天上生活一天，相当于地上人们生活1000天。在核战争后，进入了旧石器时代的氦星人经过了2000年的战争、劳作后，终于进入了一级文明，重新回到了以前的生活水平。
而氩星球上生活的人们，一直思念着氪星球的故土。俗话说：故土难离。最终在人民代表参与的会议上，一致同意重新返回氪星球，重建家园。在王永恒的带领下，乘坐着飞碟，回到了氦星球。望着这里的景象，他感慨万分。他当即决定，要让氦星球最终进入十级文明，过上和氩星球上人们一样的美好生活。科学技术是第一生产力，他深信这个理论，所以他努力教育氦星球上的人们学习科学文化知识。他给他们看科幻电影“超人、雷神、哈利波特、变形金刚”等等，告诉他们电影中的科技已经在氩星球都实现了。“核战争最终是没有赢家的”，他说。“我们一定要让科学技术为人类幸福服务，绝对不能让间端科技用于战争”。
王永恒努力让氦星球上的人们学习最新科技知识，他把氩星球上的所有先进科学技术都教给了氪星球上的人们，尤其是核聚变、人工智能、永动机技术。他告诉氪星球上的人类氦星球的历史，他说，“氦星球以前也是很繁华的，可惜一场核战争使氦星球回到了旧石器时代，我们一定要重视科学、技术、民族，一定要拒绝腐败。需知，在古代封建时期，每个王朝都是被腐败击垮而灭亡的。地球的罗马帝国当年那么繁荣、幅员辽阔，结果最后贵族阶层生活奢侈、糜烂，最终被外力推翻了。”他深知：“治大国如烹小鲜”。治国就是治吏。吏治成功了，则社会风气清正廉洁，人们就会努力研究科学技术，追求真理，不搞歪门邪道，那样人们的精神世界就会进入到高级阶段，就会进入大同世界。所以，他宣布：“所有人一出生，每个月由政府给予20万元的生活费，一直到去世为止。”他为大家详细讲解了历史上在地球上科学的诞生、发展历程。
科学，是建立在可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序知识系统，是已经系统化和公式化了的知识。
根据这些（科学）系统知识所要反映对象的领域，主要可分为自然科学、社会科学、思维科学、形式科学和交叉科学。
科学的最早的起源在地球上可以追溯到古埃及和两河流域（3500左右到公元前3000）。他们贡献了数学，天文学和医学，使希腊进入了古典时代的自然哲学，从而正式尝试在物质世界的基础上解释事件的自然原因。因为罗马帝国的灭亡，所以在中世纪的早期（400至1000 CE）希腊知识在西欧荡然无存，但这些文化在被保存在世界中。从10世纪到13世纪，希腊作品的复兴和西欧和对伊斯兰的自然哲学的研究恢复了“自然哲学”，16世纪开始的科学革命所转变了科学研究的方式，这样的科学方法很快就起到更大的作用。直到19世纪，许多的机构和专业的科学功能初见端倪，在这个时代而“自然哲学”也向“自然科学”转变。
在古代近东地区，“科学”和“自然”这两个词都不是概念理论的一部分。古代的美索不达米亚人利用有关各种天然化学物质的特性的知识来制造陶器，彩陶，玻璃，肥皂，金属，石灰石膏和防水材料；他们还研究动物生理学，解剖学和行为以达到占卜的目的并为他们的占星术研究记录了天文物体的运动。美索不达米亚对医学浓厚的兴趣和最早的医疗处方，出现在苏美尔人的过程中第三王朝乌尔。尽管如此，美索不达米亚人似乎对仅出于收集信息的目的而收集有关自然界的信息几乎没有兴趣并且主要只研究具有明显实际应用或与他们的宗教系统有直接关联的科学学科。
在古典时期，没有真正的古代类似现代科学家。取而代之的是，受过良好教育的，通常是上流社会的，几乎都是男性的个体，只要有时间，就对自然进行各种调查。在前苏格拉底哲学家发明或发现“自然”（古希腊的修辞学）概念之前，倾向于用相同的词语来描述植物的自然“生长方式”，以及例如某个部落崇拜特定神灵的“方式”。由于这个原因，据称这些人是严格意义上的第一批哲学家，也是第一批清楚区分“自然”和“习俗”的人。自然哲学的前体自然科学，从而对其进行区分自然与东西是真正为每个社区的知识，和专业追求这种知识的名字是理念-第一个哲学家的境界-物理学家。他们主要是投机者或理论家，对天文学特别感兴趣。相反，试图用自然模仿性质（手腕或知识技术，希腊技艺）是由古典科学家更适合自己的兴趣看到工匠较低的社会阶层。
早期希腊哲学家中的米利都学派，这是由创立米利都的泰勒斯，后来由他的继任者继续阿那克西曼德和阿那克西米尼，是第一个试图解释自然现象，而不依靠超自然的。在毕达哥拉斯学派制定了复数哲学和显著数学科学的发展做出了贡献。希腊医生希波克拉底建立了系统医学科学的传统，被称为“医学之父”。
苏格拉底在早期哲学科学史上的一个转折点是苏格拉底将哲学应用于人类事务研究的例子，包括人类本性，政治共同体的本质以及人类知识本身。柏拉图对话记录的苏格拉底式方法是消除假设的一种辩证方法：通过不断地识别和消除那些导致矛盾的假设，可以找到更好的假设。这是对苏菲派强调修辞学的一种反应。苏格拉底式方法搜索可塑造信念的一般，普遍持有的真理，并对其进行审查，以确定它们与其他信念的一致性。苏格拉底批评老式的物理学研究过于投机，缺乏自我批评。用他的道歉之词来说，苏格拉底后来被指控腐败雅典的青年，因为他“不相信国家所信仰的神灵，而相信其他新的精神生命”。苏格拉底驳回了这些主张，但被判处死刑。
亚里士多德后来创建了系统的目的论哲学程序：运动和变化被描述为根据事物的类型来实现事物中已经存在的潜力。在他的物理学中，太阳围绕地球旋转，许多事物都将它作为人类的本性之一。每个事物都有一个正式的原因，一个最终的原因，并在一个不动的推动者的宇宙秩序中发挥作用。苏格拉底主义者还坚持认为，应使用哲学来考虑人类最佳生活方式的实际问题（亚里斯多德的研究分为伦理学和政治哲学）。亚里士多德坚持认为，人“以某种方式得出定罪，并且确定性地依据的第一项原则是确定的”时，科学地知道一件事。
