سائنس

علم (Science) ایک منظم دانش ہے جو دنیا کے بارے میں قابل آزمائش مفروضات اور پیش گوئیوں کی شکل میں علم کو بناتا اور منظم کرتا ہے۔ جدید علم کو عام طور پر دو یا تین بڑی شاخوں میں تقسیم کیا جاتا ہے: قدرتی علوم (مثلاً، طبیعیات، کیمسٹری، اور حیاتیات)، جو مادی دنیا کا مطالعہ کرتے ہیں؛ اور رویے کے علوم (مثلاً، معاشیات، نفسیات، اور سماجیات)، جو افراد اور معاشروں کا مطالعہ کرتے ہیں۔ رسمی علوم (مثلاً، منطق، ریاضی، اور نظریاتی کمپیوٹر علم)، جو رسمی نظاموں کا مطالعہ کرتے ہیں جو اصولوں اور قواعد کے تحت ہوتے ہیں، کو بھی کبھی کبھار علم کہا جاتا ہے؛ تاہم، انہیں اکثر ایک الگ میدان سمجھا جاتا ہے کیونکہ وہ اپنے بنیادی طریقہ کار کے طور پر علمی طریقہ یا تجرباتی شواہد کی بجائے استدلالی منطق پر انحصار کرتے ہیں۔ اطلاقی علوم وہ شعبے ہیں جو عملی مقاصد کے لیے علمی دانش کا استعمال کرتے ہیں، جیسے انجینئرنگ اور طب۔

علم کی تاریخ زیادہ تر تاریخی ریکارڈ پر محیط ہے، جس میں جدید علم کے قابل شناخت پیشروؤں کے ابتدائی تحریری ریکارڈز کانسی کے دور کے مصر اور میسوپوٹیمیا سے تقریباً 3000 سے 1200 قبل مسیح کے ہیں۔ ان کی ریاضی، فلکیات، اور طب میں شراکتیں یونانی قدرتی فلسفے کو تشکیل دینے میں داخل ہوئیں اور اس کی تشکیل کی، جس کے ذریعے کلاسیکی قدیم دور میں قدرتی اسباب کی بنیاد پر جسمانی دنیا میں واقعات کی وضاحت فراہم کرنے کی باضابطہ کوششیں کی گئیں، جبکہ مزید پیش رفتیں، بشمول ہندو-عربی عددی نظام کا تعارف، ہندوستان کے سنہری دور میں کی گئیں۔ مغربی رومی سلطنت کے زوال کے بعد ابتدائی قرون وسطیٰ (400 سے 1000 عیسوی) کے دوران ان علاقوں میں علمی تحقیق خراب ہو گئی، لیکن قرون وسطیٰ کی نشاۃ ثانیہ (کارولنگین نشاۃ ثانیہ، اوٹونین نشاۃ ثانیہ اور 12ویں صدی کی نشاۃ ثانیہ) میں علم دوبارہ پھلنے پھولنے لگا۔ کچھ یونانی مخطوطات جو مغربی یورپ میں کھو گئے تھے، اسلامی سنہری دور کے دوران مشرق وسطیٰ میں محفوظ اور وسعت دیے گئے، ساتھ ہی بازنطینی یونانی علماء کی بعد کی کوششوں کے ساتھ جنہوں نے نشاۃ ثانیہ کے آغاز میں مرتے ہوئے بازنطینی سلطنت سے یونانی مخطوطات کو مغربی یورپ میں لایا۔

