العلوم الطبيعية والإنسان. ما هي العلوم الطبيعية؟ طرق العلوم الطبيعية
علوم طبيعيةتتعامل مع المادة والطاقة وعلاقتها وتحولها ، وكذلك مع الظواهر القابلة للقياس بشكل موضوعي.
في العصور القديمة ، كان الفلاسفة منخرطين في هذا العلم. في وقت لاحق ، تم تطوير أساس هذا المذهب من قبل علماء الطبيعة في الماضي مثل باسكال ونيوتن ولومونوسوف وبيروجوف. لقد طوروا العلوم الطبيعية.
تختلف العلوم الطبيعية عن العلوم الإنسانية في وجود تجربة ، والتي تتكون من تفاعل نشط مع الكائن قيد الدراسة.
المعرفة الإنسانية تدرس النشاط البشري في المجال الروحي والعقلي والثقافي والاجتماعي. هناك حكم بأن العلوم الإنسانية تدرس الطالب نفسه على عكس العلوم الطبيعية.
المعرفة الطبيعية الأساسية
تشمل المعرفة الطبيعية الأساسية:
العلوم الفيزيائية:
- الفيزياء،
- هندسة،
- حول المواد
- كيمياء؛
- مادة الاحياء،
- الدواء؛
- جغرافية،
- علم البيئة
- علم المناخ،
- علم التربة،
- الأنثروبولوجيا.
هناك نوعان آخران: العلوم الرسمية والاجتماعية والإنسانية.
الكيمياء والبيولوجيا وعلوم الأرض وعلم الفلك والفيزياء هي جزء من هذه المعرفة. هناك أيضًا تخصصات متداخلة ، مثل الفيزياء الحيوية ، والتي تأخذ في الاعتبار الجوانب المختلفة للعديد من الموضوعات.
حتى القرن السابع عشر ، كان يشار إلى هذه التخصصات باسم "الفلسفة الطبيعية" بسبب نقص التجارب والإجراءات المستخدمة اليوم.
كيمياء
يأتي الكثير مما يعرّف الحضارة الحديثة من التقدم في المعرفة والتكنولوجيا الناتج عن العلوم الطبيعية للكيمياء. على سبيل المثال، الإنتاج الحديثمن المستحيل الحصول على كميات كافية من الطعام بدون عملية هابر بوش ، التي تم تطويرها خلال الحرب العالمية الأولى. تجعل هذه العملية الكيميائية من الممكن إنتاج سماد الأمونيا من النيتروجين الجوي بدلاً من الاعتماد على مصدر ثابت بيولوجيًا للنيتروجين مثل روث البقر ، مما يزيد بشكل كبير من خصوبة التربة ، ونتيجة لذلك ، الإمدادات الغذائية.
ضمن هذه الفئات الواسعة من الكيمياء ، في مجالات لا حصر لها من المعرفة ، العديد منها لها تأثير مهم على الحياة اليومية. يقوم الكيميائيون بتحسين العديد من المنتجات ، من الطعام الذي نتناوله إلى الملابس التي نرتديها إلى المواد التي نبني بها منازلنا. تساعد الكيمياء في حماية بيئتنا وتبحث عن مصادر جديدة للطاقة.
علم الأحياء والطب
بفضل التقدم في علم الأحياء ، وخاصة في القرن العشرين ، تمكن الأطباء من استخدام العديد من الأدوية لعلاج العديد من الأمراض التي كانت قاتلة في السابق. من خلال البحث في علم الأحياء والطب ، تمت السيطرة على كوارث القرن التاسع عشر ، مثل الطاعون والجدري. انخفض معدل وفيات الرضع والأمهات في البلدان الصناعية بشكل حاد. لقد فهم علماء الوراثة البيولوجية الكود الفردي لكل شخص.
علوم الأرض
العلم الذي يدرس الإيصال و الاستخدام العمليسمحت معرفة الأرض للبشرية باستخراج كمية هائلة من المعادن والزيوت منها قشرة الأرضلتشغيل محركات الحضارة والصناعة الحديثة. يوفر علم الحفريات ، معرفة الأرض ، نافذة على الماضي البعيد ، حتى أبعد مما كان موجودًا لدى البشر. من خلال الاكتشافات في الجيولوجيا والمعلومات المماثلة في العلوم الطبيعية ، يستطيع العلماء فهم تاريخ الكوكب بشكل أفضل والتنبؤ بالتغيرات التي قد تحدث في المستقبل.
علم الفلك والفيزياء
من نواح كثيرة ، الفيزياء هي العلم الذي يقوم عليه كل من العلوم الطبيعية ويقدم بعضًا من أكثر الاكتشافات غير المتوقعة في القرن العشرين. من بين أبرزها اكتشاف أن المادة والطاقة دائمتان ومجرد الانتقال من حالة إلى أخرى.
الفيزياء هي علم طبيعي يعتمد على التجارب والقياسات والتحليل الرياضي بهدف إيجاد قوانين فيزيائية كمية لكل شيء من الكون النانوي إلى الأنظمة الشمسية والمجرات في الكون الكبير.
بناءً على البحث من خلال الملاحظة والتجربة ، يتم استكشاف القوانين والنظريات الفيزيائية التي تشرح عمل القوى الطبيعية مثل الجاذبية أو الكهرومغناطيسية أو التفاعلات النووية.إن اكتشاف قوانين جديدة للعلم الطبيعي للفيزياء يضع المعرفة النظرية في القاعدة الحالية ويمكن أيضًا استخدامها للتطبيقات العملية مثل تطوير المعدات ، الأجهزة الإلكترونيةوالمفاعلات النووية ، إلخ.
بفضل علم الفلك ، اكتشف العلماء قدرًا هائلاً من المعلومات حول الكون. في القرون السابقة ، كان يعتقد أن الكون كله عادل درب التبانة. أظهرت سلسلة من المناقشات والملاحظات في القرن العشرين أن الكون أكبر بملايين المرات مما كان يُعتقد سابقًا.
العلوم بمختلف أنواعها
ساعد عمل الفلاسفة وعلماء الطبيعة في الماضي والثورة العلمية التي تلت ذلك في إنشاء قاعدة المعرفة الحديثة.
