自然科學(xué) - 科學(xué)三大領(lǐng)域之一
自然科學(xué)，與"
社會(huì )科學(xué)"、"
思維科學(xué)"并稱(chēng)"科學(xué)三大領(lǐng)域"，它是以定量作為手段，研究無(wú)機
自然界和包括人的生物屬性在內的有機自然界的各門(mén)科學(xué)的總稱(chēng)。自然科學(xué)是研究大自然中有機或無(wú)機的事物和現象的科學(xué)，包括
天文學(xué)、物理學(xué)、
化學(xué)、
地球科學(xué)、
生物學(xué)等。
其認識的對象是整個(gè)
自然界，即自然界物質(zhì)的各種類(lèi)型、
狀態(tài)、屬性及運動(dòng)形式。認識的任務(wù)在于揭示自然界發(fā)生的現象以及自然現象發(fā)生過(guò)程的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而把握這些現象和過(guò)程的規律性，以便解讀它們，并預見(jiàn)新的現象和過(guò)程，為在
社會(huì )實(shí)踐中合理而有目的地利用自然界的規律開(kāi)辟各種可能的途徑。
自然科學(xué)的最重要的兩個(gè)支柱是
觀(guān)察和邏輯推理。由對自然的觀(guān)察和邏輯推理自然科學(xué)可以引導出大自然中的規律。假如觀(guān)察的現象與規律的預言不同，那么要么是因為觀(guān)察中有錯誤，要么是因為至此為止被認為是正確的規律是錯誤的，
超自然因素不存在考慮之中。順著(zhù)傳統用法，自然科學(xué)可被理解為生物科學(xué)(涉及生物學(xué)程序)，并以區辨物理科學(xué)(涉及宇宙的物理及
化學(xué)法則)及化學(xué)科學(xué)。
領(lǐng)域
折疊物理學(xué)
物理學(xué)(physics)是研究自然界最一般的運動(dòng)規律、相互作用，以及物質(zhì)的基本存在狀態(tài)與結構層次的科學(xué)。是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的自然科學(xué)。物理學(xué)的一個(gè)永恒主題是尋找各種序、對稱(chēng)性和
對稱(chēng)破缺、守恒律或不變性。一切自然現象都不會(huì )與物理學(xué)的定律相違背，因此，物理學(xué)是其他自然科學(xué)及一切現代科技的基礎。
物理學(xué)，其理論結構充分地運用數學(xué)作為自己的工作語(yǔ)言，以實(shí)驗作為檢驗理論正確性的唯一標準，因此它是目前最精密的一門(mén)自然科學(xué)。物理學(xué)的核心內容值得所有人普及，現行課本應加強近代物理學(xué)的普及，因為它所涉及的現象直觀(guān)上一般不能察覺(jué)，實(shí)際上客觀(guān)存在，而且許多傳說(shuō)中一些離奇的自然現象都可以借助近現代物理學(xué)(即相對論、量子力學(xué)、非線(xiàn)性物理學(xué)等)一一解釋?？梢?jiàn)，物理學(xué)在人類(lèi)"科學(xué)地認識自然、破除迷信"當中的地位何等重要!
