Ciência refere-se
Investigação racional ou estudo da natureza, direcionada à descoberta da verdade. Tal investigação é normalmente metódica, ou de acordo com o método científico– um processo de avaliar o conhecimento empírico;
O corpo organizado de conhecimento adquirido por tal pesquisa.
A Ciência é o conhecimento ou um sistema de conhecimentos que abarca verdades gerais ou a operação de leis gerais especialmente obtidas e testadas através do método científico. O conhecimento científico depende muito da lógica.

As áreas da ciência podem ser classificadas em duas grandes dimensões:

Pura (o desenvolvimento de teorias) versus Aplicada (a aplicação de teorias às necessidades humanas); ou
Natural (o estudo do mundo natural) versus Social (o estudo do comportamento humano e da sociedade).
Menos formalmente, a palavra ciência geralmente abrange qualquer campo sistemático de estudo ou o conhecimento obtido desse. Esse artigo concentra-se na definição mais específica.


Empirismo
De acordo com o empirismo, as teorias científicas são objetivas, empiricamente testáveis e preditivas — elas predizem resultados empíricos que podem ser verificados e possivelmente contraditos.

Mesmo na tradição empírica, há que criar o devido cuidado para compreender que "predição" refere-se ao surgimento de um experimento ou estudo, mais do que literalmente predizer o futuro. Por exemplo, dizer "um paleontólogo pode fazer predições a respeito do achado de um determinado tipo de dinossauro" é consistente com o uso empírico da predição. Por outro lado, as ciências como a geologia ou meteorologia não precisam ser capazes de fazer predições acuradas sobre terremotos ou sobre o clima para serem qualificadas como ciência. O filósofo empírico, Karl Popper também argumentou que determinada verificação é impossível e que a hipótese científica pode ser apenas falsificada (falsificação).

O Positivismo, uma forma de empirismo, defende a utilização da ciência, tal como é definida pelo empirismo, a fim de governar as relações humanas. Em conseqüência à sua afiliação próxima, os termos "positivismo" e "empirismo" são geralmente usados intercambialmente. Ambos têm sido objetos de críticas.


Realismo científico
Em contraste, o realismo científico define ciência em termos da ontologia: a ciência se esforça em identificar fenômenos e entidades no meio, seus poderes causais, os mecanismos através dos quais eles exercem esses poderes e as fontes de tais poderes em termos da estrutura das coisas ou natureza interna.

W. V. Quine demonstrou a impossibilidade de existir uma linguagem de observação independente da teoria, o que torna o conceito de testar teorias com fatos num problema.
As observações são sempre carregadas de teorias. Thomas Kuhn argumentou que a ciência sempre envolve "paradigmas," grupos de regras, práticas e premissas (geralmente sem corpo) e tais transições, de um paradigma para outro, geralmente não envolvem verificação ou falsificação de teorias científicas. Além disso, ele argumentou que a ciência não procedeu historicamente com a acumulação constante de fatos, como o modelo empirista expressa.

Método científico

Os termos "modelo", "hipótese", "teoria" e "lei" têm significados diferentes em ciência e na linguagem coloquial. Os cientistas usam o termo modelo significando a descrição de algo, especificamente algo que possa ser usado para fazer predições que possam ser testadas por experimento ou observação. Uma hipótese é uma contenção que (ainda) não foi bem embasada nem provada através de experimento. Uma lei física ou uma lei da natureza é uma generalização científica baseada em observações empíricas.

A palavra teoria é mal entendida particularmente pelos não profissionais. O uso comum da palavra "teoria" refere-se a idéias que não possuem provas firmes ou base; diferentemente, os cientistas geralmente usam essa palavra para referirem-se aos corpos de idéias que fazem predições específicas. Dizer "a maçã caiu" é narrar um fato, enquanto que a teoria da gravitação universal de Newton é um corpo de idéias que permite que o cientista explique por que a maçã caiu e faz predições sobre outros objetos que caem.

Uma teoria especialmente frutífera que tem sobrevivido ao teste do tempo e tem uma grande quantidade de evidências apoiando-na é considerada como "provada" no sentido científico. Alguns modelos universalmente aceitos tais como a teoria heliocêntrica e a teoria atômica estão tão bem estabelecidas que é impossível imaginá-las como sendo falsas. Outras, tais como a relatividade, o eletromagnetismo e a evolução biológica têm sobrevivido a testes empíricos rigorosos sem serem contraditos, mas não há garantia de que elas não serão um dia suplantadas. Teorias mais recentes tais como a teoria da rede podem fornecer idéias promissoras, mas ainda não receberam o mesmo nível de exame.

