自然科學(xué),與"社會(huì)科學(xué)"、"思維科學(xué)"并稱(chēng)"科學(xué)三大領(lǐng)域",它是以定量作為手段,研究無(wú)機(jī)自然界和包括人的生物屬性在內(nèi)的有機(jī)自然界的各門(mén)科學(xué)的總稱(chēng)。自然科學(xué)是研究大自然中有機(jī)或無(wú)機(jī)的事物和現(xiàn)象的科學(xué),包括天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地球科學(xué)、生物學(xué)等。 其認(rèn)識(shí)的對(duì)象是整個(gè)自然界,即自然界物質(zhì)的各種類(lèi)型、狀態(tài)、屬性及運(yùn)動(dòng)形式。認(rèn)識(shí)的任務(wù)在于揭示自然界發(fā)生的現(xiàn)象以及自然現(xiàn)象發(fā)生過(guò)程的實(shí)質(zhì),進(jìn)而把握這些現(xiàn)象和過(guò)程的規(guī)律性,以便解讀它們,并預(yù)見(jiàn)新的現(xiàn)象和過(guò)程,為在社會(huì)實(shí)踐中合理而有目的地利用自然界的規(guī)律開(kāi)辟各種可能的途徑。 自然科學(xué)的最重要的兩個(gè)支柱是觀察和邏輯推理。由對(duì)自然的觀察和邏輯推理自然科學(xué)可以引導(dǎo)出大自然中的規(guī)律。假如觀察的現(xiàn)象與規(guī)律的預(yù)言不同,那么要么是因?yàn)橛^察中有錯(cuò)誤,要么是因?yàn)橹链藶橹贡徽J(rèn)為是正確的規(guī)律是錯(cuò)誤的,超自然因素不存在考慮之中。順著傳統(tǒng)用法,自然科學(xué)可被理解為生物科學(xué)(涉及生物學(xué)程序),并以區(qū)辨物理科學(xué)(涉及宇宙的物理及化學(xué)法則)及化學(xué)科學(xué)。 領(lǐng)域折疊物理學(xué)物理學(xué)(physics)是研究自然界最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、相互作用,以及物質(zhì)的基本存在狀態(tài)與結(jié)構(gòu)層次的科學(xué)。是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理學(xué)的一個(gè)永恒主題是尋找各種序、對(duì)稱(chēng)性和對(duì)稱(chēng)破缺、守恒律或不變性。一切自然現(xiàn)象都不會(huì)與物理學(xué)的定律相違背,因此,物理學(xué)是其他自然科學(xué)及一切現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)。 物理學(xué),其理論結(jié)構(gòu)充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語(yǔ)言,以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn),因此它是目前最精密的一門(mén)自然科學(xué)。物理學(xué)的核心內(nèi)容值得所有人普及,現(xiàn)行課本應(yīng)加強(qiáng)近代物理學(xué)的普及,因?yàn)樗婕暗默F(xiàn)象直觀上一般不能察覺(jué),實(shí)際上客觀存在,而且許多傳說(shuō)中一些離奇的自然現(xiàn)象都可以借助近現(xiàn)代物理學(xué)(即相對(duì)論、量子力學(xué)、非線(xiàn)性物理學(xué)等)一一解釋??梢?jiàn),物理學(xué)在人類(lèi)"科學(xué)地認(rèn)識(shí)自然、破除迷信"當(dāng)中的地位何等重要! 折疊化學(xué)化學(xué)(chemistry)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、以及變化規(guī)律的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的,化學(xué)則是人類(lèi)用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。從開(kāi)始用火的原始社會(huì),到使用各種人造物質(zhì)的現(xiàn)代社會(huì),人類(lèi)都在享用化學(xué)成果。人類(lèi)的生活能夠不斷提高和改善,化學(xué)的貢獻(xiàn)在其中起了重要的作用。化學(xué)與人類(lèi)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系非常密切,它的成就是社會(huì)物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。因此,化學(xué)是"材料科學(xué)的基礎(chǔ)、物質(zhì)科學(xué)的核心、物質(zhì)工業(yè)的后盾",它是一門(mén)歷史悠久而又富有活力的學(xué)科。 折疊生物學(xué)生物學(xué)(biology)又稱(chēng)生物科學(xué),是研究生命現(xiàn)象、生命活動(dòng)的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律的科學(xué)??