自然科學涵蓋了多少領域的科學?自然科學,與“ 社會科學”、“ 思維科學”并稱“科學三大領域”,它是以定量作為手段,研究無機 自然界和包括人的生物 屬性在内的有機自然界的各門科學的總稱自然科學是研究 大自然中有機或無機的事物和現象的科學,包括 天文學、 物理學、 化學、 地球科學、 生物學等,現在小編就來說說關于自然科學涵蓋了多少領域的科學?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
自然科學,與“ 社會科學”、“ 思維科學”并稱“科學三大領域”,它是以定量作為手段,研究無機 自然界和包括人的生物 屬性在内的有機自然界的各門科學的總稱。自然科學是研究 大自然中有機或無機的事物和現象的科學,包括 天文學、 物理學、 化學、 地球科學、 生物學等。
其認識的對象是整個 自然界,即自然界物質的各種類型、 狀态、屬性及運動形式。認識的任務在于揭示自然界發生的現象以及自然現象發生過程的實質,進而把握這些現象和過程的規律性,以便解讀它們,并預見新的現象和過程,為在 社會實踐中合理而有目的地利用自然界的規律開辟各種可能的途徑。
自然科學的最重要的兩個支柱是 觀察和 邏輯推理。由對自然的觀察和邏輯推理自然科學可以引導出大自然中的規律。假如觀察的現象與規律的預言不同,那麼要麼是因為觀察中有錯誤,要麼是因為至此為止被認為是正确的規律是錯誤的, 超自然因素不存在考慮之中。
順着傳統用法,自然科學可被理解為:物理科學、化學科學(涉及這個宇宙的物理及 化學法則)、生物科學(涉及生命體特有的性質)的統稱。
簡介
自然科學是研究 自然界的物質形态、結構、性質和運動規律的科學。它包括 物理學、 化學、 生物學、 天文學等 基礎科學和 醫學、 農學、 氣象學、 材料學等應用科學,它是人類改造自然的實踐經驗即生産鬥争經驗的總結。它的發展取決于生産的發展。
原始社會中,人類對自然界的鬥争,因生産工具簡單、粗笨,還受到 原始宗教及其他意識的影響,自然科學的發展是緩慢的。不過,人類取得的每一個科技進步,都推動了生産的發展,同時又促進自然科學知識的不斷積累,預示着科技的新突破。因此,盡管當時的人們尚處于蒙昧與野蠻狀态,他們在與自然界的鬥争的過程中,以辛勤的勞動與聰明智慧,不斷地推動着科學技術的發展。
西班牙 塔拉戈納市附近莫利·德·賽特(Molí del Salt)古人類遺址,西班牙 羅維拉·維爾吉利大學(Universitat Rovira i Virgili)和 加泰羅尼亞人類古生态學與社會進化研究所(the Catalan Institute of Human Paleoecology and Social Evolution)共同合作的一項考古研究表明, 舊石器時代晚期的人類已開始循環使用石器類生活用品。該研究結論發表在最新一期美國 《考古學期刊》(Journal of Archaeological Science)上。
研究人員是在對西班牙塔拉戈納市附近莫利·德·賽特(Molí del Salt)古人類遺址出土的燃燒過的石器制品進行研究後得出上述結論的。他們認為,這些燃燒過的石器制品可以用來判斷循環利用前後石器的不同形态。研究結果表明,循環利用生活用品的現象在舊石器時代晚期已十分普遍。這種循環利用的行為主要是為了應急。研究表明,舊石器時代晚期,人們在日常生活中遇到緊急情況時,為了避免因四處尋找制作工具的材料而浪費時間,開始選擇使用此前在當地居住的部落遺棄的工具進行加工。這也成為當時的人們選擇居住地所要考慮的因素之一。
方位的确定對人們的生産、生活有着重要的意義,故人們很早就掌握了方位的辨别知識。他們從日出、日落及日落後北鬥等星體出現的規律中探索出東南西北的不同方位。他們在營造房舍、埋葬死者時,都注意到朝向。例如住房的朝向大多選擇南向;同一個墓地,甚至同一個 考古學文化的不同墓地中,絕大多數死者的頭都朝着同一個方向。雖然其中有些朝向與正方向(正南、正北等)略有偏差,基本方向都是不變的(少數不同方向的墓葬,應與死因有關)。如西安半坡墓地中墓葬的排列十分整齊,它們的方向基本一緻,略有偏差者也與正西方向相差不超過 20°。在年代更早的新鄭裴李崗墓地清理的 114 座墓葬,均為長方形豎穴墓,排列密集,很有規律,所有頭向均朝南或稍偏西。這些事例說明,距今 8000 年前的人們就已基本掌握了定向的方法。
