Die Naturwissenschaften sind Zweige der Wissenschaft, die sich bemühen, die Regeln aufzuhellen, die die natürliche Welt durch das Verwenden wissenschaftlicher Methoden regeln. Der Begriff "Naturwissenschaft" wird gebraucht, um den Gegenstand von den Sozialwissenschaften zu unterscheiden, die die wissenschaftliche Methode anwenden, menschliches Verhalten und soziale Muster zu studieren; die Geisteswissenschaften, die eine kritische oder analytische Annäherung verwenden, um die menschliche Bedingung zu studieren; und die formellen Wissenschaften wie Mathematik und Logik, die einen a priori im Vergleich mit der sachlichen Methodik verwenden, um formelle Systeme zu studieren.

Übersicht

Naturwissenschaften sind die Basis für angewandte Naturwissenschaften. Zusammen sind die Naturwissenschaften und angewandten Naturwissenschaften von den Sozialwissenschaften einerseits und den Geisteswissenschaften auf dem anderen bemerkenswert. Obwohl Mathematik, Statistik und Informatik als Naturwissenschaften zum Beispiel nicht betrachtet werden, stellen sie viele Werkzeuge und innerhalb der Naturwissenschaften verwendetes Fachwerk zur Verfügung.

Neben diesem traditionellen Gebrauch werden die Ausdruck-Naturwissenschaften auch manchmal mehr mit knapper Not verwendet, um sich auf die Naturgeschichte zu beziehen. In diesem Sinn "Naturwissenschaften" kann sich auf die Biologie und vielleicht auch die Erdwissenschaften, im Unterschied zu die physischen Wissenschaften, einschließlich der Astronomie, Physik und Chemie beziehen.

Innerhalb der Naturwissenschaften der Begriff wird harte Wissenschaft manchmal verwendet, um jene Teilfelder zu beschreiben, die einige Menschen als das Verlassen auf experimentelle, quantitativ bestimmbare Daten oder die wissenschaftliche Methode ansehen und sich auf Genauigkeit und Objektivität konzentrieren. Diese schließen gewöhnlich Physik, Chemie und Biologie ein. Im Vergleich wird weiche Wissenschaft häufig verwendet, um die wissenschaftlichen Felder zu beschreiben, die auf der qualitativen Forschung einschließlich der Sozialwissenschaften vertrauensvoller sind.

Geschichte

In alten und mittelalterlichen Zeiten war die objektive Studie der Natur als natürliche Philosophie bekannt. In spätmittelalterlichen und frühen modernen Zeiten wurde eine philosophische Interpretation der Natur durch eine wissenschaftliche Annäherung mit der induktiven Methodik allmählich ersetzt. Die Arbeit von Herrn Francis Bacon hat diese Annäherung verbreitet, dadurch helfend, die wissenschaftliche Revolution zu schmieden.

Philip Morris Hauser hat geschrieben:

Vor dem 19. Jahrhundert war die Studie der Wissenschaft in den Bereich von Fachleuten und Einrichtungen eingetreten. Auf diese Weise hat es allmählich den moderneren Namen der Naturwissenschaft erworben. Der Begriff Wissenschaftler wurde von William Whewell in einer 1834-Rezension von Mary Somerville Auf der Verbindung der Wissenschaften ins Leben gerufen. Aber das Wort ist in allgemeinen Gebrauch bis fast das Ende desselben Jahrhunderts nicht eingegangen.

Gemäß einem berühmten 1923-Lehrbuch Thermodynamik und die Freie Energie von Chemischen Substanzen durch den amerikanischen Chemiker Gilbert N. Lewis und den amerikanischen physischen Chemiker Merle Randall enthalten die Naturwissenschaften drei große Zweige:

Heute werden Naturwissenschaften in Lebenswissenschaften, wie Botanik und Zoologie allgemeiner geteilt; und physische Wissenschaften, die Physik, Chemie, Geologie und Astronomie einschließen.

Zweige der Naturwissenschaft

Astronomie

Diese Disziplin ist die Wissenschaft von himmlischen Gegenständen und Phänomenen, die außerhalb der Atmosphäre der Erde entstehen. Es ist mit der Evolution, Physik, Chemie, Meteorologie, und Bewegung von himmlischen Gegenständen, sowie der Bildung und Entwicklung des Weltalls beschäftigt.

Astronomie schließt die Überprüfung, die Studie und das Modellieren von Sternen, Planeten, Kometen, Milchstraßen und dem Weltall ein. Der grösste Teil der von Astronomen verwendeten Information wird durch die entfernte Beobachtung gesammelt, obwohl etwas Laborfortpflanzung des himmlischen Phänomenes (wie die molekulare Chemie des interstellaren Mediums) durchgeführt worden ist.

