thumb|right|Den persiske matematiker Tusis (1201-1274) skitser til et Tusi-par, hvor en cirkel roterer inden i en anden cirkel med den dobbelte diameter. right|thumb|220 px|Tusi-par. Videnskabshistorie er en akademisk disciplin, der beskæftiger sig med videnskabernes opståen og udvikling. Målet er at beskrive hver enkelt videnskabs historie og erkendelsesmæssige udvikling. De første videnskabelige landvindinger opnåede man inden for naturvidenskab og lægevidenskab, og disse områder dominerer derfor den ældre del af videnskabshistorien. Gennem nyere tid er også de tekniske videnskaber, samfundsvidenskaberne og humanioraen blevet studieemner for videnskabshistorikerne.
De første spor efter videnskabelig erkendelse findes i de gamle egyptiske og mesopotamiske kulturer, hvor man udviklede matematiske, geometriske og astronomiske færdigheder, som bl.a. kunne bruges ved byggeri, ved planlægning af såning og høst, ved matrikulering af landbrugsjord og ved skatteopkrævning. I antikkens Grækenland blomstrede en akademisk elite frem, som beskæftigede sig med videnskab og forskning for videnskabens egen skyld, og ikke blot med praktiske formål for øje. Denne tradition videreførtes i Romerriget, men en stor del af grækernes og romernes viden gik tabt i Folkevandringstiden, hvor europæerne var optaget af interne stridigheder. På denne tid blomstrede imidlertid den indiske og især arabiske verden, bl.a. med en rigdom af videnskabelige opdagelser inden for så forskellige fag som matematik (hvis begreber algoritme og algebra stammer fra denne tid), astronomi (med stjernenavne som Aldebaran og Betelgeuse), optik, lægevidenskab og kirurgi.
Mennesket har bedrevet videnskab gennem adskillige tusinde år, men det var først i 1700-tallet, man begyndte at skrive videnskabernes historie. Helt frem til sidste halvdel af 1900-tallet var den gængse tilgang til historieskrivningen, specielt inden for fysik og biologi, at beskrive den videnskabelige udvikling som en stadigt fremadskridende proces, hvor overbevisende teorier afløste falske forestillinger.Jan Golinski (2001): Making Natural Knowledge: Constructivism and the History of Science (reprint ed.). University of Chicago Press, , side 2 Inden for de senere årtier har historikere som fx Thomas Kuhn argumenteret for en anderledes udvikling, hvor forskellige erkendelsesmæssige mønstre eller tilgange, kaldet paradigmer, konkurrerer indbyrdes på en baggrund som ikke blot er intellektuel, men også kulturel, økonomisk og politisk.Thomas Kuhn (1962): The Structure of Scientific Revolutions, University of Chicago Press, side 137
Videnskab i oldtiden Blandt de første mennesker blev erfaring og kunnen overleveret mundtligt fra slægtled til slægtled. Fx lærte mexicanske indianere sig for omkring 9.000 år siden at dyrke majs, selvom de endnu ikke havde noget skriftsprog.Sean B. Carroll (24 May 2010),"Tracking the Ancestry of Corn Back 9,000 Years" New York Times. Astronomisk kunnen kendes også fra kulturer uden skriftsprog.Michael Hoskin (2001): Tombs, Temples and their Orientations: a New Perspective on Mediterranean Prehistory. Bognor Regis, UK: Ocarina Books. Clive Ruggles (1999): Astronomy in Prehistoric Britain and Ireland. New Haven: Yale University Press. Med fremkomsten af skriftsprog kunne viden meget mere nøjagtigt videreføres fra slægtled til slægtled.
I mange af de ældste kulturer indsamlede man systematisk astronomiske observationer. Selvom man ikke kendte til solsystemets og universets opbygning, fremkom flere teoretiske forklaringer herpå. Nogle kulturer havde et grundlæggende kendskab til menneskets fysiologi, og alkymi praktiseredes i flere kulturer.Needham, Joseph (1954-2015), Science and Civilisation in China, Bind 1-7, Cambridge University Press Man havde ofte et godt kendskab til sit områdes flora og fauna.