希腊天文学家萨摩斯岛的阿里斯塔克斯（Aristarchus，公元前310-230年）率先提出了以太阳为中心的宇宙模型，其中以太阳为中心，所有行星都围绕它运行。Aristarchus的模型被广泛拒绝，因为它被认为违反了物理定律。本发明人及数学家锡拉丘兹的阿基米德作出了重大贡献的开始演算和有时被记为它的发明者，虽然他的原演算缺少几个限定的特征。普林尼是一位罗马作家和博物学家，他撰写了一部开创性的百科全书《自然史》，涉及历史，地理，医学，天文学，地球科学，植物学和动物学。古代的其他科学家或原型科学家有Theophrastus，Euclid，Herophilos，Hipparchus，Ptolemy和Galen。
拜占庭科学，中世纪伊斯兰世界的科学和中世纪的欧洲科学
拜占庭帝国抵抗入侵者的攻击，并在学习后得以保存和改进。500年代的拜占庭学者John Philoponus对亚里士多德的物理学教学提出了质疑，并指出了其缺陷。约翰·John Philoponus）对亚里士多德物理学原理的批评为中世纪学者以及十世纪后的科学革命期间的伽利略加利利（Galileo Galilei）带来了灵感，在论证为什么亚里士多德物理学存在缺陷的情况下，他广泛引用了Philoponus的著作。
在上古晚期和中世纪早期，使用亚里士多德式的方法来查询自然现象。亚里斯多德的四个原因规定必须回答四个“为什么”问题，以便科学地解释事物。在西罗马帝国陷落和周期性的政治斗争期间，一些古老的知识丢失了，或者在某些情况下被掩盖了。但是，科学的一般领域（或所谓的“自然哲学”）和来自古代世界的许多常识仍通过塞维利亚的伊斯多尔（Isidore）等早期拉丁文百科全书作家的著作得以保留。但是，亚里士多德的原始文本最终在西欧丢失了，只有柏拉图的一部文本广为人知，即蒂迈乌斯（Timaeus），这是唯一的柏拉图式对话，也是少数几本古典自然哲学的原始作品之一，可供拉丁读者在中世纪早期。在此期间获得影响的另一项原创作品是托勒密的Almagest，其中包含对太阳系的地心描述。
在上古晚期，拜占庭帝国保存了许多希腊古典文字。许多叙利亚语翻译是由诸如Nestorians和Monophysites之类的组织完成的。当他们在哈里发时代将希腊古典文本翻译成阿拉伯语时，他们发挥了作用，在此期间，许多类型的古典学习得以保留，并在某些情况下得到了改善。此外，邻近的萨桑帝国（Sassanid Empire）建立了贡德沙普医学学院，希腊，叙利亚和波斯的医生在6世纪和7世纪建立了古代世界最重要的医学中心。
在智慧之家成立于阿巴斯-era巴格达，伊拉克，那里伊斯兰研究亚里士多德蓬勃发展。肯迪（801-873）是第一个逍遥哲学家，并知道他的努力，引进希腊和希腊哲学的阿拉伯世界。在伊斯兰黄金时代，从这个时间，直到兴盛蒙古人入侵的13世纪。伊本·海瑟姆（Alhazen）以及他的前任伊本·萨尔（Ibn Sahl）熟悉托勒密（Ptolemy）的光学，并使用实验来获取知识。Alhazen反对托勒密的视觉理论，但未对亚里士多德的形而上学作出任何相应的改变。此外，波斯人阿维森纳（Alvica）和阿尔拉齐（Al-Razi）等医生和炼金术士还极大地发展了医学科学，前者撰写了《医学佳能》，该医学百科全书一直使用到18世纪，后者发现了多种化合物，例如酒精。阿维森纳的佳能被认为是医学上最重要的出版物之一，它们都使用临床试验和实验来支持其主张，对实验医学的实践做出了重大贡献。
在古典时期，希腊人和罗马人的禁忌意味在古代通常禁止解剖，但在中世纪却发生了变化：博洛尼亚的医学老师和学生开始打开人体，而蒙迪诺·德·洛齐（Mondino de Luzzi，约1275–1326年）基于人类解剖的第一本已知的解剖学教科书。
到十一世纪，欧洲大部分地区已成为基督教徒。君主制更加强大；边界恢复；进行了技术发展和农业创新，从而增加了粮食供应和人口。另外，古典希腊文本开始从阿拉伯文和希腊文翻译成拉丁文，从而在西欧引起了更高水平的科学讨论。
到1088年，欧洲第一所大学（博洛尼亚大学）从其书记处诞生。对拉丁语翻译的需求增加了（例如，托莱多翻译学校）；西欧人开始收集不仅以拉丁文书写的文本，而且还收集来自希腊语，阿拉伯语和希伯来语的拉丁语翻译。Alhazen的《光学手册》的手抄本也在1240年之前在欧洲传播，通过合并到Vitello'sPerspectiva中得到证明。阿维森纳的佳能被翻译成拉丁文。特别是亚里斯多德，托勒密，和欧几里得，在智慧的房屋，并在保存的拜占庭帝国，被寻找之中天主教学者。古代典籍的涌入造成了12世纪的文艺复兴和合成的蓬勃天主教和亚里士多德称为士林在西欧，成为一个新的科学地理中心。在此期间进行的实验应理解为仔细观察，描述和分类的过程。这个时代的一位杰出科学家是罗杰·培根。当炼金术对包括直接观察和精心记录的实验的关注逐渐增加时，学问论者非常重视启示和辩证推理，并在接下来的几个世纪中逐渐失宠。
光学的新发展在文艺复兴初期就发挥了作用，既挑战了长期以来关于感知的形而上学观念，也促进了诸如暗箱照相机和望远镜等技术的改进和发展。在我们现在所知的文艺复兴开始之前，罗杰·培根，维泰罗和约翰·佩克汉姆各自建立了一个因果链上的学术本体，该因果链始于对亚里士多德的个体和普遍形式的感觉，感知和最终认识。开发并研究了后来称为透视主义的视觉模型。由文艺复兴时期的艺术家创作。该理论仅使用亚里士多德的四个原因中的三个：形式，物质和最终原因。
在十六世纪，哥白尼制定了日心说不像太阳系模型地心说的托勒密的天文学大成。这是基于一个定理，即随着行星的球距运动中心越来越远，行星的轨道周期会更长，他发现这与托勒密的模型不符。