Während die Ursprünge der Studie von himmlischen Eigenschaften und Phänomen zurück zur Altertümlichkeit verfolgt werden können, hat die wissenschaftliche Methodik dieses Feldes begonnen, sich in der Mitte des 17. Jahrhunderts zu entwickeln. Ein Schlüsselfaktor war die Einführung von Galileo des Fernrohrs, um den Nachthimmel ausführlicher zu untersuchen.

Die mathematische Behandlung der Astronomie hat mit der Entwicklung von Newton der himmlischen Mechanik und den Gesetzen der Schwerkraft begonnen, obwohl es durch die frühere Arbeit von Astronomen wie Kepler ausgelöst wurde. Vor dem 19. Jahrhundert hatte sich Astronomie in eine formelle Wissenschaft, mit der Einführung von Instrumenten wie das Spektroskop und die Fotografie, zusammen mit viel-verbesserten Fernrohren und der Entwicklung von Berufssternwarten entwickelt.

Biologie

Dieses Feld umfasst eine Reihe von Disziplinen, der mit lebenden Organismen verbundene Phänomene untersucht. Die Skala der Studie kann sich von der Teilelement-Biophysik bis zur komplizierten Ökologie erstrecken. Biologie ist mit den Eigenschaften, der Klassifikation und den Handlungsweisen von Organismen beschäftigt, sowie wie Arten gebildet wurden und ihre Wechselwirkungen mit einander und der Umgebung.

Die biologischen Felder der Botanik, Zoologie und Medizin gehen auf frühe Perioden der Zivilisation zurück, während Mikrobiologie im 17. Jahrhundert mit der Erfindung des Mikroskops eingeführt wurde. Jedoch, erst als das 19. Jahrhundert, dass Biologie eine vereinigte Wissenschaft geworden ist. Sobald Wissenschaftler Allgemeinheiten zwischen allen Wesen entdeckt haben, wurde es entschieden, dass sie am besten als Ganzes studiert wurden.

Einige Schlüsselentwicklungen in der Biologie waren die Entdeckung der Genetik; die Evolutionstheorie von Darwin durch die Zuchtwahl; die Keim-Theorie der Krankheit und die Anwendung der Techniken der Chemie und Physik am Niveau der Zelle oder des organischen Moleküls.

Moderne Biologie wird in Subdisziplinen durch den Typ des Organismus und durch die Skala geteilt, die wird studiert. Molekulare Biologie ist die Studie der grundsätzlichen Chemie des Lebens, während Zellbiologie die Überprüfung der Zelle ist; der grundlegende Baustein des ganzen Lebens. An einem höheren Niveau schaut Physiologie auf die innere Struktur des Organismus, während Ökologie darauf schaut, wie verschiedene Organismen zusammenhängen.

Chemie

Die wissenschaftliche Studie der Sache an der atomaren und molekularen Skala einsetzend, befasst sich Chemie in erster Linie mit Sammlungen von Atomen, wie Benzin, Moleküle, Kristalle und Metalle. Die Zusammensetzung, statistischen Eigenschaften, Transformationen und Reaktionen dieser Materialien werden studiert. Chemie schließt auch das Verstehen der Eigenschaften und Wechselwirkungen von individuellen Atomen für den Gebrauch in Anwendungen der größeren Skala ein.

Die meisten chemischen Prozesse können direkt in einem Laboratorium, mit einer Reihe (häufig gut geprüft) Techniken studiert werden, um Materialien, sowie ein Verstehen der zu Grunde liegenden Prozesse zu manipulieren. Chemie wird häufig "die Hauptwissenschaft" wegen seiner Rolle im Anschließen der anderen Naturwissenschaften genannt.

Frühe Experimente in der Chemie hatten ihre Wurzeln im System der Alchimie, eine Reihe des Glaubens, der Mystik mit physischen Experimenten verbindet. Die Wissenschaft der Chemie hat begonnen, sich mit der Arbeit von Robert Boyle, dem Entdecker von Benzin, und Antoine Lavoisier zu entwickeln, der die Theorie der Bewahrung der Masse entwickelt hat.

Die Entdeckung der chemischen Elemente und das Konzept der Atomtheorie haben begonnen, diese Wissenschaft zu systematisieren, und Forscher haben ein grundsätzliches Verstehen von Staaten von Sache, Ionen, chemischen Obligationen und chemischen Reaktionen entwickelt. Der Erfolg dieser Wissenschaft hat zu einer ergänzenden chemischen Industrie geführt, die jetzt eine bedeutende Rolle in der Weltwirtschaft spielt.

