Meskipun ada berbagai jawaban mengenai pendefinisian ilmu pengetahuan modern dan awal mulanya, berdasarkan perbedaan interpretasi sejarah, karakteristik ilmu pengetahuan modern tetap sama terlepas dari sejarah garis waktu. Tanggal paling awal untuk kelahiran sains modern berkisar dari Abad Pertengahan Tinggi pada tahun 1277 hingga abad ke-17. Beberapa sejarawan menyebutkan bahwa revolusi ilmiah kedua telah terjadi pada awal abad ke-20 dengan munculnya fisika kuantum.
Observabilitas
Berbeda dengan sains abad pertengahan, yang memuji teologi dan metafisika sebagai puncak pengetahuan ilmiah, modern sains hanya merujuk pada objek-objek alam yang dapat dirasakan oleh panca indera atau dapat dirasakan dengan bantuan instrumen. Akibatnya, metode pengamatan juga menyebabkan berkembangnya cabang-cabang ilmu pengetahuan yang hanya berurusan dengan komponen teoretis, seperti fisika kuantum dan beberapa bagian astronomi. Begitu fakta telah diamati, diuji, dan diuji ulang, para ilmuwan mencoba mengatur pengamatan mereka dalam format ekspresi yang disebut sebagai hukum ilmiah. Pengamatan yang belum dapat diuji dan dibuktikan secara konsisten disebut sebagai teori ilmiah.
Metode ilmiah
Metode ilmiah adalah komponen penting lain dari ilmu pengetahuan modern, karena menggambarkan dasar objektif untuk menguji dan mengkomunikasikan hasil dari penyelidikan ilmiah. Dengan menggunakan metode ilmiah, seorang ilmuwan akan membentuk tebakan terpelajar mengenai hasil dari suatu proses atau percobaan dan kemudian menggunakan berbagai tes, yang mengisolasi satu atau lebih variabel, untuk mendapatkan tujuan dan sertifikasi hasil. Jika hipotesis tidak cocok dengan kesimpulan percobaan, maka hipotesis harus dimodifikasi untuk memenuhi hasil.
Matematika
Penekanan yang kuat pada matematika atas filsafat, simbol dan sikap adalah ciri khas lain dari ilmu pengetahuan modern yang berjalan seiring dengan observabilitas dan metode ilmiah. Misalnya, pada Abad Pertengahan, hingga zaman Galileo Galilei, Bumi dianggap sebagai pusat alam semesta karena sikap dan kepentingan simbolis manusia sebagai pusat dari segala sesuatu dan implikasi keagamaannya, yang diuraikan oleh gereja. Namun, penggunaan matematika Galileo memicu salah satu dasar ilmu pengetahuan modern yang menggantikan filsafat dan spekulasi dengan pengamatan objektif. Isaac Newton, salah satu bapak sains modern, semakin memperkuat pentingnya matematika dalam berteori bahwa seluruh alam semesta dapat dijelaskan melalui penggunaan model matematika.
Dua Jenis Ilmu
Ilmu pengetahuan modern dapat dibagi menjadi dua cabang yang berbeda, yang dikenal sebagai ilmu terapan dan ilmu murni. Ilmu murni menggambarkan ilmu penemuan. Sains terapan menggambarkan proses pengembangan teknologi dan produk baru untuk konsumen dan sering kali merupakan hasil dari eksperimen dan teori sains murni. Sementara kedua cabang ilmu tersebut memanfaatkan kekuatan observasi, metode ilmiah dan matematika, ilmu murni lebih berkaitan dengan memperluas dan menguji tubuh pengetahuan ilmiah yang ada sementara ilmu terapan berusaha untuk menempatkan pengetahuan itu untuk menggunakan.