开普勒（Kepler）等人对“眼睛的唯一功能就是感知”这一概念提出了挑战，并将光学的主要焦点从眼睛转移到了光的传播上。开普勒将眼睛建模为一个充满水的玻璃球，在它的前面开有一个小孔以对入瞳进行建模。他发现从场景的单个点发出的所有光线都在玻璃球体背面的单个点处成像。光学链终止于眼睛后部的视网膜。开普勒因发现开普勒行星运动定律而改进哥白尼的日心模型而闻名。开普勒并没有拒绝亚里斯多德的形而上学，并将他的作品描述为对亚里士多德的追求。领域的和谐。
伽利略（Galileo）创新地利用了实验和数学。然而，在教皇乌尔班八世祝福伽利略写哥白尼体系后，他遭到迫害。伽利略曾使用教皇的论点，并将其放在“关于两个主要世界体系的对话”的作品中，以简朴的口吻表达出来，这极大地冒犯了乌尔班八世。
在北欧，印刷机的新技术被广泛用于发表许多论点，其中包括一些与当代自然观念大相径庭的论点。勒内·笛卡尔（RenéDescartes）和弗朗西斯·培根（Francis Bacon）发表了支持非亚里士多德科学的新型哲学观点。笛卡尔强调个人思想，并主张应使用数学而非几何来研究自然。培根强调实验比沉思更为重要。培根进一步质疑亚里士多德关于形式因果和最终因果的概念，并提出了这样一种观念，即科学应该研究“简单”性质（例如热）的定律，而不是假设存在任何特定性质或“形式原因”。对于每种复杂类型的事物，这种新科学开始将自己视为描述了“自然法则”。这种对自然研究的更新方法被认为是机械的。培根还指出，科学应该首次针对实用的发明为了改善整个人类的生活。
作为启蒙时代的先驱，艾萨克·牛顿（Isaac Newton）和戈特弗里德·威廉·莱布尼兹（Gottfried Wilhelm Leibniz）成功地开发了一种新的物理学，现在称为古典力学，可以通过实验加以证实并使用数学进行解释（牛顿（Newton，1687年），《自然哲学》，《数学原理》） 。莱布尼茨也纳入条款从亚里士多德物理学，但是现在新的非目的论的方式使用，例如，“能源”和“潜力”（亚里士多德“现代版本energeia和potentia“）。这暗示着对象的观点发生了变化：亚里士多德曾指出对象具有可以实现的某些先天目标，现在这些对象被认为没有先天目标。按照弗朗西斯·培根的风格，莱布尼兹假定不同类型事物都按照相同的自然规律进行工作，每种事物都没有特殊的形式或最终原因在此期间，“科学”一词逐渐变得更常用于指代一种类型对某种知识，尤其是自然知识的追求，其含义与旧术语“自然哲学”非常接近。
在这段时间里，科学的既定目的和价值开始产生财富和发明，从物质主义的意义上讲，人类拥有更多的食物，衣服和其他东西，从而可以改善人类的生活。用培根的话说，“科学的真正合法目标是赋予人类生活以新的发明和财富”，他劝阻科学家们追求无形的哲学或精神观念，他认为，除了“烟熏味”之外，人类对幸福的贡献不大。微妙，崇高或令人愉悦的猜测”。
启蒙运动时期的科学主要由科学团体和学术机构主导，它们已取代大学成为科学研究和发展的中心。社会和学术机构也是科学专业成熟的支柱。另一个重要的发展是科学在越来越多的文盲人群中普及。哲学家引入了公众对许多科学理论，特别是通过百科全书和普及通过伏尔泰以及由沙特莱侯爵夫人，牛顿的法国翻译原理。
一些历史学家将18世纪标记为科学史上的枯燥时期;然而，本世纪在医学，数学和物理学的实践中取得了重大进步。生物分类学的发展;对磁和电的新认识;化学作为一门学科的成熟，奠定了现代化学的基础。
启蒙哲学家选择了科学先驱者的短暂历史（主要是伽利略，博伊尔和牛顿）作为将自然和自然法则的奇异概念应用到当今每个物理和社会领域的指导和保证者。在这方面，历史的教训和基于它的社会结构可以被抛弃。
十九世纪是科学史上一个特别重要的时期，因为在这个时代，当代现代科学的许多显着特征开始成形，例如：生命科学和物理科学的转变，精密仪器的频繁使用，诸如“生物学家”，“物理学家”，“科学家”；逐渐摆脱过时的标签，例如“自然哲学”和“自然历史”，研究自然科学的人的专业化程度提高，导致业余自然主义者的减少，科学家在社会的许多方面，许多国家的经济扩张和工业化中获得了文化权威，大众科学著作和科学期刊的出现。
在19世纪初期，约翰·道尔顿（John Dalton）提出了现代原子理论，该理论基于德cri克利特（Democritus）最初的被称为原子的不可分割粒子的思想。
无论约翰·赫歇尔和威廉·惠威尔系统化方法：后者创造了这个词的科学家。当查尔斯·达尔文发表《物种起源》时，他将进化论确立为对生物复杂性的普遍解释。他的自然选择理论为物种的起源提供了自然的解释，但是一个世纪之后才被广泛接受。
定律能量守恒，动量守恒和质量守恒提出了一个非常稳定的宇宙，有可能是资源的损失小。然而，随着蒸汽机的出现和工业革命的发展，人们越来越认识到，物理学中定义的所有形式的能量都不是同等有用的：它们不具有相同的能量质量。这种认识导致了热力学定律的发展，在该定律中，宇宙的自由能一直在下降：封闭的宇宙的熵随时间增加。
该电磁理论还成立于19世纪，并提出其不能轻易使用牛顿框架来回答新问题。允许原子解构的现象是在19世纪的最后十年发现的：X射线的发现激发了放射性的发现。第二年发现了第一个亚原子粒子，即电子。
爱因斯坦的相对论和发展量子力学导致替代经典力学与包含两个部分描述不同类型的自然事件的新物理。
在二十世纪上半叶，抗生素和人造肥料的发展使全球人口增长成为可能。同时，发现了原子及其核的结构，从而释放了“原子能”（核能）。此外，本世纪战争激发了对技术创新的广泛使用，从而引发了运输（汽车和飞机）革命，洲际弹道导弹的发展，太空竞赛和核军备竞赛。
