Ученый — это человек, который занимается исследованиями с целью углубления знаний в области естественных наук . [1] [2] [3] [4]
В классической античности не было настоящего древнего аналога современного ученого. Вместо этого философы занимались философским изучением природы, называемым натуральной философией , предшественником естествознания . [5] Хотя Фалес ( ок. 624–545 до н. э.) был, возможно, первым ученым, описывавшим, как космические события могут рассматриваться как естественные, не обязательно вызванные богами, [6] [7] [ 8] [9] [10] [11] только в 19 веке термин «ученый» вошел в регулярное употребление после того, как его ввел в обиход теолог , философ и историк науки Уильям Уэвелл в 1833 году. [12] [13]
Роли «ученых» и их предшественников до появления современных научных дисциплин значительно изменились с течением времени. Ученые разных эпох (а до них — натурфилософы, математики, естественные историки, естественные теологи, инженеры и другие, внесшие вклад в развитие науки) занимали совершенно разные места в обществе, а социальные нормы , этические ценности и эпистемические добродетели, связанные с учеными — и ожидаемые от них — также менялись с течением времени. Соответственно, многие различные исторические фигуры могут быть идентифицированы как ранние ученые, в зависимости от того, какие характеристики современной науки считаются существенными.
Некоторые историки указывают на научную революцию , которая началась в 16 веке, как на период, когда наука в узнаваемо современной форме развивалась. Только в 19 веке произошли достаточные социально-экономические изменения, чтобы ученые стали основной профессией. [18]
Знания о природе в классической античности были предметом изучения многих видов ученых. Греческий вклад в науку, включая труды по геометрии и математической астрономии, ранние описания биологических процессов и каталоги растений и животных, а также теории познания и обучения, был произведен философами и врачами , а также практиками различных профессий. Эти роли и их связь с научным знанием распространились с Римской империей и, с распространением христианства , стали тесно связаны с религиозными институтами в большинстве европейских стран. Астрология и астрономия стали важной областью знаний, а роль астронома/астролога развивалась при поддержке политического и религиозного покровительства . Ко времени средневековой университетской системы знания были разделены на тривиум — философию, включая натуральную философию , — и квадривиум — математику, включая астрономию. Следовательно, средневековыми аналогами ученых часто были либо философы, либо математики. Знание растений и животных в целом было прерогативой врачей.
Наука в средневековом исламе породила некоторые новые способы развития естественного знания, хотя все еще в рамках существующих социальных ролей, таких как философ и математик. Многие протоученые из исламского Золотого века считаются полиматами , отчасти из-за отсутствия чего-либо, соответствующего современным научным дисциплинам . Многие из этих ранних полиматов были также религиозными священниками и теологами : например, Альхазен и аль-Бируни были мутакаллимиинами ; врач Авиценна был хафизом ; врач Ибн ан-Нафис был хафизом, мухаддисом и улемом ; ботаник Отто Брунфельс был теологом и историком протестантизма; астроном и врач Николай Коперник был священником. Во время итальянского Возрождения такие ученые, как Леонардо да Винчи , Микеланджело , Галилео Галилей и Джероламо Кардано, считались самыми узнаваемыми полиматами.
В эпоху Возрождения итальянцы внесли значительный вклад в науку. Леонардо да Винчи сделал значительные открытия в палеонтологии и анатомии. Отец современной науки [19] [20] Галилео Галилей внес ключевые усовершенствования в термометр и телескоп, которые позволили ему наблюдать и четко описывать Солнечную систему. Декарт был не только пионером аналитической геометрии , но и сформулировал теорию механики [21] и выдвинул идеи о происхождении движения и восприятия животных . Зрение интересовало физиков Юнга и Гельмгольца , которые также изучали оптику , слух и музыку . Ньютон расширил математику Декарта, изобретя исчисление (одновременно с Лейбницем ). Он дал всеобъемлющую формулировку классической механики и исследовал свет и оптику. Фурье основал новую ветвь математики — бесконечные периодические ряды — изучал тепловой поток и инфракрасное излучение и открыл парниковый эффект . Джироламо Кардано , Блез Паскаль Пьер де Ферма , фон Нейман , Тьюринг , Хинчин , Марков и Винер , все математики, внесли большой вклад в науку и теорию вероятностей , включая идеи, лежащие в основе компьютеров , и некоторые из основ статистической механики и квантовой механики . Многие ученые с математическими наклонностями, включая Галилея , были также музыкантами .