یونانی کاموں کی بازیابی اور اسلامی تحقیقات کو 10ویں سے 13ویں صدی کے دوران مغربی یورپ میں شامل کرنے سے "قدرتی فلسفہ" دوبارہ زندہ ہوا، جو بعد میں 16ویں صدی میں شروع ہونے والے علمی انقلاب کے ذریعے تبدیل ہو گیا کیونکہ نئے خیالات اور دریافتیں پچھلے یونانی تصورات اور روایات سے ہٹ کر سامنے آئیں۔ علمی طریقہ جلد ہی علم کی تخلیق میں ایک بڑا کردار ادا کرنے لگا اور 19ویں صدی تک بہت سے ادارہ جاتی اور پیشہ ورانہ خصوصیات کی تشکیل شروع نہیں ہوئی، ساتھ ہی "قدرتی فلسفہ" کو "قدرتی علوم" میں تبدیل کر دیا گیا۔

علم میں نیا دانش دانشدانوں کی تحقیق سے آگے بڑھتا ہے جو دنیا کے بارے میں تجسس اور مسائل حل کرنے کی خواہش سے متحرک ہوتے ہیں۔ جدید علمی تحقیق انتہائی تعاون پر مبنی ہوتی ہے اور عام طور پر تعلیمی اور تحقیقی اداروں، سرکاری ایجنسیوں، اور کمپنیوں کی ٹیموں کے ذریعے کی جاتی ہے۔ ان کے کام کے عملی اثرات نے علم پالیسیوں کے ابھرنے کا باعث بنا ہے جو تجارتی مصنوعات، اسلحہ، صحت کی دیکھ بھال، عوامی انفراسٹرکچر، اور ماحولیاتی تحفظ کی اخلاقی اور اخلاقی ترقی کو ترجیح دے کر علمی ادارے کو متاثر کرنے کی کوشش کرتی ہیں۔

لفظ سائنس کی اصل

سائنس کا لفظ 14ویں صدی سے درمیانی انگریزی میں "جاننے کی حالت" کے معنی میں استعمال ہوتا رہا ہے۔ یہ لفظ اینگلو-نارمن زبان سے بطور لاحقہ cience- لیا گیا تھا، جو لاطینی لفظ scientia سے لیا گیا تھا، جس کا مطلب ہے "علم، آگاہی، سمجھ"۔ یہ لاطینی لفظ sciens کا ایک اسم مشتق ہے جس کا مطلب ہے "جاننا" اور بلا شبہ لاطینی لفظ  sciō سے ماخوذ ہے۔

سائنس کے لفظ کی حتمی اصل کے لیے بہت سے مفروضے ہیں۔ مشیل ڈی وان، ڈچ ماہر لسانیات اور ہند-یورپی زبانوں کے ماہر, کے مطابق،  sciō کی ابتدا پروٹو-اٹالک زبان میں لفظ  skije- یا skijo- سے ہو سکتی ہے جس کا مطلب ہے "جاننا"، جس کی ابتدا پروٹو-انڈو-یورپی زبان کے لفظ skhio  سے ہو سکتی ہے، جس کا مطلب ہے "چھوڑنا"۔

ماضی میں، سائنس اپنی لاطینی اصلیت کو مدنظر رکھتے ہوئے "علم" یا "مطالعہ" کا مترادف تھا۔ ایک شخص جس نے سائنسی تحقیق کی اسے "فطری فلسفی" یا "سائنس کا آدمی" کہا جاتا تھا۔ 1834 میں، ولیم وہیل نے میری سومرویل کی کتاب آن دی کنیکشن آف دی فزیکل سائنسز کے جائزے میں سائنس کی اصطلاح متعارف کرائی، اس کا سہرا "ذہین شریف آدمی" (ممکنہ طور پر خود) کو دیا۔

قدرتی سائنس

قدرتی سائنس فطرت اور طبعی دنیا کا منظم علم ہے۔ ان کا مطالعہ کرنے والی بہت سی شاخیں ہیں۔ درحقیقت سائنس کا لفظ تقریباً ہمیشہ قدرتی علوم کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس کی تین اہم شاخیں ہیں: فزکس، کیمسٹری اور بیالوجی وغیرہ۔

