente com Leibniz, Newton inventou o cálculo infinitesimal, que daria a seus sucessores um valioso instrumento matemático. Uma das conseqüências mais importantes das idéias e do método newtonianos manifestou-se no século XVIII, quando Coulomb enunciou uma lei análoga à lei de Newton para a mecânica, aplicável à eletricidade.

As ciências biológicas progrediram mais lentamente que as ciências técnicas. No século XVIII, porém, surgiu a primeira classificação rigorosa de animais e vegetais que se conhece desde a época de Aristóteles. Com ela, o sueco Carl von Linné, conhecido como Lineu, lançou as bases da taxionomia moderna na classificação botânica e zoológica.

No século XIX surgiu um novo enfoque das ciências, marcado de certa forma pela descoberta do mundo microscópico e pela formulação de modelos atômicos. A conexão entre as forças elétricas e magnéticas, corroborada por Oërsted e Faraday, deu origem a uma teoria unitária das modalidades físicas de ação recíproca que se mantém até hoje. Houve grandes progressos nos métodos matemáticos e, conseqüentemente, na formulação de complexos modelos teóricos. Joule e Helmholtz estabeleceram o princípio de conservação da energia e Helmholtz descobriu também a natureza eletromagnética da luz.

Com a teoria atômica de Dalton e o sistema periódico de Mendeleiev, a química consolidou seus princípios e seu método, enquanto a biologia teve grande impulso com os estudos de classificação realizados por Cuvier. Ainda no século XIX, o naturalista inglês Darwin provocou uma autêntica revolução, que durante muitos anos foi objeto de controvérsia, com a publicação do livro On the Origin of the Species by Means of Natural Selection (1859; A origem das espécies), onde se acha exposta a célebre teoria da evolução. Em 1838, Schwann e Schleiden lançaram as bases da teoria celular. Pouco depois, Pasteur e Koch estudaram a natureza dos germes microscópicos causadores das enfermidades e criaram as primeiras vacinas. As ciências sociais progrediram e deram nascimento à sociologia e à economia como disciplinas científicas e independentes.

O século XX principiou com a descoberta da radioatividade natural por Pierre e Marie Curie e o anúncio de novas doutrinas revolucionárias. A confirmação do conceito evolucionista das espécies e a extensão dessa idéia ao conjunto do universo, junto com a teoria quântica de Planck e a teoria da relatividade de Einstein, levaram a um conceito não-causal do cosmo, em que só é lícito adquirir conhecimento a partir de dados estatísticos, cálculos de probabilidade e conclusões parciais. Nada disso implica um retrocesso na validade do método científico, pois não se duvida que esse método assegurou enormes progressos tecnológicos, mas sim um reconhecimento, por parte da ciência, de sua incapacidade de dar respostas cabais sobre a natureza e a origem do universo.

Na segunda metade do século XX, os métodos de observação de alta precisão apresentaram notáveis progressos com o descobrimento do microscópio eletrônico, no qual as lentes foram substituídas por campos eletromagnéticos e a luz por um feixe de prótons, e dos microscópios de raios X e de ultra-som, com grande poder de resolução.

A reunião de disciplinas como a automação, destinada ao estudo e controle dos processos em que o homem não intervém diretamente, e a informática, ou conjunto de técnicas dedicadas à sistematização automática da informação, nasceram outras disciplinas como a robótica, que se ocupa do desenho e do planejamento de sistemas de manipulação a distância. Essa área de conhecimento teve aplicação, por exemplo, na astronáutica. Permitiu que o homem chegasse à superfície da Lua ou viajasse pelo espaço cósmico.

No campo da astronomia foram criadas disciplinas como a astronomia das radiações ultra-violeta e infravermelha, dos raios X, gama e outros. Esses progressos se devem aos conhecimentos da física nuclear, que permitiram descobrir uma enorme quantidade de fenômenos e de corpos celestes, como os buracos negros, objetos astrais de densidade elevada e que não emitem radiação, e os quasares, objetos semelhantes às estrelas que emitem radiações de grande intensidade.

A ciência moderna tem-se esforçado para obter novos materiais e fontes de energia alternativas para o carvão e o petróleo. O progresso da técnica permitiu a fabricação de semicondutores e dispositivos eletrônicos que conduziram aos computadores modernos. O domínio dos processos atômicos e nucleares possibilitou a construção de centrais elétricas e instrumentos de precisão. A aplicação de novas tecnologias na medicina e o maior conhecimento do corpo humano e de seus mecanismos proporcionaram uma melhora apreciável nas condições de vida dos habitantes do planeta.