梢杂糜谟行У乜刂粕顒?dòng),能動(dòng)地改造生物界,造福人類(lèi)。生物學(xué)與人類(lèi)生存、人民健康、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展有著密切關(guān)系,是當(dāng)今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學(xué)。 折疊天文學(xué)天文學(xué)(Astronomy)是研究宇宙空間天體、宇宙的結(jié)構(gòu)和發(fā)展的科學(xué)。內(nèi)容包括天體的構(gòu)造、性質(zhì)和運(yùn)行規(guī)律等。主要通過(guò)觀測(cè)天體發(fā)射到地球的輻射,發(fā)現(xiàn)并測(cè)量它們的位置、探索它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、研究它們的物理性質(zhì)、化學(xué)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量來(lái)源及其演化規(guī)律。 折疊地球科學(xué)地球科學(xué)是以地球系統(tǒng)(包括大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈和日地空間)的過(guò)程與變化及其相互作用為研究對(duì)象的科學(xué)。主要包括地理學(xué)(含土壤學(xué)與遙感)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)和空間物理學(xué)以及新的交叉學(xué)科(地球系統(tǒng)科學(xué)、地球信息科學(xué))等分支學(xué)科。 心理學(xué)是否為自然科學(xué)的范圍,目前也尚存爭(zhēng)議,一般較廣為接受的說(shuō)法是心理學(xué)同時(shí)包含在自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的范疇之中。 萌芽自然科學(xué)是研究自然界的物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。它包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)和醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、氣象學(xué)、材料學(xué)等應(yīng)用科學(xué),它是人類(lèi)改造自然的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)即生產(chǎn)斗爭(zhēng)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。它的發(fā)展取決于生產(chǎn)的發(fā)展。 原始社會(huì)中,人類(lèi)對(duì)自然界的斗爭(zhēng),因生產(chǎn)工具簡(jiǎn)單、粗笨,還受到原始宗教及其他意識(shí)的影響,自然科學(xué)的發(fā)展是緩慢的。不過(guò),人類(lèi)取得的每一個(gè)科技進(jìn)步,都推動(dòng)了生產(chǎn)的發(fā)展,同時(shí)又促進(jìn)自然科學(xué)知識(shí)的不斷積累,預(yù)示著科技的新突破。因此,盡管當(dāng)時(shí)的人們尚處于蒙昧與野蠻狀態(tài),他們?cè)谂c自然界的斗爭(zhēng)的過(guò)程中,以辛勤的勞動(dòng)與聰明智慧,不斷地推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 西班牙塔拉戈納市附近莫利·德·賽特(Molí del Salt)古人類(lèi)遺址,西班牙羅維拉·維爾吉利大學(xué)(Universitat Rovira i Virgili)和加泰羅尼亞人類(lèi)古生態(tài)學(xué)與社會(huì)進(jìn)化研究所(the Catalan Institute of Human Paleoecology and Social Evolution)共同合作的一項(xiàng)考古研究表明,舊石器時(shí)代晚期的人類(lèi)已開(kāi)始循環(huán)使用石器類(lèi)生活用品。該研究結(jié)論發(fā)表在最新一期美國(guó)《考古學(xué)期刊》(Journal of Archaeological Science)上。 研究人員是在對(duì)西班牙塔拉戈納市附近莫利·德·賽特(Molí del Salt)古人類(lèi)遺址出土的燃燒過(guò)的石器制品進(jìn)行研究后得出上述結(jié)論的。他們認(rèn)為,這些燃燒過(guò)的石器制品可以用來(lái)判斷循環(huán)利用前后石器的不同形態(tài)。研究結(jié)果表明,循環(huán)利用生活用品的現(xiàn)象在舊石器時(shí)代晚期已十分普遍。這種循環(huán)利用的行為主要是為了應(yīng)急。