Visninger
Køb Illustreret Videnskab Online
I videnskab Udtrykket naturvidenskab refererer til en naturalistiske tilgang til studiet af univers, Hvilket forstås som lovlydighed eller love naturlige oprindelse.
Udtrykket naturvidenskab bruges også til at adskille disse felter, der bruger videnskabelig metode at studere natur fra samfundsvidenskab, Der anvender den videnskabelige metode til at studere menneskelig adfærd og samfundet; fra formelle videnskaber, Såsom matematik og logik, Der anvender en anden (a priori) metodologi, Og fra humaniora.
Indholdsfortegnelse |
Oversigt
Den Michelson-Morley eksperimentet blev brugt til at modbevise, at lys formeres ved en luminiferous Æter. Dette 19. århundrede koncept blev afløst af Albert Einstein'S specielle relativitetsteori.
Naturvidenskab danne grundlag for anvendte videnskaber. Sammen er de naturlige og anvendte videnskaber adskilles fra samfundsvidenskab på den ene side og humaniora på den anden. Selv matematik, statistik, Og datalogi betragtes ikke naturvidenskab (matematik traditionelt betragtes som blandt de liberale kunst og statistik blandt de humanistiske, for eksempel), de giver mange værktøjer og rammer, inden for naturvidenskaberne.
Ud over denne traditionelle brug, sætningen naturvidenskab er også undertiden bruges mere snævert at henvise til naturhistorie. I denne forstand "naturvidenskab" kan henvise til biologi og måske også den geovidenskaber, Som adskiller sig fra de naturvidenskab, Herunder astronomi, fysik, Og kemi.
Inden for naturvidenskab, udtrykket hårde videnskab er undertiden bruges til at beskrive de delfelter, som nogle mennesker betragter som bygger på forsøgsdata, kvantificerbare data eller videnskabelig metode og fokus på nøjagtighed og objektivitet. Disse omfatter normalt fysik, kemi og biologi. Derimod blød videnskab bruges ofte til at beskrive den videnskabelige områder, der er mere afhængige af kvalitativ forskning, herunder den sociale videnskaber.
Historie
I gammel og middelalderlig gange, var objektiv undersøgelse af naturen kendt som Naturfilosofi. I slutningen af middelalderen og tidlig moderne tid, var en filosofisk fortolkning af naturen gradvist erstattet af en videnskabelig tilgang med induktive metodologi. Værker af Ibn al-Haytham og Sir Francis Bacon populariseret denne tilgang og dermed bidrage til at skabe den videnskabelig revolution.
I det 19. århundrede havde studiet af videnskaben komme ind i ansvarsområde af fagfolk og institutioner. Dermed efterhånden opnåede den mere moderne navn naturvidenskab. Udtrykket videnskabsmand blev opfundet af William Whewell i en 1834 undersøgelse af Mary Somerville'S På Connexion af Videnskabernes. Men ordet har ikke indtaste generelle drift, indtil næsten udgangen af samme århundrede.
Ifølge en berømt 1923 lærebog Termodynamik - og Free Energy af kemiske stoffer af den amerikanske kemiker Gilbert N. Lewis og den amerikanske fysiske kemiker Merle Randall, Naturvidenskab indeholder tre store grene:
Bortset fra den logiske og matematiske videnskaber, der er tre store grene af naturvidenskab der skiller sig ud på grund af de mange vidtrækkende fradrag trækkes fra et lille antal af primære postulater - de er mekanik, elektrodynamik, Og termodynamik.
I dag naturvidenskab er mere almindeligt inddelt i biovidenskab, såsom botanik og zoologi, og fysiske videnskaber, som omfatter fysik, kemi, geologi og astronomi.
Discipliner af naturvidenskab
Astronomi
Uddybende artikel: Astronomi Rummissioner er blevet brugt til billede fjerntliggende steder inden for Solar System, Som denne Apollo 11 baggrund af Daedalus krater om anden side af Månen.
Denne disciplin er videnskaben om himmellegemer og fænomener , der kommer uden for Jordens atmosfære. Det er bekymret over den udvikling, fysik, kemi, meteorologi, Og bevægelse af himmellegemer, samt dannelse og udvikling af universet.