Есть много захватывающих историй в медицине и биологии , например, развитие идей о кровообращении от Галена до Гарвея . Некоторые ученые и историки приписывают христианству вклад в возникновение научной революции . [22] [23] [24] [25] [26]
В эпоху Просвещения Луиджи Гальвани , пионер биоэлектромагнетизма , открыл животное электричество. Он обнаружил, что заряд, приложенный к спинному мозгу лягушки, может вызывать мышечные спазмы по всему ее телу. Заряды могли заставить лягушачьи лапки подпрыгивать, даже если лапки больше не были прикреплены к лягушке. Разрезая лягушачью лапку, стальной скальпель Гальвани коснулся латунного крючка, который удерживал лапку на месте. Нога дернулась. Дальнейшие эксперименты подтвердили этот эффект, и Гальвани был убежден, что он наблюдает эффекты того, что он называл животным электричеством, жизненной силой внутри мышц лягушки. В Университете Павии коллега Гальвани Алессандро Вольта смог воспроизвести результаты, но скептически отнесся к объяснению Гальвани. [27]
Ладзаро Спалланцани — одна из самых влиятельных фигур в экспериментальной физиологии и естественных науках. Его исследования оказали длительное влияние на медицинские науки. Он внес важный вклад в экспериментальное изучение функций организма и воспроизводства животных. [28]
Франческо Реди обнаружил, что микроорганизмы могут вызывать заболевания .
До конца 19-го или начала 20-го века учёных всё ещё называли « натурфилософами » или «людьми науки». [29] [30] [31] [32]
Английский философ и историк науки Уильям Уэвелл ввел термин «ученый» в 1833 году, и он впервые появился в печати в анонимном обзоре Уэвелла 1834 года на книгу Мэри Сомервилл «О связи физических наук» , опубликованном в Quarterly Review . [33] Уэвелл писал о «растущей склонности к разделению и расчленению» в науках; в то время как весьма специфические термины множились — химик, математик, натуралист — широкий термин «философ» больше не был удовлетворительным для объединения тех, кто занимался наукой, без оговорок «естественного» или «экспериментального» философа. Уэвелл сравнил эти растущие разделения с целью Сомервилля «[оказать] важнейшую услугу науке», «показав, как отдельные ветви в истории науки объединялись открытием общих принципов». [34] В своем обзоре Уэвелл сообщил, что члены Британской ассоциации содействия развитию науки жаловались на недавних встречах на отсутствие хорошего термина для «коллективного обозначения студентов, изучающих материальный мир». Ссылаясь на себя, он отметил, что «какой-то изобретательный джентльмен предложил, что по аналогии со словом «художник » они могли бы образовать [слово] «ученый» , и добавил, что не может быть никаких сомнений в вольном обращении с этим термином, поскольку у нас уже есть такие слова, как «экономист» и «атеист» , — но это было не совсем приемлемо». [35]
Уэвелл снова предложил это слово более серьезно (и не анонимно) в своей работе 1840 года [36] «Философия индуктивных наук» :
Окончания ize (а не ise ), ism и ist применяются к словам любого происхождения: так, мы должны pulverize , to colonize , Witticism , Heathenism , Journalist , Tobacconist . Следовательно, мы можем образовывать такие слова, когда они нужны. Поскольку мы не можем использовать слово doctor для обозначения культиватора физики, я назвал его Physicist . Нам очень нужно имя, чтобы описать культиватора науки в целом. Я бы склонился назвать его Scientist . Таким образом, мы могли бы сказать, что как Artist является Musician, Painter или Poet, Scientist является Mathematician, Physicist или Naturalist.
В то же время он предложил термин «физик» в качестве аналога французского слова « physicien» . Ни один из этих терминов не получил широкого признания до тех пор, пока не прошло несколько десятилетий; термин «ученый» стал общепринятым в конце 19 века в Соединенных Штатах и на рубеже 20 века в Великобритании . [33] [37] [38] К двадцатому веку современное представление о науке как об особом виде информации о мире, практикуемом отдельной группой и достигаемом уникальным методом, по сути, уже сложилось.
Мария Кюри стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, и первым человеком, получившим ее дважды. Ее усилия привели к развитию ядерной энергии и радиотерапии для лечения рака. В 1922 году она была назначена членом Международной комиссии по интеллектуальному сотрудничеству Советом Лиги Наций. Она боролась за право ученых патентовать свои открытия и изобретения. Она также боролась за свободный доступ к международной научной литературе и за международно признанные научные символы.
