自然科學(xué) - 科學(xué)三大領(lǐng)域之一
自然科學(xué)，與"
社會科學(xué)"、"
思維科學(xué)"并稱"科學(xué)三大領(lǐng)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內(nèi)的有機自然界的各門科學(xué)的總稱。自然科學(xué)是研究大自然中有機或無機的事物和現(xiàn)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(rèn)識的對象是整個
自然界，即自然界物質(zhì)的各種類型、
狀態(tài)、屬性及運動形式。認(rèn)識的任務(wù)在于揭示自然界發(fā)生的現(xiàn)象以及自然現(xiàn)象發(fā)生過程的實質(zhì)，進而把握這些現(xiàn)象和過程的規(guī)律性，以便解讀它們，并預(yù)見新的現(xiàn)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(guī)律開辟各種可能的途徑。
自然科學(xué)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(xué)可以引導(dǎo)出大自然中的規(guī)律。假如觀察的現(xiàn)象與規(guī)律的預(yù)言不同，那么要么是因為觀察中有錯誤，要么是因為至此為止被認(rèn)為是正確的規(guī)律是錯誤的，
超自然因素不存在考慮之中。順著傳統(tǒng)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(qū)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規(guī)律、相互作用，以及物質(zhì)的基本存在狀態(tài)與結(jié)構(gòu)層次的科學(xué)。是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理學(xué)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(xiàn)象都不會與物理學(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(xiàn)代科技的基礎(chǔ)。
物理學(xué)，其理論結(jié)構(gòu)充分地運用數(shù)學(xué)作為自己的工作語言，以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此它是目前最精密的一門自然科學(xué)。物理學(xué)的核心內(nèi)容值得所有人普及，現(xiàn)行課本應(yīng)加強近代物理學(xué)的普及，因為它所涉及的現(xiàn)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(xiàn)象都可以借助近現(xiàn)代物理學(xué)(即相對論、量子力學(xué)、非線性物理學(xué)等)一一解釋。可見，物理學(xué)在人類"科學(xué)地認(rèn)識自然、破除迷信"當(dāng)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(jié)構(gòu)、性質(zhì)、以及變化規(guī)律的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。從開始用火的原始社會，到使用各種人造物質(zhì)的現(xiàn)代社會，人類都在享用化學(xué)成果。人類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)與人類進步和社會發(fā)展的關(guān)系非常密切，它的成就是社會物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。因此，化學(xué)是"材料科學(xué)的基礎(chǔ)、
物質(zhì)科學(xué)的核心、物質(zhì)工業(yè)的后盾"，它是一門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)又稱生物科學(xué)，是研究生命現(xiàn)象、生命活動的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。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(xué)與人類生存、人民健康、經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展有著密切關(guān)系，是當(dāng)今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)和發(fā)展的科學(xué)。內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運行規(guī)律等。主要通過觀測天體發(fā)射到地球的輻射，發(fā)現(xiàn)并測量它們的位置、探索它們的運動規(guī)律、研究它們的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量來源及其演化規(guī)律。
折疊地球科學(xué)
地球科學(xué)是以地球系統(tǒng)(包括大氣圈、
水圈、
巖石圈、
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(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(tǒng)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法是心理學(xué)同時包含在自然科學(xué)與
社會科學(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(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運動規(guī)律的科學(xué)。它包括
數(shù)學(xué)、物理學(xué)、
化學(xué)、
生物學(xué)、
天文學(xué)等
基礎(chǔ)科學(xué)和
醫(yī)學(xué)、
農(nóng)學(xué)、
氣象學(xué)、
材料學(xué)等應(yīng)用科學(xué)，它是人類改造自然的實踐經(jīng)驗即生產(chǎn)斗爭經(jīng)驗的總結(jié)。它的發(fā)展取決于生產(chǎn)的發(fā)展。
原始社會中，人類對自然界的斗爭，因生產(chǎn)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(xué)的發(fā)展是緩慢的。不過，人類取得的每一個科技進步，都推動了生產(chǎn)的發(fā)展，同時又促進自然科學(xué)知識的不斷積累，預(yù)示著科技的新突破。因此，盡管當(dāng)時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程中，以辛勤的勞動與聰明智慧，不斷地推動著科學(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
加泰羅尼亞人類古生態(tài)學(xué)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(huán)使用石器類生活用品。該研究結(jié)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)古人類遺址出土的燃燒過的石器制品進行研究后得出上述結(jié)論的。他們認(rèn)為，這些燃燒過的石器制品可以用來判斷循環(huán)利用前后石器的不同形態(tài)。研究結(jié)果表明，循環(huán)利用生活用品的現(xiàn)象在舊石器時代晚期已十分普遍。這種循環(huán)利用的行為主要是為了應(yīng)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(dāng)?shù)鼐幼〉牟柯溥z棄的工具進行加工。這也成為當(dāng)時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(xiàn)的規(guī)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(xué)文化的不同墓地中，絕大多數(shù)死者的頭都朝著同一個方向。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(shù)不同方向的墓葬，應(yīng)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 20°。u12290X在年代更早的新鄭裴李崗墓地清理的 114 座墓葬，均為長方形豎穴墓，排列密集，很有規(guī)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(rèn)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·伽利雷是將實驗引入自然科學(xué)的首倡人。18世紀(jì)以前歐洲自然科學(xué)與