Physik

Physik nimmt die Studie der grundsätzlichen Bestandteile des Weltalls, der Kräfte und Wechselwirkungen auf, die sie auf einander und die durch diese Wechselwirkungen erzeugten Ergebnisse ausüben. Im Allgemeinen wird Physik als die grundsätzliche Wissenschaft betrachtet, weil alle anderen Naturwissenschaften verwenden und den Grundsätzen und durch das Feld abgesetzten Gesetzen folgen. Physik verlässt sich schwer auf die Mathematik als das logische Fachwerk für die Formulierung und Quantifizierung von Grundsätzen.

Die Studie der Grundsätze des Weltalls hat eine lange Geschichte und ist größtenteils auf direkte Beobachtung und Experimentieren zurückzuführen. Die Formulierung von Theorien über die Regierungsgesetze des Weltalls ist zur Studie der Physik von sehr bald mit der Philosophie zentral gewesen, die allmählich zur systematischen, quantitativen experimentellen Prüfung und Beobachtung als die Quelle der Überprüfung trägt. Schlüssel historische Entwicklungen in der Physik schließt die Theorie von Isaac Newton der universalen Schwerkraft und klassischen Mechanik, eines Verstehens der Elektrizität und seiner Beziehung zum Magnetismus, den Theorien von Einstein der speziellen und allgemeinen Relativität, der Entwicklung der Thermodynamik und dem Quant mechanisches Modell der atomaren und subatomaren Physik ein

Das Feld der Physik ist äußerst breit, und kann solche verschiedenen Studien als Quant-Mechanik und theoretische Physik, angewandte Physik und Optik einschließen. Moderne Physik wird zunehmend spezialisiert, wo Forscher dazu neigen, sich auf ein besonderes Gebiet zu konzentrieren, anstatt "universalists" wie Isaac Newton, Albert Einstein und Lev Landau zu sein, der in vielfachen Gebieten gearbeitet hat.

Material-Wissenschaft

Ursprünglich entwickelt durch das Feld der Metallurgie hat sich die Studie der Eigenschaften von Materialien jetzt in viele Materialien außer Metallen ausgebreitet. Das Feld bedeckt die Chemie, Physik und Technikanwendungen von Materialien einschließlich Metalle, Keramik, künstlicher Polymer und vieler anderer.

Erdwissenschaft

Erdwissenschaft (auch bekannt als geoscience), ist ein allumfassender Begriff für die Wissenschaften, die mit dem Erdball, einschließlich Geologie, Geophysik, Hydrologie, Meteorologie, physischer Erdkunde, Meereskunde und Bodenkunde verbunden sind.

Obwohl das Bergwerk und Edelsteine menschliche Interessen überall in der Geschichte der Zivilisation gewesen ist, ist die Entwicklung der zusammenhängenden Wissenschaften der Wirtschaftsgeologie und Mineralogie bis zum 18. Jahrhundert nicht vorgekommen. Die Studie der Erde, besonders Paläontologie, hat im 19. Jahrhundert geblüht. Das Wachstum anderer Disziplinen, wie Geophysik, hat im 20. Jahrhundert zur Entwicklung der Theorie der Teller-Tektonik in den 1960er Jahren geführt, die eine ähnliche Wirkung auf die Erdwissenschaften gehabt hat, wie die Evolutionstheorie auf der Biologie hatte. Erdwissenschaften werden heute mit der Klimaforschung und den Erdöl- und Mineralerforschungsindustrien nah verbunden.

Atmosphärische Wissenschaft

Obwohl manchmal betrachtet, in Verbindung mit den Erdwissenschaften, wegen der unabhängigen Entwicklung seiner Konzepte, Techniken und Methoden und auch der Tatsache davon, eine breite Reihe von U-Boot-Disziplinen unter seinem Flügel habend, wird die atmosphärische Wissenschaft auch als ein getrennter Zweig der Naturwissenschaft betrachtet. Das Feldstudien die Eigenschaften von verschiedenen Schichten der Atmosphäre vom nahen Boden-Niveau bis den Rand des Raums. Die Zeitskala der Studie ändert sich auch von den Tagen bis zu den Jahrhunderten. Manchmal schließt das Feld auch die Studie von klimatischen Mustern auf Planeten außer der Erde ein.