DNA的分子结构是在1953年发现的。1964年发现了宇宙微波背景辐射，导致了对宇宙稳态理论的反对，而反对了乔治·勒梅特（GeorgesLemaître）的大爆炸理论。
在本世纪下半叶，航天技术的发展使得对天体的其他物体（包括登月载人降落）进行了首次天文学测量。太空望远镜导致了天文学和宇宙学的众多发现。
在20世纪后半叶，集成电路的广泛使用与通信卫星的结合引发了信息技术的革命，以及包括智能手机在内的全球互联网和移动计算的兴起。对长的，因果关系交织在一起的大量系统化和大量数据的需求导致了系统理论和计算机辅助科学建模领域的兴起，这些领域部分基于亚里士多德范式。
臭氧消耗，酸化，富营养化和气候变化等有害环境问题在同一时期引起了公众的关注，并引起了环境科学和环境技术的兴起。
在人类基因组计划于2003年完成，确定核苷酸碱基对组成的人DNA序列，以及识别和映射所有的人类基因组的基因。诱导多能干细胞于2006年开发，这项技术可使成体细胞转化为能够产生体内发现的任何细胞类型的干细胞，这在再生医学领域可能具有极其重要的意义。
随着2012年希格斯玻色子的发现，发现了由粒子物理学标准模型预测的最后一个粒子。2015年，首次观测到了一个世纪前通过广义相对论预测的引力波。
现代科学通常分为三个主要分支，包括自然科学，社会科学和形式科学。这些分支中的每一个都包含各种专业的但相互重叠的科学学科，这些学科通常拥有自己的术语和专业知识。自然科学和社会科学都是经验科学因为它们的知识基于经验观察，并且能够由在相同条件下工作的其他研究人员检验其有效性。
还有一些使用科学的紧密相关学科，例如工程学和医学，有时被称为应用科学。
自然科学
基于对观测和实验的经验证据，对自然现象的描述，预测和理解。它可以分为两个主要分支：生命科学（或生物科学）和物理科学。物理学分为物理，化学，天文学和地球科学等分支。这两个分支可以进一步划分为更专业的学科。现代自然科学的继任者的自然哲学开始于古希腊。伽利略（Galileo），笛卡尔（Descartes），培根（Bacon）和牛顿（Newton）讨论了使用更具数学性和更具实验性的方法所带来的好处。
尽管如此，在自然科学中，经常被忽视的哲学观点，猜想和预设仍然是必需的。包括发现科学在内的系统数据收集是自然历史的成功，它是在16世纪通过对植物，动物，矿物质等进行描述和分类而出现的。今天，“自然史”提出了针对大众的观察描述。
社会科学
包括但不限于人类学，考古学，传播学，经济学，历史，人文地理学，法理学，语言学，政治学，心理学，公共卫生和社会学。
社会科学家可能会采用各种哲学理论研究个人和社会。例如，实证主义社会科学家使用类似于自然科学的方法作为理解社会的工具，因此以更严格的现代意义来定义科学。相比之下，诠释主义的社会科学家可能会使用社会批判或象征性解释，而不是构建经验可证伪的理论，从而从广义上看待科学。在现代学术实践中，研究人员经常采用多种方法折衷（例如，通过将定量研究和定性研究相结合）。期限 ”社会研究”也获得了一定程度的自主权，因为来自各个学科的实践者分享了其目标和方法。
社会科学家可能会采用各种哲学理论研究个人和社会。例如，实证主义社会科学家使用类似于自然科学的方法作为理解社会的工具，因此以更严格的现代意义来定义科学。相比之下，诠释主义的社会科学家可能会使用社会批判或象征性解释，而不是构建经验可证伪的理论，从而从广义上看待科学。在现代学术实践中，研究人员经常采用多种方法折衷（例如，通过将定量研究和定性研究相结合）。期限 ”社会研究”也获得了一定程度的自主权，因为来自各个学科的实践者分享了其目标和方法。
因此，形式科学是先验的学科，因此，对于它们是否真正构成一门科学存在分歧。然而，形式科学在经验科学中起着重要作用。例如，微积分最初是为了理解物理学中的运动而发明的。严重依赖数学应用的自然科学和社会科学包括数学物理学，数学化学，数学生物学，数学金融和数学经济学。
科学研究
科学研究可以被标记为基础研究或应用研究。基础研究是对知识的搜索，而应用研究是对使用此知识的实际问题的解决方案的搜索。
尽管一些科学研究是针对
特定问题的应用研究，但我们的很多理解来自于好奇心驱动的基础研究。这导致了技术进步的选择是计划外的，甚至有时是无法想象的。这是迈克尔·法拉第（Michael Faraday）提出的，据称是在回答“基础研究的用途是什么？”这一问题时。他回答说：“先生，新生婴儿有什么用？”。例如，研究红光对人眼的影响杆状细胞似乎没有任何实际用途；最终，发现我们的夜视不受红灯困扰，将导致搜索和救援团队（除其他外）在喷气式飞机和直升机的驾驶舱中采用红灯。最后，即使基础研究也可能发生意想不到的变化，并且在某种意义上建立了利用运气的科学方法。
科学研究涉及使用科学方法，该方法旨在以可再现的方式客观地解释自然事件。
提出了一种解释性的思想实验或假设作为解释，使用诸如简约（也称为“奥卡姆剃刀”）之类的原理进行解释，并且通常被期望寻求一致性-与与该现象相关的其他公认事实非常吻合。这个新的解释被用来作伪造通过实验或观察可以测试的预测。预测应在进行确认实验或观察之前发布，以证明没有发生篡改。违反预测是进步的证据。这部分是通过对自然现象的观察来完成的，但也可以通过尝试在受控条件下模拟自然事件的实验来完成，该条件适用于该学科（在观测科学中，如天文学或地质学方面，预测的观测结果可能会代替受控实验）。实验在科学中尤其重要，它有助于建立因果关系（避免相关谬误）