سماجی سائنس

سماجی سائنس انسانی معاشرے کی ساخت اور اس کے ارکان کی سرگرمیوں کا مطالعہ ہے۔ ان میں تاریخ، معاشیات، سماجیات وغیرہ شامل ہیں۔

کٹوتی کا طریقہ

کٹوتی کا طریقہ ان مضامین کا ایک مجموعہ ہے جو منطق اور حساب کے اصولوں کو فلسفہ اور سائنس کے مضامین پر لاگو کرتا ہے۔ اس میں ریاضی اور منطق شامل ہیں۔

سماجی سائنس اور کٹوتی کے طریقوں کو اکثر سائنس نہیں سمجھا جاتا ہے۔

ہر قسم کے لسانی، تہذیبی اور کسی بھی دوسری قوم کے ذہنی غلبے سے آزاد سوچ ہی سائنس پیدا کرتی ہے۔ ہزار سال قبل، اسلوب علم کی روشنی میں تیار کیے گئے آلات جراحی جنھوں نے آج کے جدید جراحی آلات کی جانب راہنمائی کی، اسی نوعیت کے واقعات سائنس کہلائے جاتے ہیں۔ (مسلم سائنسدان، الزھراوی کی کتاب التصریف لمن عجز عن التالیف کا ایک نسخہ)۔

‎سائنسی تاریخ

وسیع معنوں میں سائنس جدید دور سے پہلے اور بہت سے تاریخی تہذیبوں میں موجود رہی ہے۔ جدید سائنس اپنے نقطہ نظراور کامیاب نتائج میں نمایاں ہے: کڑے نکتہ نظر کے لحاظ سے سائنس سے مراد 'جدید سائنس' ہی لی جاتی ہے۔
سائنس کے حقیقی معنی علم کے حصول کی بجاے علم کی ایک مخصوص قسم کے ہیں۔ خصوص یہ علم کی ان اقسام میں سے ایک ہے، جسے لوگ ایک دوسرے کے ساتھ بانٹ سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، قدرتی چیزوں کے کام کے بارے میں علم درج شدہ تاریخ سے طویل عرصے سے پہلے جمع کیا گیا تھا اورجو پیچیدہ تجریدی سوچ کے ارتقا کا باعث بنا۔

‎سائنسی زمرے

سائنس کے میدان کو عام طور پر دو بنیادی خطوط پر اسطوار کیا جاتا ہے ایک تو وہ جو فطری مظاہرات سے متعلق ہوتے ہیں اور علوم فطریہ (natural sciences) کہلائے جاتے ہیں اور دوسرے وہ کہ جو انسانی سلوک (human behavior) اور معاشرے سے تعلق رکھتے ہیں اور معاشرتی علوم (social sciences) کہلاتے ہیں۔ سائنس کے ان دونوں ہی شعبہ جات کو تجربی (empirical) کہا جاتا ہے کیونکہ ان دونوں میں ہی جو معلومات حاصل کی جاتی ہیں ان میں انسانی تجربات اور مظاہر فطرت کے بارے میں شواہدات کا ہونا لازمی قرار دیا جاتا ہے، یعنی ان معلومات کو ایسا ہونا چاہیے جو فردی نہ ہوں بلکہ بعد میں آنے والے سائنس دان یا علما بھی ان کی صحت کی تصدیق کر سکیں اور ان کو اپنے مستقبل کے تجربات میں استعمال بھی کرسکیں، ہاں یہ ہے کہ ایسا کرنے کے دوران میں (یعنی گذشتہ تجربی مشاہدات (سائنس) کی تصدیق کے دوران) وہی ماحول لازم ہو جس میں ان تجربات کو پیش کرنے والے نے کیا تھا۔

سائنس کے مندرجہ بالا دو گروہوں (علوم فطریہ اور علوم معاشرہ) کے علاوہ ایک اور گروہ بھی ہے جو سائنس کے ان دونوں گروہوں سے مطابقت کے مقامات کے ساتھ ساتھ کچھ افتراقات بھی رکھتا ہے اور اس گروہ کو قیاسی علوم (formal science) کہا جاتا ہے جس میں ریاضی (mathematics)، شمارندی علوم، نظریۂ اطلاعات اور احصاء (statistics) جیسے شعبہ جات شامل ہوتے ہیں۔