折疊化學(xué)
化學(xué)(chemistry)是研究物質(zhì)的組成、結構、性質(zhì)、以及變化規律的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的，化學(xué)則是人類(lèi)用以認識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。從開(kāi)始用火的原始社會(huì )，到使用各種人造物質(zhì)的現代社會(huì )，人類(lèi)都在享用化學(xué)成果。人類(lèi)的生活能夠不斷提高和改善，化學(xué)的貢獻在其中起了重要的作用?；瘜W(xué)與人類(lèi)進(jìn)步和社會(huì )發(fā)展的關(guān)系非常密切，它的成就是社會(huì )物質(zhì)文明的重要標志。因此，化學(xué)是"材料科學(xué)的基礎、
物質(zhì)科學(xué)的核心、物質(zhì)工業(yè)的后盾"，它是一門(mén)歷史悠久而又富有活力的學(xué)科。
折疊生物學(xué)
生物學(xué)(biology)又稱(chēng)生物科學(xué)，是研究生命現象、生命活動(dòng)的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規律的科學(xué)?？梢杂糜谟行У乜刂粕顒?dòng)，能動(dòng)地改造生物界，造福人類(lèi)。生物學(xué)與人類(lèi)生存、人民健康、經(jīng)濟建設和社會(huì )發(fā)展有著(zhù)密切關(guān)系，是當今在全球范圍內最受關(guān)注的基礎自然科學(xué)。
折疊天文學(xué)
天文學(xué)(Astronomy)是研究宇宙空間天體、宇宙的結構和發(fā)展的科學(xué)。內容包括天體的構造、性質(zhì)和運行規律等。主要通過(guò)觀(guān)測天體發(fā)射到地球的輻射，發(fā)現并測量它們的位置、探索它們的運動(dòng)規律、研究它們的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、內部結構、能量來(lái)源及其演化規律。
折疊地球科學(xué)
地球科學(xué)是以地球系統(包括大氣圈、
水圈、
巖石圈、
生物圈和日地空間)的過(guò)程與變化及其相互作用為研究對象的科學(xué)。主要包括地理學(xué)(含
土壤學(xué)與遙感)、地質(zhì)學(xué)、
地球物理學(xué)、地球化學(xué)、
大氣科學(xué)、
海洋科學(xué)和
空間物理學(xué)以及新的交叉學(xué)科(
地球系統科學(xué)、
地球信息科學(xué))等分支學(xué)科。
心理學(xué)是否為自然科學(xué)的范圍，目前也尚存爭議，一般較廣為接受的說(shuō)法是心理學(xué)同時(shí)包含在自然科學(xué)與
社會(huì )科學(xué)的范疇之中。
萌芽
自然科學(xué)是研究自然界的物質(zhì)形態(tài)、結構、性質(zhì)和運動(dòng)規律的科學(xué)。它包括
數學(xué)、物理學(xué)、
化學(xué)、
生物學(xué)、
天文學(xué)等
基礎科學(xué)和
醫學(xué)、
農學(xué)、
氣象學(xué)、
材料學(xué)等應用科學(xué)，它是人類(lèi)改造自然的實(shí)踐經(jīng)驗即生產(chǎn)斗爭經(jīng)驗的總結。它的發(fā)展取決于生產(chǎn)的發(fā)展。
原始社會(huì )中，人類(lèi)對自然界的斗爭，因生產(chǎn)工具簡(jiǎn)單、粗笨，還受到
原始宗教及其他意識的影響，自然科學(xué)的發(fā)展是緩慢的。不過(guò)，人類(lèi)取得的每一個(gè)科技進(jìn)步，都推動(dòng)了生產(chǎn)的發(fā)展，同時(shí)又促進(jìn)自然科學(xué)知識的不斷積累，預示著(zhù)科技的新突破。因此，盡管當時(shí)的人們尚處于蒙昧與野蠻狀態(tài)，他們在與自然界的斗爭的過(guò)程中，以辛勤的勞動(dòng)與聰明智慧，不斷地推動(dòng)著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
西班牙塔拉戈納市附近莫利·德·賽特(Molí del Salt)古人類(lèi)遺址，西班牙羅維拉·維爾吉利大學(xué)(Universitat Rovira i Virgili)和
