10 необычных наук

Законы и теории

Бытует мнение, что если учёные находят доказательства, поддерживающие гипотезу, последняя становится теорией, а в случае, когда теория верна, на её основании пишется закон. Это не совсем так. На самом деле факты, гипотезы, теории и законы — лишь отдельные инструменты научного метода. Они могут развиваться, но это не означает, что они обязательно переходят в новое качество. Упрощённо разница между терминами выглядит так:

• Закон — это описание наблюдаемого явления. Он не объясняет, почему явление существует или что его вызывает.
• Гипотезой называют ограниченное, предположительное объяснение феномена.
• Теория представляет собой логическую, систематическую внятную трактовку явления и его причин.

Кроме того, если какая-то закономерность становится законом, это не означает, что ситуация не изменится из-за будущих исследований. Использование определения закона у неспециалистов и учёных заметно отличается.

Факты и законы работают на эмпирической, наблюдательной основе. Теории оперируют закономерностями на концептуальном уровне и зиждятся на логике, а не на наблюдениях. По аналогии с плохими и хорошими формальными объяснениями, теории также различаются по качеству. Наиболее важные критерии их оценки сводятся к следующему перечню:

• Логическая непротиворечивость. Теоретические построения, граничные условия и допущения согласуются друг с другом.
• Прогностическая сила. Насколько хорошо она предсказывает реальность.
• Опровергаемость. Гарантия эмпирической проверяемости.
• Экономичность. Объяснение сложного явления не должно быть за счёт неоправданного добавления новых конструкций.

С учётом того факта, что теории и наблюдения являются двумя столпами естествознания, научные исследования, соответственно, ведутся на двух уровнях: теоретическом и эмпирическом. Первый касается разработки абстрактных понятий о явлении и соотношениях между этими понятиями. Эмпирический уровень предполагает проверку концепций на достоверность действительным наблюдениям. Благодаря такому подходу теории совершенствуются в своём соответствии реальности.

Виды наук

Классификация наук вызывает споры в научном сообществе. Это важная и сложная проблема. Система настолько разветвлена, что все многообразные и многочисленные исследования, которые можно различать по предмету, объекту, степени фундаментальности, методу, сфере применения и так далее, невозможно классифицировать на одном основании. Обобщенно можно перечислить такие группы: технические, естественные, социальные или общественные и гуманитарные.

Естественные виды наук:

• о космосе в общем, его строении и процессах развития: космология, астрономия, астрофизика, космогония, космохимия и другие;

• о земле, то есть геофизика, геохимия, геология и другие;

• о системах и процессах физики, биологии, химии, формах, согласно которых происходит движение материи;

• о человеке в его биологическом аспекте, происхождении и развитии организма, к примеру, это анатомия.

Технические науки как базис имеют естественные науки. Предметом их изучения являются различные аспекты и ветви развития техники. Это радиотехника, теплотехника, электротехника и прочие.

Социальные или общественные виды наук имеют разветвленную внутреннюю систему. Предметом изучения соцнаук является общество. Среди них социология, политология, экономика, юриспруденция и другие. Виды экономических наук, в частности, имеют свою иерархию, как и многие из наук этой категории.

Гуманитарные науки изучают духовный мир индивида, его место в окружающем мире и обществе, среди людей. Это психология, педагогика, конфликтология и другие.

Синтетическая биология

Крейг Вентер

Синтетическая биология — это проектирование и строительство новых биологических частей, устройств и систем. Она также включает в себя модернизацию существующих биологических систем для бесконечного количества полезных применений.

Крейг Вентер, один из ведущих специалистов в этой области, заявил в 2008-м году, что он воссоздал весь геном бактерии путем склеивания её химических компонентов. Два года спустя его команда создала «синтетическую жизнь» — молекулы ДНК, созданные при помощи цифрового кода, а затем напечатанные на 3D-принтере и внедрённые в живую бактерию.

В дальнейшем биологи намерены анализировать различные типы генома для создания полезных организмов для внедрения в тело и биороботов, которые смогут производить химические вещества — биотопливо — с нуля. Есть также идея создать борющуюся с загрязнениями искусственную бактерию или вакцины для лечения серьёзных болезней. Потенциал у этой научной дисциплины просто огромный.

Научный метод

Современные естественнонаучные дисциплины часто называют точными из-за интенсивного использования ими объективных количественных данных и опору на математику.