Astronomi omfatter undersøgelse, undersøgelse og modellering af stjerner, planeter, kometer, galakser og kosmos. De fleste af de oplysninger, der anvendes af astronomer er samlet ved fjernstyring observation, selv om nogle laboratorium reproduktion af himmelsk fænomen er blevet udført (f.eks molekylær kemi interstellare medium).
Mens oprindelsen til studiet af himmelske funktioner og fænomenet kan spores tilbage til antikken, den videnskabelige metode af dette felt begyndte at udvikle sig i midten af det 17. århundrede. En vigtig faktor var Galileo'S indførelse af teleskopet til at undersøge nattehimlen i flere detaljer.
Den matematiske behandling af astronomi begyndte med Newton'S udvikling af himmelsk mekanik og love gravitation, Selv om det var udløst af tidligere arbejde udført af astronomer såsom Kepler. I det 19. århundrede havde astronomi udviklet sig til en formel videnskab, med indførelsen af instrumenter såsom spektroskopet og fotograferingSammen med langt bedre teleskoper og oprettelsen af professionelle observatorier.
Biologi
Uddybende artikel: Biologi Et fragment af DNA, Den kemiske sekvens, der indeholder genetiske anvisninger til udvikling og funktion levende organismer
Dette felt omfatter en række discipliner, der undersøger fænomener relateret til levende organismer. Omfanget af undersøgelsen kan variere fra sub-komponent biofysik op til komplekse økologier. Biologi er bekymret over den karakteristika, klassificering og adfærd af organismer, Samt hvordan arter blev dannet, og deres samspil med hinanden og miljø.
Den biologiske områder botanik, zoologi, Og medicin tilbage til begyndelsen af perioder med civilisation, mens mikrobiologi der blev indført i det 17. århundrede med opfindelsen af mikroskop. Men det var først det 19. århundrede, at biologien blev en samlet videnskab. Når forskerne opdagede fællestræk mellem alle levende ting, blev det besluttet at de var bedst studeres som en helhed.
Nogle af de vigtigste udviklinger i biologi var opdagelsen af genetik; Darwins teori om evolution gennem naturlig udvælgelse; Den kim teori om sygdom og anvendelse af de teknikker til kemi og fysik på niveauet for den celle eller organisk molekyle.
Moderne biologi er opdelt i subdisciplines af den type organisme og den skala er undersøgt. Molekylær biologi er studiet af de grundlæggende kemi af livet, mens cellebiologi er en undersøgelse af cellen, de grundlæggende byggesten i alt liv. På et højere niveau, fysiologi ser på den interne struktur i organismen, mens økologi ser på, hvordan forskellige organismer indbyrdes relation.
Kemi
Uddybende artikel: Kemi Dette strukturelle formel for molekyle koffein viser en grafisk repræsentation af, hvordan atomer er arrangeret.
Udgør den videnskabelige undersøgelse af sagen på atomare og molekylære skala, kemi omhandler primært samlinger af atomer, som gasser, Molekyler, krystaller, Og metaller. Sammensætning, statistiske egenskaber, omdannelser og reaktioner af disse materialer er undersøgt. Kemi indebærer også forståelse egenskaber og samspillet mellem de enkelte atomer til brug i større målestok applikationer.
De fleste kemiske processer kan studeres direkte i et laboratorium ved hjælp af en række (ofte velafprøvede) teknikker til at manipulere materialer, samt en forståelse af de underliggende processer. Kemi kaldes ofte "den centrale videnskab"På grund af sin rolle i at forbinde andre naturvidenskaber.
Tidlige eksperimenter i kemi havde deres rødder i systemet Alkymi, Et sæt af overbevisninger kombinere Mystik med fysiske eksperimenter. Videnskaben kemi begyndte at udvikle sig med arbejdet i Robert Boyle, Discoverer af gas, og Antoine Lavoisier, Som udviklede teorien om Bevarelse af masse.
Den Opdagelsen af grundstofferne og begrebet Atomic Theory begyndte at systematisere denne videnskab, og forskere udviklet en grundlæggende forståelse af stater i sagen, ioner, kemiske bindinger og kemiske reaktioner. Succesen med denne videnskab førte til en supplerende kemiske industri at nu spiller en væsentlig rolle i verdensøkonomien.
