Mis on loodusteadused? Ülevaade: füüsika, keemia, bioloogia, geoloogia

Ülevaade loodusteadustest: füüsika, keemia, bioloogia ja geoloogia — mida nad uurivad, teadusliku meetodi roll ning valdkondadevaheline seos ja rakendused.

On mõned teadused, mida kasutatakse looduse uurimiseks. Nende teaduste kohaselt järgivad looduses vaadeldavad asjad teatud reegleid. Need reeglid on sageli tundmatud ja loodusteadused tegelevad nende leidmisega. Selleks kasutatakse sageli nn teaduslikku meetodit. Loodusteadused ühendavad vaatlust, mõõtmist, hüpoteeside püstitamist, katseid ja andmete analüüsi, et jõuda usaldusväärsete järeldusteni.

Põhilised loodusteaduste harud

• Füüsika uurib, kuidas loodus on loodud ja kuidas erinevad loodusvaldkonnad on omavahel seotud. Füüsika selgitab materjali, energia, jõudude, liikumise, elektri, magnetismi ja kvantprotsesside aluspõhimõtteid. Näited: mehaanika, termodünaamika, aatom- ja tuumafüüsika, astrofüüsika.
• Keemia käsitleb elemente, nende kombinatsioone ja reaktsioone. Keemia uurib aine koostist, struktuuri, omadusi ja muutusi. See valdkond hõlmab orgaanilist ja anorgaanilist keemiat, füüsikalist keemiat, analüütilist keemiat ning biokeemiat — oluline nii ravimite, materjalide kui ka keskkonnakaitse mõistmiseks.
• Bioloogia uurib elusorganisme, nende arengut ja vastastikust suhtlemist. Bioloogia hõlmab raku- ja molekulaarbioloogiat, ökoloogiat, evolutsiooniteooriat, geneetikat ja organismide füsioloogiat. See aitab mõista nii mikroobide kui ka taimede ja loomade käitumist, tervist ja kohanemist keskkonnaga.
• Geoloogia uurib, kuidas Maa tekkis ja milline see välja näeb. Geoloogia vaatleb Maapinna ja selle sügavamate kihtide ehitust, kivimeid, setete ja maavara tekkimist, ookeanide ja mäestike arengut ning loodusõnnetuste (nt maavärinad, vulkaanid) põhjuseid. Geoloogiline teadmine on oluline ehituse, ressursside ja keskkonna planeerimise jaoks.

Matemaatika ja mudelid

Mõned loodusteadused, nagu matemaatika, võivad aidata kõigis eespool nimetatud valdkondades. Nad muudavad reeglitest ja mudelitest rääkimise lihtsamaks. Matemaatika, statistika ja arvutusmeetodid võimaldavad keerukaid protsesse kirjeldada, prognoose teha ja eksperimente analüüsida. Tänapäeval kasutatakse ka andmeteadust ja masinõpet, et töödelda suures mahus mõõtmisi ja leida mustreid.

Teaduslik meetod lühidalt

Teaduslik meetod sisaldab tavaliselt järgmisi etappe: vaatlus, küsimuse püstitamine, hüpoteesi väljatöötamine, kontrollitud katsed või täiendavad mõõtmised, andmete analüüs ja järeldused. Oluline on tulemuste korduvus, kontrollrühmade kasutamine ja tulemuste avalikustamine ning eakaaslastelt kriitika ehk peer review. Nii eristuvad teaduspõhised järeldused arvamustest.

Ristumised ja rakendused

Loodusteadused ei eksisteeri isoleeritult. Näiteks biokeemia ühendab bioloogiat ja keemiat, geofüüsika kombineerib geoloogia ja füüsika teadmisi ning keskkonnateadus hõlmab elemente kõigist valdkondadest. Loodusteaduste rakendused ulatuvad meditsiinist ja tehnoloogiast kuni põllumajanduse, energia tootmise ja kliimamuutuste valdkonda — need aitavad lahendada praktilisi probleeme ja teha ühiskondlikke otsuseid.

Erinevus loodusteaduste ja sotsiaalteaduste vahel

Muid teadusi, mis uurivad peamiselt seda, kuidas inimesed mõtlevad ja käituvad ning kuidas nad ühiskonnas käituvad, nimetatakse sotsiaalteadusteks. Sotsiaalteadused kasutavad sageli kvalitatiivseid meetodeid, küsitlusi ja statistikat, pöörates tähelepanu kultuurilistele ja ajaloolistele teguritele. Loodus- ja sotsiaalteadused täiendavad üksteist — näiteks keskkonnapoliitikas ja avalikus tervishoius on mõlema valdkonna teadmised vajalikud.

Miks loodusteadused on olulised?

Loodusteadused aitavad meil mõista maailma toimimist, arendada uusi tehnoloogiaid, parandada tervishoidu ja kaitsta looduskeskkonda. Need toetavad haridust, tööstust ja poliitikakujundamist ning aitavad ennustada ja leevendada looduskatastroofide ning keskkonnamuutuste mõju. Lisaks arendavad loodusteadused kriitilist mõtlemist, probleemilahendust ja täpset andmete käsitlemist.

Kokkuvõte: loodusteadused (füüsika, keemia, bioloogia, geoloogia jt) uurivad looduse seaduspärasusi, kasutavad teaduslikku meetodit, toetuvad sageli matemaatikale ja loovad teadmisi, mis on olulised nii igapäevaelus kui ka ühiskonna arengu jaoks.

Küsimused ja vastused

K: Mis on loodusteadused?

K: Mis on teaduslik meetod?

K: Mida uurib füüsika?

K: Millega tegeleb keemia?

K: Mida uurib bioloogia?

K: Mida uurib geoloogia?

K: Mis on sotsiaalteadused?

Otsing