غالبًا ما يشار إلى العلوم الطبيعية باسم "العلوم الصعبة" نظرًا لاستخدامها المكثف للبيانات الموضوعية والأساليب الكمية التي تعتمد على الأرقام والرياضيات. في المقابل ، تعتمد العلوم الاجتماعية مثل علم النفس وعلم الاجتماع والأنثروبولوجيا بشكل أكبر على التقييمات النوعية أو البيانات الأبجدية الرقمية وتميل إلى الحصول على عدد أقل من الاستنتاجات الملموسة. تعتبر الأنواع الرسمية من المعرفة ، بما في ذلك الرياضيات والإحصاء ، ذات طبيعة كمية عالية ولا تنطوي عادة على دراسة الظواهر الطبيعية أو التجارب.
اليوم مشاكل فعليةلقد أعطوا لتطور العلوم الإنسانية والطبيعية العديد من المعايير لحل مشاكل كون المرء فردًا ومجتمعًا في العالم.
العلوم الطبيعية مجال النشاط البشريتهدف إلى الحصول على معلومات جديدة حول العالم ، والعيش وفقًا لقوانين موضوعية مستقلة عن الإنسان. على عكس العلوم الطبيعية ، فإن موضوع دراسة العلوم الإنسانية هو النشاط البشري نفسه ، كعملية ذاتية. ومع ذلك ، تتم دراسة هذه العملية الذاتية من خلال طرق موضوعية. إن الظرف الأخير هو الذي يجعل من الممكن اعتبار العلوم الإنسانية كعلوم وليس كفن. إذا كان الهدف من النشاط العلمي الطبيعي للشخص هو معرفة العالم كما هو بالفعل ، فإن هدف النشاط البشري في مجال الفن هو إظهار كيف ينظر الشخص إلى العالم بشكل شخصي.
لا يمكن تمثيل العلوم الطبيعية الحديثة كنوع من الأرشيف ، حيث تم ببساطة تجميع قدر هائل من الحقائق والمعلومات المختلفة حول بنية العالم المحيط "مرتبة في الرفوف". يقارن العلوم الطبيعية الحقائق والملاحظات ويسعى إلى إنشاء نموذجها ، حيث يتم جمع هذه الحقائق في نظام واحد متسق يعتمد على المفاهيم النظرية والأحكام والتعميمات. تسعى العلوم الطبيعية أيضًا إلى توسيع وتحسين صورة العالم الذي يتم إنشاؤه ، باستخدام هذا النموذج لتخطيط وتنفيذ ملاحظات وتجارب جديدة.
نظرا لبعض السمات المميزة(متطلبات) المنهجية العلمية في مجال العلوم الطبيعية:
القدرة على التنبؤ - المفاهيم العلمية المعممة في شكل نظرية ، يجب أن تتنبأ النماذج بسلوك الكائنات من العالم المحيط ، والتي تمت ملاحظتها في تجربة أو مباشرة في البيئة
القابلية للتكاثر - يجب إجراء التجارب العلمية بطريقة يمكن إعادة إنتاجها من قبل الباحثين الآخرين وفي المختبرات الأخرى
الحد الأدنى من الاكتفاء - في عملية وصف البيانات العلمية ، من المستحيل إنشاء مفاهيم تتجاوز تلك الضرورية (ما يسمى بمبدأ "شفرة أوكام")
الموضوعية - عند البناء نظرية علمية، من الفرضيات ، من غير المقبول أن نأخذ في الحسبان بشكل انتقائي فقط الحقائق والملاحظات المختارة (تجاهل البيانات الأخرى) ، اعتمادًا على الميول الشخصية والاهتمامات والعواطف ومستوى تدريب العالم.
الخلافة - عمل علمييجب أن تأخذ في الاعتبار إلى أقصى حد وأن تشير إلى خلفية القضية قيد الدراسة
لا تتعلق العلوم الطبيعية بالحصول على معلومات جديدة فحسب ، بل تتعلق أيضًا بالحصول على معلومات حول كيفية الحصول على معلومات جديدة. نظرًا لكونه هدفًا ووسيلة للنشاط البشري ، فإن العلوم الطبيعية هي عملية ذاتية التطوير وذاتية التسريع.
الفضاء الثقب الأسود الكون
تصنيف نظام العلوم الطبيعية
تقليديا ، تشمل العلوم الطبيعية علوم مثل الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والجيولوجيا والجغرافيا والتخصصات الأخرى.
ما مدى موضوعية مثل هذا التصنيف ، وأين ووفقًا لأي مبدأ يجب رسم الحدود بين العلوم المختلفة ، هل يمكن تمييز أقسام معينة من العلوم الطبيعية كعلوم منفصلة؟ من الواضح ، للإجابة على هذا السؤال ، أن التصنيف الطبيعي للتسلسل الهرمي للمعرفة العلمية ضروري ، والذي لن يعتمد على التقاليد وسيكون موضوعيًا. بمعنى آخر ، هناك حاجة إلى معيار موضوعي لفصل مجال معين من المعرفة إلى علم منفصل.
يمكن أن يُعزى هذا التصنيف إلى التصنيف المنهجي للعلوم - وليس فقط العلوم الطبيعية. تعتمد على المبدأ التالي: يجب أن يكون موضوع كل علم نظامًا متكاملًا ومعزولًا.
دعونا نتناول بمزيد من التفصيل مفهوم "النظام".
عادة ما يُفهم النظام على أنه مجموعة من العناصر المتفاعلة ، كل منها ضروري لهذا النظام لأداء وظائفه المحددة. كما نرى ، فإن تعريف النظام هنا يتكون من جزأين ، والجزء الثاني ، المتعلق بعناصر النظام ، غير تافه وغير واضح. من هذا التعريف يترتب على ذلك ليس كل عنصرالنظام هو عنصر من عناصر النظام. لذلك ، على سبيل المثال ، لن يكون ضوء الإشارة الموجود على اللوحة الأمامية للكمبيوتر عنصرًا في نظامه ، لأن إزالة الضوء أو الفشل لن يؤدي إلى فشل مهام البرنامج ، في حين أن المعالج ، من الواضح ، هو عنصر من هذا القبيل.
يترتب على تعريفنا أن عدد عناصر النظام في النظام دائمًا ما يكون محدودًا ، بينما هم أنفسهم منفصلون واختيارهم ليس عشوائيًا. العناصر المنفصلة وخصائصها ، عند دمجها في نظام ، تؤدي دائمًا إلى ظهور جودة جديدة ، وهي وظيفة نظام لا يمكن اختزالها في جودة ووظائف العناصر المكونة لها.
