Aujourd'hui, la "science" désigne généralement une façon de poursuivre le savoir, et non pas seulement le savoir lui-même. Elle concerne principalement les phénomènes du monde matériel. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, les scientifiques ont de plus en plus cherché à formuler la connaissance en termes de lois de la nature, comme les lois du mouvement de Newton. Et au cours du 19e siècle, le mot "science" a été de plus en plus associé à la méthode scientifique elle-même, comme moyen d'étudier le monde naturel, y compris la physique, la chimie, la géologie et la biologie.
C'est également au XIXe siècle que le terme de scientifique a été créé par William Whewell. Il l'a utilisé pour distinguer ceux qui recherchaient des connaissances sur la nature de ceux qui recherchaient d'autres types de connaissances.
La méthode scientifique est le nom donné aux méthodes utilisées par les scientifiques pour trouver des connaissances. Les principales caractéristiques de la méthode scientifique sont les suivantes :
- Les scientifiques identifient une question ou un problème concernant la nature. Certains problèmes sont simples, comme "combien de pattes ont les mouches", et d'autres sont très profonds, comme "pourquoi les objets tombent-ils sur le sol ?
- Ensuite, les scientifiques étudient le problème. Ils y travaillent, en recueillant des faits. Parfois, il suffit de regarder attentivement.
- Certaines questions ne peuvent pas recevoir de réponse directe. Les scientifiques proposent alors des idées et les mettent à l'épreuve. Ils font des expériences et recueillent des données.
- Ils finissent par trouver ce qu'ils pensent être une bonne réponse au problème. Puis ils en parlent aux gens.
- Plus tard, d'autres scientifiques peuvent être d'accord ou non. Ils peuvent suggérer une autre réponse. Ils peuvent faire d'autres expériences. Tout ce qui se passe en science peut être révisé si nous découvrons que la solution précédente n'était pas assez bonne.
Un exemple
Un exemple célèbre de la science en action est l'expédition menée par Arthur Eddington sur l'île de Principe en Afrique en 1919. Il s'y est rendu pour enregistrer la position des étoiles autour du Soleil pendant une éclipse solaire. L'observation des positions des étoiles a montré que les positions apparentes des étoiles proches du Soleil ont été modifiées. En effet, la lumière passant par le Soleil était tirée vers le Soleil par gravitation. Cela a confirmé les prédictions de l'effet de lentille gravitationnelle faites par Albert Einstein dans la théorie générale de la relativité, publiée en 1915. Les observations d'Eddington ont été considérées comme les premières preuves solides en faveur de la théorie d'Einstein. Si les observations avaient été différentes, cela aurait été contraire à la théorie d'Einstein, et peut-être l'aurait-elle réfutée (en montrant qu'elle était fausse).
Impacts pratiques de la recherche scientifique
Les découvertes en sciences fondamentales peuvent changer le monde. Par exemple :
| Recherche | Impact |
| Électricité statique et magnétisme (1600)
Courant électrique (XVIIIe siècle) | Tous les appareils électriques, les dynamos, les centrales électriques, l'électronique moderne, y compris l'éclairage électrique, la télévision, le chauffage électrique, la bande magnétique, le haut-parleur, plus la boussole et le paratonnerre. |
| Diffraction (1665) | L'optique, d'où le câble à fibres optiques (années 1840), la télévision par câble et l'internet |
| La théorie des germes (1700) | Hygiène, conduisant à une diminution de la transmission des maladies infectieuses ; anticorps, conduisant à des techniques de diagnostic des maladies et à des thérapies anticancéreuses ciblées. |
| Vaccination (1798) | Elle a permis d'éliminer la plupart des maladies infectieuses des pays développés et d'éradiquer la variole dans le monde entier. |
| Photovoltaïque (1839) | Les cellules solaires (1883), d'où l'énergie solaire, les montres, les calculatrices et autres appareils fonctionnant à l'énergie solaire. |
| L'étrange orbite de Mercure (1859) et d'autres recherches menant
à la relativité spéciale (1905) et générale (1916) | Les technologies satellitaires telles que le GPS (1973), la navigation par satellite et les satellites de communication. |
| Les ondes radio (1887) | La radio s'est rapidement fait connaître par son utilisation dans les divertissements de la radio (1906) et de la télévision (1927). Elle a également été très utilisée dans les domaines de la téléphonie, des services d'urgence, des radars (navigation et prévisions météorologiques), de la médecine, de l'astronomie, des communications sans fil et des réseaux. La recherche sur la radio a également conduit à l'utilisation des micro-ondes, pour le chauffage et la cuisson des aliments. |
| Radioactivité (1896) et antimatière (1932) | Traitement du cancer (1896), datation radiométrique (1905), réacteurs nucléaires (1942) et armes (1945), TEP (1961), et recherche médicale (avec marquage isotopique) |
| Les rayons X (1896) | Imagerie médicale, y compris la tomographie par ordinateur |
| Cristallographie et mécanique quantique (1900) | Dispositifs à semi-conducteurs (1906), d'où l'informatique et les télécommunications modernes, y compris l'intégration avec des dispositifs sans fil : le téléphone mobile |
| Plastiques (1907) | En commençant par la bakélite, de nombreux types de polymères artificiels pour de nombreuses applications dans l'industrie et la vie quotidienne |
| Antibiotiques (années 1880, 1928) | Salvarsan, Pénicilline, doxycycline, etc. |
| Résonance magnétique nucléaire (années 1930) | Spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (1946), imagerie par résonance magnétique (1971), imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (années 1990). |