如果假设不令人满意，则将其修改或丢弃。如果假设在测试中幸存下来，则可能会被科学理论的框架，描述某些自然现象行为的逻辑推理，自洽模型或框架所采用。理论通常描述比假设更广泛的现象集的行为。通常，大量假设可以通过一个理论在逻辑上绑定在一起。因此，理论是一种解释各种其他假设的假设。在这种情况下，理论是根据与假设相同的大多数科学原理制定的。除了检验假设外，科学家还可能生成模型一种尝试以逻辑，物理或数学表示来描述或描述现象，并基于可观察到的现象生成可以检验的新假设的尝试。[18]
在进行实验以检验假设时，科学家可能会偏爱一个结果而不是另一个结果，因此确保整个科学能够消除这种偏见非常重要。这可以通过仔细的实验设计，透明性以及对实验结果以及任何结论的全面同行评审过程来实现。在宣布或发表实验结果之后，对于独立研究人员来说，通常的做法是仔细检查研究的进行方式，并通过进行类似的实验来确定结果的可信度。 。从整体上讲，科学方法可以解决问题，同时最大限度地减少主观偏见对用户的影响（尤其是确认偏见）。[19]
可验证性：约翰·兹曼（John Ziman）指出，主体间的可验证性是所有科学知识创造的基础。Ziman展示了科学家如何跨世纪识别彼此的模式；他称这种能力为“知觉感知”。然后，他做出明智的决定，达成共识，成为可靠知识的试金石。[20] [21]
数学形式科学
在自然科学和社会科学中，数学对于假说，理论和定律的形成至关重要。例如，它用于定量科学建模中，可以生成新的假设和要测试的预测。它也广泛用于观察和收集测量值。统计学是数学的一个分支，用于汇总和分析数据，从而使科学家能够评估其实验结果的可靠性和可变性。
计算科学运用计算能力来模拟现实世界的情况，从而使人们对科学问题的理解比单纯的形式数学能够更好地理解。根据工业和应用数学协会的说法，计算在提升科学知识方面与理论和实验同等重要。
计算科学运用计算能力来模拟现实世界的情况，从而使人们对科学问题的理解比单纯的形式数学能够更好地理解。根据工业和应用数学协会的说法，计算在提升科学知识方面与理论和实验同等重要。
科学哲学有不同的思想流派。最流行的位置是经验主义，其中认为知识是由涉及观察一个过程，科学理论从这样的观察归纳的结果而创建。经验主义通常包含归纳主义，这是一种试图解释人类可以通过有限数量的观察来证明通用理论得以证明的立场，因此可以使用有限数量的经验证据来证实科学理论。这是必要的，因为这些理论所做的预测数目是无限的，这意味着无法使用演绎逻辑从有限的证据中得知它们只要。存在经验主义的许多版本，主要是贝叶斯主义和假设推论方法。[27]
经验主义与理性主义形成了鲜明的对比，理性主义最初与笛卡尔有关，后者认为知识是人类的智慧而不是观察所创造的。批判理性主义是一种形成鲜明对比的20世纪科学方法，最初是由奥地利-英国哲学家卡尔·波普尔（Karl Popper）定义的。波普尔拒绝经验主义描述理论与观察之间联系的方式。他声称理论不是由观察产生的，而是根据理论进行观察的，而理论受观察影响的唯一途径是与观察发生冲突。Popper建议用可证伪性代替可证性作为科学理论的里程碑，并用证伪代替归纳法作为经验方法。波普尔进一步声称，实际上只有一种普遍的方法，不是专门针对科学的：批评，反复试验的消极方法。它涵盖了人类思想的所有产品，包括科学，数学，哲学和艺术。
工具主义的另一种方法俗称“闭嘴与乘法”强调了理论作为解释和预测现象的工具的效用。它把科学理论视为黑盒子，只有它们的输入（初始条件）和输出（预测）是相关的。结果，理论实体和逻辑结构被认为是应该被简单忽略的东西，科学家们不应对此大惊小怪（请参阅量子力学的解释）。接近工具主义的是建构主义经验主义，根据这种经验主义，科学理论成功的主要标准是它关于可观察实体的说法是否真实。
托马斯·库恩（Thomas Kuhn）认为，观察和评估过程是在范式中进行的，范式是世界上逻辑上一致的“肖像”，与从框架中进行的观察一致。他将范式科学描述为在范式内进行观察和“解谜”的过程，而革命科学是在范式转换中一个范式超越另一个范式时发生的。每个范例都有其自己独特的问题，目标和解释。范式之间的选择涉及对世界设置两个或多个“肖像”，并确定哪种相似性最有前途。当旧的范例中出现大量的观测异常，而新的范例使它们有意义时，便会发生范例转换。也就是说，即使这些观察是在旧范例的背景下进行的，新范例的选择还是基于观察。对于库恩来说，接受或拒绝范式既是社会过程，也是逻辑过程。但是，库恩的立场不是相对主义之一。
最后，在科学怀疑论的辩论中经常被用来反对诸如“创造科学”之类的有争议运动的另一种方法是方法自然主义。它的主要观点是，应该在自然解释和超自然解释之间做出区别，并且科学应在方法上限制于自然解释。限制仅仅是方法上的（而不是本体论上的），这意味着科学不应该考虑超自然的解释本身，也不应声称它们是错误的。取而代之的是，超自然的解释应该留在个人信仰范围之外，超出科学范围。方法自然主义认为，适当的科学需要严格遵守经验研究和独立验证，以此作为适当发展和评估可观察现象的解释的过程。方法自然主义的支持者经常将缺乏这些标准，权威人士的论据，偏向的观察性研究和其他普遍的谬论作为他们批评的非科学的特征。
确定性与科学
科学理论是经验性的，如果提出了新的证据，则总是容易受到伪造。也就是说，由于科学接受谬误性概念，因此从来没有严格认为任何理论可以肯定。科学哲学家卡尔·波普（Karl Popper）将真理与确定性区分开来。他写道，科学知识“是在寻求真理的过程中构成的，但并不是在寻求确定性……所有人类知识都是易犯错误的，因此是不确定的。