加泰羅尼亞人類(lèi)古生態(tài)學(xué)與社會(huì )進(jìn)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(shí)代晚期的人類(lèi)已開(kāi)始循環(huán)使用石器類(lèi)生活用品。該研究結論發(fā)表在最新一期美國《考古學(xué)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(lèi)遺址出土的燃燒過(guò)的石器制品進(jìn)行研究后得出上述結論的。他們認為，這些燃燒過(guò)的石器制品可以用來(lái)判斷循環(huán)利用前后石器的不同形態(tài)。研究結果表明，循環(huán)利用生活用品的現象在舊石器時(shí)代晚期已十分普遍。這種循環(huán)利用的行為主要是為了應急。研究表明，舊石器時(shí)代晚期，人們在日常生活中遇到緊急情況時(shí)，為了避免因四處尋找制作工具的材料而浪費時(shí)間，開(kāi)始選擇使用此前在當地居住的部落遺棄的工具進(jìn)行加工。這也成為當時(shí)的人們選擇居住地所要考慮的因素之一。
方位的確定對人們的生產(chǎn)、生活有著(zhù)重要的意義，故人們很早就掌握了方位的辨別知識。他們從日出、日落及日落后北斗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(yíng)造房舍、埋葬死者時(shí)，都注意到朝向。例如住房的朝向大多選擇南向;同一個(gè)墓地，甚至同一個(gè)
考古學(xué)文化的不同墓地中，絕大多數死者的頭都朝著(zhù)同一個(gè)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(guān))。如西安半坡墓地中墓葬的排列十分整齊，它們的方向基本一致，略有偏差者也與正西方向相差不超過(guò) 20°。u12290X在年代更早的新鄭裴李崗墓地清理的 114 座墓葬，均為長(cháng)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(shuō)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、
亞里士多德是自然科學(xué)的創(chuàng )始人，
伽利略·伽利雷是將實(shí)驗引入自然科學(xué)的首倡人。18世紀以前歐洲自然科學(xué)與
哲學(xué)幾乎不可分開(kāi)，勒內·笛卡爾、
戈特弗里德·威廉·萊布尼茨、
約翰·洛克等等著(zhù)名的哲學(xué)家同時(shí)也是自然科學(xué)家。在自然科學(xué)發(fā)展的早期，對自然物體或者分類(lèi)的系統研究稱(chēng)之為
自然歷史(Natural History，拉丁文historia naturalis)。
與社會(huì )科學(xué)
折疊區別
自然科學(xué)通常是客觀(guān)的，而社會(huì )科學(xué)是主觀(guān)的，同時(shí)也是有不同立場(chǎng)的。自然科學(xué)含括了許多領(lǐng)域的研究，自然科學(xué)通常試圖解釋世界是依照自然程序而運作，而非經(jīng)由
超自然的方式，其實(shí)建立于敬畏宇宙自然本身。自然科學(xué)一詞也是用來(lái)定位"科學(xué)"是遵守
科學(xué)方法的一個(gè)學(xué)科。自然科學(xué) (natural science )是研究
無(wú)機自然界和包括人的生物屬性在內的有機自然界的各門(mén)科學(xué)的總稱(chēng)。其認識的對象是整個(gè)自然界，即自然界物質(zhì)的各種類(lèi)型、狀態(tài)、屬性及運動(dòng)形式。其認識的任務(wù)在于揭示自然界發(fā)生的現象和過(guò)程的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而把握這些現象和過(guò)程的規律性，并預見(jiàn)新的現象和過(guò)程，為在
社會(huì )實(shí)踐中合理而有目的地利用自然界的規律開(kāi)辟各種可能的途徑。
社會(huì )科學(xué)是關(guān)于社會(huì )事物的本質(zhì)及其規律的科學(xué)。社會(huì )科學(xué)是科學(xué)化的研究人類(lèi)社會(huì )現象的科學(xué)。如社會(huì )學(xué)研究人類(lèi)社會(huì )(主要是當代)，政治學(xué)研究政治、政策和有關(guān)的活動(dòng)，經(jīng)濟學(xué)研究
資源分配。廣義的"社會(huì )科學(xué)"，它是人文科學(xué)和社會(huì )科學(xué)的統稱(chēng)，包括了人文科學(xué)。
折疊聯(lián)系
在現代科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中，新科技革命為社會(huì )科學(xué)的研究提供了新的方法手段，社會(huì )科學(xué)與自然科學(xué)相互滲透，相互聯(lián)系的趨勢日益加強。
