Nel corso della storia dell'umanità vi è sempre stata una stretta connessione tra la guerra e la conoscenza umana. Fino a tempi recenti, ciò è stato raramente messo in discussione. La guerra è stata endemica nella storia umana e il combattimento è stato a lungo considerato una necessità sociale assoluta e spesso un mezzo economico accettato.

Distruzione di Lachish - pannello in alabastro dal palazzo del re Sennacherib (regno 704-681 a.C.).

Era sia un dovere che un privilegio dei cittadini combattere per la propria comunità nel modo migliore possibile. La poesia epica e le sculture celebrative glorificano la guerra in molte culture umane.

Nella mitologia e nelle saghe antiche, l'invenzione di nuove armi era attribuita agli dèi stessi, a sottolineare la grande considerazione di cui godeva la fabbricazione di armi nelle antiche società umane.

Gli scienziati hanno un obbligo sociale di sviluppare armi. Quando i guerrieri sono considerati i leader di una comunità e il combattimento bellico è visto come una necessità sociale fondamentale, gli scienziati devono inevitabilmente essere pronti a lavorare per potenziare la forza militare della loro società. Spesso, lo sviluppo della tecnologia e dell'industria ha avuto origine da necessità militari.

Per il grande matematico Archimede, qualsiasi attività volta alla produzione di beni non era degna del suo genio, poiché aveva dedicato la sua vita alla scienza pura.

Con una certa fatica, il re Ierone II di Siracusa aveva convinto Archimede a passare dalla teoria alle applicazioni pratiche e a costruire armi difensive e offensive. Queste dimostrarono la loro efficacia nella difesa di Siracusa contro i Romani guidati da Marcello nel 212 a.C., che conquistò la città solo dopo un assedio di 8 mesi.

Le invenzioni di Archimede di Giulio Parigi: specchi ustori e mano di ferro (Galleria degli Uffizi, Firenze).

Sotto il dominio dei Tolomei, nel III e II secolo a.C., Alessandria divenne un importante centro di ricerca scientifica in diversi campi, compresa una vera e propria scuola di tecnologia militare. Gli scienziati alessandrini si sforzarono di far convergere la scienza teorica con le applicazioni pratiche reali.

Ctesibio (fl. 285–222 a.C.), fondatore della scuola, è accreditato dell'invenzione di un cannone a vapore, mentre Filone di Bisanzio studiò macchine da lancio basate su una rigorosa applicazione della meccanica.
I trattati di Erone sull'arte della guerra presentano, tra gli altri argomenti, tavole per l'artiglieria e modelli dimensionali di macchine da guerra, dedotti dalla teoria di base.

Macchine d'assedio secondo Filone, in un codice greco dell'XI secolo.

La costruzione dell'antico Impero Romano richiese secoli di combattimenti in tutta Europa, nel Medio Oriente e nel Nord Africa, ma nessun reale contributo tecnologico fu introdotto dagli scienziati. I progressi vennero dall'ambiente militare e dai generali, solitamente ottimi organizzatori. Vitruvio (I sec. a.C.) e Vegezio (VI sec. d.C.), nei loro trattati presentano le macchine da guerra alessandrine, senza considerarne i principi scientifici: gli autori sono principalmente interessati ai problemi organizzativi e amministrativi degli eserciti.

Il mondo degli studiosi e il mondo degli artigiani non avevano alcun punto in comune durante la maggior parte del Medioevo, sia nella civiltà cristiana che in quella araba. I progressi nella scienza e nelle applicazioni meccaniche non potevano fecondarsi a vicenda.

La situazione iniziò a cambiare nel XIII secolo: studiosi come Raimondo Lullo, Robert Grosseteste e Ruggero Bacone sottolinearono la necessità di esperimenti in scienza e di fondamenti teorici nell'ingegneria. Villard de Honnecourt, Guido da Vigevano e Conrad Keyser, agli inizi del XIV secolo, incarnarono il nuovo concetto di ingegnere militare colto.

Gli uomini del Rinascimento italiano erano allo stesso tempo artisti e artigiani, umanisti e figure militari, geni convinti di poter raggiungere qualsiasi obiettivo.

Brunelleschi, Jacopo Fontana, il Taccola, Valturio, Leon Battista Alberti, Filarete, Francesco di Giorgio Martini, e molti altri dedicarono la loro attenzione anche alla produzione di macchine, armi e fortezze adatte alle nuove armi da fuoco. Volevano dimostrare come l'intelligenza umana sia in grado di accettare e vincere qualsiasi sfida, producendo arte e cultura in ogni contesto.

Leonardo da Vinci, nella sua lettera a Ludovico Sforza, signore di Milano, si presenta non come artista ma come ingegnere compiuto, esperto in ogni campo dell'arte militare. I suoi studi di armi, fortezze e strumenti rimangono capolavori di ingegneria e arte.

Galileo, pur rivelando il valore della matematica come strumento del ragionamento scientifico, riconobbe la necessità della conferma sperimentale di qualsiasi teoria. Era attratto dai problemi tecnici e nelle sue visite all'Arsenale veneziano fu coinvolto nella ricerca e nello sviluppo navale e militare. Applicò anche le sue conoscenze di geometria e balistica a dispositivi militari offensivi e difensivi.