Geovidenskab
Uddybende artikel: Geovidenskab
Geovidenskab (Også kendt som geoscience, Den geovidenskabelige eller Jorden Sciences), Er en altomfattende sigt for de videnskaber, der til planeten Earth, Herunder geologi, geofysik, hydrologi, meteorologi, fysisk geografi, oceanografi, Og jord videnskab.
Selv om minedrift og ædelsten har været menneskelige interesser i hele civilisationens historie, udvikling af de tilhørende videnskaber økonomisk geologi og mineralogi kom først det 18. århundrede. Undersøgelsen af jorden, især palæontologi, Blomstrede i det 19. århundrede. Væksten i andre discipliner, såsom geofysik, I det 20. århundrede førte til udviklingen af teorien om pladetektonik i 1960'erne, hvilket har haft en lignende effekt på Jordens videnskaber som teorien om evolution havde på biologi. Geovidenskab i dag er tæt knyttet til klima forskning og råolie og mineralefterforskning industrier.
Fysik
Uddybende artikel: Fysik
Fysik er indbegrebet af undersøgelsen af de grundlæggende bestanddele af univers, Den kræfter og interaktioner de udøver på hinanden, og resultaterne af disse interaktioner. Generelt er fysik betragtes som grundlæggende videnskab, fordi alle andre naturvidenskaber brug og adlyde de principper og love, der er fastsat af feltet. Fysik er stærkt afhængig matematik som en logisk ramme for formulering og kvantificering af principper.
Undersøgelsen af principperne i universet har en lang historie og i vid udstrækning stammer fra direkte observation og eksperimenter. Formuleringen af teorier om de styrende love af universet har været central for studiet af fysik fra et meget tidligt tidspunkt, med filosofi gradvist giver en systematisk, kvantitativ eksperimentel afprøvning og observation som kilde til verifikation.
Key historiske udviklinger i fysik omfatte Isaac Newton'S teori om universel gravitation og klassisk mekanik, En forståelse af elektricitet og dens relation til magnetisme, Einstein'S teorier om særlige og generelle relativitetsteori, Udvikling af termodynamik, Og kvantemekaniske model af atomare og subatomare fysik.
Inden for fysik er meget bred, og kan omfatte så forskellige undersøgelser som kvantemekanik og teoretisk fysik, anvendt fysik og optik. Moderne fysik bliver mere og mere specialiseret, hvor forskere har tendens til at fokusere på et bestemt område i stedet for at være "universalists" som Albert Einstein og Lev Landau, Som arbejdede i flere områder.
Cross-discipliner
Den skelnen mellem de naturlige videnskab discipliner er ikke altid skarpe, og de deler en række tværfaglige områder. Fysik spiller en væsentlig rolle i de øvrige naturvidenskaber, som repræsenteres af astrofysik, geofysik, fysisk kemi og biofysik. Ligeledes kemi er repræsenteret ved områder som biokemi, geokemi og astrochemistry.
Et særligt eksempel på en videnskabelig disciplin, der trækker på flere naturvidenskab er miljøvidenskab. Dette felt undersøgelser samspillet mellem fysiske, kemiske og biologiske komponenter i miljøMed særlig hensyn til virkningen af menneskelige aktiviteter og indvirkningen på biodiversitet og bæredygtighed. Denne videnskab bygger også på ekspertise fra andre områder som økonomi, jura og samfundsvidenskab.
Et tilsvarende disciplin er oceanografi, Da det er baseret på en lignende bredde af videnskabelige discipliner. Oceanografi er sub-kategoriseres i mere specialiserede tværs discipliner, såsom fysisk oceanografi og havbiologi. Som marine økosystem er meget stor og forskelligartet, marine biologi er yderligere opdelt i mange delfelter, herunder specialisering inden for navnlig arter.
Der er også en delmængde af tværfagligt områder, der ved arten af de problemer, de henvender sig, har stærke strømme, som går imod specialisering. Sagt på en anden måde: På nogle områder af integrative ansøgning, er specialister i mere end ét felt en vigtig del af de fleste dialog. Sådanne integrationsfremmende områder, for eksempel omfatter nanovidenskab, Astrobiology, Og komplekse system informatik.