新的科学知识很少会导致我们的理解发生巨大变化。根据心理学家基思·斯塔诺维奇（Keith Stanovich）的说法，可能是媒体对诸如“突破”之类的词的过度使用导致公众想象科学正在不断证明其认为是虚假的一切。尽管有相对论这样的著名案例需要彻底的重新概念化，但这些都是极端的例外。科学知识是通过不同科学领域的不同研究人员从不同实验中逐步收集信息而获得的；它更像是攀登，而不是飞跃。理论在测试和验证的程度以及在科学界的接受程度各不相同。例如，日心说，进化论，相对论和胚芽理论尽管在实践中仍被认为是事实性的，但它们仍以“理论”为名。哲学家巴里·斯特劳德（Barry Stroud）补充说，尽管对“知识”的最佳定义存在争议，但人们对此持怀疑态度，并考虑了娱乐的可能性。一个不正确就是正确。因此，坚持正确的科学方法的科学家即使拥有了真理也将怀疑自己。的可谬论C. S.皮尔士认为，询问是要解决实际的怀疑与挣扎，仅仅争吵，口头或双曲线无疑是徒劳的-而且还询问者应尽量达到真正的怀疑，而不是常见的不加批判地休息感。他认为，成功的科学不信任任何推理链（不强于最弱的联系），而是信任紧密相连的多种论点。
斯塔诺维奇还断言，科学避免寻找“魔术子弹”。它避免了单一原因的谬误。这意味着科学家将不只是问“什么是对的......原因”，而是“什么是最显著的原因的......”。在更宏观的科学领域（例如心理学，物理宇宙学）中尤其如此。研究通常一次分析很少的因素，但是这些因素总是被添加到一长串最重要的因素中。例如，仅了解一个人的遗传学细节，其历史和成长经历，或当前状况可能无法解释某种行为，但是对所有这些变量的综合了解可能是非常可预测的。
科学文献
科学研究发表在各种各样的科学文献中。科学期刊传达并记录在大学和其他各种研究机构中进行的研究结果，作为科学的档案记录。第一个科学期刊，杂志德Sçavans其次是哲学交易，在1665年开始出版自那时以来，积极期刊总数稳步增长。1981年，出版的科学技术期刊数量估计为11,500。在美国国立医学图书馆目前，对5516种期刊进行索引，这些期刊包含与生命科学相关的主题的文章。尽管期刊使用39种语言，但被索引的文章中有91%用英语发表。
大多数科学期刊只涉及一个科学领域，并在该领域内发表研究成果。研究通常以科学论文的形式表达。在现代社会中，科学变得如此普遍，以至于普遍认为有必要将科学家的成就，新闻和抱负传达给更广泛的民众。
《新科学家》，《科学与竞争》和《科学美国人》等科学杂志可满足更广泛读者的需求，并提供了有关热门研究领域的非技术性摘要，包括某些研究领域的重要发现和进步。科学书籍引起了更多人的兴趣。相形之下，科幻小说的类型，本质上主要是奇幻的，引起了公众的想象，并传播了科学的思想（如果不是方法的话）。
最近加强或发展科学与非科学学科（例如文学，或更具体地讲，诗歌）之间联系的努力包括通过皇家文学基金会开发的“创意写作科学”资源。
基础科学
基础科学的发现可能会改变世界。
例如：
研究
影响力
静电和磁场（角1600）
电电流（18世纪）
所有电器，发电机，发电站，现代电子设备，包括电照明，电视，电加热，经颅磁刺激，深部脑刺激，磁带，扬声器以及指南针和避雷针。
衍射（1665）
光学，因此是光缆（1840年代），现代洲际通信以及有线电视和互联网。
生殖理论（1700）
卫生，导致传染病传播减少；抗体，导致疾病诊断和靶向抗癌治疗技术的发展。
疫苗接种（1798）
导致从发达国家消除大多数传染病，并在世界范围内根除天花。
光伏效应（1839）
太阳能电池（1883），因此是太阳能，太阳能手表，计算器和其他设备。
水星的奇怪轨道（1859年）和其他
导致特殊性（1905年）和广义相对论（1916年）的研究
基于卫星的技术，如GPS（1973年），卫星导航和卫星通信。
无线电波（1887）
无线电在其更为知名的电话领域以及广播电视（1927年）和广播（1906年）娱乐领域已得到广泛应用。其他用途包括-紧急服务，雷达（导航和天气预报），医学，天文学，无线通信，地球物理学和网络。无线电波还将研究人员带到了诸如微波之类的邻近频率，全世界都在使用这些频率来加热和烹饪食物。
放射性（1896）和反物质（1932）
癌症治疗（1896），放射性测年（1905），核反应堆（1942）和武器（1945），矿物勘探，PET扫描（1961）和医学研究（通过同位素标记）。
X光片（1896）
医学成像，包括计算机断层扫描。
晶体学和量子力学（1900）
半导体设备（1906年），因此包括与无线设备集成的现代计算和电信：移动电话，LED灯和激光器。
塑料（1907）
从Bakelite开始，用于工业和日常生活中多种应用的多种类型的人造聚合物。
抗生素（1880年代，1928年）
Salvarsan，青霉素，强力霉素等
核磁共振（1930年代）
核磁共振波谱（1946），磁共振成像（1971），功能磁共振成像（1990s）。
挑战
复制危机和元科学
复制危机是一种持续的方法危机，主要影响部分社会和生命科学，学者们发现，许多科学研究的结果很难或不可能在独立研究人员或原始研究人员的后续研究中进行复制或复制。他们自己。这场危机源远流长。这个词是在2010年代初提出的作为对这一问题的日益认识的一部分。复制危机是超科学的重要研究机构，旨在提高所有科学研究的质量，同时减少浪费。
边缘科学、伪科学和垃圾科学
伪装成科学的研究或推测领域，试图声称其原本无法实现的合法性，有时被称为伪科学，边缘科学或垃圾科学。物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）创造了“货运邪教科学”一词，用于研究人员认为自己从事科学的案例，因为他们的活动具有科学的外表，但实际上却缺乏使他们的研究结果严格的“完全诚实”评估。从炒作到欺诈，各种类型的商业广告都可能属于这些类别。科学被描述为将有效主张与无效主张分开的“最重要工具”。