一般認為, 古希臘人 泰勒斯、 亞裡士多德是自然科學的創始人, 伽利略·伽利雷是将實驗引入自然科學的首倡人。18世紀以前 歐洲自然科學與 哲學幾乎不可分開,勒内· 笛卡爾、 戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨、 約翰·洛克等等著名的哲學家同時也是自然科學家。在自然科學發展的早期,對自然物體或者分類的系統研究稱之為 自然曆史(英文:natural history,拉丁文:historia naturalis)。
研究領域
物理學
物理學(physics)是研究自然界最一般的運動規律、相互作用,以及物質的基本存在狀态與結構層次的科學,是一門以實驗為基礎的自然科學。其理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言,以實驗作為檢驗理論正确性的唯一标準,因此它是最精密的一門自然科學。
物理學的一個永恒主題是尋找各種序、 對稱性和 對稱破缺、守恒律或不變性。一切自然現象都不會與物理學的定律相違背,因此,物理學是其他自然科學及一切現代科技的基礎。
實際的物理現象和物理規律一般比較複雜,涉及到許多因素。舍棄次要因素,抓住主要因素,從而突出客觀事物的本質特征,這就叫構建物理模型。物理學的精髓是為研究對象建立物理模型,通過數學工具研究模型,再對研究對象做出解釋和預測。
物理模型、物理定律、物理公式/方程、物理圖像共同構成了物理理論的基本表現形式,它們都是物理語言的重要組成部分。
物理學的核心内容值得所有人普及,現行課本應加強近代物理學的普及,因為它所涉及的現象直觀上一般不能察覺,實際上客觀存在,而且許多傳說中一些離奇的自然現象都可以借助近現代物理學(即相對論、量子力學、非線性物理學等)一一解釋。可見,物理學在人類“科學地認識自然、破除迷信”當中的地位何等重要。
化學
化學(chemistry)是從原子、分子層面研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的科學。
不同于研究尺度更小的粒子物理學與核物理學,化學研究的物質結構尺度——元素、原子、分子、離子(團)與相互作用尺度——化學鍵、分子間作用力,是與人類生存的宏觀世界中物質和材料最為息息相關的微觀自然規律。宇宙是由物質組成的,作為溝通微觀與宏觀物質世界的重要橋梁,化學是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一。
化學是一門曆史悠久而又富有活力的學科,它的成就是社會文明的重要标志。從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質的現代社會,人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學的貢獻在其中起了重要的作用。化學與人類進步和社會發展的關系非常密切,它的成就是社會物質文明的重要标志。因此,化學是“材料科學的基礎、 物質科學的核心、物質工業的後盾”,它是一門曆史悠久而又富有活力的學科。
生物學
生物學(biology)又稱生物科學,是研究生命現象、生命活動的本質、特征和發生、發展規律的科學。可以用于有效地控制生命活動,能動地改造生物界,造福人類。生物學與人類生存、人民健康、經濟建設和社會發展有着密切關系,是當今在全球範圍内最受關注的基礎自然科學。
生物學源自博物學,經曆了實驗生物學、分子生物學,而進入了系統生物學時期。
自然地理學
自然地理學( 地球科學)是以地球系統(包括 大氣圈、 水圈、 岩石圈、 生物圈和日地空間)的過程與變化及其相互作用為研究對象的 科學。主要包括地理學(含 土壤學與遙感)、 地質學、 地球物理學、 地球化學、 大氣科學、 海洋科學和 空間物理學以及新的交叉學科( 地球系統科學、 地球信息科學)等分支學科。
天文學
天文學(Astronomy)是研究宇宙空間天體、宇宙的結構和發展的科學。内容包括天體的構造、性質和運行規律等。主要通過觀測天體發射到地球的輻射,發現并測量它們的位置、探索它們的運動規律、研究它們的物理性質、化學組成、内部結構、能量來源及其演化規律。
