Какие существуют науки: Список наук

Наука — что это

Термин «наука» произошел от славянского слова «укъ», что значит учение.

В привычном понимании наука – это человеческая деятельность, направленная на познание окружающего мира, выражающееся в сборе и систематизации полученной информации.

Отсюда следует вывод, что именно знания представляют собой цель, средство и продукт науки. Добываются знания путем выдвижения гипотез и теорий, которые проверяются на предмет их истинности и ложности.

Еще одно определение науки звучит следующим образом:

наука – это постоянно развивающаяся совокупность результатов интеллектуального труда, полученных в рамках отдельных научных направлений или отраслей.

Интересно, что наука в широком смысле сама является предметом для изучения: этим занимается Науковедение.

Первые научные труды появились примерно 5 тысяч лет назад в тот момент, когда люди придумали письменность. То есть получили возможность сохранять знания, анализировать и передавать их другим.

Фактография, в свою очередь, породила историю. Дальнейший интерес человека к звездам, животным, устройству механизмов, явлениям природы способствовал появлению биологии, математики, астрономии и других научных течений, которые стали различать только после XVII века нашей эры.

До этого современные научные отрасли назывались писанием, ремеслом и другими примитивными словами.

Антиподом данного термина является псевдонаука – деятельность, которая только представляется научной, но не является таковой на самом деле. Лженауки возникают из-за недостатка научных знаний, как элемент юмора или как акт протеста официальным видам наук. Примерами здесь могут послужить нумерология, эзотерика (что это?), астрология, гомеопатия и другие.

Если вы готовитесь к ЕГЭ, то вам пригодится этот ролик, где по полочкам разложены все возможные варианты трактовки термина «наука», показано как отличить научные знания от ненаучных, ну и, конечно же, виды и функции науки расписаны:

Видео отлично поможет в подготовке, но все же я бы посоветовал вам прочить эту статью дальше, чтобы все встало на свои места.

Виды наук

Существуют различные виды науки: их первая классификация принадлежит Аристотелю, разделившему их на практические, теоретические и творческие.

В настоящий момент общепринятая классификация по видам выглядит следующим образом:

1. естественные – это науки о природе, происходящих в ней процессах, закономерностях. Сюда входят астрономия, биология, физика, химия, анатомия, геология, геофизика и другие. Эти виды наук занимаются в основном сбором информации. Когда-то ученые, собирающие данные о мире, назывались естествоиспытателями;
2. технические – применяют полученные знания с целью развития технологий и техники. Речь идет об электротехнике, механике, радиотехнике, информатике и других;
3. гуманитарные и общественные – это науки, изучающие человека и его взаимоотношения в обществе. Например, обществознание, философия, психология (что это?), социология (что это?), история, педагогика, экономика, политология (это о чем?), юриспруденция (что это?) и т.д.

Функции науки

Функции науки – это определенные проявления, позитивным образом воздействующие на общественность.

В настоящий момент выделяют 5 основных функций:

1. Познавательная – является ведущей, так как на ней строится вся научная деятельность. Ее суть заключается в производстве новых знаний путем исследования природы мира и человека, постижения законов и явлений среды, выдвижении прогнозов.
2. Мировоззренческая (прогностическая) – тесно связана с познавательной функцией: на основе знаний формируется научное восприятие мира. Например, мы все точно знаем, что дождь представляет собой осадки, закономерное явление природы, а не слезы бога, как когда-то думал дикий человек.
3. Производственная (практически-действенная) – внедрение полученных, а главное, доказанных знаний в производство. Это разработка новых идей, инноваций и научных технологий.
4. Социальная – состоит в использовании продуктов научного труда в государственных программах, направленных на социальное и экономическое развитие страны.
5. Культурная функция проявляется в развитии и воспитании, реализуемых через систему образования, просветительскую деятельность, работу СМИ. Научные достижения прямым образом влияют на учебные программы, методологию и формы обучающего процесса.

Три кита науки

Чтобы глубже понять, что такое наука, нужно ознакомиться с ее структурой, представляющей собой 3 основания, без которых наука не является наукой.

1. Идеалы и нормы – регулируют научную деятельность, выражают собой представления о целях науки и средствах их достижения. Это законы, по которым строятся описания, доказательная база, обоснования и проводится организация знаний.

   Проще говоря, если вы хотите измерить температуру на улице или определить направление ветра, то облизанный палец, поднятый вверх, не будет считаться научным методом.

2. Научное мировоззрение – исторически сложенные, научно доказанные факты об устройстве мира. При чем таких «миров» много — каждый существует в контексте своей научной отрасли (мир физики, математики, биологии). Например, на уроках химии дети изучают различные химические процессы.

   Шипение и бурление в пробирке воспринимаются ими, с научной точки зрения, как закономерная реакция на взаимодействие двух или нескольких реактивов. А если бы такой «фокус» увидел человек времен неолита, то принял бы происходящее за божественное проявление, так как его картина мира выстроена сквозь призму мифологического сознания.

   Научное мировоззрение дает представления об объективной реальности, типах и взаимосвязей объектов, пространственно-временной структуре.

3. Философское основание предполагает, что включение любых знаний в научную картину миру требует объяснения, обоснования, чем и занимается философия: обеспечивает связь новых открытий с культурной сферой общества. Эта стыковка производится с помощью философских постулатов, идей и принципов.

Научно или нет

Отличительной чертой научного подхода в изучении феноменов окружающего мира являются честность и непредвзятость. Без них настоящей науки не бывает, поэтому исследователь должен постоянно взращивать и развивать в себе эти качества.

И все же процент получения субъективных данных остается довольно высоким, так как человеческий фактор никто не отменял. В таком случае истинность добытой опытным путем информации сводится к нулю.

Например, в вашей голове возникло некоторое предположение – это гипотеза, которую хочется проверить. В это время у вас уже имеется мысленное представление результата, который вы желаете получить. После проверки на деле своей задумки выясняется, что итог несколько отличается от того, к которому вы стремились.

Предвзятое отношение в данном случае проявится в том, что вы, как экспериментатор, проигнорируете мелкие несовпадения и возьмете за истинные данные те, которые для вас желанней и удобней. Такая наука – это, по сути, фальсификация знаний.

Говорить о нечестности в выше упомянутом случае можно будет в том случае, если вы начнете подгонять результаты опыта под нужные параметры, изображая полное подтверждение выдвинутой гипотезы.

Пример: совсем недавно группа психологов решила перепроверить научные работы своих коллег, опубликованные в течение последних десятилетий. В случайном порядке были выбраны 100 исследований и несколько независимых специалистов, которые пытались повторить описанные эксперименты, соблюдая прописанную методологию.

Каково же было удивление, когда обнаружилось, что почти 80% вновь полученных результатов не совпадали с теми, что были указаны в проверяемых докладах. Такой поворот событий изрядно подмочил репутации психологии, как науки. Однако, ученые замяли это дело, объяснив обнаруженный факт недостаточным уровнем знаний специалистов тех лет.

Такие действия ученых могут иметь весьма плачевные последствия. Часто бывает, что в итоге малограмотных исследований и притянутых за уши данных, создаются искусственные теории, которые претендуют на звание новой научной отрасли. Но сталкиваясь с критикой профессионалов, несостоятельные построения разлетаются на куски. Благодаря этому современная наука имеет достаточно прочную фундаментальную основу.

Признаки научного подхода

Наука и ее методология меняются со временем вследствие шагающего прогресса и усовершенствования знаний.

Современная структура научного подхода выглядит следующим образом:

1. сначала ученый наблюдает за интересующим его явлением или объектом природы, описывает его, измеряет его качественные и количественные параметры;
2. затем собственные наблюдения подвергаются анализу – исследованию частей целого, построению их системы, выявлению взаимосвязей элементов, расставление приоритетов между важным и второстепенным в этом целом;
3. далее происходит синтез – это обобщение изучаемых частей и выдвижение научной гипотезы или теории;
4. на четвертом этапе прогнозируются возможные следствия из выдвинутых теорий с помощью логических методов рассуждения;
5. стадия критического эксперимента – ученый опытным путем проверяет свои догадки и выдвинутые предположения. Происходит отбрасывание ложных результатов. А те, что более или менее близки к гипотезе, в дальнейшем проверяются более тщательно.

Научная методология дает возможность получать максимально объективные, истинные знания и не искажать рациональное представление о мире, не опускаться до мифического и иллюзорного мышления.

Автор статьи: Коваленко Лилия Сергеевна (психолог)

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

• Наука

Науки, изучающие природу, или естественные науки — Природа Мира

Содержание

1. Науки, изучающие природу
2. Астрономия
3. Физика
4. Химия
5. География
6. Геология
7. Биология
8. Экология

Естествознание представляет собой комплекс наук о природе, включающий в себя сотни дисциплин. Все они направлены на познание мира. Естествознание выступает теоретической основой жизнеобеспечения человека. По объекту исследования различают науки о живой природе и науки о неживой природе. Изучением живой природы занимается биология. Физика изучает явления и процессы, которые происходят в окружающем мире.

Все, что существует вокруг человека и произошло без его участия, называется природой. Человек изучает ее на протяжении многих тысячелетий. Со временем знаний становилось все больше, а сами люди старались глубже постичь природу. Так начали развиваться различные естественные науки. Предметы в природе называются телами, а все, что с ними происходит – явлениями. И тех и других огромное количество, поэтому и естественных наук тоже много. Одни из них изучают вещества и явления, а другие — различные тела. Научная деятельность не только удовлетворяет любопытство, но и реализует практические цели, направленные на улучшение качества жизни человека.

Ниже рассмотрены семь базовых естественных наук, изучающих окружающую нас природу:

Астрономия

Наука изучает происхождение небесных тел, их строение, состав и движение в космосе. Астрономия не существует как обособленная наука. Она напрямую связана с геодезией и картографией. Древние навигационные карты составлялись на основе наблюдений за небесными телами. Астрономия имеет огромную связь с химией и биологией в вопросах происхождения химических элементов, и зарождения жизни на нашей планете. Первые научные открытия были сделаны на заре цивилизации, а изобретение телескопа произвело прорыв. Ученые открывали новые галактики, измеряли расстояния до звезд, находили на других планетах воду и лед. Такие достижения являются определяющими моментами в жизни человека. Астрономия показывает, что человек — всего лишь частица природы в огромной Вселенной. Но даже самые примитивные знания о космосе, существенно повышают нашу осведомленность и интеллектуальный уровень.

Физика

В самом широком смысле физика – это наука о природе и ее законах, о материи, ее структуре, и движении. Она изучает вещество, энергию и закономерности, определяющие эволюцию. Каждая теория описывает явления окружающего мира, а совокупность знаний представляет его физическую картину. Именно благодаря физике человек может как можно глубже понять природу и различные явления. Считается, что она выступает основой естествознания. Физика устанавливает универсальные законы, которые действительны не только на Земле, но и во Вселенной, объясняет явления природы с точки зрения фундаментальных принципов и понятий. Физика имеет непосредственную связь с астрономией, математикой, химией. Граница между этими науками достаточно условна. Различают три уровня строения материи: микромир, макромир и мегамир. Все они взаимосвязаны друг с другом и являются объектом взаимного изучения физиков, химиков, биологов и астрономов. Планета Земля и ее природа представляют макромир.

Химия

Химия изучает состав элементов, их превращения и реакции. Каждое вещество обладает уникальными свойствами. Наука тесно связана с биологией, физикой, геологией. Жизнь на Земле является цепочкой химических превращений. Организмы поглощают из окружающего мира одни вещества и выделяют другие. Изучение их жизнедеятельности и природы в целом невозможно без знаний химических процессов, которые в них происходят. Практическая химия возникла на заре цивилизации, когда люди научились использовать огонь. Гончарное производство, металлургия, изготовление лекарств, красок — постепенно химия входила в жизнь человечества. На сегодняшний день химия играет огромную роль в жизни человека. Она интегрирует с остальными науками и является одной из основ естествознания.

География

Наука изучает биосферу Земли, гидросферу, атмосферу и почвенный покров. Ее объектом является географическая оболочка, природные комплексы и их компоненты. Социально-экономическая география состоит из экономической, социальной, политической, культурной и исторической географии. Немаловажным аспектом дисциплины является взаимодействие природы и человека в естественной среде. Очень трудно на сегодняшний момент разграничить географию и геологию. Наука напрямую связана также с физикой и астрономией. Сегодня большая часть земной поверхности видоизменена под влиянием хозяйственной деятельности человека. География включает в себя научные и практические мероприятия по сохранению природы в целом.

Геология

Объектом изучения геологии являются недра Земли. Наука начала самостоятельно развиваться во второй половине XVIII в. Геологией называют совокупность знаний о составе, строении и эволюции природных тел, а также размещении минеральных ресурсов. Она рассказывает, как сформировалась планета и каким изменениям подвергалась за время своего существования. Современная геология не может существовать без связей с географическими и физическими дисциплинами.

Биология

Предметом исследования науки являются вымершие и ныне существующие организмы, их строение, развитие, взаимодействие, распространение и т. д. Она включает в себя ботанику, зоологию, цитологию, генетику, биохимию, анатомию и другие области знаний. Достижения биологии позволяют искоренять болезни, создавать продукты питания, существенно повышать результаты сельскохозяйственной деятельности. Благодаря изучению биологических законов человек может вести правильную природоохранную деятельность и рационально использовать ресурсы.

