第2章：自然科学（2 / 3）

一般认为，古希腊人泰勒斯、亚里士多德是自然科学的创始人，伽利颂脚谅略·伽利雷是将实验引入自然科学的首倡人。18世纪以前欧洲自然科学与哲学几乎不可分开，勒内·笛卡尔、戈特弗里德·威廉·莱布尼茨、约翰·洛克等等著名的哲学家同时也是自然科学家。在自然科学发展的早期，对自然物体或者分类的系统研究称之为自然历史(英文:naturalhistory，拉丁文:historianaturalis)。

研究领域：

物理学

物理学(physics)是研究自然界最一般的运动规律、相互作用，以及物质的基本存在状态与结构层次的科学，是一门以实验为基础的自然科学。其理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的标准，因此它是最精密的一门自然科学。

物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺、守恒律或不变性。一切自然现象都不会与物理学的定律相违背，因此，物理学是其他自然科学及一切现代科技的基础。

实际的物理现象和物理规律一般比较复杂，涉及到许多因素。舍弃次要因素，抓住主要因素，从而突出客观事物的本质特征，这就叫构建物理模型。物理学的精髓是为研究对象建立物理模型，通过数学工具研究模型，再对研究对象做出解释和预测。

物理模型、物理定律、物理公式/方程、物理图像共同构成了物理理论的基本表现形式，它们都是物理语言的重要组成部分。

物理学的核心内容值得所有人普及，现行课本应加强近代物理学的普及，因为它所涉及的现象直观上一般不能察觉，实际上客观存在，而且许多传说中一些离奇的自然现象都可以借助近现代物理学(即相对论、量子力学、非线性物理学等)一一解释。可见，物理学在人类“科学地认识自然、破除迷信“当中的地位何等重要。

化学

化学(chemistry)是从原子、分子层面研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。

不同于研究尺度更小的粒子物理学与核物理学，化学研究的物质结构尺度--元素、原子、分子、离子(团)与相互作用尺度--化学键、分子间作用力，是与人类生存的宏观世界中物质和材料最为息息相关的微观自然规律。宇宙是由物质组成的，作为沟通微观与宏观物质世界的重要桥梁，化学是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。

化学是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。化学与人类进步和社会发展的关系非常密切，它的成就是社会物质文明的重要标志。因此，化学是“材料科学的基础、物质科学的核心、物质工业的后盾“，它是一门历史悠久而又富有活力的学科。

生物学

生物学(biology)又称生命科学，是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律的科学。可以用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类。生物学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。

生物学源自博物学，经历了实验生物学、分子生物学，而进入了系统生物学时期。