الأنظمة طبيعية ومصطنعة وموضوعية وذاتية. تشمل العلوم الطبيعية العلوم التي لها أنظمة طبيعية كهدف لدراستها ، والتي تكون دائمًا موضوعية. الأنظمة الذاتية هي أشياء للدراسة في العلوم الإنسانية. لاحظ أن بعض الأنظمة ، على سبيل المثال ، أنظمة المعلومات ، يمكن أن تكون مصطنعة وموضوعية في نفس الوقت. مثال آخر: الكمبيوتر ، كنظام معلومات متكامل ، يخضع تقليديًا للدراسة في إطار علوم الكمبيوتر. من وجهة نظر تصنيف النظام ، سيكون من الأكثر دقة تحديده كعلم مستقل وليس علم كمبيوتر بشكل عام ، ولكن معلوماتية الكمبيوتر ، حيث يمكن أن تكون أنظمة المعلومات مختلفة تمامًا.
عناصر النظام هي نفسها أنظمة ؛ يمكننا القول أن أنظمة الطلبات المختلفة متداخلة مع بعضها البعض ، مثل دمى التعشيش.
على سبيل المثال ، الفلسفة لها غاية في دراستها نظام مشتركتتكون من عنصرين فقط - المادة والوعي. إذا تحدثنا عن أكبر الأنظمة المعروفة لدينا ، فهذا هو الكون ، الذي درسه علم الكونيات ككائن متكامل.
تعتبر أنظمة أدنى رتبة معروفة للعلم الحديث الجسيمات الأولية. ما زلنا نعرف القليل عن الهيكل الداخليالجسيمات الأولية ، حتى لو أخذنا في الاعتبار فرضية وجود الكواركات ، والتي لم يتم الحصول عليها بعد في شكل حر. ومع ذلك ، ليس فقط الكواركات ، ولكن أيضًا خصائصها (صفاتها) - الشحنة والكتلة واللف المغزلي وغيرها من الخصائص يمكن أن تُعزى إلى عناصر النظام التي تشكل الجسيمات الأولية.
العلم الذي يدرس الجسيمات الأولية كنظم متكاملة ومعزولة يسمى فيزياء الجسيمات الأولية.
الجسيمات الأولية هي عناصر أنظمة أكثر من ترتيب عالي - النوى الذرية، وحتى الذرات الأعلى. وفقًا لذلك ، تبرز الفيزياء النووية والذرية.
في المقابل ، تتحد الذرات في جزيئات. يسمى العلم الذي يحتوي على جزيئات كموضوع للدراسة بالكيمياء. كيف يمكن للمرء ألا يتذكر التعريف المعروف هنا: الجزيئات هي أصغر جزيئات المادة التي لا تزال محتفظة الخواص الكيميائيةهذه الاشياء!
سوف نستمر في الارتقاء في السلم الهرمي للعلوم الطبيعية. في الكائنات الحية ، تشارك الجزيئات في تفاعلات معقدة - تسلسلات ودورات طويلة من التفاعلات التي تحفزها الإنزيمات. هناك ، على سبيل المثال ، ما يسمى ب. مسار تحلل السكر ، دورة كريبس ، دورة كالفين ، مسارات لتخليق الأحماض الأمينية ، الأحماض النووية ، وغيرها الكثير. كلهم أنظمة معقدة ومتكاملة ذاتية التنظيم ، تسمى البيوكيميائية. وعليه ، فإن العلم الذي يدرسها يسمى الكيمياء الحيوية.
يتم دمج العمليات الكيميائية الحيوية والتركيبات الجزيئية المعقدة في تكوينات أكثر تعقيدًا - خلايا حية تمت دراستها بواسطة علم الخلايا. تشكل الخلايا أنسجة يتم دراستها كنظم متكاملة بواسطة علم آخر - علم الأنسجة. يشير المستوى التالي من التسلسل الهرمي إلى مجمعات حية معزولة تتكون من الأنسجة - الأعضاء. في مجمع التخصصات البيولوجية ، ليس من المعتاد تفرد علم يمكن أن يسمى "علم الأعضاء" ، ولكن في الطب ، تُعرف علوم مثل أمراض القلب (دراسات القلب و نظام القلب والأوعية الدموية) ، أمراض الرئة (الرئتين) ، المسالك البولية (أعضاء الجهاز البولي التناسلي) ، إلخ.
وأخيرًا ، اقتربنا من العلم ، الذي يكون كائنًا حيًا موضوع دراسته ، كنظام متكامل ومعزول (فردي). هذا العلم هو علم وظائف الأعضاء. يميز بين فسيولوجيا الإنسان والحيوان والنبات والكائنات الحية الدقيقة.
التصنيف المنهجي للعلوم الطبيعية ليس مجرد نوع من البناء المنطقي المجرد ، ولكنه نهج عملي تمامًا لحل المشكلات التنظيمية.
تخيل الموقف التالي. يحضر اثنان من المتقدمين إلى المجلس العلمي للدفاع عن الأطروحات لدرجة المرشح في العلوم البيولوجية. الأول درس عملية التنفس في الفئران المعرضة لمجهود بدني عالي. درس محتوى المستقلبات الفردية لدورة كريبس ، وخصائص عمل مكونات سلسلة نقل الإلكترون في الميتوكوندريا ، وغيرها من السمات البيوكيميائية لعملية التنفس في الفئران التي أجبرت على النشاط البدني العالي.
درس متقدم آخر كل شيء بشكل أساسي بنفس الطريقة ، لكنه لم يكن مهتمًا بتأثير المجهود البدني على التنفس ، ولكن في عملية التنفس نفسها ، على هذا النحو ، بغض النظر عن النشاط البدنيأو حتى على الكائن الحي الذي تم فحصه.
يتم إخبار مقدم الطلب الأول بأن عمله يتعلق بعلم وظائف الأعضاء وبالتالي يتم قبوله للنظر فيه في هذا المجلس بتخصص "فسيولوجيا الإنسان والحيوان" ، والآخر مرفوض بسبب التناقض بين تخصص العمل ("الكيمياء الحيوية") واختصاص المجلس.
كيف حدث أن تم تخصيص أعمال متشابهة لعلوم مختلفة؟ في الحالة الأولى ، النشاط البدني هو وظيفة الكائن الحي كنظام متكامل ، وبالتالي فإن العمل ينتمي إلى علم وظائف الأعضاء. في الثانية ، موضوع الدراسة ليس الكائن ككل ، ولكن نظام كيميائي حيوي منفصل.