Экология

Экология сформировалась в начале XX столетия как часть биологии, но сегодня, как правило, рассматривается в качестве отдельной науки. Она изучает взаимодействие живых организмов и их связь с природой. Научно-технический прогресс оказал негативное влияние на окружающий мир. В результате деятельности человека были преобразованы огромные территории. Это вылилось в загрязнения внешней среды, истощения природных ресурсов и уничтожение крупных природных комплексов. Конфликт с природой грозит катастрофой. Экология призвана решить эти проблемы, не допустить гибель живых организмов и создать систему рационального природопользования.

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Не все нашли? Используйте поиск по сайту

Search for:

наук — Студенты | Britannica Kids

Введение

Латинское слово scientia, , означающее «знать» или «быть квалифицированным», является источником английского слова science . Стало обычным, особенно в школьных программах, использовать слово наука для изучения физических наук, наук о земле, космосе и науках о жизни, например физики, химии, геологии, астрономии, биологии и анатомии. .

Отрасли исследований, которые теперь называются науками, когда-то подпадали под рубрику философии, обобщающего термина, подразумевающего стремление к знаниям. Еще в начале 19 века физиков и химиков еще называли философами. Адам Смит, основоположник современной экономической науки, был известен как моральный философ, а не как экономист. Слово ученый придумал в 1840 году английский писатель Уильям Уэвелл. Постепенно оно стало относиться к практикам в специализированной области знаний. Престиж естественных наук в то время придавал им вес, в отличие от других областей обучения, которые, как считалось, не использовали научный метод.

Научный метод сегодня не ограничивается методами, применяемыми в конкретных отраслях науки. Каждая область исследования имеет свои специфические цели и свои методы их достижения. Например, большинство химических исследований проводится в лаборатории, тогда как ботанические исследования могут проводиться в теплицах или в полевых условиях. Однако всеобъемлющий процесс научного метода — формирование гипотезы на основе наблюдений за явлениями и использование строгого подхода к исследованию этой гипотезы — является основой современных исследований во всех областях науки. Цели и методы исследования в физике не такие, как в ботанике или геологии, но все они следуют стандартному подходу к изучению интересующих вопросов. Другие области исследований — экономика, социология, археология или психология — также могут называться науками, потому что они изучают знания подходящими методами.

Ни одна наука не является фиксированной совокупностью знаний. На это указывает слово научный , что означает создание науки — непрерывный процесс поиска новой информации. Когда процесс создания знаний прекращается, остается традиция, которую нужно передавать из поколения в поколение. Наука не исключает своей традиции, а продолжает ее развивать. В письме физику Роберту Гуку Исаак Ньютон воздал должное деятелям науки, которые предшествовали ему: «Если я видел дальше, то потому, что стоял на плечах гигантов».

Нет четких границ, разделяющих различные поля. Отношения существуют между всеми ними. Каждое поле использует свою собственную информацию и методы, а также другие. Вся область науки слишком велика, чтобы ее можно было изучать как единое целое, поэтому она делится на разные области на основе общих черт. Науки можно условно разделить на две основные области: естественные науки и социальные науки. Естественные науки состоят из физических наук, наук о Земле и космосе и наук о жизни (биологических). Социальные науки включают области, изучающие социальные и культурные элементы человеческого поведения, такие как экономика и социология. Каждая из этих категорий включает множество специализированных полей. Некоторые области, такие как биохимия и физическая археология, объединяют две или более других областей.

Физические науки

Физические науки имеют дело с неживыми объектами — от мельчайших частиц, составляющих атом, до самой Вселенной. Его можно условно разделить на три основные предметные области: физика, химия и математика.

Физика

Область физики изучает формы энергии, такие как тепло, звук и свет. Касающийся природы и источников энергии, он также исследует, как одна форма энергии превращается в другую. Ее изучение охватывает не только поведение объектов под действием заданных сил, но и природу и происхождение гравитационных, электромагнитных и ядерных силовых полей.

Электроника занимается изучением и контролем электронов, особенно применительно к компьютерам и транзисторам. Некоторые физики наблюдают природу веществ при экстремально низких (криогенных) или высоких температурах. Термодинамика изучает теплоту, возникающую в результате движения молекул.

Физика света занимается физическими характеристиками лучистой энергии, поскольку они влияют на зрение. Это поле также включает в себя формы лучистой энергии, которые не являются частью видимого спектра. Оптика изучает все явления электромагнитных волн с длинами волн меньше, чем у микроволн, но больше, чем у рентгеновских лучей. Звук является предметом изучения ряда областей физики, включая акустику и ультразвук.

Ядерная физика занимается изучением частиц, обнаруженных в ядрах атомов, а также энергетических эффектов, возникающих, когда ядерные частицы возмущаются внешними силами. Физика твердого тела занимается изучением свойств и структуры твердых материалов, в том числе кристаллов.

Механика — это широкая область, изучающая воздействие сил на движущиеся или покоящиеся тела. Он охватывает области динамики, изучения сил, которые производят или изменяют движение, и статику, изучение уравновешенных сил или тел в состоянии покоя. Аэродинамика — это изучение механики жидкости, связанной с движением между жидкостью (воздухом) и твердым телом. Гидродинамика занимается жидкостями в движении. Кинематика — это изучение движения отдельно от его воздействия на тела. Кинетика имеет дело с изменениями в движении, поскольку они вызваны силами, не находящимися в равновесии.

Инженерия — это применение научных принципов, используемых для преобразования природных ресурсов в конструкции, машины, продукты и процессы на благо человечества. Традиционно существует четыре основных инженерных дисциплины: гражданское строительство, машиностроение, электротехника и химическая инженерия. Другие инженерные дисциплины связаны с добычей полезных ископаемых, ядерными технологиями и контролем окружающей среды.

Химия

Химия изучает свойства, состав и структуру веществ, которые определяются как элементы и соединения. Он пытается объяснить превращения, которым подвергаются эти вещества, и энергию, которая выделяется или поглощается во время этих процессов.

Химия включает в себя многие другие области, включая аналитическую химию, органическую химию, неорганическую химию, физическую химию, коллоидную химию, биохимию, электрохимию, ядерную химию и химическую инженерию. Биохимия и органическая химия, которые имеют дело с химией живых существ, являются примерами того, как физические и биологические науки связаны друг с другом.

Другие специальные области химии связаны с его применением в различных отраслях промышленности. Металлургия, например, занимается извлечением металлов из их руд. Раздел металлургии занимается изготовлением металлических сплавов для специальных целей. Нефтехимия ограничивается коммерческим производством продуктов из сырой нефти.

Математика

Математика — древняя наука, занимающаяся логическими рассуждениями и количественными расчетами — с числами, формами и различными способами подсчета и измерения. Современная математика превратилась из простой науки в очень абстрактную область теории. Это язык, используемый всеми другими науками, и он является основой точности во многих научных областях.

Арифметика — это наука о вычислениях с использованием чисел. Алгебра — это изучение отношений между числами, представленными символами. Геометрия — это наука, которая занимается измерениями и соотношениями линий и углов. Исчисление — это система математики, используемая для определения скорости изменения функции. Существует два типа исчисления: дифференциальное исчисление, которое имеет дело со скоростью изменения переменной, и интегральное исчисление, которое касается предельных значений дифференциалов и используется для определения длины, объема или площади. Сбор информации в числовой форме вместе с процессами табуляции и интерпретации является задачей статистики.

Науки о Земле и космосе

Науки о Земле стремятся понять свойства и явления Земли, ее вод и атмосферы. Космические науки изучают звезды, планеты, Солнечную систему и Вселенную.

Науки о Земле

Науки о Земле в целом направлены на то, чтобы понять нынешние особенности и прошлую эволюцию Земли. Сюда входят многие физические и химические — и некоторые биологические — аспекты земной атмосферы, вод, поверхности и внутренней структуры. Отдельные этапы наук о Земле включают тщательные измерения магнетизма Земли, гравитации, размера и формы.

Науки о Земле включают ряд конкретных дисциплин. Возможно, самым широким из них является геология, изучение истории, строения и состава Земли, а также прошлых и настоящих процессов, воздействующих на нее. Среди многих других фундаментальных наук о Земле есть геоморфология, геофизика, сейсмология, геохимия, метеорология, климатология, гидрология, океанография и морские науки.

Некоторые науки о Земле имеют широкое применение в обществе. Метеорология, например, предоставляет информацию о погодных условиях для составления прогнозов. Климатология изучает текущие и прошлые закономерности и тенденции глобального климата. Понимание закономерностей и поведения землетрясений в значительной степени основано на знаниях, почерпнутых из сейсмологии.

Астрономия

Астрономия занимается изучением происхождения, эволюции, состава, расстояний, размеров и движений тел и материи во Вселенной. Он включает в себя астрофизику, которая фокусируется на физических свойствах и структуре всей космической материи. В астрометрии измеряются размеры, расстояния и движения небесных тел. Космонавтика — это наука, которая позволяет людям ориентироваться в открытом космосе.

Небесная механика, изучающая движение тел в космосе и то, как на них влияет гравитационное притяжение, используется для определения веса и скорости спутников Земли. Космология имеет дело с происхождением, структурой и эволюцией всей вселенной. В радио- и радиолокационной астрономии радио- и радиолокационные сигналы направляются с Земли на относительно близкие к Земле тела — метеорные следы, Луну, близлежащие планеты — для получения информации о них с помощью эха.

Другие области астрономии включают мониторинг рентгеновских лучей, гамма-лучей, ультрафиолетовых лучей и инфракрасного излучения, испускаемого небесными телами. Астрономическая навигация — это способ определения своего местоположения на Земле путем измерения положения звезд наверху. Археоастрономия связывает археологию, антропологию и мифологию с астрономией.

Биологические науки

Биологические науки изучают отношения между всеми живыми существами, их окружением и необходимостью поддержания определенных условий для сохранения жизни. Несмотря на кажущиеся различия, все области биологических наук связаны между собой базовыми принципами. Науки зоологии и ботаники, занимающиеся соответственно животными и растениями, внесли большой вклад в область медицины.

Биология

Биология изучает все живые существа — растения и животных — и их жизненные процессы. Двумя основными разделами биологии являются зоология, изучающая животных, и ботаника, изучающая растения. Другой биологической дисциплиной является физиология, изучение функционирования органов и химических и физических процессов в живых существах. Большая часть современных знаний о физиологии была получена в результате изучения реакции клеток и тканей на навязанные изменения окружающей среды. Новые методы расширили границы физиологии. Например, радиоактивные изотопы теперь используются для измерения количеств и потоков веществ, присутствующих в низких концентрациях внутри клеток и во внеклеточных жидкостях. Таким образом, цитология, наука о клетках, связана с физиологией. Структура, функции и классификация микроорганизмов, в том числе простейших, водорослей, плесени, бактерий и вирусов, являются предметом изучения микробиологии.

Изучение размеров, формы и строения животных, растений и микроорганизмов, а также взаимоотношений их внутренних частей называется морфологией. Термин морфология иногда путают с термином анатомия . В то время как анатомия описывает структуру организмов путем вскрытия и другими способами, морфология занимается объяснением форм и расположения частей организмов, поскольку они связаны с эволюцией, функциями и развитием.

Биофизика занимается применением принципов и методов физических наук к биологическим проблемам. Основные области связаны с влиянием физических агентов, таких как электричество в нервах или механическая сила в мышцах; взаимодействие живых организмов с физическими агентами, такими как свет или звук; и взаимодействия между живыми существами и окружающей их средой, например, при передвижении, навигации и общении. Биохимия — это изучение химических веществ, из которых состоят клетки и которые играют ключевую роль в химических реакциях, жизненно важных для жизни.

Генетика изучает наследственность вообще и гены в частности. Он применялся для диагностики, профилактики и лечения наследственных заболеваний; к разведению растений и животных; и к развитию промышленных процессов, в которых используются микроорганизмы.

Среди многих других областей биологии эмбриология, изучение развития плода; экология, изучение организмов и их взаимодействия с другими организмами и с окружающей их средой; и таксономия, классификация растений и животных. Развитие, уход и выращивание деревьев и лесов находятся в центре внимания лесного хозяйства.

Медицинские науки

По определению искусство, а также наука, медицинские науки связаны с поддержанием здоровья и предотвращением, облегчением или лечением болезней. Хотя область медицины, связанная со здоровьем человека, хорошо известна, медицинские науки включают в себя множество специальностей. Ветеринарная медицина занимается профилактикой, диагностикой и лечением болезней животных. Стоматология занимается лечением зубов. Психиатрия – это раздел медицины, занимающийся диагностикой, лечением и профилактикой психических расстройств. Психология, которую иногда относят к социальным наукам, изучает поведение и поведенческие проявления опыта у людей и других животных.

Социальные науки

Любая дисциплина или отрасль науки, изучающая социальные и культурные аспекты человеческого поведения, может называться социальной наукой. Среди дисциплин, составляющих социальные науки, есть экономика, социология, география и политология. Термин поведенческая наука используется для описания некоторых социальных наук, таких как антропология и лингвистика, которые имеют дело с человеческим поведением. Психологию часто относят к общественным наукам.

Экономика

Область экономики связана главным образом с описанием и анализом производства, распределения и потребления товаров и услуг. Микроэкономика имеет дело с поведением отдельных областей или единиц деятельности, таких как отдельные фермеры, коммерческие фирмы и торговцы. Макроэкономика — это изучение целых систем, особенно в отношении общих уровней производства и дохода, а также взаимосвязей между различными секторами экономики.

Социология

Научная наука об обществе, социальных институтах и ​​социальных отношениях называется социологией. Он включает в себя структуру, взаимодействие и коллективное поведение организованных групп людей. Родственная область, социальная психология, занимается тем, как социальные группы влияют на личность, отношения, мотивацию и поведение человека.