اسلوبِ سائنس

• تفصیلی مضمون کے لیے اسلوب علم ملاحظہ کریں۔

اسلوب علم (scientific method) اصل سائنسی طریقۂ کار کو ہی کہتے ہیں جس میں فطرت (nature) کے اسرار و رموز اور مظاہر کو ایک قابل تکرار (replicable) انداز میں سمجھا جاتا ہے اور انکا مطالعہ کیا جاتا ہے۔ پھر اس مطالعے کے بعد حاصل کردہ معلومات کی روشنی میں پیشگوئیاں کی جاتی ہیں جو مستقبل کی راہ اور مزید تحقیق کے لیے معاون ثابت ہوتی ہیں۔

خالص سائنس کی بنیادوں پر قائم ہونے والے سائنس کے اطلاقی شعبہ جات جیسے انجینئری اور ٹیکنالوجی وغیرہ کے امتزاج سے بننے والی اشیاء زندگی کو سہل ہیں

بعض اوقات کسی بھی ایک سائنسی مطالعے کے دوران میں عقلی طور پر کوئی ایک نتیجہ آنے کا امکان دوسرے کی نسبت زیادہ بھی ہو سکتا ہے لیکن ایسے مواقع پر اسلوب علم کی موجودگی کے باعث سائنس دان اس قدر باضمیر افراد کی فہرست میں شامل ہوتے ہیں کہ وہ کسی بھی قسم کی ذہنی لگاوٹ یا جذبے کو نظر انداز کرتے ہوئے اس سے تجربے یا اس کے نتیجے کو متاثر نہیں ہونے دیتے لہذا یہ اسلوب علم کی پیروی ہی ان کے کام کو قابل تکرار بنانے میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔

ذاتی لگاوٹ اور کسی بھی تعصب کے رجحانات کو ختم کردینا اسلوب علم کا ایک پہلو ہے، ساتھ ہی یہ تجربی نمونے (experimental design) میں بھی معاونت اور راہنمائی فراہم کرتا ہے اور ایک آخری پیمانے کے طور پر اس میں نظرِ ھمتا (peer review) کی موجودگی ؛ تجربہ، تجربے کے طریقۂ کار، استعمال کیے جانے والے آلات و کیمیائی مرکبات اور حاصل شدہ نتائج تک ہر پہلو کو قابل اعتبار و تکرار بنانے میں نہایت اہمیت رکھتی ہے۔

اسلوبات سائنس میں ایک بہت اہم اوزار، نمونوں (models) کی تشکیل ہوتی ہے جو کسی تصور یا منصوبے کی تصویرکشی یا وضاحت کرتے ہیں۔ سائنس دان اس نمونے کی تعمیر، جانچ پڑتال اور صحت پر بہت توجہ دیتے ہیں کیونکہ اس کی مدد سے ہی اصل تجربات ممکن ہوتے ہیں اور اسی کی مدد سے ایسی سائنسی پیشگوئیاں کی جا سکتی ہیں جو قابل تکرار ہوں۔ مفروضہ (hypothesis) اسلوبات سائنس میں ایک ایسی بات کو کہا جاتا ہے جس کو ابھی تک تائید کی ناقابل تردید تجربی شہادتیں بھی میسر نہ ہوئی ہوں اور دوسری جانب اس کے غلط ہونے کے بارے میں بھی کوئی گذشتہ حتمی تحقیق نا موجود ہو، ایسی صورت میں مفروضہ، نمونے کی تیاری میں مدد دیتا ہے۔ نظریہ (theory) کو یوں بیان کرسکتے ہیں کہ یہ کئی مفروضات اور بیانات (اکثر عام طور پر مانے جانے والے) کا ایسا مجموعہ ہوتا ہے جن کو آپس میں منتطقی انداز میں جوڑا جا سکتا ہو یا جوڑا گیا ہو اور اس سے دیگر مظاہر فطرت کی وضاحت میں مدد حاصل ہوتی ہو، جیسے جوہری نظریہ۔ طبیعی قانون (physical law) ایک ایسے سائنسی اصول کو کہا جاتا ہے کہ جو گذشتہ مفروضات کے بعد تجرباتی مراحل سے گذر چکا ہو اور اس کے حق میں ناقابل تردید تجربی (empirical) شواہد موجود ہونے کے ساتھ ساتھ قابل تکرار (replicable) شواہد بھی موجود ہوں۔