Os cientistas nunca falam em conhecimento absoluto. Diferentemente da prova matemática, uma teoria científica "provada" está sempre aberta à falsificação se novas evidências forem apresentadas. Até as teorias mais básicas e fundamentais podem tornar-se imperfeitas se novas observações estiverem inconsistentes a elas.

A lei da gravitação de Newton é um famoso exemplo de uma lei a qual não pôde ser sustentada em experimentos envolvendo movimentos em velocidades próximas à da luz ou em proximidade a campos gravitacionais fortes. Fora dessas condições, as Leis de Newton continuam sendo um excelente modelo de movimento e gravidade. Por causa das bases da relatividade geral para todos os fenômenos das Leis de Newton e outros, a relatividade geral é agora vista como a melhor teoria.


Filosofia da ciência
Artigo principal: Filosofia da ciência

A eficácia da Ciência a tornou assunto de questionamento filosófico. A filosofia da ciência busca entender a natureza, a justificação do conhecimento científico e suas implicações éticas. Tem sido difícil fornecer uma explicação do método científico que possa servir para distinguir a ciência da não-ciência.


Matemática e o método científico
A Matemática é essencial para muitas ciências. A função mais importante da matemática na ciência é o papel que ela possui na expressão de modelos científicos. Medidas de coleta e observação, bem como hipotetizar e prever, geralmente requerem modelos matemáticos e um extensivo uso da matemática. Os ramos da matemática mais utilizados na ciência incluem o cálculo e a estatística, apesar de virtualmente cada ramo da matemática ter aplicações, mesmo "áreas" puras tais como a teoria numérica e a logia. A matemática prevalece mais na Física, e menos em química e algumas ciências sociais.

Alguns pensadores vêem os matemáticos como cientistas, considerando os experimentos físicos como não essenciais ou as provas matemáticas como equivalentes a experimentos. Outros não vêem a matemática como ciência, já que ela não requer teste experimental de suas teorias e hipóteses. Em qualquer caso, o fato de que a matemática é uma ferramenta útil na descrição do universo é uma questão da Filosofia da Matemática.

Veja: Eugene Wigner, The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences.

Richard Feynman disse "A Matemática não é real, mas se sente real. Onde é esse lugar?", enquanto que a definição favorita de Bertrand Russell sobre a matemática é "o assunto no qual nunca sabemos do que estamos falando nem se o que estamos dizendo está certo." *


Objetivos da ciência
Apesar das impressões populares sobre a ciência, não é o objetivo da ciência responder todas as questões. O objetivo das ciências físicas é responder apenas aquelas pertinentes à realidade física. Além disso, a ciência não pode possivelmente falar a todas as questões possíveis, então a escolha de qual questões serão respondidas torna-se importante. A ciência não pode e não produz uma verdade absoluta e inquestionável. Ao contrário, a ciência física freqüentemente testa hipóteses sobre algum aspecto do mundo físico, e quando necessário a revisa ou substitui à luz de novas observaçòes ou dados.

De acordo com o empirismo, a ciência não faz nenhuma declaração sobre como a natureza realmente "é a ciência pode somente tirar conclusões a respeito de nossas observações da natureza. Tanto os cientistas quanto as pessoas que aceitam a ciência, e mais importante, que agem como se a natureza "fosse" realmente como a ciência diz. Ainda, isso é apenas um problema se aceitarmos a noção empirista da ciência.

A ciência não é uma fonte de julgamentos de valores subjetivos, apesar de poder certamente tratar de casos de ética e política pública ao enfatizar as prováveis conseqüências das ações. O que alguém projeta a partir de hipóteses científicas atuais mais racionais, adentrando outros reinos de interesse, não é um tópico científico e o método científico não oferece qualquer assistência para quem deseja fazê-lo dessa maneira. A justificativa científica (ou refutação) para muitas coisas é, ao contrário, freqüentemente exigida. Claro que o valor dos julgamentos são intrínsecos à ciência. Por exemplo, os valores verdadeiros e o conhecimento da ciência.