География

С учетом аспектов как физических, так и социальных наук, география изучает особенности земной поверхности и их отношения друг к другу и к человечеству. Физическая география включает в себя некоторые науки о Земле, такие как климатология, гидрография и изучение форм рельефа, известное как геоморфология. Человеческая география включает в себя экономическую, политическую и социальную деятельность людей в сообществах и культурах. Структура и динамика человеческих популяций, включая возраст, пол, рождаемость, смертность и миграционные движения, исследуются в области демографии.

Политология

Политология изучает происхождение, развитие, структуру, полномочия, функции, основополагающую философию и управление различными формами правления. Политологи исследуют правительства на всех уровнях — от местного до международного. Среди других его областей внимания — бизнес, трудовые и законодательные программы, природные ресурсы и региональное планирование. Хотя большинство историков относят историю к гуманитарным наукам, многие считают ее наукой. Право, дисциплина, связанная с обычаями и правилами, регулирующими общество, также иногда рассматривается как наука, особенно сравнительное правоведение.

Антропология

Антропологию иногда называют наукой о человеке. В целом он делится на четыре области: культурную антропологию, лингвистику, физическую антропологию и археологию. Человеческая культура, особенно в отношении социальной структуры, языка, права, политики, религии, искусства и технологий, находится в центре внимания культурной антропологии. Он особенно касается моделей человеческого поведения как описания социальных и культурных явлений. Поскольку язык является решающим фактором, отличающим людей от других животных, лингвистика является основным исследованием в социальных науках. Дальнейшее уточнение лингвистики, семантика занимается эволюцией и существенными значениями слов. Физическая антропология занимается сходствами и различиями между людьми и их человеческими и нечеловеческими предками; он исследует эти отношения посредством сравнения физических характеристик. Археология – это наука, изучающая культуру древних народов и цивилизаций.

Дополнительные показания

Азимов, Исаак.
Замечательный всемирный научный базар Айзека Азимова (Houghton, 1986).
Барнс, Барри.
О науке (Блэквелл, 1985).
Брукс, Калвер.
Введение в науку (Paladin House, 1986).
Гэйбл, Дороти.
Вводные научные навыки (Waveland, 1982).
Максвелл, Николас.
От знания к мудрости (Блэквелл, 1984).
Ренсбергер, Бойс.
Как устроен мир (Утро, 1986).
Сноу, К.П.
Две культуры (Cambridge Univ. Press, 1969).

(См. также библиографию в статьях по областям наук.)

Типы наук — физическая, жизнь и Земля Полная информация

Наука — это такой предмет, который разгадал многие тайны этого мира.

И это не останавливается на достигнутом, до сих пор наши гениальные ученые с нетерпением ждут решения других тайн.

Но знаете ли вы, что наука — это не одно слово, а целый обширный термин?

Когда мы слышим о науке, мы думаем только о 2-3 предметах, таких как физика, химия, биология или что-то еще.

Но так ли это?

Нет, наука гораздо больше, чем это; Есть много типов науки, которые сосредоточены на различных типах исследований.

Если вы хотите построить карьеру в сфере науки, то вы должны знать об этих типах.

Благодаря этому вы сможете расширить свои представления о науке и сможете выбрать для себя подходящую профессию.

Итак, что же это за типы или, как говорят некоторые, отрасли науки? Я расскажу вам в этом блоге.

Итак, если вы хотите узнать об этих видах науки, просто дочитайте этот блог до конца.

Содержание

Что такое наука?

Прежде чем перейти к основной теме, я думаю, во-первых, я должен объяснить вам, что такое наука.

Как я уже говорил во вступлении к блогу, наука — это обширный термин, поэтому его слишком сложно объяснить всего одной строкой.

У разных гениев разные определения науки, но наиболее распространенное объяснение гласит, что наука — это изучение законов природы и физического мира.

Еще одно известное определение науки состоит в том, что речь идет о сборе знаний об этом мире или за его пределами с некоторыми доказательствами.

Как я уже сказал, у каждого есть свое определение науки; по словам известного палеонтолога СТИВЕНА ДЖЕЯ ГУЛДА -:

Преимущества науки

Я знаю, что вы знаете о преимуществах науки, но чтобы быть более уверенными в наших знаниях, давайте просто быстро пересмотрим это -:

• Помогает разгадывать разные загадки этого мира.

• Наука делает нашу жизнь проще.

• Это помогает нам понять наше прошлое и то, как мы развиваемся как люди.

• Мы узнаем о нашей планете.

• Это помогает в развитии технологий, которые помогают всему миру жить легкой жизнью.

• Благодаря науке путешествия и общение становятся очень легкими.

Это были некоторые преимущества науки, смотрите, это не заняло так много времени.

Теперь я рассказал вам все, что, я думаю, вы тоже должны знать, а теперь давайте перейдем к основной теме этого блога.

Каковы 3 основных типа науки?

Науку по разным основаниям можно разделить на множество типов, но эти 3 являются основными видами науки -:

1. Физические науки
2. Науки о жизни
3. Науки о Земле

Эти типы также являются некоторыми ответвлениями других направлений науки (об этих ответвлениях я также говорил в блоге).

Это кажется запутанным, не так ли?

Да, но прочитайте весь блог, попытайтесь понять его медленно, и вы также сможете узнать об этих типах науки.

Физические науки, Науки о жизни, Науки о Земле — тоже очень обширные термины, так что давайте рассмотрим их все один за другим и посмотрим, что представляют собой эти типы наук.

Что такое физические науки?

Это раздел физики. Физическая наука в основном изучает законы природы, неживые материалы и энергию.

На факультете физики мы изучаем химию, науки о Земле, астрономию и зоологию.

Физические науки изучают неорганический мир; эта наука не уделяет особого внимания Органическому миру.

Даже после того, как физическая наука стала одним из видов науки, она по-прежнему остается таким огромным термином, что ее можно разделить на множество типов.

Существует четыре основных типа этого, которые можно разделить на другие части, но основные четыре категории физических наук таковы:

1. Физика
2. Химия
3. Науки о Земле
4. Астрономия

Что такое жизнь наук?

Как вы можете догадаться из названия, науки о жизни — это науки, изучающие жизнь.

Это может быть любое живое существо, такое как растения, организмы, животные, люди; от жизни бактерии до гигантского слона, все эти исследования жизни подпадают под науку о жизни.

Даже изучение жизни клетки также входит в науку о жизни; главная цель наук о жизни — узнать все о жизни на Земле.

Как и физические науки, науки о жизни также можно разделить на множество отраслей.

Когда я изучал эту тему, я обнаружил, что науки о жизни имеют около 30 направлений.

Я не могу рассказать вам о названии каждой ветки здесь, потому что это станет слишком запутанным, поэтому я разделяю название основных четырех веток -:

1. Экология
2. Зоология
3. Микробиология
4. Клеточная биология

Что такое науки о Земле?

Что мне нравится в этих типах, так это то, что, прочитав только их названия, вы можете сказать, что это за типы.

Науки о Земле — это науки, посвященные изучению Земли и ее соседей в Космосе.

Да, определение не так близко к названию, но вы все равно можете придумать историю с названием.

Это поможет вам запомнить это.

Из всех видов науки это самый захватывающий тип науки.

Ученые используют этот тип науки для сбора информации о минеральных ресурсах и выработки энергии.

Он также привык получать знания о землетрясениях, вулканах и влиянии деятельности человека на атмосферу.

Науки о Земле также имеют много направлений, но это основные четыре направления наук о Земле.

1. Геология
2. Метрология
3. Океанография
4. Астрономия

Какие три отрасли науки?

Теперь поговорим об отраслях науки.

Когда я исследовал эту тему, я не нашел большой разницы между отраслями и видами науки.

Но, чтобы вы могли получить больше информации по этой теме, пишу иначе.

Итак, согласно Википедии , наука имеет три основных ветви -:

1. Естественные науки
2. Социальные науки
3. Формальные науки

Естественные науки

Естественные науки — это отрасль науки, которая занимается изучением нашего физического мира и Вселенной.

Изучает природные явления, включая факторы научного типа:

1. Космологические
2. Геологические
3. Физические
4. Химические
5. Биологические факторы

Естествознание имеет два направления -:

1. Физические науки
2. Науки о жизни

Физические науки и жизнь имеют много направлений, некоторые из них я описал выше.

Социальные науки

Социальные науки — это науки, которые изучают человеческое поведение в различных аспектах, например, как изменится поведение человека в соответствии с его социальными и культурными факторами.

Эта ветвь полностью сосредоточена на изучении различных обществ и отношений между людьми этих обществ.

Branches of Social Sciences

These are some branches of the Social Sciences -:

• Archeology
• Psychology
• Sociology
• History
• Geography
• Anthropology
• Economics

Formal Sciences

Formal Науки — это те отрасли наук, которые сосредоточены на изучении стандартных систем.

Формальные системы включают математику, логику, теорию информации, теорию систем, теорию принятия решений, статистику и т. д.

Branches of Formal Science

These are some branches of Formal Science -:

• Data Science
• Computer Science
• Systems Science
• Information Technology
• Statistics
• Artificial Intelligence

What are the 15 отрасли науки?

Существует много отраслей науки; Вы не представляете, насколько огромен мир науки.

Но в этих столь многих отраслях, вот основные 15 отраслей науки или, можно сказать, 15 видов науки.

Вы также получите однострочное объяснение для каждой отрасли науки, поэтому ее будет легко понять, поэтому вот компоненты науки -:

Отрасли науки	Работа	Простой ответ
Океанология	Океанология — наука, изучающая океан. Эта наука использует химию, геологию, биологию и некоторые другие отрасли науки для исследования океанов.	Этюд об океане.
Зоология	Вы можете запомнить это как Зоопарк + Биология, что означает тип биологической науки, которая помогает изучать животных.	Этюд о животных.
Генетика	Речь идет об изучении генов, например о том, как привычки или черты передаются от родителей к ребенку, а также о некоторых других вещах, связанных с ДНК.	Изучение генов, ДНК.
Археология Наука	Археология известна как наука, в которой мы изучаем прошлое на основе некоторых древних объектов или материалов; археология – это наука, изучающая эти материалы.	Этюд о прошлой жизни.
Физика	Это один из самых известных видов науки, изучающий движение, материю, энергию, силу и некоторые другие типы вещей.	Изучение движения, силы и т. д.
Астрономия	Это тип науки, который занимается изучением объектов, находящихся за пределами земной атмосферы, что означает, что речь идет об изучении Вселенной.	Изучение вещей, находящихся за пределами земной атмосферы.
Ботаника	Этот тип науки посвящен изучению растений, например, тому, как они выглядят, как они растут, как они функционируют и другим аспектам растений.	Этюд о растениях.
Морская биология	Морская биология занимается изучением морских организмов; морские организмы – это организмы, связанные с морем.	Изучение морских организмов.
Медицина	Медицина – это наука о практике ухода за пациентом с целью улучшения его здоровья.	Исследование по уходу за пациентом.
Геология	Геология занимается изучением физической структуры и материалов Земли.	Изучение горных пород, минералов в физической структуре Земли.
Физиология	Физиология изучает человеческое тело, например, как работает человеческое тело.	Изучение человеческого тела или живых существ.
Химия	Этот тип науки изучает свойства, структуру и другие аспекты элемента или соединения.	Изучение элементов и соединений и т. д.
Биохимия	Биохимия — это тип химии, который занимается изучением химических процессов в живых существах на молекулярном или клеточном уровне.	Изучение химических процессов живых существ.
Экология	Экология изучает связи между окружающей средой и живыми организмами, такие как связь между людьми, животными, растениями.	Изучение отношений между живыми организмами и их физической средой.
Антропология	Также известна как историческая наука; он определяется как тип науки, изучающий эволюцию людей во времени и пространстве.	Исследование эволюции человека во времени и пространстве.

Это были 15 Отраслей наук, есть еще много других отраслей, но я думаю, что и этих будет достаточно для этого блога.

Этот блог не может вас сбить с толку, но если вы хотите узнать больше об этих ответвлениях, дайте мне знать в разделе комментариев.

Я обновлю этот блог и добавлю больше информации об отраслях науки.

Типы профессий в науке

Наука имеет много видов, поэтому она также предлагает множество видов вакансий.

Если вы студент, я уверен, что вы будете знать только об одной или двух возможностях трудоустройства, которые вы можете получить благодаря науке.

Когда я был студентом, я тоже так думал.

Но нет, это не так; Есть много возможностей трудоустройства для каждого типа науки.

Top Jobs in Physical Sciences

• Physical Scientist
• Researcher
• Professor
• Software Engineer
• Computer scientist
• Nuclear Technician
• Environmentalist
• Chemist
• Physician

Top Jobs in Life Sciences

• Epidemiologists
• Biomedical Engineers
• Genetic Counselors
• Zoologists
• Wildlife Biologists
• Microbiologists
• Chemical Technicians
• Biochemists
• Biophysicists
• Biological Technicians

Top Jobs in Earth Sciences

• Морской геолог
• Инженер-нефтяник
• Геохимик
• Горный или морской инженер
• Специалист по подземным водам
• Ученый-эколог
• Специалист по дистанционному зондированию
• Консультант по окружающей среде

Заключение по видам науки

Итак, на этом блог «виды науки» подходит к концу.

В этом блоге я рассказал вам о некоторых важных типах и отраслях науки; Надеюсь, вы их поняли.

Я изо всех сил старался сделать это настолько простым, чтобы каждый мог понять, но, тем не менее, если вы столкнетесь с какими-либо трудностями или путаницей, вы можете задать мне вопрос в разделе комментариев.

Расскажите нам наши отзывы об этом блоге; оставайтесь на связи с наставником курса, чтобы узнать больше такого контента.

Часто задаваемые вопросы

Каковы 3 основных типа наук?