ایک ہم عصر سائنس دان (ھمتا / peer) ؛ دوسرے سائنس دان کے کیے گئے تجربے کی اشاعت سے پہلے اس کے نظرِ ھمتا (peer review) کا فریضہ انجام دے رہا ہے۔

سائنسی اسلوب میں ایک اور اہم پہلو اس میں تحریضی (inductive) کیفیت کا ہونا ہے، یعنی اس کا مطلب یہ ہے کہ سائنس دنیا کے کسی مظہر کے بارے میں کسی بات کی جانب مائل کرتی ہے یا یوں کہ لیں کے اس کی ترغیب دیتی ہے اور اس کو تجربے سے ثابت کرنے کی کوشش کرتی ہے لیکن ساتھ ہی یہ بات بھی قابل غور ہے کہ سائنس کبھی کوئی مطلق دعویٰ نہیں کرتی اور ہمیشہ نئے شواہد و حقائق کے لیے اپنے اندر تحریف (falsification) کی گنجائش رکھتی ہے۔ اور اس مقصد کے لیے اوپر بیان کردہ مُراجعۂ ثانی (peer review) نہایت اہم ہے جس کی خاطر تمام معلومات کا دائرۂ عام میں ہونا اور ہر کسی کی رسائی میں ہونا لازمی ہے۔ تاکہ نا صرف یہ کہ نظر ثانی (review) کیا جاسکے بلکہ ساتھ ساتھ ہی کسی ایک سائنس دان کے تجربے کو اس کا کوئی ھمتا (peer) دہرا کر اس کے قابل تکرار ہونے کا اندازہ کرسکے یا تصدیق کرسکے۔ ھمتا یا peer سے مراد یہاں ہم عصر سائنسدانوں سے ہے، یعنی کوئی ایسا سائنس دان جو اتنا ہی قابل ہو جتنا کہ تجربہ کرنے والا سائنس دان۔

ریاضی اور سائنس

سہ ابعادی مکعب کا ایک چارابعادی اظہارِ مضاہی۔ ریاضی سائنس کے انتہائی پیچیدہ تصورات کو مختصر اور جامع انداز میں واضع کرنے کا اہم ذریعہ ہے۔

سائنس اور ریاضی (mathematics) آپس میں لازم و ملزوم ہیں اور سائنس کا کوئی شعبہ ایسا نہیں (خواہ اس کا تعلق طبیعیات سے ہو یا علم کیمیاء سے، حیاتیات سے ہو یا وراثیات سے ) جو ریاضی کی مدد کے بغیر چل سکتا ہو۔ جیسا کہ تعارف کے بیان میں ذکر آیا کہ عام طور پر ریاضی کو سائنس کے جس گروہ میں شامل کیا جاتا ہے اسے تشکیلی علوم کہتے ہیں، یہاں یہ بات بھی اہم ہے کہ بعض ذرائع ریاضی کو بنیادی یا خالص سائنس میں بھی شمار کرتے ہیں