Meereskunde

Die ernste Studie von Ozeanen hat im frühen zur Mitte der 1900er Jahre begonnen. Als ein Feld der Naturwissenschaft ist es relativ jung, aber eigenständige Programme bieten Spezialisierungen im Thema an. Obwohl einige Meinungsverschiedenheiten betreffs der Kategorisierung des Feldes unter Erdwissenschaften, zwischendisziplinarischen Wissenschaften bleiben, oder weil ein getrenntes Feld in seinen eigenen richtigen, modernsten Arbeitern im Feld zugibt, dass es zu einem Staat reif geworden ist, dass es seine eigenen Paradigmen und Methoden hat. Weil solch eine große Familie von zusammenhängenden Studien, die jeden Aspekt der Ozeane abmessen, jetzt unter diesem Feld klassifiziert wird.

Zwischendisziplinarische Studien

Die Unterscheidungen zwischen den Naturwissenschaft-Disziplinen sind nicht immer scharf, und sie teilen mehrere Quer-Disziplin-Felder. Physik spielt eine bedeutende Rolle in den anderen Naturwissenschaften, wie vertreten, durch Astrophysik, Geophysik, chemische Physik und Biophysik. Ebenfalls wird Chemie durch solche Felder wie Biochemie, Geochemie und astrochemistry vertreten.

Ein besonderes Beispiel einer wissenschaftlichen Disziplin, die auf vielfache Naturwissenschaften zieht, ist Umweltwissenschaft. Das Feldstudien die Wechselwirkungen von physischen, chemischen und biologischen Bestandteilen der Umgebung, mit einer besonderen Rücksicht zur Wirkung von menschlichen Tätigkeiten und dem Einfluss auf Artenvielfalt und Nachhaltigkeit. Diese Wissenschaft zieht auch nach dem Gutachten von anderen Feldern wie Volkswirtschaft, Gesetz- und Sozialwissenschaften.

Eine vergleichbare Disziplin ist Meereskunde, weil es auf eine ähnliche Breite von wissenschaftlichen Disziplinen zieht. Meereskunde wird in mehr spezialisierte Quer-Disziplinen, wie physische Meereskunde und Seebiologie subkategorisiert. Da das Seeökosystem sehr groß ist und verschiedene Seebiologie weiter in viele Teilfelder einschließlich Spezialisierungen in besonderen Arten geteilt wird.

Es gibt auch eine Teilmenge von quer-disziplinarischen Feldern, die, durch die Natur der Probleme, die sie richten, starke Ströme haben, die zuwiderlaufen

Spezialisierung. Stellen Sie einen anderen Weg: In einigen Feldern der einheitlichen Anwendung sind Fachmänner in mehr als einem Feld ein Schlüsselteil vom grössten Teil des Dialogs. Solche einheitlichen Felder schließen zum Beispiel nanoscience, astrobiology, und komplizierte Systeminformatik ein.

Siehe auch

• Empirismus
• Liste von akademischen Disziplinen
• Natur
• Naturgeschichte
• Natürliche Philosophie, der Vorgänger der physischen Wissenschaften.
• Wissenschaft
• Felder der Wissenschaft
• Naturwissenschaften
• Verhaltenswissenschaften
• Sozialwissenschaften
• Geschichte der Wissenschaft
• Geschichte der Technologie
• Wissenschaftskriege
• Naturwissenschaften Ledoux, S definierend. F., 2002: Naturwissenschaften, Behaviorology Heute, 5 (1), 34-36 definierend.

Links

• Die Geschichte der neuen Wissenschaft und Technologie
• Naturwissenschaft-Information über das Naturwissenschaft-Grad-Programm an der Durham Universität.
• Naturwissenschaften Enthalten aktualisierte Information über die Forschung in den Naturwissenschaften einschließlich der Biologie, der Erdkunde und des angewandten Lebens und der Erdwissenschaften.
• Die Naturwissenschaft-Information über das Naturwissenschaft-Grad-Programm an der Universität des Bades, das die Biologischen Wissenschaften, Chemie, Arzneimittellehre, Physik und Umweltstudien einschließt.
• Rezensionen von Büchern Über die Naturwissenschaft Diese Seite enthalten mehr als 50 vorher veröffentlichte Rezensionen von Büchern über die Naturwissenschaft plus ausgewählte Aufsätze auf rechtzeitigen Themen in der Naturwissenschaft.
• Wissenschaftliche Bewilligungspreis-Datenbank Enthält Details von mehr als 2,000,000 wissenschaftlichen im Laufe der letzten 25 Jahre geführten Forschungsprojekten.
• Naturwissenschaft-Tripos Gibt Auskunft über das Fachwerk, innerhalb dessen der grösste Teil der Naturwissenschaft an der Universität des Cambridges unterrichtet wird.