Три основных типа наук:
1. Физические науки
2. Науки о жизни
3. Науки о Земле

Каковы основные виды науки?

Существует много основных типов и отраслей науки, некоторые из основных типов:
1. Естествознание
2. Социальные науки
3. Формальные науки

Какие существуют типы предметов науки ?

Могут быть разные типы предметов науки с разными типами наук, но в основном есть 3 типа предметов науки: химия, физика, биология.

Ресурсы и публикации по наукам о Земле и геологии

Ресурсы и публикации по наукам о Земле и геологии | Гейл

Исследуйте область наук о Земле, которая представляет собой любую из наук, изучающих землю или одну или несколько ее частей. Науки о Земле, также известные как геонауки, представляют собой обширную область, которую можно разделить на множество дисциплин. Однако четыре основных направления — это геология, метеорология, океанография и астрономия. Те, кто работает в этих областях, часто используют свои исследования для поддержки усилий по охране окружающей среды и сохранению.

Геологи изучают состав земных материалов, структур и процессов, а также организмы планеты и то, как планета менялась с течением времени. В рамках своей работы они могут искать ископаемое топливо и полезные ископаемые или изучать вулканические извержения и землетрясения. Метеорологи изучают атмосферу Земли и то, как она влияет на погоду и климат. Океанологи изучают земные океаны, в том числе их состав, движение и процессы.

Астрономия, или изучение Вселенной, считается наукой о Земле, потому что происходящее в космосе влияет на мир. Например, Луна контролирует океанские приливы, энергия Солнца влияет на всю жизнь на Земле и определяет наши времена года, а столкновения с астероидами сыграли важную роль в истории планеты.

Связаться с моим представителем                   Найти ресурсы в моей библиотеке

Гейл предоставляет научные ресурсы по науке о Земле, включая базы данных, архивы первичных источников и электронные книги.

Базы данных

Базы данных Гейла предлагают исследователям доступ к надежному и актуальному контенту из публикаций по науке о Земле.

Архивы первичных источников

Первичные источники Гейла  предлагает архивы и коллекции наук о Земле, которые предоставляют исследователям информацию из первых рук.

Коллекции девятнадцатого века в Интернете: наука, технология и медицина, часть I

«Долгий» 19 ^-й -й век — это эпоха промышленной, технической и социальной революции. С меняющимся обществом пришли новые подходы к изучению естественной истории, физики, математики, медицины и общественного здравоохранения. Эта коллекция, содержащая множество тщательно подобранных первоисточников, помогает исследователям поместить важные темы в более широкую картину исторического исследования.

Коллекции девятнадцатого века в Интернете: наука, технология и медицина, часть II

Наука, технологии и медицина, часть II  расширяет предметный охват в , часть I , собирая воедино опубликованные периодические издания и монографии из известных источников и предоставляя глобальный взгляд на науку и технику в критическую эпоху научного развития.

Gale eBooks

Gale предлагает широкий выбор электронных книг по широкому кругу тем по наукам о Земле, включая картографирование, эксперименты, геологию и многое другое. Пользователи могут добавлять электронных книг Гейла в индивидуальную коллекцию и выполнять перекрестный поиск для точного определения соответствующего контента. Инструменты рабочего процесса помогают пользователям легко делиться, сохранять и загружать контент.

• Взгляд на горные породы Земли: что такое минералы?, 1-е издание

  Взгляд на земные породы: что такое минералы?, 1 ^st Edition

  Gareth Stevens Publishing | 2018 | ISBN-13: 9781482462432

  Минералы являются неотъемлемой частью учебной программы по наукам о Земле, поскольку силикатные минералы составляют более 90 процентов земной коры! Однако для того, чтобы понять этот факт, учащиеся должны знать разницу между минералами и горными породами, как образуются минералы и как они структурированы. В этой книге эти и другие темы изложены простым и ясным языком, идеально подходящим для читателей, испытывающих затруднения, или для тех, кто хочет рассмотреть важную тему. Блоки фактов раскрывают сложные понятия и определяют научные термины, дополняя основное содержание учебного плана и полноцветные фотографии распространенных минералов.

  Свяжитесь с моим торговым представителем >>

• Справочник по экологическим экспериментам, 1-е издание

  Справочник по научным экспериментам в области окружающей среды, 1 ^st Edition

  Справочники по научным экспериментам | 2015 | ISBN-13: 9781438162881

  Справочник по научным экспериментам в области окружающей среды включает около 50 экспериментов по таким темам, как загрязнение и переработка, а также анализ и выводы. Являясь частью серии Справочников по научным экспериментам , эти практические и удобные эксперименты для учащихся средних и старших классов соответствуют национальным научным стандартам, требуют легкодоступных материалов, четко сообщают указания ученику и учителю и связывают выполняемые действия с реальной жизнью. ситуации.

  Свяжитесь с моим торговым представителем >>

• Основы карт: все о климатических картах, 1-е издание

  Основы карт: все о климатических картах, 1 ^st Edition

  Gareth Stevens Publishing | 2019 | ISBN-13: 9781538230565

  Какая средняя температура в Гонолулу в июле? Сколько снега следует ожидать, если вы посетите Миннеаполис в январе? Когда учащиеся будут читать «Все о климатических картах», они получат представление об основах климата и погоды и узнают, как определять климатические зоны. Сравнение ряда климатических карт одного и того же места в разные годы поможет выявить закономерности и изменения погоды и осадков. Интерпретация карт разных мест позволит учащимся сравнивать и сопоставлять климат. После прочтения климатических карт выбранной области учащиеся выполнят задание, чтобы применить полученные знания.

  Свяжитесь с моим торговым представителем >>

• Изучение науки: геология, 1-е издание

  The Study of Science: Geology, 1 ^st Edition

  Britannica Digital Learning | 2017 | ISBN-13: 9781508103523

  Геология — это изучение истории, структуры и состава твердой Земли, а также прошлых и настоящих процессов, воздействующих на нее. Он охватывает минералогию и стратиграфию, а также такие дисциплины, как геофизика и геохимия. Этот том посвящен составу Земли, включая минералогию и кристаллографию; магматическая, осадочная и метаморфическая петрология; экономическая геология; и геохимия. Он исследует структуру Земли, что касается геофизики, структурной геологии, тектоники, вулканологии и геодезии. Также исследуются особенности поверхности Земли и процессы. Историческая геология, стратиграфия, палеонтология, астрогеология и геологические приложения, такие как предсказание и контроль землетрясений, дополняют этот информативный ресурс.

  Свяжитесь с моим торговым представителем >>

Просмотреть другие темы >>

Ресурсы для развития ваших исследований

Ресурсы Gale помогут вам найти решение от актуальных социальных проблем до классической литературы. Изучите обзоры, статистику, темы сочинений и многое другое или войдите в свою библиотеку, чтобы найти еще больше контента.

Доступ к темам >>

Глава 1 Наука и научные исследования

Что такое исследование? В зависимости от того, кого вы спросите, вы, вероятно, получите очень разные ответы на этот, казалось бы, безобидный вопрос. Некоторые люди скажут, что они регулярно изучают различные веб-сайты в Интернете, чтобы найти лучшее место для покупки товаров или услуг, которые им нужны. Телевизионные новостные каналы якобы проводят исследования в форме опросов зрителей на темы, представляющие общественный интерес, такие как предстоящие выборы или проекты, финансируемые государством. Студенты бакалавриата исследуют Интернет, чтобы найти информацию, необходимую им для выполнения заданных проектов или курсовых работ. Аспиранты, работающие над исследовательскими проектами для профессора, могут рассматривать исследование как сбор или анализ данных, связанных с их проектом. Предприятия и консультанты ищут различные потенциальные решения для устранения организационных проблем, таких как узкое место в цепочке поставок, или для выявления моделей покупок клиентов. Однако ничто из вышеперечисленного не может считаться «научным исследованием», если: (1) оно не вносит вклад в науку и (2) не следует научному методу. В этой главе будет рассмотрено значение этих терминов.

Наука

Что такое наука? Для некоторых наука относится к сложным курсам средней школы или колледжа, таким как физика, химия и биология, предназначенным только для самых способных учеников. Для других наука — это ремесло ученых в белых халатах, использующих специализированное оборудование в своих лабораториях. Этимологически слово «наука» происходит от латинского слова scientia, означающего знание. Наука относится к систематизированной и организованной совокупности знаний в любой области исследования, полученной с использованием «научного метода» (научный метод описан ниже). Науку можно разделить на две большие категории: естественные науки и социальные науки. Естествознание — это наука о естественных объектах или явлениях, таких как свет, предметы, материя, земля, небесные тела или человеческое тело. Естественные науки можно разделить на физические науки, науки о Земле, науки о жизни и другие. Физические науки состоят из таких дисциплин, как физика (наука о физических объектах), химия (наука о материи) и астрономия (наука о небесных объектах). Науки о Земле состоят из таких дисциплин, как геология (наука о земле). Науки о жизни включают такие дисциплины, как биология (наука о человеческих телах) и ботаника (наука о растениях). Напротив, социальная наука — это наука о людях или совокупностях людей, таких как группы, фирмы, общества или экономики, а также об их индивидуальном или коллективном поведении. Социальные науки можно разделить на такие дисциплины, как психология (наука о человеческом поведении), социология (наука о социальных группах) и экономика (наука о фирмах, рынках и экономике).

Естественные науки отличаются от социальных наук в нескольких отношениях. Естественные науки очень точны, точны, детерминистичны и не зависят от человека, проводящего научные наблюдения. Например, такой научный эксперимент в физике, как измерение скорости звука в определенной среде или показателя преломления воды, всегда должен давать одни и те же результаты, независимо от времени и места проведения эксперимента или лица, проводящего эксперимент. эксперимент. Если два студента, проводящие один и тот же физический эксперимент, получают два разных значения этих физических свойств, то обычно это означает, что один или оба этих студента ошибаются. Однако этого нельзя сказать о социальных науках, которые, как правило, менее точны, детерминистичны или недвусмысленны. Например, если вы измеряете счастье человека с помощью гипотетического инструмента, вы можете обнаружить, что один и тот же человек более счастлив или менее счастлив (или опечален) в разные дни, а иногда и в разное время в один и тот же день. Счастье человека может варьироваться в зависимости от новостей, которые человек получил в этот день, или от событий, которые произошли ранее в этот день. Кроме того, нет ни одного инструмента или показателя, который мог бы точно измерить счастье человека. Следовательно, один инструмент может откалибровать человека как «более счастливого», в то время как второй прибор может обнаружить, что тот же человек «менее счастлив» в тот же момент времени. Другими словами, в социальных науках существует высокая степень ошибки измерения, а также значительная неопределенность и мало согласия в отношении политических решений в области социальных наук. Например, среди естествоиспытателей вы не найдете много разногласий по поводу скорости света или скорости вращения Земли вокруг Солнца, но вы найдете многочисленные разногласия среди социологов по поводу того, как решить социальную проблему, такую ​​как сокращение глобального терроризма или спасение экономика от рецессии. Любой студент, изучающий социальные науки, должен знать и уметь справляться с более высокими уровнями двусмысленности, неопределенности и ошибок, которые сопровождают такие науки, что просто отражает высокую изменчивость социальных объектов.

Науки также можно классифицировать по их назначению. Фундаментальные науки, также называемые чистыми науками, — это те, которые объясняют самые основные объекты и силы, отношения между ними и законы, управляющие ими. Примеры включают физику, математику и биологию. Прикладные науки, также называемые практическими науками, — это науки, которые применяют научные знания из фундаментальных наук в физической среде. Например, инженерия — это прикладная наука, которая применяет законы физики и химии для практических целей, таких как строительство более прочных мостов или экономичных двигателей внутреннего сгорания, а медицина — это прикладная наука, которая применяет законы биологии для лечения болезней человека. Для человеческого развития необходимы как фундаментальные, так и прикладные науки. Однако прикладные науки не могут стоять сами по себе, а вместо этого полагаются на фундаментальные науки для своего прогресса. Конечно, промышленность и частные предприятия в большей степени ориентируются на прикладные науки, учитывая их практическую ценность, а университеты изучают как фундаментальные, так и прикладные науки.

Научное знание

Целью науки является создание научных знаний. Научное знание относится к обобщенному своду законов и теорий для объяснения интересующего явления или поведения, которые получены с использованием научного метода. Законы — это наблюдаемые модели явлений или поведения, тогда как теории — это систематические объяснения лежащего в их основе явления или поведения. Например, в физике ньютоновские законы движения описывают, что происходит, когда объект находится в состоянии покоя или движения (первый закон Ньютона), какая сила необходима для перемещения неподвижного объекта или остановки движущегося объекта (второй закон Ньютона). , и что происходит при столкновении двух объектов (третий закон Ньютона). В совокупности три закона составляют основу классической механики — теории движущихся объектов. Точно так же теория оптики объясняет свойства света и то, как он ведет себя в различных средах, электромагнитная теория объясняет свойства электричества и способы его генерации, квантовая механика объясняет свойства субатомных частиц, а термодинамика объясняет свойства энергии и энергии. механическая работа. Вводный учебник по физике для колледжа, скорее всего, будет содержать отдельные главы, посвященные каждой из этих теорий. Подобные теории существуют и в социальных науках. Например, теория когнитивного диссонанса в психологии объясняет, как люди реагируют, когда их наблюдения за событием отличаются от того, что они ожидали от этого события, общая теория сдерживания объясняет, почему некоторые люди совершают неправомерные или преступные действия, такие как нелегальное скачивание музыки или использование программного обеспечения. пиратство, а теория запланированного поведения объясняет, как люди делают сознательный обоснованный выбор в своей повседневной жизни.