Egypten De gamle egyptere gjorde store videnskabelige fremskridt inden for astronomi, matematik og medicin.Christian Wilster (1837): Odysseen, 4. sang, linje 227-232 De udviklede geometrien for bedre at kunne opmåle og matrikulere den frugtbare landbrugsjord, som Nilen hvert år oversvømmede. For at kunne bygge lige brugte de retvinklede trekanter med siderne 3-4-5. Den egyptiske Edwin Smith-papyrus fra ca. 1600 f.Kr. er det ældst kendte manuskript om medicin og sygdomsbekæmpelse, selvom behandlingerne dog ofte var virkningsløse.Proceedings of the 10th annual History of Medicine Days, Faculty of Medicine, University of Calgary, marts 2001 Man fulgte en bestemt rækkefølge af trin i behandlingen, nemlig først undersøgelse, dernæst diagnose, dernæst behandling og endelig prognose, en rækkefølge som senere skulle komme til at spille en vigtig rolle ved udviklingen af den empiristiske videnskabelige metode.G. E. R Lloyd (1999): The development of empirical research, afsnit i: Magic, Reason and Experience: Studies in the Origin and Development of Greek Science. Hackett Publishing Company, 1999, 335 sider Beskrivelser af traditionel empirisk tænkning findes i den egyptiske Ebers-papyrus fra omkring 1550 f.Kr.
Mesopotamien thumb|Sumerisk lertavle, kendt som Plimpton 322, som viser nogle pythagoræiske tal. Den sumeriske kultur, som udfoldede sig i Mesopotamien i det nuværende Irak, udviklede omkring 3500 f. Kr. et skriftsprog, kileskriften, som er bevaret på et stort antal lertavler. En af disse, den såkaldte Plimpton 322 fra omkring 1900 f. Kr., har matematiske inskriptioner i form af en serie pythagoræiske tal (fx 3-4-5 og 5-12-13).Anderson, Katz & Wilson (2004): «Sherlock Holmes in Babylon, and other tales of mathematical history». Google Books Både de gamle egyptere og sumerere kendte altså disse interessante talsæt, hvis teoretiske baggrund dog først blev kendt mere end tusind år senere, som Pythagoras’ sætning.
Fra den babylonske kultur, som omkring 1850 f. Kr. efterfulgte den sumeriske, kendes tusindvis af lertavler med astronomiske optegnelser. Nøjagtige observationer af bl.a. solens og månens omløbstider gjorde det muligt for babylonierne at beregne daglængdens variation hen over året, samt forudsige månens og planeternes placering, herunder sol- og måneformørkelser. De babyloniske astronomer udviklede en raffineret matematisk beskrivelse af astronomiske fænomener, som på afgørende vis har dannet grundlag for al senere astronomisk forskning, både hos de gamle grækere, indere, arabere og senere europæerne.A. Aaboe (1974): Scientific Astronomy in Antiquity. Philosophical Transactions of the Royal Society. 276 (1257), side 21–42
Oldtidens grækere og romere thumb|Kronologisk oversigt over nogle af førsokratikerne. I det østlige Middelhav voksede fra omkring det 9. århundrede f.Kr. oldtidens Grækenland frem, efter at en række græske bystater begyndte at slutte sig sammen under fælles ledelse. I det 7. århundrede f.Kr. begyndte grækerne, bl.a. foranlediget af behovet for pålidelige kalendere og sygdomshelbredelse, på videnskabelig vis at undersøge naturen. Herved opstod den videnskab, som eftertiden kaldte naturfilosofi, et navn den bar helt frem til 1800-tallet, hvor den kom til at hedde naturvidenskab. De første græske naturfilosoffer, betegnet førsokratikerne, var opdelt i en række indbyrdes konkurrerende skoler, som alle var optaget af forskellige aspekter af spørgsmålet: ”Hvordan opstod den verdensorden, det kosmos, som vi lever i?”F. M. Cornford (1971): Principium Sapientiae: The Origins of Greek Philosophical Thought, Gloucester, Massachusetts, Peter Smith, side 159
En af disse filosoffer var Thales fra Milet, kaldet ’videnskabens far’, bl.a. fordi han var blandt de første til at søge efter logiske forklaringer (logos) på fænomener, som ellers i samtiden blev tilskrevet overnaturlige eller religiøse kræfter (mythos).Sambursky 1974, side 3 og 37 Thales mente, at al landjord flyder oven på vand. Han påstod at oceanerne så at sige fortsætter ind under kontinenterne. Det var derfor ikke guden Poseidon som fremkaldte jordskælv, men derimod bevægelser i vandet neden under landområderne.James A. Arieti (2005): Philosophy in the ancient world: an introduction. Rowman & Littlefield, 386 sider. , side 45 thumb|left|En grafisk animation af Pythagoras' læresætning. Thales’ elev Pythagoras grundlagde pythagoræernes skole, som især beskæftigede sig med matematisk grundforskning og bl.a. udledte den pythagoræiske læresætning om retvinklede trekanter (figur), som tidligere både egypterne og sumererne havde været på sporet af. Pythagoras var den første til at påstå at Jorden er kugleformet.D.R. Dicks (1970): Early Greek Astronomy to Aristotle. Ithaca, N.Y., Cornell University Press. , side 72–198
Filosoffen Leucippos var i det 5. århundrede f.Kr. ophavsmand til atomismen, teorien om at alt stof er opbygget af udelelige og uforgængelige grundenheder kaldet atomer. Teorien blev senere kraftigt udbygget af hans elev Demokrit, og endnu senere af Epikur.