研究方法
科學實驗法
科學實驗、生産實踐和 社會實踐并稱為人類的三大實踐活動。實踐不僅是理論的源泉,而且也是檢驗理論正确與否的惟一标準,科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗标準。特别是現代自然科學研究中,任何新的發現、新的發明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實驗結果為依據,否則就不能被他人所接受,甚至連已發表的學術論文都可能被撤稿。即便是一個純粹的理論研究者,他也必須對他所關注的實驗結果,甚至實驗過程有相當深入的了解才行。因此,可以說,科學實驗是自然科學發展中極為重要的活動和 研究方法。
數學方法
數學方法有兩個不同的概念,在方法論全書中的數學方法指研究和發展數學時的思想方法,而這裡所要闡述的數學方法則是在自然科學研究中經常采用的一種思想方法,其内涵是;它是 科學抽象的一種思維方法,其根本特點在于撇開研究對象的其他一切特性,隻抽取出各種量、量的變化及各量之間的關系,也就是在符合客觀的前提下,使科學概念或原理符号化、公式化,利用數學語言(即 數學工具)對符号進行邏輯推導、運算、演算和量的分析,以形成對研究對象的數學解釋和預測,從量的方面揭示研究對象的規律性。這種特殊的抽象方法,稱為數學方法。
系統科學方法
系統科學是關于系統及其演化規律的科學。盡管這門學科自20世紀上半葉才産生,但由于其具有廣泛的應用價值,發展十分迅速,現已成為一個包括衆多分支的科學領域。它包括有:一般 系統論、 控制論、 信息論、 系統工程、 大系統理論、 系統動力學、 運籌學、 博弈論、 耗散結構理論、 協同學、 超循環理論、一般生命系統論、社會系統論、泛系分析、 灰色系統理論等分支。這些分支,各自研究不同的系統。自然界本身就是一個無限大、無限複雜的系統,在自然界中包括着許許多多不同的系統,系統是一種普遍存在。一切事物和過程都可以看作組織性程度不同的系統,從而使系統科學的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統科學的原理,研究各種系統的結構、功能及其進化的規律,稱為 系統科學方法,它已得到各研究領域的廣泛應用,尤其在生物學領域( 生态系統)和經濟領域(經濟管理系統)中的應用最為引人注目。系統科學研究有兩個基本特點:其一是它與工程技術、經濟建設、企業管理、環境科學等聯系密切,具有很強的應用性;其二是它的理論基礎不僅是系統論,而且還依賴于各有關的專門學科,與現代一些數學分支學科有密切關系。正因為如此,人們認為系統科學方法一般指研究系統的數學模型及系統的結構和設計方法。
與社會科學聯系
區别
自然科學和社會科學都是研究物質世界規律的客觀的科學。但是不同于自然科學的普世性,社會科學在不同具體條件下存在差異性,需要具體情況具體分析。自然科學含括了許多領域的研究,自然科學通常試圖解釋世界是依照自然程序而運作,而非經由 超自然的方式,其實建立于敬畏宇宙自然本身。自然科學一詞也是用來定位“科學”是遵守 科學方法的一個學科。自然科學 (natural science)是研究 無機自然界和包括人的生物屬性在内的有機自然界的各門科學的總稱。其認識的對象是整個自然界,即自然界物質的各種類型、 狀态、屬性及運動形式。其認識的任務在于揭示自然界發生的現象和過程的實質,進而把握這些現象和過程的規律性,并預見新的現象和過程,為在 社會實踐中合理而有目的地利用自然界的規律開辟各種可能的途徑。
社會科學是關于社會事物的本質及其規律的科學。社會科學是科學化的研究人類社會現象的科學。如社會學研究人類社會(主要是當代),政治學研究政治、政策和有關的活動,經濟學研究 資源分配。廣義的“社會科學”,它是人文科學和社會科學的統稱,包括了人文科學。
聯系
在現代科學的發展進程中,新科技革命為社會科學的研究提供了新的方法手段,社會科學與自然科學相互滲透,相互聯系的趨勢日益加強。
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