Как профессия, ученый сегодня широко признан [ требуется ссылка ] . Однако не существует формального процесса, который бы определял, кто является ученым, а кто нет. В некотором смысле ученым может быть любой. Некоторые профессии имеют юридические требования к своей практике (например, лицензирование ), а некоторые ученые являются независимыми учеными, что означает, что они занимаются наукой самостоятельно, но для занятия наукой нет известных требований лицензирования . [39]
В наше время многие профессиональные ученые обучаются в академической среде (например, в университетах и научно-исследовательских институтах ), в основном на уровне аспирантур . По окончании обучения они обычно получают ученую степень , причем самой высокой степенью является докторская степень , такая как доктор философии (PhD). [40] Хотя послевузовское образование для ученых различается в разных учреждениях и странах, некоторые общие требования к обучению включают специализацию в интересующей области , [41] публикацию результатов исследований в рецензируемых научных журналах [42] и представление их на научных конференциях , [43] чтение лекций или преподавание , [43] и защиту диссертации во время устного экзамена . [40] Чтобы помочь им в этом начинании, аспиранты часто работают под руководством наставника , обычно старшего ученого, что может продолжаться после завершения их докторской степени, в результате чего они работают в качестве постдокторских исследователей . [44]
После завершения обучения многие ученые продолжают карьеру в различных рабочих условиях и окружении. [45] В 2017 году британский научный журнал Nature опубликовал результаты масштабного опроса более 5700 докторантов по всему миру, в котором им задавали вопрос о том, в каких секторах экономики они хотели бы работать. Чуть более половины респондентов хотели бы продолжить карьеру в академической сфере, а меньшая часть надеялась работать в промышленности, государственном секторе и некоммерческих организациях. [46] [47]
Другие мотивы — признание со стороны коллег и престиж. Нобелевская премия , широко признанная престижная награда, [48] ежегодно присуждается тем, кто добился научных достижений в области медицины , физики и химии .
Некоторые ученые хотят применять научные знания на благо здоровья людей, наций, мира, природы или промышленности (академический ученый и промышленный ученый ). Ученые, как правило, менее мотивированы прямым финансовым вознаграждением за свою работу, чем другие карьеры. В результате научные исследователи часто соглашаются на более низкую среднюю зарплату по сравнению со многими другими профессиями, которые требуют аналогичного уровня подготовки и квалификации. [ необходима цитата ]
Ученые включают экспериментаторов , которые в основном проводят эксперименты для проверки гипотез, и теоретиков , которые в основном разрабатывают модели для объяснения существующих данных и прогнозирования новых результатов. Существует континуум между двумя видами деятельности, и разделение между ними не является четким, поскольку многие ученые выполняют обе задачи.
Те, кто рассматривает науку как карьеру, часто смотрят на передовые рубежи. К ним относятся космология и биология , особенно молекулярная биология и проект генома человека . Другие области активных исследований включают исследование материи в масштабе элементарных частиц , как описано в физике высоких энергий , и материаловедение , которое стремится открывать и разрабатывать новые материалы. Другие выбирают изучение функций мозга и нейротрансмиттеров , что многие считают «последним рубежом». [49] [50] [51] Есть много важных открытий, которые предстоит сделать относительно природы разума и человеческой мысли , большая часть которых до сих пор остается неизвестной.
Число ученых сильно различается от страны к стране. Например, в Индии на 10 000 работающих приходится всего четыре штатных ученых, тогда как в Великобритании этот показатель составляет 79, а в США — 85. [52]
По данным Национального научного фонда , в 2015 году в США работало 4,7 миллиона человек с научными степенями во всех дисциплинах и секторах занятости. В это число входило вдвое больше мужчин, чем женщин. Из этого общего числа 17% работали в академической среде, то есть в университетах и институтах бакалавриата, и мужчины занимали 53% этих должностей. 5% ученых работали в федеральном правительстве, и около 3,5% были самозанятыми. Из последних двух групп две трети составляли мужчины. 59% ученых в США были заняты в промышленности или бизнесе, а еще 6% работали на некоммерческих должностях. [53]
Статистика ученых и инженеров обычно переплетается, но она показывает, что женщины приходят в эту область гораздо реже, чем мужчины, хотя этот разрыв сокращается. Количество докторских степеней в области науки и инженерии, присужденных женщинам, выросло с 7 процентов в 1970 году до 34 процентов в 1985 году, а в одной только инженерии количество степеней бакалавра, присужденных женщинам, выросло с всего лишь 385 в 1975 году до более чем 11000 в 1985 году. [54] [ необходимо разъяснение ]
Но он не ученый, он никогда не проводил научных исследований. Мое определение ученого таково: вы можете закончить следующее предложение: «он или она показали, что...», — говорит Уилсон.
Ученый — это тот, кто систематически собирает и использует исследования и доказательства, выдвигает гипотезы и проверяет их, чтобы получить и поделиться пониманием и знаниями.