O objetivo subjacente ou propósito da ciência para a sociedade e indivíduos é o de produzir modelos úteis da realidade. Tem-se dito que é virtualmente impossível fazer inferências dos sentidos humanos que realmente descrevem o que "é". Por outro lado, como dito, a ciência pode fazer predições baseadas em observações. Essas predições geralmente beneficiam a sociedade ou indivíduos humanos que fazem uso delas, por exemplo, a física Newtoniana, e em casos mais extremos a relatividade, nos permite predizer qualquer coisa do efeito de um movimento que uma bola de bilhar terá em outras até coisas como trajetórias de sondas espaciais e satélites. As ciências sociais nos permite predizer (com acurácia limitada até agora) coisas como a turbulência econômica e também para melhor entender o comportamento humano a fim de produzir modelos úteis da sociedade e trabalhar mais empiricamente com políticas governamentais. A Química e a Biologia juntas têm transformado nossa habilidade em usar e predizer reações e cenários químicos e biológicos. Nos tempos modernos, essas disciplinas científicas segregadas (notavelmente as duas últimas) estão sendo mais utilizadas conjuntamente a fim de produzir modelos e ferramentas mais complexas.

Em resumo, a ciência produz modelos úteis os quais nos permitem fazer predições mais úteis. A ciência tenta descrever o que é, mas evita tentar determinar o que é (o que é impossível para razões práticas). A ciência é uma ferramenta útil… é um corpo crescente de entendimento que nos permite identificarmo-nos mais eficazmente com o meio ao nosso redor e a melhor forma de adaptarmo-nos e evoluirmos como um todo social assim como independentemente.

O individualismo é uma suposição tácita subjacente a muitas bases empíricas da ciência que trata a ciência como se ela fosse puramente uma forma de um único indivíduo confrontar a natureza, testando e predizendo hipóteses. De fato, a ciência é sempre uma atividade coletiva conduzida por uma comunidade científica. Isso pode ser demonstrado de várias maneiras, talvez o resultado mais fundamental e trivial proveniente da ciência seja comunicada com a linguagem. Então, os valores das comunidades científicas permeiam a ciência que elas produzem.


Locais da ciência
A ciência é praticada em universidades e outros institutos científicos assim como no campo; por si só é uma vocação sólida na academia, mas também é praticada por amadores, que tipicalmente engajam-se na parte de observação da ciência.

Trabalhadores de laboratórios de pesquisa corporativos também praticam ciência, apesar de seus resultados serem geralmente considerados segredo de mercado e não são publicados em jornais públicos. Cientistas corporativos e universitários geralmente cooperam, com os últimos concentrando-se em pesquisas básicas e os primeiros aplicando seus achados em uma tecnologia específica de interesse da companhia.

Indivíduos envolvidos no campo da educação da ciência argumentam que o processo da ciência é realizado por todos os indivíduos quando aprendem sobre seu mundo.

Os métodos da ciência são também praticados em muitos lugares para atingir metas específicas. Por exemplo:

Controle de qualidade em fábricas de manufatura (por exemplo, um microbiólogo em uma fábrica de queijo assegura que as culturas contêm as espécies apropriadas de bactérias).
Obtenção e processamento de evidências da cena do crime (forense).
Monitoramento conforme às leis ambientais.
Realização de testes médicos para ajudar os médicos a avaliar a saúde de seus pacientes.
Investigação de causas de um desastre (tais como um colapso em uma ponte ou acidente aéreo).

Campos da ciência

Ciências da Saúde
Biomedicina
Enfermagem
Fonoaudiologia
Medicina
Anatomia
Dermatologia
Farmacologia
Fisiologia
Ginecologia
Imunologia
Medicina Interna
Neurologia
Oftalmologia
Patologia
Patopsicologia
Pediatria
Psiquiatria
Radiologia
Toxicologia
Medicina da Conservação
Medicina Veterinária
Nutrição
Odontologia

Ciências naturais
Astronomia
Física
Acústica
Astrodinâmica
Astrofísica
Biofísica
Cosmologia
Criogenia
Dinâmica
Dinâmica de fluidos
Dinâmica de veículos
Estática
Estado sólido
Física atômica, molecular e óptica
Física computational
Física da matéria condensada
Física de partículas (ou Física de Alta Energia)
Física de polímeros
Física do plasma
Física dos materiais
Física matemática
Física nuclear
Mecânica
Óptica
Química
Bioquímica
Eletroquímica
Espectroscopia
Estereoquímica
Ciência dos materiais
Química analítica
Química computacional
Química física
Química inorgânica
Química orgânica
Química quântica
Termoquímica
Ciências da Terra
Climatologia
Geodesia
Geofísica
Geografia
Geologia
Geomorfologia
Geoquímica
Glaciologia
Hidrologia
Hidrogeologia
Limnologia
Meteorologia
Mineralogia
Oceanografia
Paleontologia
Petrologia
Sismologia
Vulcanologia
Biologia
Análise comportamental
Anatomia
Antropologia Física
Astrobiologia
Biofisica
Bioinformática
Biologia Celular
Biologia do Desenvolvimento
Biologia Estrutural
Biologia evolutiva do desenvolvimento ("Evo-devo" ou Evolução do Desenvolvimento)
Biologia Marinha
Biologia Molecular
Bioquímica
Botânica
Citologia
Cladística
Ecologia
Entomologia
Epidemiologia
Evolução (Biologia Evolutiva)
Ficologia (Algologia)
Filogenia
Fisiologia
Genética (Genética de populações, Genômica, Proteômica)
Histologia
Imunologia
Limnologia
Microbiologia
Morfologia
Neurociência
Ontogenia
Psicobiologia
Taxonomia
Toxicologia
Virologia
Zoologia