В отличие от них, общественные науки, такие как психология, социология и антропология, в большей степени полагаются на нечисловые оценки и, как правило, оперируют менее определёнными выводами. Формальные дисциплины, к которым относят математику и статистику, в более значительной степени оперируют количественными категориями, но, как правило, не включают в себя изучение природных явлений.

Основой всех естественных наук является научный метод — важнейший компонент современного естествознания, служащий фундаментом для анализа и объективной интерпретации исследований. Применение его предполагает цикл из формирования обоснованного предположения относительно эксперимента, изучения одной или группы переменных в качестве результата. Если предположение не соответствует выводам из опытов, оно исключается в пользу следующего.

Некоторые ключевые моменты, характерные для научного метода:

• Предположение должно быть проверяемым.
• Исследования включают в себя дедуктивные и индуктивные рассуждения.
• Эксперименты содержат зависимые от условий переменные.
• Опыты должны быть воспроизводимы с получением аналогичных, если не идентичных результатов.

F

• Фелинология — исследование кошачьих
• Финансы — наука или исследование управления деньгами
• Флористика — искусство выращивания и продажи цветов
• Гидродинамика — исследование течения жидкостей
• Механика жидкостей — изучение поведения жидкостей в состоянии покоя и в движении
• Статика жидкости — изучение поведения жидкости в состоянии покоя
• Флувиология — исследование водотоков
• Фольклористика — изучение фольклора и басен
• Лесное хозяйство — изучение создания, управления, использования, сохранения и восстановления лесов и связанных с ними ресурсов.
• Механика разрушения — исследование распространения трещин в материалах
• Футурология — исследование будущего

Законы Ньютона

Раз уж мы заговорили об одном из величайших ученых, когда-либо живущих на Земле, давайте поговорим о других знаменитых законах Ньютона. Его три закона движения составляют существенную часть современной физики. И как и многие другие законы физики, они элегантны в своей простоте.

Первый из трех законов утверждает, что объект в движении остается в движении, если на него не действует внешняя сила. Для шарика, который катится по полу, внешней силой может быть трение между шаром и полом, или же мальчик, который бьет по шарику в другом направлении.

Второй закон устанавливает связь между массой объекта (m) и его ускорением (a) в виде уравнения F = m x a. F представляет собой силу, измеряемую в ньютонах. Также это вектор, то есть у него есть направленный компонент. Благодаря ускорению, мяч, который катится по полу, обладает особым вектором в направлении его движения, и это учитывается при расчете силы.

Третий закон довольно содержательный и должен быть вам знаком: для каждого действия есть равное противодействие. То есть для каждой силы, приложенной к объекту на поверхности, объект отталкивается с такой же силой.

C

• Cacogenics — исследование расовой дегенерации
• Калиология — исследование птичьих гнезд
• Калорифика — изучение тепла
• Камбистика — наука международного обмена
• Кампанология — изучение колоколов
• Карцинология — изучение крабов и других ракообразных
• Кардиология — исследование сердца
• Карикология — исследование осок
• Карпология — изучение фруктов
• Картография — наука о создании карт и глобусов
• Castrametation — искусство проектирования лагеря
• Катакустика — наука об эхе или отраженных звуках
• Каталлактика — наука коммерческого обмена
• Катехектика — искусство обучения вопросами и ответами
• Небесная механика — исследование движения объектов в космическом пространстве
• Клеточная биология — изучение различных структур и функций как эукариотических, так и прокариотных клеток.
• Цетология — изучение китов и дельфинов
• Халькография — искусство гравировки на меди или латуни.
• Халкотриптики — искусство снимать натирки с декоративной латуни
• Хаология — изучение хаоса или теории хаоса
• Характерология — изучение развития характера
• Химия — изучение свойств и поведения веществ
• Хионология — изучение снега
• Хирокосметика — украшение рук; искусство маникюра
• Хирография — изучение почерка или почерка
• Хирология — исследование рук
• Хироподия — медицинская наука о ногах
• Хорология — наука о географическом описании чего-либо
• Хрематистика — исследование богатства; политическая экономика
• Хронобиология — изучение биологических ритмов
• Хризология — изучение драгоценных металлов
• Ciselure — искусство чеканки по металлу
• Классическая механика — исследование движения макроскопических объектов
• Климатология — изучение климата
• Клинология — изучение старения или индивидуального упадка после достижения зрелости
• Кодикология — изучение рукописей
• Колеоптерология — изучение жуков и долгоносиков
• Кометология — изучение комет
• Информатика — изучение процессов, взаимодействующих с данными
• Конхология — изучение раковин
• Коннектомика — изучение коннектомов
• Контактная механика — исследование деформации соприкасающихся тел.
• Копрология — исследование кала
• Косметология — изучение косметики
• Космохимия — изучение химического состава материи во Вселенной и процессов, которые привели к этим составам.
• Космология — исследование Вселенной
• Краниология — исследование черепа
• Криминология — исследование преступности и преступников
• Криобиология — изучение жизни в условиях холода.
• Криптология — изучение кодов
• Криптозоология — исследование животных, существование которых не имеет убедительных доказательств.
• Кетология — исследование наследования приобретенных характеристик
• Циклонология — изучение тропических циклонов, например ураганов.
• Кинология — научное исследование собак
• Цитология — исследование живых клеток