يقودنا تسلق السلم الهرمي للعلوم الطبيعية إلى نقطة عقدية مثيرة للاهتمام. يمكن تضمين الكائنات الحية (الأفراد) ، كعناصر نظام ، في أنظمة مختلفةأعلى ترتيب. نظام يتكون من عنصرين فقط - فرد (أو مجموعة من الأفراد) والبيئة (أجزائها الحيوية وغير الحيوية) تعتبر في علم البيئة.
نظام الأفراد أنواع مختلفة(أو مجموعات من الأنواع المختلفة) يتم دراستها بواسطة علم البيوسينولوجيا. وفقًا لذلك ، يمكن أن يشمل موضوع (نظام) دراسة هذا العلم العديد من عناصر النظام. يُطلق على مجموع المجموعات المتفاعلة من الأنواع المختلفة التي تحتل نفس المنطقة اسم التكاثر الحيوي. ومن المثير للاهتمام أن biocenoses ليست مجموعة عشوائية من السكان. إنها أنظمة معقدة وذاتية التنظيم لها بعض سمات الكائنات الحية. مثل الأفراد ، تولد biocenoses وتتطور (ما يسمى الخلافة) ، تتقدم في العمر وتموت. إنها منفصلة: بين التكوينات الحيوية المختلفة ، غالبًا ما يكون من الممكن ملاحظة حدود واضحة ، بينما تكون الأشكال الوسيطة غائبة أو غير مستقرة. عادة ما يتم تسمية Biocenoses وفقًا للمهيمن أنواع الخضروات- إذا كان ، على سبيل المثال ، من خشب البلوط ، فإن التكاثر الحيوي يسمى غابة البلوط ، وإذا كان عشبًا من الريش ، فسيكون له اسم "سهول عشب الريش".
نظام من رتبة أعلى من التكاثر الحيوي هو المحيط الحيوي للأرض. ومع ذلك ، فإن كلمة "علم الأحياء" في اللغة الروسية غير موجودة ؛ بدلاً من ذلك ، يتم استخدام مصطلح "عقيدة المحيط الحيوي". تعود أولوية إنشاء هذا العلم للعالم الروسي البارز ، الأكاديمي في.أ. فيرنادسكي (1863-1945) ، الذي لفت الانتباه أولاً إلى حقيقة أن المحيط الحيوي ليس مجرد مجموع كل الكائنات الحية على الأرض ، ولكنه معقد وذاتي التنظيم كائن يختلف نوعياً عن أي أنظمة أخرى معروفة.
في المقابل ، المحيط الحيوي ليس سوى عنصر واحد من العناصر النظامية لكوكبنا. لسوء الحظ ، لا يوجد علم يصف سلوك الأرض كنظام متكامل وذاتي التنظيم لأسباب موضوعية. جمعت العلوم الطبيعية الحديثة القليل جدًا من المعلومات حول كيفية تفاعل أصداف الكواكب المختلفة ومستويات التنظيم مع بعضها البعض - المحيط الحيوي ، الغلاف الصخري ، الغلاف المائي ، الوشاح ، اللب ، إلخ.
تقليديا ، ليس من المعتاد إفراد معرفتنا بالتكوين والهيكل والعمليات التي تحدد السلوك كعلم منفصل. النظام الشمسيككل. من الناحية الموضوعية ، يوجد مثل هذا المجال المعرفي ويتم اعتباره ضمن إطار مجموعة معقدة من التخصصات الفلكية. الأمر نفسه ينطبق على مجرتنا.
وأخيرًا ، أكبر ما نعرفه أنظمة طبيعية- هذا هو الكون الذي ، كما قلنا ، يدرسه علم الكونيات.
لذلك ، فقد درسنا سلسلة كاملة من العلوم الطبيعية والأنظمة المقابلة لها. لكن أين علم الأحياء والفيزياء مألوف لنا بينهم؟ على ما يبدو ، في إطار تصنيف موضوعي ومنهجي ، لا يمكننا تسمية أيٍّ من هذه العلوم أو غيرها من علوم الانضباط. لا يوجد نظام منفصل منفصل (أو على الأقل فئة من الأنظمة) يمكن فيما يتعلق به صياغة مهمة الفيزياء (أو علم الأحياء) كعلم يدرس هذا النظام: مبدأ "علم واحد - نظام واحد" توقف عن العمل. تقع البيولوجيا والفيزياء في العديد من العلوم الأخرى. ومع ذلك ، فإن التصنيف التقليدي والذاتي له أيضًا كل الحق في الوجود: فهو مناسب وسيُستخدم في العلوم الطبيعية لفترة طويلة قادمة.
مع مجموعة متنوعة من الأنظمة - الكبيرة والصغيرة والطبيعية والاصطناعية والموضوعية والذاتية ، هناك بعض خصائصها التي تميز جميع الأنظمة بشكل عام. يطلق عليهم على مستوى النظام. هناك أيضًا علم يدرسهم - علم النظام. تساعد إنجازات علم النظام العلماء الذين يعملون في مجالات المعرفة الأخرى على بناء الفرضيات واستخلاص النتائج العلمية الصحيحة. على سبيل المثال ، بين الباحثين في علم الشيخوخة (علم الشيخوخة هو علم الشيخوخة) ، هناك في بعض الأحيان وجهة نظر مفادها أن شيخوخة الحيوانات والبشر يتم تحديدها من خلال جين معين للشيخوخة ، مما يضر ، ويمكن للمرء أن يضمن الشباب غير المحدود على المدى الطويل. ومع ذلك ، فإن نتائج علم النظام تخبرنا بشيء آخر. جميع أنظمة التطوير الذاتي المعقدة والمحدودة في النمو المكاني تتقدم في العمر ، وبالتالي فإن أسباب شيخوخة الإنسان والحيوان تكمن أعمق بكثير. في الوقت نفسه ، فإن الاستنتاجات العامة لعلم النظام لها أهمية منهجية فقط. لا يمكن أن تحل محل المعرفة المحددة. في الحالة قيد النظر ، من الممكن تمامًا الافتراض أن بعض الجينات يمكنها بالفعل تسريع الشيخوخة ، ولكن عن طريق حذف هذه الجينات ، أو القضاء على بعض الأسباب المحددة الأخرى للشيخوخة ، يجب أن نفهم أننا سنواجه أسبابًا أخرى ويمكننا فقط تأجيل الشيخوخة. عمر.