科学辩论的各个方面也可能存在政治或意识形态偏见。有时，研究可能被描述为“不良科学”，这些研究本来是好事，但实际上是对科学思想的错误，过时，不完整或过于简化的阐述。术语“科学不端行为”是指这样的情况，例如研究人员故意歪曲其发表的数据或故意将错误发现归功于错误的人。
科学界
科学共同体
在科学界是一个组的所有交互的科学家，与他们各自的社会和机构一起。
科学家是从事科学研究以促进感兴趣领域知识的个人。术语科学家被创造威廉·惠威尔于1833年在现代社会，很多专业的科学家们在训练的学术环境中，完成之后，获得的学位，最高学历是一个博士学位，如医生哲学博士（PhD），医学博士（MD）或工程博士学位（DEng）。许多科学家从事各种经济领域的职业，例如学术界，工业界，政府和非营利组织。
科学家对现实表现出强烈的好奇心，一些科学家渴望运用科学知识来造福于健康，国家，环境或工业。其他动机包括受到同龄人认可和声望。在诺贝尔文学奖，被广泛视为声望的奖项，每年颁发给那些谁在该领域取得的科学进步医学，物理学，化学和经济学。
自文艺复兴以来，已有学会交流和促进科学思想和实验的社会。许多科学家都属于博学的社会，他们促进各自的科学学科，专业或相关学科组。成员资格可能对所有人开放，可能需要拥有某些科学证书，或者可能是选举产生的荣誉。大多数科学学会是非营利组织，许多是专业协会。他们的活动通常包括举行定期会议用于介绍和讨论新的研究成果，以及出版或赞助其学科领域的学术期刊。一些组织还充当专业机构，以公共利益或成员的集体利益来规范其成员的活动。科学社会学学者认为，学习型社会具有至关重要的意义，其形成有助于新学科或专业的出现和发展。
科学的专业化，在19世纪开始，部分地被创造杰出的启用科学院在一些如意大利国家学院代学院于1603年，英国皇家学会在1660年，法国的Académie1666年的《科学》杂志，1863年的美国国家科学院，1911年的德国凯撒威廉研究所和1928年的中国科学院。国际科学组织，例如国际科学理事会此后成立，以促进不同国家的科学界之间的合作。
科学参与
科学推广和科学传播
在公众对科学的认识涉及态度，行为，意见和活动组成的科学和公众之间的关系。它整合了各种主题和活动，例如科学交流、科学博物馆、科学节、科学博览会、公民科学和大众文化科学。社会科学家设计了各种指标来衡量公众对科学的理解，例如事实知识，自我报告的知识和结构知识。
在大众媒体面临许多压力，可以防止他们在科学界作为一个整体内准确地描绘他们的可信度方面竞争的科学主张。确定在科学辩论中给予不同方面多少权重可能需要有关此事的大量专业知识。很少有记者具有真正的科学知识，甚至击败那些对某些科学问题了解很多的记者，也可能对突然被要求报道的其他科学问题一无所知。
王永恒详细为大家讲讲了科学的历史过程和巨大作用后，鼓励大家要热爱科学、追求真理、民主、自由。然后又为大家讲机了技术的作用。
技术是解决问题的方法及方法原理，是指人们利用现有事物形成新事物，或是改变现有事物功能、性能的方法。技术应具备明确的使用范围和被其它人认知的形式和载体，如原材料（输入）、产成品（输出）、工艺、工具、设备、设施、标准、规范、指标、计量方法等。技术与科学相比，技术更强调实用，而科学更强调研究；技术与艺术相比，技术更强调功能，艺术更强调表达。
技术是人类为了满足自身的需求和愿望，遵循自然规律，在长期利用和改造自然的过程中，积累起来的知识、经验、技巧和手段，是人类利用自然改造自然的方法、技能和手段的总和，但是也需在实际中多多练习才能掌握。
最后，他为大家讲解了科学与技术的关系。
科学与技术的关系紧密且不可分割，它们相互依存、相互渗透并互相转化。具体来说：
科学是技术发展的理论基础和指导方向，为技术的发展提供知识和原理的支持。科学通过揭示自然规律，启发人们提出新的理论和技术概念，从而推动技术的进步和创新。例如，固体物理学的研究推动了晶体管和超导体的技术发展。
技术则是科学发展的手段和工具，它提供了实现科学研究目标的方法和设备支持。技术不仅为科学研究提供了实验仪器和研究手段，还扩展了人类的感觉器官（如电子计算机在气象研究中的应用）。同时，技术的发展也提出了新的科学问题和研究方向，进一步促进了科学的深入发展。
在现代社会中，科学与技术之间的界限日益模糊，二者越来越趋向于一体化发展。许多现代的科学研究都需要借助先进的技术手段来进行；而任何现代的技术也都是以现代的科学为基础进行发展和应用的。因此可以说，科学是技术的升华，技术是科学的延伸。
尽管科学与技术有着不同的目的、性质和产生的结果等区别，但它们在发展过程中始终保持着紧密的互动关系，共同推动着人类社会的进步和发展。
他说，实际上世界5000年以来，有很多文明兴起也逐渐衰落，苏美尔，古巴比伦，古埃及，古印度，犹太，波斯，希腊，罗马，蒙古，伊斯兰帝国，汉唐，印加帝国等等等等，这些文明在当时的历史时期都璀璨一时，但是世界上所有地区到了工业时代全部被欧洲人吊打，因为欧洲人似乎开了挂一样，捡到了科学这个魔法，率先进入了火器时代，率先工业化，他们的军队横扫世界无往而不利。