ریاضی کی ہر ایک شاخ ہی سائنس کے دیگر شعبہ جات میں کام آتی ہے جن میں احصاء (statistics)، حسابان (calculus) سمیت ریاضی کی وہ شاخین بھی شامل ہیں جنہیں عام طور پر خالص ریاضی میں شمار کیا جاتا ہے مثال کے طور پر نظریۂ عدد (number theory) اور وضعیت (topology) وغیرہ۔

جس طرح ایک طبیب ایک سائنس دان بھی ہو سکتا ہے بالکل اسی طرح ایک ریاضی داں، بجا طور پر ایک سائنس دان ہی ہوتا ہے کیونکہ وہ ان تمام تر اسلوب سائنس کی پیروی کر رہا ہوتا ہے جن کی مدد سے ہی سائنسی نمونے، تجربی نمونے، مفروضے اور سائنسی پیشگوئیاں ممکن ہوتی ہیں۔

فلسفۂ سائنس

فلسفۂ سائنس اصل میں سائنس کی بنیادوں، اس میں قائم مفروضات، اس کے تجربات کی حقیقت اور تجربات سے حاصل ہونے والے نتائج کی حقیقت اور ان نتائج یا سائنس کے اخلاقی کردار اور زندگی میں اس کے اطلاقات جیسے موضوعات سے بحث رکھتا ہے۔ اس کو بنیادی طور پر دو ذیلی شعبہ جات میں تقسیم کیا جاتا ہے، اول ؛ علمیات یا معلوماتشناسی جس کو انگریزی میں epistemology کہتے ہیں اور دوم ؛ مابعد الطبیعیات جسے انگریزی میں metaphysics کہا جاتا ہے۔ ان میں علمیات تو علم (سائنس) کی حیققت کی تلاش کو کہتے ہیں جبکہ مابعد الطبیعیات پھر اس حقیقت کی فطرت کا کھوج لگانے کو کہا جاتا ہے، ان کی مزید تفصیل کے لیے ان کے صفحات مخصوص ہیں۔ فلسفۂ سائنس وہ مقام ہے کہ جہاں اکثر سائنس اور ناسائنس کے مابین حدود معدوم ہی ہوجاتی ہیں۔

فلسفۂ سائنس کے مطابق سائنس ایک ایسے تجزیات یا حقائق کا نام ہے کہ جنھوں نے شواہداتی بنیادوں پر ہماری حسوں کو تحریک دی ہو یعنی کسی بھی متعلقہ مظہر قدرت کو اس کے طبیعی شواہد کی بنا پر محسوس کیا گیا ہو۔ یہاں حس (مشاہدے) کا طبیعی یا فطری ہونا لازم ہے کیونکہ اگر کوئی چیز طبیعی کیفیات سے بلند ہو تو پھر اسے سائنس نہیں مافوق الفطرت (supernatural) کے زمرے میں رکھا جاتا ہے اور تصوراتی سمجھا جاتا ہے جب تک کہ اس کی انسانی سمجھ کے مطابق وجوہات اور اس کے وجود کی توجیہ کے بارے میں شواہد نا مل جائیں۔

کئی راہنما اصولوں (جیسے تیغِ اوکام (Occam's razor) کا اصولِ بخل (parsimony)) سے استفادے کہ بعد سائنسی نظریات کو منطق اور توجیہات کے پیمانوں سے تراشہ جاتا ہے اور پھر کانٹ چھانٹ کے بعد وہی نظریات (یا نظریہ) قابل قبول حیثیت میں قائم رہ جاتا ہے جس کے بارے میں سب سے واضع اور ٹھوس شواہد میسر آچکے ہوں۔

سائنس کی شاخیں

سائنس کی تقسیم مندرجہ ذیل اہم شاخوں میں کی جاتی ہے جو مزید چھوٹی چھوٹی کلاسوں میں تقسیم ہیں۔

• حیاتیات
• طبیعیات
• کیمیاء
• ریاضی
• حیاتیاتی کیمیاء
• خرد حیاتیات