Ciências Sociais
História
Antropologia
Antropologia Física
Arqueologia
Antropolgia cultural
Antropologia visual
Administração
Biblioteconomia
Contabilidade
Direito
Economia
Geografia
Linguística
Fonética
Fonologia
Morfologia
Semântica
Sintaxe
Filosofia
Ciência Política
Pedagogia
Educação Física (prática pedagógica)
Psicologia
Análise comportamental
Neuropsicologia
Ontopsicologia
Psicobiologia
Psicofísica
Psicopedagogia
Psicologia Clínica
Psicologia Cognitiva
Psicologia da Personalidade
Psicologia da Religião
Psicologia da Saúde
Psicologia da Sensação e percepção
Psicologia do Desenvolvimento
Psicologia Educacional
Psicologia Experimental
Psicologia Forense
Psicologia Humanística
Psicologia Industrial e Oganizacional
Psicologia Social
Psicometria
Sociologia

Ciências holísticas, interdisciplinares e aplicadas
Ciências Cognitivas
Neurociência Cognitiva
Neuropsicologia
Psicolinguística
Psicologia Cognitiva
Ciências da Computação e da Informação
Biblioteconomia
Cibernética
Ciência da Computação
Ciência da Informação
Linguística Computational
Sistêmica
Ciência Militar
Ciência Planetária
Engenharia
Ciência da Agricultura
Engenharia Biomédica
Engenharia Cartográfica
Engenharia Civil
Engenharia da Agricultura
Engenharia da Computação
Engenharia de Linguagem
Engenharia Elétrica
Engenharia Mecânica

Ciências Ambientais
Ciência Ambiental
Química Ambiental

Etimologia

A imagem do cientista muitas vezes foi associada como a de uma pessoa bastante incomum.A palavra ciência vem da palavra latina scientia, que significa conhecimento; assim a frase scientia potentia est: conhecimento é poder.

Até o Iluminismo, a palavra ciência (ou seu cognato latino) significava qualquer conhecimento gravado, sistemático ou exato. Ciência, conseqüentemente, teve o mesmo tipo de significado tão amplo quanto a filosofia tinha naquele tempo.

Havia uma distinção entre, por exemplo, "ciência natural" e "ciência moral", a qual a última incluía o que chamamos de filosofia, e isso espelhou uma distinção entre a "filosofia natural" e a "filosofia moral". Mais recentemente, a "ciência" mostrou-se restrita ao que costumava ser chamado de "ciência natural" ou filosofia natural. A ciência natural pode ser ainda dividida em ciências físicas e ciências biológicas. A ciência social é geralmente incluída no campo da ciência também.

Os campos de estudo são geralmente distinguidos em "ciências hard" e "ciências soft", e esses termos (às vezes considerados de pouco valor) são sinônimos dos termos ciência natural e social (respectivamente). Física, Química, Biologia e Geologia são todas formas de "ciências hard". Estudos de antropologia, história, psicologia, e sociologia são às vezes chamadas de "ciências soft". Os proponentes dessa divisão argumentam que as "ciências soft" não usam o método científico, admitem evidências anedotais ou não são matemáticas, todas somando uma "falta de rigor" em seus métodos. Os oponentes dessa divisão das ciências respondem que as "ciências sociais" geralmente fazem sistemáticos estudos estatísticos em ambientes estritamente controlados, ou que essas condições são aderidas nem pelas ciências naturais (por exemplo, a biologia comportamental depende do trabalho de campo em ambientes não controlados, a astronomia não pode realizar experimentos, apenas observar condições limitadas). Os oponentes dessa divisão também enfatizam que cada uma das atuais "ciências hard" sofreram uma similar "falta de rigor" em seus primórdios.

O termo "ciência" é às vezes usadas de forma não usual para campos novos e interdisciplinares que fazem uso de métodos científicos ao menos em parte, e que em qualquer caso aspiram ser explorações cuidadosas e sistemáticas de seus assuntos, incluindo a ciência da computação, a ciência da informação e a ciência ambiental.