Целью научных исследований является открытие законов и постулирование теорий, которые могут объяснить природные или социальные явления, или, другими словами, построить научное знание. Важно понимать, что эти знания могут быть несовершенными или даже весьма далекими от истины. Иногда может быть не одна универсальная истина, а скорее равновесие «множества истин». Мы должны понимать, что теории, на которых основывается научное знание, являются лишь объяснениями того или иного явления, как это предлагает ученый. Таким образом, могут быть хорошие или плохие объяснения, в зависимости от того, насколько эти объяснения хорошо согласуются с реальностью, и, следовательно, могут быть хорошие или плохие теории. Прогресс науки отмечен нашим прогрессом с течением времени от более бедных теорий к лучшим теориям, посредством более качественных наблюдений с использованием более точных инструментов и более информированных логических рассуждений.

Мы приходим к научным законам или теориям посредством логики и доказательств. Логика (теория) и доказательства (наблюдения) — это два и только два столпа, на которых основывается научное знание. В науке теории и наблюдения взаимосвязаны и не могут существовать друг без друга. Теории придают смысл и значимость тому, что мы наблюдаем, а наблюдения помогают подтвердить или уточнить существующую теорию или построить новую теорию. Любые другие средства приобретения знаний, такие как вера или авторитет, не могут считаться наукой.

Научные исследования

Учитывая, что теории и наблюдения являются двумя столпами науки, научные исследования проводятся на двух уровнях: теоретическом и эмпирическом. Теоретический уровень связан с развитием абстрактных понятий о природном или социальном явлении и взаимосвязями между этими понятиями (т. е. построением «теорий»), в то время как эмпирический уровень связан с проверкой теоретических понятий и взаимосвязей, чтобы увидеть, насколько хорошо они отражают наши наблюдения. реальности, с целью в конечном итоге построить лучшие теории. Со временем теория становится все более и более утонченной (т. е. все лучше соответствует наблюдаемой реальности), а наука обретает зрелость. Научные исследования включают в себя постоянное движение вперед и назад между теорией и наблюдениями. И теория, и наблюдения являются важными компонентами научных исследований. Например, полагаться исключительно на наблюдения для выводов и игнорировать теорию не считается достоверным научным исследованием.

В зависимости от подготовки и интересов исследователя научное исследование может принимать одну из двух возможных форм: индуктивный или дедуктивный. В индуктивном исследовании цель исследователя состоит в том, чтобы вывести теоретические концепции и закономерности из наблюдаемых данных. В дедуктивном исследовании цель исследователя состоит в том, чтобы проверить концепции и закономерности, известные из теории, с использованием новых эмпирических данных. Следовательно, индуктивное исследование также называют исследованием построения теории, а дедуктивное исследование — исследованием проверки теории. Обратите внимание, что цель проверки теории состоит не только в проверке теории, но, возможно, в ее уточнении, улучшении и расширении. На рис. 1.1 показана взаимодополняющая природа индуктивных и дедуктивных исследований. Обратите внимание, что индуктивное и дедуктивное исследование представляют собой две половины исследовательского цикла, в котором постоянно происходит переключение между теорией и наблюдениями. Вы не можете проводить индуктивные или дедуктивные исследования, если вы не знакомы ни с теорией, ни с компонентами данных исследования. Естественно, полноценный исследователь — это тот, кто может пройти весь исследовательский цикл и провести как индуктивное, так и дедуктивное исследование.

Важно понимать, что построение теории (индуктивное исследование) и проверка теории (дедуктивное исследование) имеют решающее значение для развития науки. Элегантные теории не имеют ценности, если они не соответствуют действительности. Точно так же горы данных также бесполезны, пока они не могут способствовать построению осмысленных теорий. Вместо того, чтобы рассматривать эти два процесса в циклической взаимосвязи, как показано на рис. 1.1, возможно, их лучше рассматривать как спираль, где каждая итерация между теорией и данными способствует лучшему объяснению интересующего явления и совершенствованию теорий. Хотя как индуктивные, так и дедуктивные исследования важны для развития науки, оказывается, что индуктивные (теоретические) исследования более ценны, когда имеется мало предшествующих теорий или объяснений, тогда как дедуктивные (теоретические проверки) исследования более продуктивны, когда есть существует множество конкурирующих теорий одного и того же явления, и исследователи заинтересованы в том, чтобы узнать, какая теория работает лучше всего и при каких обстоятельствах.

Рисунок 1.1. Цикл исследований

Построение и проверка теорий особенно сложны в социальных науках, учитывая неточный характер теоретических концепций, неадекватные инструменты для их измерения и наличие множества неучтенных факторов, которые также могут влиять на интересующее явление. Также очень трудно опровергнуть теории, которые не работают. Например, теория Карла Маркса о коммунизме как об эффективном средстве экономического производства просуществовала десятилетия, прежде чем была окончательно дискредитирована как уступающая капитализму в содействии экономическому росту и общественному благосостоянию. Бывшие коммунистические экономики, такие как Советский Союз и Китай, в конечном итоге перешли к более капиталистическим экономикам, для которых характерны максимизирующие прибыль частные предприятия. Однако недавний крах ипотечной и финансовой индустрии в Соединенных Штатах демонстрирует, что капитализм также имеет свои недостатки и не так эффективен в содействии экономическому росту и социальному благосостоянию, как предполагалось ранее. В отличие от теорий естественных наук, теории социальных наук редко бывают совершенными, что дает исследователям многочисленные возможности для улучшения этих теорий или создания собственных альтернативных теорий.

Таким образом, проведение научных исследований требует двух наборов навыков – теоретических и методологических – необходимых для работы на теоретическом и эмпирическом уровнях соответственно. Методологические навыки («ноу-хау») относительно стандартны, неизменны для разных дисциплин и легко приобретаются в докторантуре. Однако теоретическими навыками («знать что») овладеть значительно труднее, они требуют многих лет наблюдений и размышлений и являются неявными навыками, которым нельзя «обучить», а скорее приобрести на опыте. Все величайшие ученые в истории человечества, такие как Галилей, Ньютон, Эйнштейн, Нильс Бор, Адам Смит, Чарльз Дарвин и Герберт Саймон, были мастерами-теоретиками, и их помнят за те теории, которые они постулировали и которые изменили ход человечества. наука. Для обычного исследователя нужны методологические навыки, а для выдающегося исследователя нужны теоретические навыки!

Научный метод

В предыдущих разделах мы описали науку как знание, полученное с помощью научного метода. Так что же такое «научный метод»? Научный метод относится к стандартизированному набору методов построения научных знаний, например, как делать достоверные наблюдения, как интерпретировать результаты и как обобщать эти результаты. Научный метод позволяет исследователям независимо и беспристрастно тестировать ранее существовавшие теории и предыдущие выводы и подвергать их открытому обсуждению, модификациям или усовершенствованиям. Научный метод должен удовлетворять четырем характеристикам:

• Воспроизводимость: Другие должны иметь возможность независимо воспроизвести или повторить научное исследование и получить аналогичные, если не идентичные, результаты.

• Точность: Теоретические понятия, которые часто трудно измерить, должны быть определены с такой точностью, чтобы другие могли использовать эти определения для измерения этих понятий и проверки этой теории.

• Опровержимость: теория должна быть сформулирована таким образом, чтобы ее можно было опровергнуть. Теории, которые нельзя проверить или опровергнуть, не являются научными теориями, и любое такое знание не является научным знанием. Теория, сформулированная в неточных терминах или концепции которой не поддаются точному измерению, не может быть проверена и, следовательно, не является научной. Идеи Зигмунда Фрейда о психоанализе попадают в эту категорию и поэтому не считаются

«теория», даже несмотря на то, что психоанализ может иметь практическую пользу при лечении определенных типов заболеваний.

• Бережливость: Когда есть несколько объяснений явления, ученые всегда должны принимать самое простое или логически наиболее экономичное объяснение. Эта концепция называется бережливостью или «бритвой Оккама». Экономия не позволяет ученым следовать чрезмерно сложным или диковинным теориям с бесконечным количеством понятий и отношений, которые могут объяснить понемногу все, но ничего в частности.

Любая область исследования, которая не позволяет научному методу проверять свои основные законы или теории, не может называться «наукой». Например, теология (изучение религии) не является наукой, потому что теологические идеи (такие как присутствие Бога) не могут быть проверены независимыми наблюдателями с использованием воспроизводимого, точного, фальсифицируемого и экономного метода. Точно так же искусство, музыка, литература, гуманитарные науки и право также не считаются наукой, даже если они сами по себе являются творческими и достойными начинаниями.

Научный метод применительно к социальным наукам включает в себя множество исследовательских подходов, инструментов и методов, таких как качественные и количественные данные, статистический анализ, эксперименты, полевые исследования, тематические исследования и так далее. Большая часть этой книги посвящена изучению этих различных методов. Однако признайте, что научный метод работает в первую очередь на эмпирическом уровне исследования, т. е. как делать наблюдения, анализировать и интерпретировать эти наблюдения. Очень мало в этом методе имеет непосредственное отношение к теоретическому уровню, который на самом деле представляет собой наиболее сложную часть научного исследования.

Типы научных исследований

В зависимости от цели исследования научно-исследовательские проекты можно разделить на три типа: исследовательские, описательные и объяснительные. Исследовательское исследование часто проводится в новых областях исследования, где цели исследования заключаются в следующем: (1) оценить величину или степень конкретного явления, проблемы или поведения, (2) генерировать некоторые первоначальные идеи (или « догадки») об этом явлении или (3) проверить возможность проведения более обширного исследования этого явления. Например, если граждане страны в целом недовольны политикой правительства в период экономического спада, предварительное исследование может быть направлено на измерение степени неудовлетворенности граждан, понимание того, как такое недовольство проявляется, например, частота общественных протестов, и предполагаемые причины такого недовольства, такие как неэффективная государственная политика в отношении инфляции, процентных ставок, безработицы или более высоких налогов. Такое исследование может включать изучение опубликованных данных, таких как оценки экономических показателей, таких как валовой внутренний продукт (ВВП), безработица и индекс потребительских цен, заархивированных из сторонних источников, полученных в ходе интервью с экспертами, видными экономистами, или ключевых государственных чиновников, и/или полученные на основе изучения исторических примеров решения подобных проблем. Это исследование может не привести к очень точному пониманию целевой проблемы, но может оказаться полезным для определения характера и масштабов проблемы и послужить полезным предшественником более глубокого исследования.

Описательное исследование направлено на тщательные наблюдения и подробное документирование интересующего явления. Эти наблюдения должны быть основаны на научном методе (т. е. должны быть воспроизводимыми, точными и т. д.) и, следовательно, более надежными, чем случайные наблюдения неподготовленных людей. Примерами описательных исследований являются составление таблиц демографической статистики Бюро переписи населения США или статистики занятости Бюро труда, которые используют одни и те же или аналогичные инструменты для оценки занятости по секторам или прироста населения по этническому признаку в ходе многочисленных обследований занятости или переписей. Если в измерительные инструменты вносятся какие-либо изменения, оценки предоставляются с измененными инструментами и без них, чтобы читатели могли провести справедливое сравнение до и после тенденций в отношении населения или тенденций занятости. Другие описательные исследования могут включать в себя хронику этнографических отчетов о бандитских группировках среди подростков в городском населении, сохранение или эволюцию религиозных, культурных или этнических обычаев в отдельных сообществах, а также роль таких технологий, как Twitter и обмен мгновенными сообщениями, в распространении демократии. движений в странах Ближнего Востока.

Объяснительные исследования ищут объяснения наблюдаемым явлениям, проблемам или поведению. В то время как описательное исследование исследует, что, где и когда явление, объяснительное исследование ищет ответы на типы вопросов, почему и как. Он пытается «соединить точки» в исследованиях, определяя причинные факторы и результаты целевого явления. Примеры включают понимание причин подростковой преступности или группового насилия с целью определения стратегий преодоления таких социальных недугов. Большинство академических или докторских исследований относится к категории объяснений, хотя на начальных этапах академического исследования может также потребоваться некоторый объем поисковых и/или описательных исследований. Поиск объяснений наблюдаемых событий требует сильных теоретических навыков и навыков интерпретации, а также интуиции, понимания и личного опыта. Те, кто может делать это хорошо, также являются самыми ценными учеными в своих дисциплинах.

История научной мысли

Прежде чем закрыть эту главу, может быть интересно вернуться в историю и посмотреть, как развивалась наука с течением времени, и определить ключевые научные умы в этой эволюции. Хотя случаи научного прогресса были задокументированы на протяжении многих веков, термины «наука», «ученые» и «научный метод» появились только в XIX веке. До этого наука рассматривалась как часть философии и сосуществовала с другими ветвями философии, такими как логика, метафизика, этика и эстетика, хотя границы между некоторыми из этих ветвей были размыты.

На заре человеческих исследований знание обычно выражалось в богословских предписаниях, основанных на вере. Этому оспаривали греческие философы, такие как Платон, Аристотель и Сократ, жившие в 3 веке до нашей эры, которые предположили, что фундаментальную природу бытия и мира можно более точно понять с помощью процесса систематического логического рассуждения, называемого рационализмом. В частности, классическая работа Аристотеля «Метафизика» (буквально означающая «за пределами физического [существования]») отделяет теологию (учение о богах) от онтологии (учение о бытии и существовании) и универсальной науки (учение о первых принципах, на которых основывается логика). основанный на). Рационализм (не путать с «рациональностью») рассматривает разум как источник знания или обоснования и предполагает, что критерий истины не чувственный, а скорее интеллектуальный и дедуктивный, часто выводимый из набора первых принципов или аксиом (таких как «Закон непротиворечия» Аристотеля).