折疊科學(xué)實(shí)驗法
科學(xué)實(shí)驗、生產(chǎn)實(shí)踐和
社會(huì )實(shí)踐并稱(chēng)為人類(lèi)的三大實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗理論正確與否的惟一標準，科學(xué)實(shí)驗就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗標準。特別是現代自然科學(xué)研究中，任何新的發(fā)現、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實(shí)驗結果為依據，否則就不能被他人所接受，甚至連已發(fā)表的學(xué)術(shù)論文都可能被撤稿。即便是一個(gè)純粹的理論研究者，他也必須對他所關(guān)注的實(shí)驗結果，甚至實(shí)驗過(guò)程有相當深入的了解才行。因此，可以說(shuō)，科學(xué)實(shí)驗是自然科學(xué)發(fā)展中極為重要的活動(dòng)和
研究方法。
折疊數學(xué)方法
數學(xué)方法有兩個(gè)不同的概念，在方法論全書(shū)中的數學(xué)方法指研究和發(fā)展數學(xué)時(shí)的思想方法，而這里所要闡述的數學(xué)方法則是在自然科學(xué)研究中經(jīng)常采用的一種思想方法，其內涵是;它是
科學(xué)抽象的一種思維方法，其根本特點(diǎn)在于撇開(kāi)研究對象的其他一切特性，只抽取出各種量、量的變化及各量之間的關(guān)系，也就是在符合客觀(guān)的前提下，使科學(xué)概念或原理符號化、公式化，利用數學(xué)語(yǔ)言(即
數學(xué)工具)對符號進(jìn)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(xué)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(chēng)為數學(xué)方法。
折疊系統科學(xué)方法
系統科學(xué)是關(guān)于系統及其演化規律的科學(xué)。盡管這門(mén)學(xué)科自20世紀上半葉才產(chǎn)生，但由于其具有廣泛的應用價(jià)值，發(fā)展十分迅速，現已成為一個(gè)包括眾多分支的科學(xué)領(lǐng)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(dòng)力學(xué)、運籌學(xué)、
博弈論、
耗散結構理論、
協(xié)同學(xué)、
超循環(huán)理論、一般生命系統論、社會(huì )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(gè)無(wú)限大、無(wú)限復雜的系統，在自然界中包括著(zhù)許許多多不同的系統，系統是一種普遍存在。一切事物和過(guò)程都可以看作組織性程度不同的系統，從而使系統科學(xué)的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統科學(xué)的原理，研究各種系統的結構、功能及其進(jìn)化的規律，稱(chēng)為
系統科學(xué)方法，它已得到各研究領(lǐng)域的廣泛應用，目前尤其在生物學(xué)領(lǐng)域(
生態(tài)系統)和經(jīng)濟領(lǐng)域(經(jīng)濟管理系統)中的應用最為引人注目。系統科學(xué)研究有兩個(gè)基本特點(diǎn):其一是它與工程技術(shù)、經(jīng)濟建設、企業(yè)管理、環(huán)境科學(xué)等聯(lián)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(lài)于各有關(guān)的專(zhuān)門(mén)學(xué)科，與現代一些數學(xué)分支學(xué)科有密切關(guān)系。正因為如此，人們認為系統科學(xué)方法一般指研究系統的數學(xué)模型及系統的結構和設計方法。
相關(guān)刊物
《
自然科學(xué)》是一本關(guān)注自然科學(xué)領(lǐng)域最新進(jìn)展的國際中文期刊，主要刊登自然科學(xué)各學(xué)科領(lǐng)域的基礎研究和應用基礎研究方面的高水平、有創(chuàng )造性和重要意義的最新研究成果論文。
自然科學(xué)·研究領(lǐng)域
天文學(xué)物理學(xué)化學(xué)生物學(xué)地球科學(xué)數學(xué)信息科學(xué)與系統科學(xué)力學(xué)信息科學(xué)系統科學(xué)