研究表明,舊石器時(shí)代晚期,人們?cè)谌粘I钪杏龅骄o急情況時(shí),為了避免因四處尋找制作工具的材料而浪費(fèi)時(shí)間,開(kāi)始選擇使用此前在當(dāng)?shù)鼐幼〉牟柯溥z棄的工具進(jìn)行加工。這也成為當(dāng)時(shí)的人們選擇居住地所要考慮的因素之一。 方位的確定對(duì)人們的生產(chǎn)、生活有著重要的意義,故人們很早就掌握了方位的辨別知識(shí)。他們從日出、日落及日落后北斗等星體出現(xiàn)的規(guī)律中探索出東南西北的不同方位。他們?cè)跔I(yíng)造房舍、埋葬死者時(shí),都注意到朝向。例如住房的朝向大多選擇南向;同一個(gè)墓地,甚至同一個(gè)考古學(xué)文化的不同墓地中,絕大多數(shù)死者的頭都朝著同一個(gè)方向。雖然其中有些朝向與正方向(正南、正北等)略有偏差,基本方向都是不變的(少數(shù)不同方向的墓葬,應(yīng)與死因有關(guān))。如西安半坡墓地中墓葬的排列十分整齊,它們的方向基本一致,略有偏差者也與正西方向相差不超過(guò) 20°。u12290X在年代更早的新鄭裴李崗墓地清理的 114 座墓葬,均為長(zhǎng)方形豎穴墓,排列密集,很有規(guī)律,所有頭向均朝南或稍偏西。這些事例說(shuō)明,距今 8000 年前的人們就已基本掌握了定向的方法。 一般認(rèn)為,古希臘人泰勒斯、亞里士多德是自然科學(xué)的創(chuàng)始人,伽利略·伽利雷是將實(shí)驗(yàn)引入自然科學(xué)的首倡人。18世紀(jì)以前歐洲自然科學(xué)與哲學(xué)幾乎不可分開(kāi),勒內(nèi)·笛卡爾、戈特弗里德·威廉·萊布尼茨、約翰·洛克等等著名的哲學(xué)家同時(shí)也是自然科學(xué)家。在自然科學(xué)發(fā)展的早期,對(duì)自然物體或者分類(lèi)的系統(tǒng)研究稱(chēng)之為自然歷史(Natural History,拉丁文historia naturalis)。 與社會(huì)科學(xué)折疊區(qū)別自然科學(xué)通常是客觀的,而社會(huì)科學(xué)是主觀的,同時(shí)也是有不同立場(chǎng)的。自然科學(xué)含括了許多領(lǐng)域的研究,自然科學(xué)通常試圖解釋世界是依照自然程序而運(yùn)作,而非經(jīng)由超自然的方式,其實(shí)建立于敬畏宇宙自然本身。自然科學(xué)一詞也是用來(lái)定位"科學(xué)"是遵守科學(xué)方法的一個(gè)學(xué)科。自然科學(xué) (natural science )是研究無(wú)機(jī)自然界和包括人的生物屬性在內(nèi)的有機(jī)自然界的各門(mén)科學(xué)的總稱(chēng)。其認(rèn)識(shí)的對(duì)象是整個(gè)自然界,即自然界物質(zhì)的各種類(lèi)型、狀態(tài)、屬性及運(yùn)動(dòng)形式。其認(rèn)識(shí)的任務(wù)在于揭示自然界發(fā)生的現(xiàn)象和過(guò)程的實(shí)質(zhì),進(jìn)而把握這些現(xiàn)象和過(guò)程的規(guī)律性,并預(yù)見(jiàn)新的現(xiàn)象和過(guò)程,為在社會(huì)實(shí)踐中合理而有目的地利用自然界的規(guī)律開(kāi)辟各種可能的途徑。 社會(huì)科學(xué)是關(guān)于社會(huì)事物的本質(zhì)及其規(guī)律的科學(xué)。社會(huì)科學(xué)是科學(xué)化的研究人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)象的科學(xué)。如社會(huì)學(xué)研究人類(lèi)社會(huì)(主要是當(dāng)代),政治學(xué)研究政治、政策和有關(guān)的活動(dòng),經(jīng)濟(jì)學(xué)研究資源分配。廣義的"社會(huì)科學(xué)",它是人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的統(tǒng)稱(chēng),包括了人文科學(xué)。 折疊聯(lián)系在現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中,新科技革命為社會(huì)科學(xué)的研究提供了新的方法手段,社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)相互滲透,相互聯(lián)系的趨勢(shì)日益加強(qiáng)。 折疊科學(xué)實(shí)驗(yàn)法科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐并稱(chēng)為人類(lèi)的三大實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)踐不僅是理論的源泉,而且也是檢驗(yàn)理論正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。特別是現(xiàn)代自然科學(xué)研究中,任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),否則就不能被他人所接受,甚至連已發(fā)表的學(xué)術(shù)論文都可能被撤稿。