لماذا يجب علي إكمال اختبار CAPTCHA؟
يثبت إكمال اختبار CAPTCHA أنك إنسان ويمنحك وصولاً مؤقتًا إلى موقع الويب.
ماذا يمكنني أن أفعل لمنع هذا في المستقبل؟
إذا كنت على اتصال شخصي ، كما هو الحال في المنزل ، فيمكنك إجراء فحص لمكافحة الفيروسات على جهازك للتأكد من عدم إصابته ببرامج ضارة.
إذا كنت في مكتب أو شبكة مشتركة ، فيمكنك أن تطلب من مسؤول الشبكة إجراء فحص عبر الشبكة بحثًا عن الأجهزة المصابة أو التي تم تكوينها بشكل خاطئ.
معرف Cloudflare Ray: 407b41dd93486415. عنوان IP الخاص بك: 5.189.134.229 الأداء والأمان بواسطة Cloudflare
ما هي العلوم الطبيعية؟ طرق العلوم الطبيعية
في العالم الحديثهناك الآلاف من العلوم والتخصصات التربوية والأقسام والوحدات الهيكلية المختلفة. لكن مكان خاصمن بين الجميع يشغلون أولئك الذين يرتبطون مباشرة بالإنسان وكل ما يحيط به. هذا هو نظام العلوم الطبيعية. بالطبع ، جميع التخصصات الأخرى مهمة أيضًا. لكن هذه المجموعة هي التي تمتلك أكثر من غيرها أصل قديم، وبالتالي أهمية خاصة في حياة الناس.
والجواب على هذا السؤال بسيط. هذه هي التخصصات التي تدرس الشخص ، وصحته ، وكذلك البيئة بأكملها: التربة ، والغلاف الجوي ، والأرض ككل ، والفضاء ، والطبيعة ، والمواد التي تتكون منها جميع الأجسام الحية وغير الحية ، وتحولاتها.
كانت دراسة العلوم الطبيعية مثيرة للاهتمام للناس منذ العصور القديمة. كيف تتخلص من المرض ، ما يتكون منه الجسم من الداخل ، ولماذا تتألق النجوم وما هي ، بالإضافة إلى ملايين الأسئلة المماثلة - هذا ما أثار اهتمام البشرية منذ بداية نشأتها. التخصصات قيد النظر تعطي إجابات لهم.
لذلك ، بالنسبة لسؤال ماهية العلوم الطبيعية ، فإن الإجابة لا لبس فيها. هذه هي التخصصات التي تدرس الطبيعة وجميع الكائنات الحية.
هناك عدة مجموعات رئيسية تتعلق بالعلوم الطبيعية:
- الكيميائية (التحليلية ، العضوية ، غير العضوية ، الكم ، الكيمياء الفيزيائية الغروانية ، كيمياء مركبات العناصر العضوية).
- البيولوجية (علم التشريح ، علم وظائف الأعضاء ، علم النبات ، علم الحيوان ، علم الوراثة).
- الفيزياء (الفيزياء والكيمياء الفيزيائية والعلوم الفيزيائية والرياضية).
- علوم الأرض (علم الفلك والفيزياء الفلكية وعلم الكونيات والكيمياء الفلكية وبيولوجيا الفضاء).
- علوم قشرة الأرض (الهيدرولوجيا ، والأرصاد الجوية ، وعلم المعادن ، وعلم الحفريات ، والجغرافيا الفيزيائية ، والجيولوجيا).
يتم هنا تمثيل العلوم الطبيعية الأساسية فقط. ومع ذلك ، يجب أن يكون مفهوماً أن لكل منهم أقسامه الفرعية وفروعه وفروعه وتخصصاته الفرعية. وإذا جمعتهم جميعًا في كيان واحد ، فيمكنك الحصول على مجموعة طبيعية كاملة من العلوم ، مرقمة بمئات الوحدات.
ومع ذلك ، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة مجموعات كبيرةالتخصصات:
تفاعل التخصصات فيما بينها
بالطبع ، لا يمكن أن يوجد أي نظام بمعزل عن الآخرين. كلهم في مكان قريب تفاعل متناغممع بعضها البعض ، وتشكيل مجمع واحد. لذلك ، على سبيل المثال ، ستكون معرفة علم الأحياء مستحيلة بدون استخدام الوسائل التقنيةشيدت على أساس الفيزياء.
في الوقت نفسه ، لا يمكن دراسة التحولات داخل الكائنات الحية دون معرفة الكيمياء ، لأن كل كائن حي هو مصنع كامل للتفاعلات التي تحدث بسرعة هائلة.
لطالما تم تتبع العلاقة بين العلوم الطبيعية. تاريخياً ، استلزم تطور أحدهما نموًا مكثفًا وتراكمًا للمعرفة في الآخر. بمجرد البدء في تطوير أراضٍ جديدة ، تم اكتشاف الجزر ومناطق الأرض ، وتم تطوير علم الحيوان وعلم النبات على الفور. بعد كل شيء ، كانت الموائل الجديدة مأهولة (وإن لم تكن كلها) من قبل ممثلي الجنس البشري غير المعروفين سابقًا. وهكذا ، ارتبطت الجغرافيا والبيولوجيا ببعضها البعض ارتباطًا وثيقًا.
إذا تحدثنا عن علم الفلك والتخصصات ذات الصلة ، فمن المستحيل عدم ملاحظة حقيقة أنها تطورت بفضل اكتشافات علميةفي الفيزياء والكيمياء. حدد تصميم التلسكوب إلى حد كبير النجاح في هذا المجال.
وهناك العديد من هذه الأمثلة. يوضح كل منهم العلاقة الوثيقة بين جميع التخصصات الطبيعية التي تشكل مجموعة واحدة ضخمة. أدناه ننظر في طرق العلوم الطبيعية.
قبل الخوض في طرق البحث التي تستخدمها العلوم المعنية ، من الضروري تحديد أهداف دراستها. هم:
كل من هذه الكائنات لها خصائصها الخاصة ، ومن الضروري لدراستها تحديد طريقة أو أخرى. من بين هؤلاء ، كقاعدة عامة ، يتم تمييز ما يلي:
- الملاحظة هي واحدة من أبسط الطرق وأكثرها فاعلية وأقدمها لمعرفة العالم.