Следующий крупный сдвиг в научной мысли произошел в 16 веке, когда британский философ Фрэнсис Бэкон (1561-1626) предположил, что знание может быть получено только из наблюдений в реальном мире. Основываясь на этой предпосылке, Бэкон подчеркивал приобретение знаний как эмпирическую деятельность (а не как деятельность по рассуждениям) и развил эмпиризм как влиятельную ветвь философии. Работы Бэкона привели к популяризации индуктивных методов научного исследования, развитию «научного метода» (первоначально называвшегося «методом Бэкона»), состоящего из систематических наблюдений, измерений и экспериментов, и, возможно, даже посеяли семена атеизма. или отказ от богословских предписаний как «ненаблюдаемых».

Эмпиризм продолжал конфликтовать с рационализмом на протяжении всего Средневековья, поскольку философы искали наиболее эффективный способ получения достоверных знаний. Французский философ Рене Декарт был на стороне рационалистов, а британские философы Джон Локк и Дэвид Юм — на стороне эмпириков. Другие ученые, такие как Галилео Галилей и сэр Исаак Ньютон, пытались объединить две идеи в натурфилософию (философию природы), чтобы сосредоточиться конкретно на понимании природы и физической вселенной, которая считается предшественником естественных наук. . Галилей (1564–1642), возможно, был первым, кто заявил, что законы природы являются математическими, и внес свой вклад в область астрономии благодаря новаторскому сочетанию экспериментов и математики.

В 18 веке немецкий философ Иммануил Кант стремился разрешить спор между эмпиризмом и рационализмом в своей книге «Критика чистого разума», утверждая, что опыт чисто субъективен, и обрабатывая их с помощью чистого разума, не углубляясь сначала в субъективную природу опыт приведет к теоретическим иллюзиям. Идеи Канта привели к развитию немецкого идеализма, который вдохновил более позднее развитие интерпретационных методов, таких как феноменология, герменевтика и критическая социальная теория.

Примерно в то же время французский философ Огюст Конт (1798–1857), основатель дисциплины социологии, попытался смешать рационализм и эмпиризм в новой доктрине, названной позитивизмом. Он предположил, что теория и наблюдения имеют круговую зависимость друг от друга. Хотя теории могут быть созданы с помощью рассуждений, они аутентичны только в том случае, если их можно проверить с помощью наблюдений. Акцент на проверке положил начало отделению современной науки от философии и метафизики и дальнейшему развитию «научного метода» как основного средства подтверждения научных утверждений. Идеи Конта были развиты Эмилем Дюркгеймом в его развитии социологического позитивизма (позитивизм как основа социальных исследований) и Людвигом Витгенштейном в логическом позитивизме.

В начале 20-го века убедительные аргументы в пользу позитивизма были отвергнуты интерпретативными социологами (антипозитивистами), принадлежащими к немецкой школе идеализма. Позитивизм обычно приравнивался к количественным методам исследования, таким как эксперименты и опросы, и без каких-либо явных философских обязательств, в то время как антипозитивизм использовал качественные методы, такие как неструктурированные интервью и включенное наблюдение. Даже сторонники позитивизма, такие как американский социолог Пол Лазарсфилд, который был пионером крупномасштабных исследований и статистических методов для анализа данных опросов, признавали потенциальные проблемы предвзятости наблюдателя и структурные ограничения в позитивистском исследовании. В ответ антипозитивисты подчеркнули, что социальные действия должны изучаться с помощью интерпретационных средств, основанных на понимании значения и цели, которые люди придают своим личным действиям, что вдохновило Георга Зиммеля на работу по символическому интеракционизму, работу Макса Вебера по идеальным типам и работу Эдмунда Гуссерля. по феноменологии.

В середине-конце 20 века как позитивистские, так и антипозитивистские направления мысли подвергались критике и модификации. Британский философ сэр Карл Поппер предположил, что человеческое знание основано не на неопровержимых, прочных основаниях, а скорее на наборе предварительных догадок, которые никогда нельзя окончательно доказать, а можно только опровергнуть. Эмпирические данные являются основой для опровержения этих догадок или «теорий». Эта метатеоретическая позиция, называемая постпозитивизмом (или постэмпиризмом), исправляет позитивизм, предполагая, что невозможно проверить истину, хотя можно отвергнуть ложные убеждения, хотя она сохраняет позитивистское представление об объективной истине и ее упор на научный метод.

Точно так же антипозитивистов также критикуют за то, что они пытаются только понять общество, но не критикуют и не изменяют общество к лучшему. Корни этой мысли лежат в Das Capital, написанном немецкими философами Карлом Марксом и Фридрихом Энгельсом, которые критиковали капиталистические общества как социально несправедливые и неэффективные и рекомендовали разрешать это неравенство посредством классовых конфликтов и пролетарских революций. Марксизм вдохновил социальные революции в таких странах, как Германия, Италия, Россия и Китай, но в целом не смог добиться социального равенства, к которому стремился. Критические исследования (также называемые критической теорией), предложенные Максом Хоркхаймером и Юргеном Хабермасом в 20-м веке, сохраняют сходные идеи критики и разрешения социального неравенства и добавляют, что люди могут и должны сознательно действовать, чтобы изменить свои социальные и экономические обстоятельства, хотя их возможность сделать это ограничена различными формами социального, культурного и политического господства. Критическое исследование пытается раскрыть и подвергнуть критике ограничительные и отчуждающие условия статус-кво, анализируя оппозиции, конфликты и противоречия в современном обществе, и стремится устранить причины отчуждения и господства (т. е. освободить угнетенный класс). Подробнее об этих различных исследовательских философиях и подходах будет рассказано в следующих главах этой книги.

1.2 Научный процесс – Концепции биологии – 1-е канадское издание

Перейти к содержанию

Глава 1: Введение в биологию

К концу этого раздела вы сможете:

• Определять общие характеристики естественных наук
• Понять процесс научного исследования
• Сравните индуктивное рассуждение с дедуктивным рассуждением
• Опишите цели фундаментальной и прикладной науки

Посмотрите видео о научном методе.
Рис. 1.14. Ранее называемые сине-зелеными водорослями, (а) цианобактерии, наблюдаемые в световой микроскоп, являются одними из древнейших форм жизни на Земле. Эти (б) строматолиты вдоль берегов озера Фетида в Западной Австралии представляют собой древние структуры, образованные наслоением цианобактерий на мелководье.

Подобно геологии, физике и химии, биология — это наука, собирающая знания о мире природы. В частности, биология изучает жизнь. Открытия в биологии делаются сообществом исследователей, которые работают индивидуально и вместе, используя согласованные методы. В этом смысле биология, как и все науки, является общественным предприятием, как политика или искусство. Методы науки включают тщательное наблюдение, ведение записей, логические и математические рассуждения, экспериментирование и представление выводов на рассмотрение других. Наука также требует значительного воображения и творчества; хорошо спланированный эксперимент обычно называют элегантным или красивым. Как и политика, наука имеет большое практическое значение, и некоторые науки посвящены практическим приложениям, таким как профилактика болезней. Другая наука развивается в основном из любопытства. Какова бы ни была ее цель, несомненно, что наука, включая биологию, изменила человеческое существование и будет продолжать это делать.

Рис. 1.15. Биологи могут выбрать для изучения Escherichia coli (E. coli), бактерию, которая в норме обитает в нашем пищеварительном тракте, но иногда также является причиной вспышек болезней. На этой микрофотографии бактерия визуализируется с помощью сканирующего электронного микроскопа и цифровой окраски.

Посмотрите видео о редукционном подходе западной науки.

Биология — это наука, но что такое наука? Что объединяет изучение биологии с другими научными дисциплинами? Наука (от латинского scientia, — «знание») можно определить как знание о мире природы.

Наука — это очень специфический способ изучения или познания мира. История последних 500 лет показывает, что наука — очень мощный способ познания мира; он в значительной степени ответственен за технологические революции, которые произошли за это время. Однако есть области знаний и человеческого опыта, к которым нельзя применить научные методы. К ним относятся такие вещи, как ответы на чисто моральные вопросы, эстетические вопросы или вопросы, которые в целом можно отнести к категории духовных вопросов. Наука не может исследовать эти области, потому что они находятся вне области материальных явлений, явлений материи и энергии, не могут быть наблюдаемы и измерены.

Научный метод — это метод исследования с определенными этапами, который включает эксперименты и тщательное наблюдение. Шаги научного метода будут подробно рассмотрены позже, но одним из наиболее важных аспектов этого метода является проверка гипотез. Гипотеза – это предполагаемое объяснение события, которое можно проверить. Гипотезы или предварительные объяснения , как правило, производятся в контексте научной теории. научная теория — это общепринятое, тщательно проверенное и подтвержденное объяснение совокупности наблюдений или явлений. Научная теория является основой научного знания. Кроме того, во многих научных дисциплинах (в меньшей степени в биологии) существуют научные законы, часто выраженные в математических формулах, которые описывают, как элементы природы будут вести себя в определенных конкретных условиях. Нет эволюции гипотез через теории к законам, как если бы они представляли некоторый рост уверенности в отношении мира. Гипотезы — это повседневный материал, с которым работают ученые, и они разрабатываются в контексте теорий. Законы — это краткие описания частей мира, поддающиеся формульному или математическому описанию.

Естественные науки

Что вы ожидаете увидеть в музее естествознания? Лягушки? Растения? Скелеты динозавров? Экспонаты о том, как работает мозг? Планетарий? Драгоценные камни и минералы? А может все перечисленное? Наука включает в себя такие разнообразные области, как астрономия, биология, информатика, геология, логика, физика, химия и математика. Однако те области науки, которые связаны с физическим миром и его явлениями и процессами, считаются естественными науками. Таким образом, музей естественных наук может содержать любой из перечисленных выше предметов.

Рисунок 1.16 Некоторые области науки включают астрономию, биологию, информатику, геологию, логику, физику, химию и математику.

Нет полного согласия, когда речь заходит об определении того, что включают в себя естественные науки. Для некоторых специалистов естественными науками являются астрономия, биология, химия, науки о Земле и физика. Другие ученые предпочитают делить естественные науки на науки о жизни, которые изучают живые существа и включают биологию, и физические науки, которые изучают неживую материю и включают астрономию, физику и химию. Некоторые дисциплины, такие как биофизика и биохимия, основаны на двух науках и являются междисциплинарными.

Научное исследование

Одна вещь является общей для всех форм науки: конечная цель «познать». Любознательность и исследование — движущие силы развития науки. Ученые стремятся понять мир и то, как он устроен. Используются два метода логического мышления: индуктивное рассуждение и дедуктивное рассуждение.

Индуктивное рассуждение — это форма логического мышления, которая использует связанные наблюдения, чтобы прийти к общему заключению. Этот тип рассуждений распространен в описательной науке. Специалист по жизни, такой как биолог, делает наблюдения и записывает их. Эти данные могут быть качественными (описательными) или количественными (состоящими из чисел), а исходные данные могут быть дополнены рисунками, картинками, фотографиями или видео. Из многих наблюдений ученый может сделать выводы (индукции), основанные на доказательствах. Индуктивное рассуждение включает в себя формулирование обобщений, сделанных на основе тщательного наблюдения и анализа большого количества данных. Исследования мозга часто работают таким образом. Многие мозги наблюдают, пока люди выполняют задачу. Часть мозга, которая загорается, указывая на активность, затем демонстрируется как часть, контролирующая реакцию на эту задачу.

Дедуктивное рассуждение или дедукция — это тип логики, используемый в науке, основанной на гипотезах. В дедуктивных рассуждениях модель мышления движется в противоположном направлении по сравнению с индуктивными рассуждениями. Дедуктивное рассуждение — это форма логического мышления, использующая общий принцип или закон для прогнозирования конкретных результатов. Исходя из этих общих принципов, ученый может экстраполировать и предсказать конкретные результаты, которые будут верны до тех пор, пока верны общие принципы. Например, прогноз может заключаться в том, что если климат в регионе становится теплее, распределение растений и животных должно измениться. Были проведены сравнения между распределениями в прошлом и настоящем, и многие обнаруженные изменения согласуются с потеплением климата. Обнаружение изменения в распределении свидетельствует о том, что вывод об изменении климата является верным.

Оба типа логического мышления связаны с двумя основными направлениями научного исследования: описательной наукой и наукой, основанной на гипотезах. Описательная (или исследовательская) наука направлена ​​на наблюдение, исследование и открытие, в то время как наука, основанная на гипотезах, начинается с конкретного вопроса или проблемы и потенциального ответа или решения, которое можно проверить. Граница между этими двумя формами исследования часто размыта, потому что большинство научных усилий сочетают оба подхода. Наблюдения приводят к вопросам, вопросы приводят к формированию гипотезы как возможного ответа на эти вопросы, а затем гипотеза проверяется. Таким образом, описательная наука и наука, основанная на гипотезах, находятся в постоянном диалоге.

Биологи изучают живой мир, задавая вопросы о нем и ища научно обоснованные ответы. Этот подход характерен и для других наук, и его часто называют научным методом. Научный метод использовался еще в древние времена, но впервые он был описан английским сэром Фрэнсисом Бэконом (1561–1626), который разработал индуктивные методы для научных исследований. Научный метод используется не только биологами, но может применяться практически ко всему как метод логического решения проблем.

Рис. 1.17 Сэр Фрэнсис Бэкон считается первым, кто задокументировал научный метод.

Научный процесс обычно начинается с наблюдения (часто проблемы, которую нужно решить), которая приводит к вопросу. Давайте подумаем о простой задаче, которая начинается с наблюдения, и применим научный метод для ее решения. Однажды утром в понедельник ученик приходит в класс и быстро обнаруживает, что в классе слишком жарко. Это наблюдение также описывает проблему: в классе слишком тепло. Затем ученик задает вопрос: «Почему в классе так тепло?»