即便是一個(gè)純粹的理論研究者,他也必須對(duì)他所關(guān)注的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,甚至實(shí)驗(yàn)過(guò)程有相當(dāng)深入的了解才行。因此,可以說(shuō),科學(xué)實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)發(fā)展中極為重要的活動(dòng)和研究方法。 折疊數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法有兩個(gè)不同的概念,在方法論全書(shū)中的數(shù)學(xué)方法指研究和發(fā)展數(shù)學(xué)時(shí)的思想方法,而這里所要闡述的數(shù)學(xué)方法則是在自然科學(xué)研究中經(jīng)常采用的一種思想方法,其內(nèi)涵是;它是科學(xué)抽象的一種思維方法,其根本特點(diǎn)在于撇開(kāi)研究對(duì)象的其他一切特性,只抽取出各種量、量的變化及各量之間的關(guān)系,也就是在符合客觀的前提下,使科學(xué)概念或原理符號(hào)化、公式化,利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言(即數(shù)學(xué)工具)對(duì)符號(hào)進(jìn)行邏輯推導(dǎo)、運(yùn)算、演算和量的分析,以形成對(duì)研究對(duì)象的數(shù)學(xué)解釋和預(yù)測(cè),從量的方面揭示研究對(duì)象的規(guī)律性。這種特殊的抽象方法,稱(chēng)為數(shù)學(xué)方法。 折疊系統(tǒng)科學(xué)方法系統(tǒng)科學(xué)是關(guān)于系統(tǒng)及其演化規(guī)律的科學(xué)。盡管這門(mén)學(xué)科自20世紀(jì)上半葉才產(chǎn)生,但由于其具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,發(fā)展十分迅速,現(xiàn)已成為一個(gè)包括眾多分支的科學(xué)領(lǐng)域。它包括有:一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、系統(tǒng)工程、大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、博弈論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論、一般生命系統(tǒng)論、社會(huì)系統(tǒng)論、泛系分析、灰色系統(tǒng)理論等分支。這些分支,各自研究不同的系統(tǒng)。自然界本身就是一個(gè)無(wú)限大、無(wú)限復(fù)雜的系統(tǒng),在自然界中包括著許許多多不同的系統(tǒng),系統(tǒng)是一種普遍存在。一切事物和過(guò)程都可以看作組織性程度不同的系統(tǒng),從而使系統(tǒng)科學(xué)的原理具有一般性和較高的普遍性。利用系統(tǒng)科學(xué)的原理,研究各種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其進(jìn)化的規(guī)律,稱(chēng)為系統(tǒng)科學(xué)方法,它已得到各研究領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,目前尤其在生物學(xué)領(lǐng)域(生態(tài)系統(tǒng))和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域(經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng))中的應(yīng)用最為引人注目。系統(tǒng)科學(xué)研究有兩個(gè)基本特點(diǎn):其一是它與工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、企業(yè)管理、環(huán)境科學(xué)等聯(lián)系密切,具有很強(qiáng)的應(yīng)用性;其二是它的理論基礎(chǔ)不僅是系統(tǒng)論,而且還依賴(lài)于各有關(guān)的專(zhuān)門(mén)學(xué)科,與現(xiàn)代一些數(shù)學(xué)分支學(xué)科有密切關(guān)系。正因?yàn)槿绱?,人們認(rèn)為系統(tǒng)科學(xué)方法一般指研究系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法。 相關(guān)刊物《自然科學(xué)》是一本關(guān)注自然科學(xué)領(lǐng)域最新進(jìn)展的國(guó)際中文期刊,主要刊登自然科學(xué)各學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的高水平、有創(chuàng)造性和重要意義的最新研究成果論文。 |
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