- التجربة هي أساس العلوم الكيميائية ، ومعظم التخصصات البيولوجية والفيزيائية. يسمح لك بالحصول على النتيجة وعليها استخلاص استنتاج حول الأساس النظري.
- المقارنة - تعتمد هذه الطريقة على استخدام المعرفة المتراكمة تاريخيًا حول قضية معينة ومقارنتها بالنتائج التي تم الحصول عليها. بناءً على التحليل ، يتم التوصل إلى استنتاج حول الابتكار والجودة والخصائص الأخرى للكائن.
- تحليل. قد تشمل هذه الطريقة النمذجة الرياضية ، علم اللاهوت النظامي ، التعميم ، الفعالية. غالبًا ما يكون نهائيًا بعد عدد من الدراسات الأخرى.
- القياس - يستخدم لتقييم معلمات كائنات معينة من الطبيعة الحية وغير الحية.
هناك أيضا الأحدث الأساليب الحديثةالأبحاث المستخدمة في الفيزياء والكيمياء والطب والكيمياء الحيوية والهندسة الوراثية وعلم الوراثة والعلوم المهمة الأخرى. هذا:
بالطبع ، هذا بعيد كل البعد عن القائمة الكاملة. هناك الكثير أجهزة مختلفةللعمل في كل مجال من مجالات المعرفة العلمية. كل شيء مطلوب النهج الفردي، مما يعني أنه يتم تشكيل مجموعة الأساليب الخاصة بهم ، ويتم اختيار المعدات والمعدات.
المشاكل الحديثة في العلوم الطبيعية
المشاكل الرئيسية للعلوم الطبيعية في المرحلة الحاليةالتنمية هي البحث عن معلومات جديدة ، وتراكم قاعدة المعرفة النظرية بتنسيق أكثر عمقًا وغنى. قبل بداية القرن العشرين المشكلة الرئيسيةمن التخصصات قيد النظر كانت معارضة العلوم الإنسانية.
ومع ذلك ، لم تعد هذه العقبة اليوم ذات صلة ، حيث أدركت البشرية أهمية التكامل متعدد التخصصات في إتقان المعرفة حول الإنسان والطبيعة والفضاء وأشياء أخرى.
الآن تواجه تخصصات دورة العلوم الطبيعية مهمة مختلفة: كيف نحافظ على الطبيعة ونحميها من تأثير الإنسان نفسه ونشاطه الاقتصادي؟ وإليك أكثر القضايا إلحاحًا:
- أمطار حمضية؛
- الاحتباس الحراري؛
- تدمير طبقة الأوزون؛
- انقراض الأنواع النباتية والحيوانية ؛
- تلوث الهواء وغيرها.
في معظم الحالات ردا على سؤال "ما هي العلوم الطبيعية؟" كلمة واحدة تتبادر إلى الذهن: علم الأحياء. هذا رأي معظم الناس غير المرتبطين بالعلم. وهذا رأي صحيح تمامًا. بعد كل شيء ، ما الذي ، إن لم يكن علم الأحياء ، الذي يربط بين الطبيعة والإنسان بشكل وثيق ومباشر؟
تهدف جميع التخصصات التي يتكون منها هذا العلم إلى دراسة الأنظمة الحية وتفاعلها مع بعضها البعض ومع بيئة. لذلك ، من الطبيعي جدًا أن يُعتبر علم الأحياء مؤسس العلوم الطبيعية.
بالإضافة إلى ذلك ، فهي أيضًا واحدة من أقدمها. بعد كل شيء ، نشأ اهتمام الناس بأنفسهم وأجسادهم والنباتات والحيوانات المحيطة بهم مع الإنسان. ترتبط الوراثة والطب وعلم النبات وعلم الحيوان وعلم التشريح ارتباطًا وثيقًا بنفس التخصص. كل هذه الفروع تشكل علم الأحياء ككل. كما أنها تعطينا صورة كاملة عن الطبيعة والإنسان وجميع الأنظمة والكائنات الحية. 
هذه العلوم الأساسية في تطوير المعرفة حول الأجسام والمواد والظواهر الطبيعية لا تقل عن علم الأحياء. كما أنها تطورت جنبًا إلى جنب مع تطور الإنسان وتكوينه في البيئة الاجتماعية. المهام الرئيسية لهذه العلوم هي دراسة جميع أجسام الطبيعة الحية وغير الحية من وجهة نظر العمليات التي تحدث فيها ، وارتباطها بالبيئة.
لذلك ، تعتبر الفيزياء ظاهرة طبيعيةوآليات وأسباب حدوثها. تعتمد الكيمياء على معرفة المواد وتحولاتها المتبادلة في بعضها البعض.
هذا ما هي العلوم الطبيعية.
وأخيرًا ، قمنا بإدراج التخصصات التي تسمح لك بمعرفة المزيد عن منزلنا ، الذي اسمه الأرض. وتشمل هذه:
في المجموع هناك حوالي 35 تخصصًا مختلفًا. يدرسون معًا كوكبنا وهيكله وخصائصه وميزاته ، وهو أمر ضروري جدًا لحياة الناس وتنمية الاقتصاد.
علوم طبيعية. ما تسمى العلوم الطبيعية؟
تسمى العلوم الطبيعية بالعلوم المتعلقة بالطبيعة ، أي عن الطبيعة. تتم دراسة الطبيعة غير الحية وتطورها من خلال علم الفلك والجيولوجيا والفيزياء والكيمياء والأرصاد الجوية وعلم البراكين وعلم الزلازل وعلم المحيطات والجيوفيزياء والفيزياء الفلكية والكيمياء الجيولوجية وعدد آخر. الطبيعة الحيةدرس في العلوم البيولوجية (علم الأحافير دراسات الكائنات الحية المنقرضة ، التصنيف - الأنواع وتصنيفها ، علم العناكب - العناكب ، علم الطيور - الطيور ، علم الحشرات - الحشرات).
تشمل العلوم الطبيعية تلك التي تدرس الطبيعة وجميع مظاهرها ، أي الفيزياء ، والأحياء ، والكيمياء ، والجغرافيا ، والبيئة ، وعلم الفلك.
على عكس العلوم الطبيعية ، تكون العلوم الإنسانية ، التي تدرس الشخص ونشاطه ووعيه ومظاهره في مختلف المجالات. وتشمل هذه التاريخ وعلم النفس وغيرها.