Напомним, что гипотеза — это предполагаемое объяснение, которое можно проверить. Для решения проблемы можно предложить несколько гипотез. Например, одной из гипотез может быть: «В классе тепло, потому что никто не включал кондиционер». Но могут быть и другие ответы на вопрос, и поэтому могут быть предложены другие гипотезы. Второй гипотезой может быть: «В классе тепло, потому что отключилось электричество, и поэтому кондиционер не работает».

После выбора гипотезы можно сделать прогноз. Прогноз похож на гипотезу, но обычно имеет формат «Если . . . тогда . . . ». Например, предсказание для первой гипотезы может быть таким: « Если ученик включит кондиционер, , а затем , в классе не будет слишком жарко.

Гипотеза должна быть поддающейся проверке, чтобы убедиться, что она верна. Например, гипотеза, основанная на том, что думает медведь, не поддается проверке, потому что никогда нельзя узнать, что думает медведь. Он также должен быть фальсифицируемым, то есть его можно опровергнуть экспериментальными результатами. Примером неопровержимой гипотезы является «Боттичелли Рождение Венеры прекрасно». Нет никакого эксперимента, который мог бы показать, что это утверждение ложно. Чтобы проверить гипотезу, исследователь проведет один или несколько экспериментов, направленных на устранение одной или нескольких гипотез. Это важно. Гипотеза может быть опровергнута или исключена, но никогда не может быть доказана. Наука не занимается доказательствами, как математика. Если в ходе эксперимента не удается опровергнуть гипотезу, то мы находим подтверждение этому объяснению, но это не означает, что в будущем не будет найдено лучшего объяснения или будет найден более тщательно спланированный эксперимент, опровергающий гипотезу.

В каждом эксперименте будет одна или несколько переменных и один или несколько элементов управления. Переменная — это любая часть эксперимента, которая может варьироваться или изменяться в ходе эксперимента. Контроль – это часть эксперимента, которая не изменяется. Найдите переменные и элементы управления в следующем примере. В качестве простого примера можно провести эксперимент для проверки гипотезы о том, что фосфат ограничивает рост водорослей в пресноводных прудах. Ряд искусственных прудов наполняется водой, и половина из них обрабатывается путем добавления фосфата каждую неделю, а другая половина обрабатывается путем добавления соли, которая, как известно, не используется водорослями. Переменной здесь является фосфат (или отсутствие фосфата), экспериментальные или лечебные случаи — это пруды с добавлением фосфата, а контрольные пруды — это пруды с добавлением чего-то инертного, например, соли. Простое добавление чего-то также является контролем против возможности того, что добавление дополнительного вещества в пруд может иметь эффект. Если в обработанных прудах наблюдается меньший рост водорослей, то мы нашли подтверждение нашей гипотезы. Если нет, то мы отвергаем нашу гипотезу. Имейте в виду, что отказ от одной гипотезы не определяет, могут ли быть приняты другие гипотезы; он просто исключает одну неверную гипотезу. С помощью научного метода отвергаются гипотезы, противоречащие экспериментальным данным.

Рис. 1.18 Научный метод представляет собой серию определенных шагов, включающих эксперименты и тщательное наблюдение. Если гипотеза не подтверждается данными, может быть предложена новая гипотеза.

В приведенном ниже примере научный метод используется для решения повседневной проблемы. Какая часть в приведенном ниже примере является гипотезой? Какой прогноз? По результатам эксперимента подтверждается ли гипотеза? Если это не подтверждается, предложите несколько альтернативных гипотез.

1. Мой тостер не поджаривает мой хлеб.
2. Почему мой тостер не работает?
3. Что-то не так с электрической розеткой.
4. Если что-то не так с розеткой, моя кофеварка тоже не будет работать при подключении к ней.
5. Я включаю кофеварку в розетку.
6. Моя кофеварка работает.

На практике научный метод не такой жесткий и структурированный, как может показаться на первый взгляд. Иногда эксперимент приводит к выводам, благоприятствующим изменению подхода; часто эксперимент ставит перед головоломкой совершенно новые научные вопросы. Во многих случаях наука не работает линейно; вместо этого ученые постоянно делают выводы и делают обобщения, находя закономерности в ходе своих исследований. Научное рассуждение сложнее, чем предполагает сам по себе научный метод.

Посмотрите видео о прогрессе науки.

Последние несколько десятилетий в научном сообществе ведутся споры о ценности различных видов науки. Стоит ли заниматься наукой просто ради получения знаний, или научные знания имеют ценность только в том случае, если мы можем применить их для решения конкретной проблемы или улучшения нашей жизни? Этот вопрос фокусируется на различиях между двумя типами науки: фундаментальной наукой и прикладной наукой.

Фундаментальная наука или «чистая» наука стремится расширить знания независимо от краткосрочного применения этих знаний. Он не ориентирован на разработку продукта или услуги, представляющих немедленную общественную или коммерческую ценность. Непосредственной целью фундаментальной науки является знание ради знания, хотя это не означает, что в конечном итоге оно не может привести к применению.

Напротив, прикладная наука или «технология» направлена ​​на использование науки для решения реальных проблем, что позволяет, например, повысить урожайность, найти лекарство от конкретной болезни или спасти животных, которым угрожает естественная опасность. стихийное бедствие. В прикладной науке проблема обычно определяется для исследователя.

Некоторые люди могут воспринимать прикладную науку как «полезную», а фундаментальную науку как «бесполезную». Вопрос, который эти люди могут задать ученому, выступающему за приобретение знаний, будет звучать так: «Зачем?» Однако внимательное изучение истории науки показывает, что базовые знания привели к множеству замечательных применений, имеющих большое значение. Многие ученые считают, что перед разработкой приложения необходимо иметь базовое понимание науки; поэтому прикладная наука опирается на результаты, полученные с помощью фундаментальной науки. Другие ученые считают, что пора отходить от фундаментальной науки и вместо этого искать решения актуальных проблем. Оба подхода действительны. Это правда, что есть проблемы, которые требуют немедленного внимания; однако немногие решения были бы найдены без помощи знаний, полученных благодаря фундаментальной науке.

Один из примеров того, как фундаментальная и прикладная наука могут работать вместе для решения практических задач, произошел после того, как открытие структуры ДНК привело к пониманию молекулярных механизмов, управляющих репликацией ДНК. Нити ДНК, уникальные для каждого человека, находятся в наших клетках, где они дают инструкции, необходимые для жизни. Во время репликации ДНК создаются новые копии ДНК незадолго до деления клетки с образованием новых клеток. Понимание механизмов репликации ДНК позволило ученым разработать лабораторные методики, которые сейчас используются для выявления генетических заболеваний, выявления лиц, находившихся на месте преступления, и определения отцовства. Без фундаментальной науки маловероятно существование прикладной науки.

Другим примером связи между фундаментальными и прикладными исследованиями является проект «Геном человека», исследование, в ходе которого каждая хромосома человека была проанализирована и нанесена на карту для определения точной последовательности субъединиц ДНК и точного местоположения каждого гена. (Ген — это основная единица наследственности; полная коллекция генов человека — это его или ее геном.) Другие организмы также изучались в рамках этого проекта, чтобы лучше понять хромосомы человека. Проект «Геном человека» основывался на фундаментальных исследованиях, проведенных с нечеловеческими организмами, а затем и с геномом человека. В конечном итоге важной конечной целью стало использование данных для прикладных исследований в поисках лекарств от генетически связанных заболеваний.

Рис. 1.19 Проект «Геном человека» — это 13-летняя совместная работа исследователей, работающих в нескольких различных областях науки. Проект был завершен в 2003 году.

Несмотря на то, что исследования как в фундаментальной, так и в прикладной науке обычно тщательно планируются, важно отметить, что некоторые открытия делаются по счастливой случайности, то есть благодаря счастливой случайности или счастливому сюрпризу. Пенициллин был открыт, когда биолог Александр Флеминг случайно оставил чашку Петри с Бактерии Staphylococcus открыты. Нежелательная плесень выросла, убивая бактерии. Плесень оказалась Penicillium , и был открыт новый антибиотик. Даже в высокоорганизованном мире науки удача — в сочетании с наблюдательным и любопытным умом — может привести к неожиданным прорывам.

Независимо от того, является ли научное исследование фундаментальной наукой или прикладной наукой, ученые должны делиться своими открытиями с другими исследователями, чтобы расширять и развивать свои открытия. Коммуникация и сотрудничество внутри и между поддисциплинами науки являются ключом к продвижению научных знаний. По этой причине важным аспектом работы ученого является распространение результатов и общение с коллегами. Ученые могут обмениваться результатами, представляя их на научном собрании или конференции, но такой подход может охватить лишь ограниченное число присутствующих. Вместо этого большинство ученых представляют свои результаты в рецензируемых статьях, которые публикуются в научных журналах. Рецензируемые статьи — это научные статьи, которые рецензируются, как правило, анонимно коллегами ученого или коллегами. Эти коллеги являются квалифицированными специалистами, часто экспертами в той же области исследований, которые судят о том, подходит ли работа ученого для публикации. Процесс рецензирования помогает гарантировать, что исследование, описанное в научной статье или заявке на получение гранта, является оригинальным, значимым, логичным и тщательным. Предложения о грантах, которые представляют собой запросы на финансирование исследований, также подлежат экспертной оценке. Ученые публикуют свои работы, чтобы другие ученые могли воспроизвести свои эксперименты в аналогичных или других условиях, чтобы расширить результаты. Экспериментальные результаты должны согласовываться с выводами других ученых.

Многие журналы и популярные издания не используют систему рецензирования. В настоящее время доступно большое количество онлайн-журналов с открытым доступом, журналы со статьями, доступными бесплатно, многие из которых используют строгие системы рецензирования, но некоторые из них этого не делают. Результаты любых исследований, опубликованных на этих форумах без рецензирования, ненадежны и не должны служить основой для другой научной работы. В одном из исключений журналы могут разрешить исследователю цитировать личное сообщение другого исследователя о неопубликованных результатах с разрешения цитируемого автора.

Биология — это наука, изучающая живые организмы и их взаимодействие друг с другом и с окружающей их средой. Наука пытается описать и понять природу Вселенной полностью или частично. Наука имеет много областей; те области, которые связаны с физическим миром и его явлениями, считаются естественными науками.

Гипотеза – это предварительное объяснение наблюдения. Научная теория — это хорошо проверенное и последовательно проверенное объяснение ряда наблюдений или явлений. Научный закон — это описание, часто в форме математической формулы, поведения аспекта природы при определенных обстоятельствах. В науке используются два типа логических рассуждений. Индуктивное рассуждение использует результаты для получения общих научных принципов. Дедуктивное рассуждение — это форма логического мышления, которая предсказывает результаты, применяя общие принципы. Общей чертой всех научных исследований является использование научного метода. Ученые представляют свои результаты в рецензируемых научных статьях, публикуемых в научных журналах.

Наука может быть фундаментальной или прикладной. Основная цель фундаментальной науки — расширить знания, не ожидая краткосрочного практического применения этих знаний. Однако основной целью прикладных исследований является решение практических задач.

прикладная наука: форма науки, которая решает проблемы реального мира

фундаментальная наука: наука, которая стремится расширить знания независимо от краткосрочного применения этих знаний

контроль: часть эксперимента, которая не меняется в ходе эксперимента направлен на наблюдение, исследование и обнаружение вещей

фальсифицируемый: может быть опровергнут экспериментальными результатами

гипотеза : предполагаемое объяснение события, которое можно проверить

наука, основанная на гипотезах: форма науки, которая начинается с конкретного объяснения, которое затем проверяется : область науки, например биология, изучающая живые существа

естествознание: область науки, изучающая физический мир, его явления и процессы

рецензируемая статья: научный отчет, который рецензируется коллегами ученого перед публикацией : знание, которое охватывает общие истины или действие общих законов, особенно когда они получены и проверены научным методом

научный закон: описание, часто в форме математической формулы, поведения некоторых аспектов природы при определенных условиях

научный метод: метод исследования с определенными этапами, который включает эксперименты и тщательное наблюдение

научная теория: тщательно проверенное и подтвержденное объяснение наблюдений или явлений изменить или изменить

Атрибуция СМИ

• Рисунок 1. 14
  • Цианобактерии НАСА © Public Domain
  • Строматолиты на озере Фетида Рут Эллисон © CC BY-NC (Attribution NonCommercial)
• Рисунок 1.15 Эрика Эрбе, цифровая раскраска выполнена Кристофером Пули, оба из USDA, ARS, EMU. © Общественное достояние
• Рисунок 1.16, созданный редактором изображений © CC BY (С указанием авторства)
• Рисунок 1.17 Поля ван Сомера I © Public Domain
• Рисунок 1.19 – Министерство энергетики США, проект «Геном человека» © Public Domain

License

Concepts of Biology — 1st Canadian Edition Чарльза Молнара и Джейн Гейр распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License, если не указано иное.

Поделиться этой книгой

Поделиться в Твиттере

Звезд | Управление научной миссии

Звезды являются наиболее широко известными астрономическими объектами и представляют собой наиболее фундаментальные строительные блоки галактик. Возраст, распределение и состав звезд в галактике прослеживают историю, динамику и эволюцию этой галактики. Более того, звезды ответственны за производство и распределение тяжелых элементов, таких как углерод, азот и кислород, и их характеристики тесно связаны с характеристиками планетарных систем, которые могут объединяться вокруг них. Следовательно, изучение рождения, жизни и смерти звезд занимает центральное место в области астрономии.

