Естественные науки

Естественные науки описывают и объясняют закономерности природы. Физика изучает общие природные закономерности и причины явлений, а также пытается как можно более точно описать окружающий мир. Физические закономерности являются основой всех других естественных наук. Химия – это естественная наука, изучающая вещества и их превращения в другие вещества; происходящие с веществами изменения описываются при помощи физических закономерностей. Биология является естественной наукой, изучающей живую природу. Живые организмы состоят из веществ и находятся под воздействием окружающей среды, поэтому для понимания происходящих с ними изменений необходимы знания из химии и физики.

Одной из целей науки является получение новых достоверных знаний. Для этого применяется естественнонаучный метод исследования, который состоит из определенных этапов. Если в науке возникает ситуация, когда ученые не в состоянии объяснить какое-либо явление, формулируется проблема, или вопрос. Для решения, опираясь на имеющиеся знания, ученые выдвигают гипотезу, т. е. предполагаемый ответ, которую предстоит доказать при помощи наблюдения или опыта. В случае наблюдения исследуемый объект или явление изучается и описывается в первозданном виде, а при опыте создаются специальные условия. Чтобы избежать случайности, проводится несколько наблюдений или опытов. На основании полученных результатов делается вывод. Если результаты соответствуют имеющимся знаниям и гипотезе, то описывается новая закономерность, или теория. Если результаты не соответствуют ожиданиям, то выдвигается новая гипотеза и этапы повторяются. Так появляются научные факты и теории.

Иногда приводятся теории, которые не проверены с помощью естественнонаучного метода исследования. Такие утверждения не всегда являются достоверными. Научный исследовательский процесс всегда описывается с большой точностью, что позволяет другим ученым его повторить, проверить и оценить достоверность результатов. Теории, основывающиеся на приукрашенных, неточных или непроверенных утверждениях, не являются научными. Например, многие диеты опираются на непроверенные и недоказанные наукой факты.

В зависимости от того, что необходимо узнать, явление изучается с физической, химической или биологической стороны и применяются соответствующие методы. Чаще всего одно конкретное явление невозможно точно классифицировать, поскольку оно обладает как физическими, химическими, так и биологическими признаками. Например, фотосинтез, т. е. процесс вырабатывания питательных веществ в зеленых частях растений, проходит в организмах (биологический признак), в ходе него вещества превращаются в другие вещества (химический признак) и накапливается энергия (физический признак).