الطبيعة هي كلمة تخبرنا ، من تلقاء نفسها وبحضورها ، أن شيئًا ما يجب أن يحدث في الطبيعة. حسنًا ، العلم ، بالطبع ، هو مجال النشاط ، الذي ، كل هذا العمل ، بشكل شامل ودقيق ، يدرس ويكشف عن الانتظامات العامة ، ولكن الأساسية في نفس الوقت.
العلم هو مجال النشاط البشري ، والذي يهدف إلى التنظيم النظري للمعرفة حول الواقع ، والتي هي ذات طبيعة موضوعية.
العلم والمعرفة العلمية
أساس أي علم هو جمع الحقائق ومعالجتها وتنظيمها بالإضافة إلى التحليل النقدي ، مما يسمح لك ببناء علاقة سببية.
الفرضيات والنظريات ، التي تؤكدها الحقائق أو التجارب ، تمت صياغتها في شكل قوانين المجتمع أو قوانين الطبيعة.
المعرفة العلمية هي نظام معرفي حول قوانين المجتمع والطبيعة والتفكير. إنها المعرفة العلمية التي تعكس قوانين تطور العالم وتشكل صورته العلمية.
تنشأ المعرفة العلمية نتيجة فهم النشاط البشري والواقع المحيط. المعرفة العلمية لها أنواع مختلفة من اليقين.
نظام العلوم
في موضوعه ، العلم ليس متجانسًا ؛ إنه يشكل العديد من أنظمة العلوم المنفصلة. في فترة العصور القديمة ، كانت الفلسفة توحد المعرفة العلمية - أي كان هناك نظام علمي واحد.
بمرور الوقت ، انفصلت الرياضيات والطب وعلم التنجيم عن الفلسفة. خلال عصر النهضة ، أصبحت أنظمة العلوم منفصلة كيمياءو الفيزياء.
في نهاية القرن التاسع عشر ، وضع الاستقلال معرفة علميةاكتسب علم الاجتماع وعلم النفس وعلم الأحياء. تقليديا ، يمكن تقسيم جميع العلوم ، وفقًا لموضوع دراستها ، إلى ثلاثةأنظمة كبيرة:
العلوم الاجتماعية (علم الاجتماع ، التاريخ ، الدراسات الدينية ، الدراسات الاجتماعية) ؛
العلوم الهندسية (الهندسة الزراعية والميكانيكا والبناء والعمارة) ؛
العلوم الطبيعية (الأحياء والكيمياء والفيزياء)
علوم طبيعية
العلوم الطبيعية هي نظام علوم يدرس تأثير الظواهر الطبيعية الخارجية على حياة الإنسان. أساس العلوم الطبيعية هو ارتباط قوانين الطبيعة بالقوانين التي استنتجها الإنسان في سياق أنشطته.
أساس كل العلوم الطبيعية هو العلم الطبيعي - وهو العلم الذي يدرس الظواهر الطبيعية بشكل مباشر. تم تقديم أهم مساهمة في تطوير العلوم الطبيعية من قبل علماء عظماء مثل إسحاق نيوتن وبليز باسكال وميخائيل لومونوسوف.
العلوم الاجتماعية
العلوم الاجتماعية هي نظام من العلوم ، وموضوعها الرئيسي هو دراسة القوانين التي تحكم عمل المجتمع ، وكذلك مكوناته الرئيسية. اهتمت الإنسانية بمشاكل المجتمع منذ العصور القديمة.
عندها بدأت الأسئلة تثار لأول مرة حول دور الفرد فيها الحياة العامةكيف يجب أن تكون الدولة ، ما هو المطلوب لخلق مجتمع الرفاهية.
مؤسسو العلوم الاجتماعية الحديثة هم روسو ولوك وهوبز. كانوا أول من صاغ الأساس الفلسفي لتطور المجتمع.
طرق البحث
في العلم الحديث ، هناك طريقتان رئيسيتان للبحث: النظرية والتجريبية. الطريقة التجريبية للبحث هي تراكم الحقائق ، ومراقبة الظاهرة والبحث عن علاقة منطقية بين الحقيقة والظاهرة.
1. العلوم الطبيعية - مفهوم وموضوع الدراسة 3
2. تاريخ ولادة العلوم الطبيعية 3
3. أنماط وخصائص تطور العلوم الطبيعية 6
4. تصنيف العلوم الطبيعية 7
5. الأساليب الأساسية في العلوم الطبيعية 9
الأدب
Arutsev AA ، Ermolaev B.V. ، et al. المفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. - م ، 1999.
Matyukhin S.I. ، Frolenkov K.Yu مفاهيم العلوم الطبيعية الحديثة. - أورلوف ، 1999.
1. العلوم الطبيعية - مفهوم وموضوع الدراسة
العلوم الطبيعية هي العلوم الطبيعية أو مجموع علوم الطبيعة. في المرحلة الحالية من التطور ، يتم تقسيم جميع العلوم إلى عامأو الإنسانية ، و طبيعي.
موضوع دراسة العلوم الاجتماعية هو مجتمع انسانيوقوانين تطوره ، وكذلك الظواهر المرتبطة بطريقة أو بأخرى بالنشاط البشري.
موضوع دراسة العلوم الطبيعية هو الطبيعة المحيطة بنا ، أي أنواع مختلفة من المادة ، وأشكال وقوانين حركتها ، وعلاقاتها. يشكل نظام العلوم الطبيعية ، المأخوذ في علاقتها المتبادلة ككل ، أساس أحد المجالات الرئيسية للمعرفة العلمية حول العالم - العلوم الطبيعية.
الهدف المباشر أو الفوري للعلوم الطبيعية هو معرفة الحقيقة الموضوعية ، البحث عن جوهر ظواهر الطبيعة ، صياغة الرئيسي قوانين الطبيعةمما يجعل من الممكن التنبؤ أو خلق ظواهر جديدة. الهدف النهائي للعلوم الطبيعية الاستخدام العملي للقوانين المكتسبة وقوى ومواد الطبيعة (جانب المعرفة التطبيقي الإنتاجي).
لذلك ، فإن العلوم الطبيعية هي الأساس العلمي الطبيعي للفهم الفلسفي للطبيعة والإنسان كجزء من هذه الطبيعة ، اساس نظرىالصناعة و زراعةوالتكنولوجيا والطب.