Звездообразование

Звезды рождаются в облаках пыли и разбросаны по большинству галактик. Знакомым примером такого пылевого облака является туманность Ориона. Турбулентность глубоко внутри этих облаков порождает узлы с достаточной массой, чтобы газ и пыль могли начать разрушаться под действием собственного гравитационного притяжения. Когда облако схлопывается, материал в центре начинает нагреваться. Известное как протозвезда, это горячее ядро ​​в центре коллапсирующего облака, которое однажды станет звездой. Трехмерные компьютерные модели звездообразования предсказывают, что вращающиеся облака коллапсирующего газа и пыли могут разбиться на две или три капли; это могло бы объяснить, почему большинство звезд Млечного Пути представляют собой пары или группы из нескольких звезд.

Мощное звездное извержение  
Наблюдения светового эха Эта Киля позволяют по-новому взглянуть на поведение мощных массивных звезд, находящихся на грани детонации.
Авторы и права: NOAO, AURA, NSF и Н. Смит (Университет Аризоны)

Когда облако схлопывается, образуется плотное горячее ядро, которое начинает собирать пыль и газ. Не весь этот материал становится частью звезды — оставшаяся пыль может стать планетами, астероидами или кометами или может остаться в виде пыли.

В некоторых случаях облако может сжиматься неравномерно. В январе 2004 года астроном-любитель Джеймс Макнейл обнаружил маленькую туманность, которая неожиданно появилась рядом с туманностью Мессье 78 в созвездии Ориона. Когда наблюдатели со всего мира направили свои инструменты на туманность Макнейла, они обнаружили кое-что интересное — кажется, что ее яркость меняется. Наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» дали вероятное объяснение: взаимодействие между магнитным полем молодой звезды и окружающим газом вызывает эпизодическое увеличение яркости.

Звезды главной последовательности

Звезде размером с наше Солнце требуется около 50 миллионов лет, чтобы созреть от начала коллапса до взрослой жизни. Наше Солнце останется в этой зрелой фазе (на главной последовательности, как показано на диаграмме Герцшпрунга-Рассела) примерно 10 миллиардов лет.

Звезды подпитываются ядерным синтезом водорода с образованием гелия глубоко в их недрах. Отток энергии из центральных областей звезды обеспечивает давление, необходимое для того, чтобы звезда не разрушилась под собственным весом, и энергию, благодаря которой она светится.

Как показано на диаграмме Герцшпрунга-Рассела, звезды Главной последовательности охватывают широкий диапазон яркостей и цветов и могут быть классифицированы в соответствии с этими характеристиками. Самые маленькие звезды, известные как красные карлики, могут содержать всего 10 % массы Солнца и излучать лишь 0,01 % энергии, слабо светясь при температуре 3000–4000 К. Несмотря на свою крошечную природу, красные карлики на сегодняшний день являются самыми многочисленными звездами во Вселенной, а их продолжительность жизни составляет десятки миллиардов лет.

С другой стороны, самые массивные звезды, известные как гипергиганты, могут быть в 100 и более раз массивнее Солнца и иметь температуру поверхности более 30 000 К. Гипергиганты излучают в сотни тысяч раз больше энергии, чем Солнце. , но имеют продолжительность жизни всего несколько миллионов лет. Хотя считается, что подобные экстремальные звезды были обычным явлением в ранней Вселенной, сегодня они чрезвычайно редки — во всей галактике Млечный Путь есть лишь несколько гипергигантов.

Звезды и их судьбы

В целом, чем крупнее звезда, тем короче ее жизнь, хотя все звезды, кроме самых массивных, живут миллиарды лет. Когда звезда сплавляет весь водород в своем ядре, ядерные реакции прекращаются. Лишенное производства энергии, необходимой для его поддержания, ядро ​​начинает разрушаться само по себе и становится намного горячее. Водород все еще доступен за пределами ядра, поэтому синтез водорода продолжается в оболочке, окружающей ядро. Все более горячее ядро ​​также выталкивает внешние слои звезды наружу, заставляя их расширяться и охлаждаться, превращая звезду в красного гиганта.

Если звезда достаточно массивна, коллапсирующее ядро ​​может стать достаточно горячим, чтобы поддерживать более экзотические ядерные реакции, которые потребляют гелий и производят множество более тяжелых элементов, вплоть до железа. Однако такие реакции дают лишь временную передышку. Постепенно внутреннее ядерное пламя звезды становится все более нестабильным — иногда яростно горит, иногда затухает. Эти изменения заставляют звезду пульсировать и сбрасывать внешние слои, покрывая себя коконом из газа и пыли. Дальнейшие действия зависят от размера ядра.

	Обычные звезды становятся белыми карликами У обычных звезд, таких как Солнце, процесс выброса внешних слоев продолжается до тех пор, пока не обнажится звездное ядро. Этот мертвый, но все еще очень горячий звездный пепел называют Белым карликом. Белые карлики размером примерно с нашу Землю, несмотря на то, что содержат массу звезды, когда-то озадачили астрономов — почему они не коллапсируют дальше? Какая сила поддерживала массу ядра? Квантовая механика дала объяснение. Давление быстро движущихся электронов удерживает эти звезды от коллапса. Чем массивнее ядро, тем плотнее образующийся белый карлик. Таким образом, чем меньше белый карлик в диаметре, тем больше он по массе! Эти парадоксальные звезды очень распространены — наше Солнце через миллиарды лет станет белым карликом. Белые карлики по своей природе очень тусклые, потому что они такие маленькие, и, не имея источника производства энергии, они исчезают в небытие по мере того, как постепенно остывают. Эта участь ожидает только те звезды, масса которых примерно в 1,4 раза превышает массу нашего Солнца. Выше этой массы электронное давление не может удержать ядро ​​от дальнейшего коллапса. Такие звезды постигла другая судьба, описанная ниже.
	Белые карлики могут стать новыми звездами Если белый карлик образуется в двойной или множественной звездной системе, он может пережить более богатую событиями гибель новой звезды. Nova в переводе с латыни означает «новый» — когда-то считалось, что новые звезды — это новые звезды. Сегодня мы понимаем, что на самом деле это очень старые звезды — белые карлики. Если белый карлик находится достаточно близко к звезде-компаньону, его гравитация может перетаскивать вещество — в основном водород — из внешних слоев этой звезды на себя, создавая его поверхностный слой. Когда на поверхности накапливается достаточное количество водорода, происходит взрыв ядерного синтеза, в результате чего белый карлик существенно становится ярче и выбрасывает оставшийся материал. В течение нескольких дней свечение стихает, и цикл начинается снова. Иногда особенно массивные белые карлики (упомянутые выше пределы массы около 1,4 солнечной) могут накапливать столько массы, что коллапсируют и полностью взрываются, становясь тем, что известно как сверхновая.
	Сверхновые оставляют позади нейтронные звезды или черные дыры Звездам главной последовательности массой более восьми солнечных суждено погибнуть в результате титанического взрыва, называемого сверхновой. Сверхновая — это не просто более крупная новая. В новой взрывается только поверхность звезды. В сверхновой ядро ​​звезды коллапсирует, а затем взрывается. В массивных звездах сложная серия ядерных реакций приводит к образованию железа в ядре. Получив железо, звезда выжала всю возможную энергию из ядерного синтеза — реакции синтеза, в результате которых образуются элементы тяжелее железа, на самом деле потребляют энергию, а не производят ее. Звезда больше не может поддерживать собственную массу, и железное ядро ​​разрушается. Всего за несколько секунд ядро ​​сжимается с примерно 5000 миль в поперечнике до дюжины, а температура подскакивает на 100 миллиардов градусов и более. Внешние слои звезды сначала начинают разрушаться вместе с ядром, но отскакивают с огромным выбросом энергии и резко выбрасываются наружу. Сверхновые выделяют почти невообразимое количество энергии. На период от нескольких дней до нескольких недель сверхновая может затмить всю галактику. Точно так же в этих взрывах образуются все встречающиеся в природе элементы и множество субатомных частиц. В среднем в типичной галактике взрыв сверхновой происходит примерно раз в сто лет. Ежегодно в других галактиках обнаруживается от 25 до 50 сверхновых, но большинство из них слишком далеко, чтобы их можно было увидеть без телескопа.
	Нейтронные звезды Если коллапсирующее звездное ядро ​​в центре сверхновой содержит от 1,4 до 3 масс Солнца, коллапс продолжается до тех пор, пока электроны и протоны не объединятся в нейтроны, образуя нейтронную звезду. Нейтронные звёзды невероятно плотные — примерно как плотность атомного ядра. Поскольку она содержит так много массы, упакованной в такой небольшой объем, гравитация на поверхности нейтронной звезды огромна. Как и белые карлики, показанные выше, нейтронная звезда, формирующаяся в кратной звездной системе, может аккрецировать газ, отрывая его от ближайших компаньонов. Росси X-Ray Timing Explorer зафиксировал контрольные рентгеновские выбросы газа, вращающегося всего в нескольких милях от поверхности нейтронной звезды. Нейтронные звезды также обладают мощными магнитными полями, которые могут ускорять атомные частицы вокруг своих магнитных полюсов, создавая мощные лучи излучения. Эти лучи движутся вокруг, как массивные лучи прожектора, когда звезда вращается. Если такой луч ориентирован так, что он периодически указывает на Землю, мы наблюдаем его как регулярные импульсы излучения, возникающие всякий раз, когда магнитный полюс проходит мимо луча зрения. В этом случае нейтронная звезда известна как пульсар.
	Черные дыры Если коллапсирующее звездное ядро ​​больше трех масс Солнца, оно полностью коллапсирует, образуя черную дыру: бесконечно плотный объект, гравитация которого настолько сильна, что ничто не может избежать его непосредственной близости, даже свет. Поскольку фотоны — это то, для чего предназначены наши инструменты, черные дыры можно обнаружить только косвенно. Косвенные наблюдения возможны, потому что гравитационное поле черной дыры настолько мощное, что любой близлежащий материал — часто внешние слои звезды-компаньона — подхватывается и затягивается. Когда вещество закручивается в черную дыру, оно образует диск, нагревается до огромных температур, испуская большое количество рентгеновских и гамма-лучей, указывающих на присутствие лежащего в основе скрытого компаньона.
	Из останков возникают новые звезды Пыль и обломки, оставленные новыми и сверхновыми, в конечном итоге смешиваются с окружающим межзвездным газом и пылью, обогащая ее тяжелыми элементами и химическими соединениями, образующимися во время звездной смерти. В конце концов, эти материалы перерабатываются, обеспечивая строительные блоки для нового поколения звезд и сопутствующих планетарных систем.

Недавние открытия

Дата	Открытие
15 июня 2022 г.	Чандра НАСА ловит пульсар в рентгеновской ловушке скорости (G292.0+1.8)
15 июня 2022 г.	Мертвая звезда, пойманная на разрыве планетарной системы
16 мая 2022 г.	Хаббл заснял сверкающее скопление звезд (NGC 6558)
9 мая 2022 г.	Последствия космического катаклизма (DEM L 249)
5 мая 2022 г.	Хаббл обнаружил уцелевшую звезду-компаньон после взрыва сверхновой
30 марта 2022 г.	Рекорд побит: Хаббл обнаружил самую дальнюю из когда-либо виденных звезд
14 марта 2022 г.	Крошечная звезда выпускает гигантский луч материи и антиматерии (PSR J2030+4415)
8 марта 2022 г.	Телескоп NICER НАСА видит слияние горячих точек на Magnetar
7 марта 2022	«Хаббл» сфотографировал реактивную установку
1 марта 2022 г.	NuSTAR НАСА делает важные открытия с помощью «неприятного» света
28 февраля 2022 г.	Разворачивающаяся история Килоновой, рассказанная в рентгеновских лучах (GW170817)
29 января 2022 г.	Хаббл исследует звездообразующий Хамелеон
25 января 2022 г.	Визуализация исследует Великое извержение массивной звезды
12 января 2022 г.	Пузырь диаметром 1000 световых лет, окружающий Землю, является источником всех близлежащих молодых звезд
23 ноября 2021 г.	Хаббл обнаружил, что пылающие звезды огненной туманности могут остановить формирование планеты
17 ноября 2021 г.	Хаббл шпионит за новой формирующейся звездой, инкубирующей в IC 2631
16 ноября 2021 г.	Туманность производит массивные звезды на новом изображении Хаббла
15 ноября 2021 г.	SOFIA наблюдает за звездообразованием вблизи галактического центра
8 ноября 2021 г.	Хаббл замечает вылупившиеся темные звезды frEGG
2 ноября 2021 г.	Таинственный «суперпузырь» выдалбливает туманность на новом изображении Хаббла
28 октября 2021 г.	Хаббл отмечает Хэллоуин светящейся углеродной звездой
21 октября 2021 г.	Хаббл дает беспрецедентный ранний взгляд на разрушение обреченной звезды
12 октября 2021 г.	Когда стабильная звезда взрывается (G344.7-0.1)
22 сентября 2021 г.	Хаббл обнаружил ранние массивные галактики, работающие на пустом месте
6 сентября 2021 г.	Хаббл обнаружил горящих водородом белых карликов, наслаждающихся медленным старением
31 августа 2021 г.	Случайное открытие намекает на скрытую популяцию космических объектов
30 августа 2021 г.	Астрономия в действии (HH 111)
17 августа 2021 г.	Астрономы нашли «разрыв» в одном из спиральных рукавов Млечного Пути
9 августа 2021 г.	Увидеть пятерку
4 августа 2021 г.	TESS настраивается на «Симфонию» звезд красного гиганта всего неба
4 августа 2021 г.