Attacco a una fortezza - Galilei, All'architettura militare.

Gli orologi nautici che consentivano una determinazione ragionevole delle longitudini aprirono la strada alla proiezione del potere dei paesi europei in tutto il mondo e alla creazione di colonie in regioni remote del globo.

Christiaan Huygens applicò la meccanica newtoniana alla costruzione di un buon orologio a pendolo di precisione nel 1656 per le sue ricerche astronomiche, e negli anni 1680 lavorò su orologi marini per la Compagnia olandese delle Indie orientali. Il primo orologio marino ad alta precisione fu prodotto in Inghilterra da John Harrison negli anni 1730.

L'orologio marino H1 di J. Harrison (al National Maritime Museum, Greenwich, Inghilterra).

Il problema della longitudine
Per ogni 15° percorsi verso est, l'ora locale avanza di un'ora, e il contrario accade viaggiando verso ovest. Pertanto, se conosciamo le ore locali in due punti della Terra, possiamo usare la differenza tra esse per calcolare quanto distano quei luoghi in longitudine, a est o a ovest. Ciò si rivelò molto importante per i marinai e i navigatori del XVII secolo. Potevano misurare l'ora locale osservando il Sole, ma la navigazione richiedeva anche la conoscenza dell'ora in un punto di riferimento per calcolare la propria longitudine.

Nel 1714, il governo britannico offrì 20.000 sterline per una soluzione che potesse fornire la longitudine entro mezzo grado (2 minuti di tempo), un compito considerato impossibile. John Harrison (1693-1776) produsse una serie di orologi sempre più precisi e raggiunse la precisione richiesta.

Il XVIII e il XIX secolo videro la creazione in diversi paesi europei di scuole militari per la formazione degli ufficiali del corpo del genio: la prima a Torino nel 1739, poi a Mézières in Francia nel 1748.

I successi della Grande Armée di Napoleone convinsero i sovrani europei dell'importanza di un efficace supporto tecnico alle operazioni militari e la Prussia (1816), la Svezia (1818), e poi Russia, Belgio, Spagna ecc. istituirono scuole tecniche militari.

Anche le scuole politecniche di questo periodo erano sotto il controllo dell'istituzione militare, e la maggior parte degli insegnanti proveniva dall'esercito, con un coinvolgimento minimo di scienziati e accademici.

Uniformi degli studenti dell'École Polytechnique nel 1814-1815. La Polytechnique fu fondata nel 1794 dal matematico Gaspard Monge durante la Rivoluzione francese, e divenne un'accademia militare sotto Napoleone I nel 1804. Oggi, l'istituzione è ancora gestita sotto la supervisione del ministero della difesa francese.

Durante il XIX secolo appare un nuovo protagonista nel campo della ricerca applicata: le grandi aziende industriali, con i primi esempi negli USA e poi in Germania.

Ciò introdusse nella ricerca la segretezza e la pianificazione, nuove pratiche che riducevano la tradizionale libertà degli scienziati e impedivano loro di acquisire reputazione dalla pubblicazione dei loro risultati.

La chimica, ad esempio, divenne un settore industriale critico di rilevanza militare. L'invenzione del trinitrotoluene (TNT) nel 1863 e della dinamite di Alfred Nobel nel 1867 avrebbe avuto terribili conseguenze nelle guerre successive.

L'uso massiccio di esplosivi sui campi di battaglia della Prima guerra mondiale spinse l'industria a ottimizzare la produzione e a sviluppare nuove tecnologie. In Germania, l'industriale Fritz Haber creò un'organizzazione per la ricerca sulla guerra chimica, arruolando sia scienziati militari che civili. La Prima guerra mondiale vide l'uso di agenti chimici sul campo di battaglia – cloro (1915), gas mostarda e fosgene (1917) – causando oltre 1.400.000 vittime.

Il padiglione della compagnia francese Schneider et Cie, all'Esposizione Universale del 1900 a Parigi. Fondata nel 1836, fu un importante produttore di armi durante le due guerre mondiali, e si trasformò in Schneider Electric dopo la Seconda guerra mondiale.

La Prima guerra mondiale portò molti nuovi progressi tecnologici sui campi di battaglia, come bunker, lanciafiamme, armi chimiche, bombardamenti aerei, sottomarini da crociera a lungo raggio ecc. Tuttavia, non furono sviluppate nuove tattiche militari per sfruttare questa nuova tecnologia. I soldati finirono per combattere una guerra tradizionale, subendo enormi perdite a causa della nuova tecnologia. Le istituzioni militari erano conservative e lente ad adattarsi.

D'altra parte, per la prima volta le organizzazioni scientifiche in quanto tali furono chiamate a sostenere lo sforzo militare e lo Stato si assunse la responsabilità e il controllo della ricerca scientifica, con l'istituzione di Ministeri per la ricerca. Da allora, la scienza e l'industria sono diventate sempre più responsabili nei confronti dei governi e dipendenti dal sostegno governativo.

L'immagine a sinistra mostra la giovane Irène Curie che scende da un veicolo radiologico dell'esercito francese. Durante la Prima guerra mondiale sua madre, Maria Skłodowska-Curie, istituì i primi centri radiologici da campo per i militari.