哲學(xué)幾乎不可分開，勒內(nèi)·笛卡爾、
戈特弗里德·威廉·萊布尼茨、
約翰·洛克等等著名的哲學(xué)家同時也是自然科學(xué)家。在自然科學(xué)發(fā)展的早期，對自然物體或者分類的系統(tǒng)研究稱之為
自然歷史(Natural History，拉丁文historia naturalis)。
與社會科學(xué)
折疊區(qū)別
自然科學(xué)通常是客觀的，而社會科學(xué)是主觀的，同時也是有不同立場的。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，其實建立于敬畏宇宙自然本身。自然科學(xué)一詞也是用來定位"科學(xué)"是遵守
科學(xué)方法的一個學(xué)科。自然科學(xué) (natural science )是研究
無機自然界和包括人的生物屬性在內(nèi)的有機自然界的各門科學(xué)的總稱。其認(rèn)識的對象是整個自然界，即自然界物質(zhì)的各種類型、狀態(tài)、屬性及運動形式。其認(rèn)識的任務(wù)在于揭示自然界發(fā)生的現(xiàn)象和過程的實質(zhì)，進而把握這些現(xiàn)象和過程的規(guī)律性，并預(yù)見新的現(xiàn)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(guī)律開辟各種可能的途徑。
社會科學(xué)是關(guān)于社會事物的本質(zhì)及其規(guī)律的科學(xué)。社會科學(xué)是科學(xué)化的研究人類社會現(xiàn)象的科學(xué)。如社會學(xué)研究人類社會(主要是當(dāng)代)，政治學(xué)研究政治、政策和有關(guān)的活動，經(jīng)濟學(xué)研究
資源分配。廣義的"社會科學(xué)"，它是人文科學(xué)和社會科學(xué)的統(tǒng)稱，包括了人文科學(xué)。
折疊聯(lián)系
在現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展進程中，新科技革命為社會科學(xué)的研究提供了新的方法手段，社會科學(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)實驗法
科學(xué)實驗、生產(chǎn)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確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)實驗就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗標(biāo)準(zhǔn)。特別是現(xiàn)代自然科學(xué)研究中，任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實驗結(jié)果為依據(jù)，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。即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關(guān)注的實驗結(jié)果，甚至實驗過程有相當(dāng)深入的了解才行。因此，可以說，科學(xué)實驗是自然科學(xué)發(fā)展中極為重要的活動和
研究方法。
折疊數(shù)學(xué)方法
數(shù)學(xué)方法有兩個不同的概念，在方法論全書中的數(shù)學(xué)方法指研究和發(fā)展數(shù)學(xué)時的思想方法，而這里所要闡述的數(shù)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(nèi)涵是;它是
科學(xué)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，只抽取出各種量、量的變化及各量之間的關(guān)系，也就是在符合客觀的前提下，使科學(xué)概念或原理符號化、公式化，利用數(shù)學(xué)語言(即
數(shù)學(xué)工具)對符號進行邏輯推導(dǎo)、運算、演算和量的分析，以形成對研究對象的數(shù)學(xué)解釋和預(yù)測，從量的方面揭示研究對象的規(guī)律性。這種特殊的抽象方法，稱為數(shù)學(xué)方法。
折疊系統(tǒng)科學(xué)方法
系統(tǒng)科學(xué)是關(guān)于系統(tǒng)及其演化規(guī)律的科學(xué)。盡管這門學(xué)科自20世紀(jì)上半葉才產(chǎn)生，但由于其具有廣泛的應(yīng)用價值，發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已成為一個包括眾多分支的科學(xué)領(lǐng)域。它包括有:一般系統(tǒng)論、
控制論、信息論、
系統(tǒng)工程、
大系統(tǒng)理論、
系統(tǒng)動力學(xué)、運籌學(xué)、
博弈論、
耗散結(jié)構(gòu)理論、
協(xié)同學(xué)、
超循環(huán)理論、一般生命系統(tǒng)論、社會系統(tǒng)論、泛系分析、
灰色系統(tǒng)理論等分支。這些分支，各自研究不同的系統(tǒng)。自然界本身就是一個無限大、無限復(fù)雜的系統(tǒng)，在自然界中包括著許許多多不同的系統(tǒng)，系統(tǒng)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(tǒng)，從而使系統(tǒng)科學(xué)的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統(tǒng)科學(xué)的原理，研究各種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其進化的規(guī)律，稱為
系統(tǒng)科學(xué)方法，它已得到各研究領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，目前尤其在生物學(xué)領(lǐng)域(
生態(tài)系統(tǒng))和經(jīng)濟領(lǐng)域(經(jīng)濟管理系統(tǒng))中的應(yīng)用最為引人注目。系統(tǒng)科學(xué)研究有兩個基本特點:其一是它與工程技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)、企業(yè)管理、環(huán)境科學(xué)等聯(lián)系密切，具有很強的應(yīng)用性;其二是它的理論基礎(chǔ)不僅是系統(tǒng)論，而且還依賴于各有關(guān)的專門學(xué)科，與現(xiàn)代一些數(shù)學(xué)分支學(xué)科有密切關(guān)系。正因為如此，人們認(rèn)為系統(tǒng)科學(xué)方法一般指研究系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)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(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)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(shù)學(xué)信息科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)力學(xué)信息科學(xué)系統(tǒng)科學(xué)