2. تاريخ ولادة العلوم الطبيعية
في الاصول العلم الحديثهم الإغريق القدماء. نزلت المعرفة القديمة إلينا فقط في شكل شظايا. إنهم غير منظمين وساذجين وغريب عن الروح. كان الإغريق أول من اخترع الدليل. لا في مصر ولا في بلاد ما بين النهرين ولا في الصين مثل هذا المفهوم موجود. ربما لأن كل هذه الحضارات كانت قائمة على الاستبداد والخضوع غير المشروط للسلطات. في مثل هذه الظروف ، حتى فكرة الدليل المعقول تبدو مثيرة للفتنة.
في أثينا لأول مرة على الإطلاق تاريخ العالمنشأت جمهورية. على الرغم من حقيقة أنها ازدهرت في عمل العبيد ، إلا أن اليونان القديمةتم خلق الظروف التي في ظلها أصبح التبادل الحر للآراء ممكنًا ، مما أدى إلى ازدهار غير مسبوق في العلوم.
في العصور الوسطى ، تلاشت الحاجة إلى المعرفة العقلانية للطبيعة تمامًا جنبًا إلى جنب مع محاولات فهم مصير الإنسان في إطار الطوائف الدينية المختلفة. منذ ما يقرب من عشرة قرون ، قدم الدين إجابات شاملة لجميع أسئلة الحياة التي لم تخضع للنقد أو حتى النقاش.
ترجمت كتابات إقليدس ، مؤلف الهندسة التي تدرس الآن في جميع المدارس ، إلى اللاتينية وأصبحت معروفة في أوروبا فقط في القرن الثاني عشر. ومع ذلك ، في ذلك الوقت ، كان يُنظر إليهم ببساطة على أنهم مجموعة من القواعد البارعة التي يجب حفظها - كانوا غريبين جدًا على روح أوروبا في العصور الوسطى ، واعتادوا على الإيمان ، وليس السعي وراء جذور الحقيقة. لكن حجم المعرفة نما بسرعة ، ولم يعد من الممكن التوفيق بينها وبين اتجاه تفكير عقول القرون الوسطى.
عادة ما ترتبط نهاية العصور الوسطى باكتشاف أمريكا عام 1492. تشير بعض النقاط إلى أكثر من ذلك التاريخ المحدد: 13 ديسمبر 1250 - اليوم الذي توفي فيه الملك فريدريك الثاني ملك هوهنشتاوفن في قلعة فلورنتينو بالقرب من لوسيرا. بالطبع ، لا ينبغي للمرء أن يأخذ مثل هذه التواريخ على محمل الجد ، لكن العديد من هذه التواريخ مجتمعة تخلق شعورًا لا شك فيه بصحة نقطة التحول التي حدثت في أذهان الناس في مطلع القرنين الثالث عشر والرابع عشر. في التاريخ ، تسمى هذه الفترة عصر النهضة. طاعة القوانين الداخليةالتنمية وبدون سبب واضح ، أعادت أوروبا خلال قرنين فقط إحياء أساسيات المعرفة القديمة ، التي كانت منسية لأكثر من عشرة قرون وحصلت فيما بعد على اسم علمي.
خلال عصر النهضة ، كان هناك تحول في أذهان الناس من الرغبة في إدراك مكانهم في العالم إلى محاولات فهم هيكلها العقلاني دون الرجوع إلى المعجزات والوحي الإلهي. في البداية ، كان الانقلاب أرستقراطيًا بطبيعته ، لكن اختراع الطباعة انتشر في جميع طبقات المجتمع. جوهر نقطة التحول هو التحرر من ضغوط السلطات والانتقال من إيمان القرون الوسطى إلى معرفة العصر الحديث.
عارضت الكنيسة الاتجاهات الجديدة بكل طريقة ممكنة ، وحكمت بصرامة على الفلاسفة الذين أدركوا أن هناك أشياء صحيحة من وجهة نظر الفلسفة ، لكنها خاطئة من وجهة نظر الإيمان. لكن سد الإيمان المنهار لم يعد من الممكن إصلاحه ، وبدأت الروح المحررة في البحث عن طرق جديدة لتطورها.
في القرن الثالث عشر ، كتب الفيلسوف الإنجليزي روجر بيكون: "هناك تجربة طبيعية وغير كاملة لا تدرك قوتها ولا تدرك أساليبها: يستخدمها الحرفيون وليس العلماء ... المعرفة والفنون القدرة على إنتاج التجارب ، وهذا العلم هو ملكة العلوم ...
يجب أن يعرف الفلاسفة أن علمهم لا قوة له ما لم يطبقوا عليه رياضيات قوية ... من المستحيل التمييز بين المغالطة والإثبات دون التحقق من الاستنتاج بالتجربة والتطبيق ".
في عام 1440 ، كتب الكاردينال نيكولاس من كوزا (1401-1464) كتابًا عن الجهل العلمي ، حيث أصر على وجوب تدوين جميع المعارف المتعلقة بالطبيعة بالأرقام ، ويجب إجراء جميع التجارب عليها باستخدام المقاييس في متناول اليد.
ومع ذلك ، كان اعتماد وجهات النظر الجديدة بطيئا. الأرقام العربية ، على سبيل المثال ، دخلت حيز الاستخدام العام بالفعل في القرن العاشر ، ولكن حتى في القرن السادس عشر ، تم إجراء الحسابات في كل مكان ليس على الورق ، ولكن بمساعدة الرموز المميزة ، حتى أقل مثالية من الحسابات الكتابية.
من المعتاد أن نبدأ التاريخ الحقيقي للعلوم الطبيعية مع جاليليو ونيوتن. وفقًا للتقليد نفسه ، يُعتبر جاليليو جاليلي (1564-1642) مؤسس الفيزياء التجريبية ، وإسحاق نيوتن (1643-1727) مؤسس الفيزياء النظرية. بالطبع ، في وقتهم (انظر المرجع التاريخي) لم يكن هناك مثل هذا التقسيم لعلم الفيزياء الواحد إلى جزأين ، ولم يكن هناك حتى الفيزياء نفسها - كانت تسمى الفلسفة الطبيعية. لكن هذا التقسيم معنى عميق: يساعد على فهم الميزات طريقة علميةويعادل ، في جوهره ، تقسيم العلم إلى خبرة ورياضيات ، وهو ما صاغه روجر بيكون.