Platon og hans elev Aristoteles udviklede naturfilosofien ved bl.a. at indføre de to stadigt gældende fundamentale tilgange til videnskabelig tænkning, dels det deduktive ræsonnement baseret på logisk følgeslutning, dels at man ud fra empiriske observationer kan udføre induktive ræsonnementer.De Lacy O'Leary (1949): How Greek Science Passed to the Arabs. London: Routledge & Kegan Paul Ltd. Aristoteles forskede også inden for biologi, hvor han studerede dyrs og planters opbygning og adfærd. Han beskrev 540 dyrearter og dissekerede mere end 50 forskellige arter. Aristoteles’ naturfilosofiske arbejde fik stor betydning for senere islamiske og europæiske lande, og det blev først forældet under den videnskabelige revolution i Europa i 1500- og 1600-tallet. thumb|Skematisk tegning af Antikythera-mekanismen. Astronomen Aristarchos var den første til at fremkomme med en heliocentrisk model for solsystemet. Det var dog Aristoteles’ geocentriske model, udviklet i 3. århundrede f.Kr. og senere raffineret af astronomen Ptolemæus i hans bog Algamest fra ca. 150 e.Kr., som skulle blive fremherskende, efterhånden stærkt støttet af den kristne kirke, helt frem til Kopernikus i 1543 fremlagde sit nye heliocentriske solsystem, med reference til Aristarchos. På samme tid som Aristarchos levede geografen Erastothenes, der som den første beregnede jordklodens størrelse ved gradmåling, mens Hipparchos lidt senere sammensatte det første systematiske katalog over stjernerne på nattehimlen. Hipparchos er muligvis også ophavsmand til den såkaldte Antikythera-mekanisme, et sindrigt urværk til beregning af planeternes positioner, som man i 1902 fandt i et skibsvrag fra omkring 80 f.Kr. Det var først i løbet af 1300-tallet, at europæiske urmagere blev i stand til at lave mekanismer med tilsvarende kompleksitet.Jo Marchant (2006): In search of lost time. Nature. 444, side 534–538
Inden for lægevidenskaben beskrev Hippokrates i årtierne omkring 400 f.Kr. mange sygdomme og lidelser. Han udviklede et fysiologisk system baseret på de fire elementer jord, vand, luft og ild, hvortil svarede kropsvæskerne hhv. sort galde, lymfe, blod og gul galde. Ifølge Hippokrates opstod sygdom, når de fire væsker kom i ubalance, og åreladning som middel til at genoprette balancen blev brugt i lægevidenskaben helt op i 1800-tallet. Det var Hippokrates der indstiftede den hippokratiske ed, et lægeløfte som i lidt ændret form den dag i dag aflægges af nyuddannede læger i mange lande. Herofilos (335-280 f.Kr.) var den første som systematisk anvendte dissektioner i sine undersøgelser, hvor han bl.a. kortlagde nervesystemet. I 200-tallet e.Kr. udførte den græske kirurg Galen bl.a. hjerne- og øjenoperationer, noget man først gav sig i kast med igen næsten to årtusinder senere. thumb|left|Et af de ældst kendte fragmenter af Euklids Elementer, fra omkring 100 e.Kr.