在古希腊之前，苏美尔人，古巴比伦人，古埃及人已经有非常先进的技术了，这都是公元前2500年前的事，古埃及能够建造非常雄伟的神庙金字塔，能够计算尼罗河的泛滥，能够丈量土地计算春分秋分，甚至古埃及人已经知道地球是圆的。但是一直到古埃及被古希腊的亚历山大大帝征服，都没有发展出成体系的科学。在古埃及之后，古希腊这个神奇的文明出现了。希腊神话里12主神应该大家都很熟悉，宙斯赫拉雅典娜波塞冬等等，根据赫西俄德的神谱，这12位主神繁衍出了很多的后代，其中一些后代就是希腊各个城邦的国王和贵族。希腊的贵族为了证明自己的权力是与生俱来的，就纷纷给自己找个神祖宗，贵族声称自己都是神人之交后产生的英雄的后代，所以贵族的血脉自带神性。但是这种东西光靠吹牛没用，贵族要有与其他普通人有所区分。除了吃喝玩乐健美体育等方面，希腊贵族们想到了一个切入点：神是怎么看待和理解这个世界的？要是能以神的视角来看待世界，不就证明我的神性了？于是就出现了古希腊的哲学，数学，物理等等知识。苏格拉底不断的问别人问题，以激起他人对自我和世界的重新认知，柏拉图创造了理形这个抽象概念和形而上的学说。亚里士多德热衷于给万事万物分类，探究事物之间的因果关系和逻辑。毕达哥拉斯走的更远，他创立的黑暗教派把数学当作神的语言.....所有这些古希腊的先贤，他们都无一例外以第三方视角来审视归纳和阐述这个世界，用现在的话说，他们都是开了上帝视角（其实应该是神视角）。在古希腊时代，知识是不能用于挣钱的，有个人问柏拉图几何学有什么用，柏拉图让仆人给他两个金币赶紧滚蛋，问知识有什么用就不配学知识。因为知识是有神性的。所以，在古希腊时期，知识或者说科学，基本上没有什么用没有什么实践价值，纯粹就是古希腊贵族在盖一座精神上的圣殿，是古希腊帕特农神庙的精神古希腊灭亡后进入了古罗马时代，古罗马自然也就继承了古希腊的人文遗产，这时候由古希腊开创的各个学派把继承来的知识当作了解了神的秘密。这个时候发生了一件事，就是基督教的圣徒保罗到了古罗马传教。保罗站在雅典街头做演讲，说人和神是无法直接沟通的，渺小的人类对于无限的神根本就是nothing。这让自以为获取了神的秘密的那些学派们极度震惊。基督教给古希腊学派带来了一个新的方向，就是从对已知世界的阐述转向对未知的无穷的方向探索。基督教在罗马传教，一开始受到了迫害，但是到了康斯坦丁大帝时代，基督教被罗马定为了国教。这时候就有了遍布欧洲的教会和教堂。几乎每个城镇都有一个教堂。教堂里的教士们是不用劳动的，圣经也就旧约新约两本。于是那些不愁吃穿，不事生产的教士们开始研究古希腊的哲学和知识。他们研究这些东西的目的很简单，就是通过对知识的研究，来证明上帝的伟大即荣耀上帝。这其中最有代表性的人物就是圣奥古斯丁，托马斯阿奎纳等（具体内容实在太庞杂，就不讨论了。）于是古希腊虽然灭亡了，但是古希腊创造的文明遗产被古希伯来的宗教团体保护和继承了。后来古罗马帝国延续了300多年也灭亡了，灭亡古罗马的就是历史上所说的蛮族入侵。这个所谓的蛮族就是哥特人，大概就是现在的日耳曼人的先祖（德国就是日耳曼人帝国）。但是非常凑巧的是，古罗马时代，有一只基督教派因为被视作异端教派驱逐出了罗马帝国，这个教派一直在蛮族中传教，所以实际上蛮族也是基督徒。当蛮族摧毁罗马帝国的时候，基督教堂以及教士知识都幸免于难。于是科学一脉得以幸存，一直延续下来。于是进入了所谓的“黑暗的中世纪”，跟我们想象的不同的是，即使在“黑暗的中世纪”，基督教会一样保持着研究科学荣耀上帝的传统。当然，研究结果是否定上帝的邪教多半是要被烧死的。顺便说一句,随着古罗马的崩坏，大量的学者典籍进入到伊斯兰地区，伊拉克的首都巴格达成为了世界文化的中心，巴格达有着当时世界上最大的图书馆。伊斯兰世界更是掀起了百年翻译运动，把大量的古希腊古罗马文献翻译成阿拉伯语。甚至连欧洲的医生要学习医术都要去巴格达取经。但是科学这玩意实在太烧钱了，随着伊斯兰世界对科学家的资助越来越少，科学在阿拉伯的进程也就逐渐终止了。一直到文艺复兴之前，实际上研究科学的只有两类人：教士，贵族。从古希腊到文艺复兴，几乎长达2000年的历史时间，科学几乎都没有任何实际用处，科学完全就是贵族和教士们精神训练的产物，是只消耗能量，几乎没有任何产出的奢侈品。他们研究科学的动力，绝不是为了升官发财，黄金屋颜如玉，而是一种纯粹的爱智求真的宗教情怀。在实际的生产生活里，人们师傅带徒弟，口耳相传的技术就足够用了。一直到满清末期，中国盖宫殿还是样式雷先做模子再盖房，一样也能盖出故宫这样雄伟的建筑群。但是到了18世纪生产力大发展的阶段，突然科学就迸发出了无以伦比的力量。科学这个人类精神世界的奢侈品有了用武之地，引发了工业化，机械化，进而引发了工业革命。各种技艺世界各地参差不齐，但是科学这玩意只有欧洲有，而且只有欧洲因此进入了工业时代。后面的故事就不用讲了，欧洲人吊打全世界。中国实际上一直都是中规中矩的在发展，青铜器，铁器，人力，畜力等等。。。。如果没有科学，中国也会这么延续下去，顶多就是朝代更替朝代而已。但是被科学和工业武装的欧洲人对中国的农业文明几乎是降维打击，所以满清虽然是农业国里最强盛的那个，但还是终于坚持不住灭亡了。最悲催的是，强盛如斯的大清国，连日本这个全盘西化的蕞尔小国都打不过了。回到问题，抛开长达2000年的科学孕育期不讲，虽然现代的中国从知识到社会结构基本上全盘西化了，但是实际上中国社会对科学的接纳程度还是不够高的，我们还是在强调科学是西方文明的产物，还在讨论中西差异，还在坚持中国是有特色的，那就没话说了。我们一直相信科学这玩意就是“用”，而我天朝上国是“体”，也就是说科学只是用来实现目的的手段。我们只要学会手段了，那就能师夷长技以制夷了。其实科学是一种文明，是一种有着2000多年历史的思维方式和组织方式。把科学拿来用当然可以，但是你如果指望由此能日日新句日新，生根发芽开枝散叶，自动迭代让我们傲视天下。这个实在是不太可能。
他说：“现在，我们所有人从出生起，政府都给予每个人每月20万元，所以我们每个人都是贵族了，希望大家都热爱科学、民主，希望大家终生都研究自己喜好的科学技术领域，需知，伟大的发明、创造都来源于自身的爱好、兴趣”。
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