Отрасли и дисциплины

Естествознание можно разделить на две большие группы: физические дисциплины и изучающие живые объекты. Их также можно классифицировать в зависимости от назначения. Так называемые чистые науки объясняют самые основные объекты и законы, их регулирующие.

Прикладные применяют фундаментальные теоретические знания для узких практических целей. Например, медицина ставит своей задачей излечение человеческих недугов на основе биологии.

Список естественных наук, которые считают основными, выглядит так:

• Физика. Фокусируется на свойствах и взаимодействии материи, энергии, пространства и времени. В общем рассматривается как фундаментальная система знаний, тесно связанная с математикой и логикой. Формулирование теорий о законах, управляющих Вселенной, характерно для этого комплекса естественных знаний с древних времён.
• Химия. В её интересы входит состав, структура и свойства веществ и изменение их результате реакций. Экспериментальная дисциплина, тесно связанная с остальной частью естествознания. Возникла из алхимии — сочетания эзотерики и физических экспериментов. Систематизация произошла после создания периодической таблицы и внедрения атомной теории вместе с разработкой исследователями фундаментального понимания форм материи.
• Биология. занимается изучением живых существ, их происхождения, эволюции и особенностей. Имеет дело с характеристиками и классификацией организмов, взаимодействием видов друг с другом и окружающей средой. Такие разделы, как ботаника, зоология и медицина, появились с первыми цивилизациями. Микробиология берёт начало с XVII века вместе с открытием микроскопа. Ключевые события в развитии науки связаны также с появлением теорий эволюции, применением методов, характерных для физики и химии на клеточном и молекулярном уровне. Делится на разделы в зависимости от масштаба изучения: жизни от молекулярной до экологии.
• География. Наука, описывающая происхождение, развитие и нынешнее состояние Земли. Объединяет комплекс методов познания о планете от картографии до метеопрогнозов. Включает в себя такие важные разделы, как океанография, геология, почвоведение, палеонтология. Хотя минералы и руды были предметами интереса на протяжении всей человеческой цивилизации, научное развитие знание о строении Земли приобрело лишь в XVIII веке.
• Астрономия. Учение о небесных телах, их движении и явлениях, с ними связанных. Одна из самых древних дисциплин. Использует в качестве инструмента понимания процессов в небе физику и математические методы. Граничит с философскими вопросами о происхождении и будущем Вселенной. Ключевой фактор развития — появление и совершенствование телескопов.

Прогресс естествознания позволил человечеству победить неизлечимые в прошлом болезни, извлечь из недр Земли необходимые ресурсы, обеспечить население продуктами питания и совершить научно-техническую революцию.

По количеству очагов извержения

Схематическое изображение строения вулкана

Центральные — извержения лавы, газов и обломков пород происходит из центрального жерла и имеет локальный характер. Такой вулкан имеет воронкообразный кратер. Лава поднимается и вырывается на поверхность по одному центральному каналу. Яркий пример такого вулкана находится в Южной Исландии – это широкоизвестный вулкан Гекла, он как раз и имеет центральный очаг, впрочем большая часть вулканов, как наземных так и подводных, имеет центральный кратер. Так вот, Гекла самый активный вулкан на территории страны, и с 874 года извергался он более 20 раз. Все извержения имеют непредсказуемый характер, никогда не знаешь, как все пройдет. И чем дольше она молчала, тем серьезнее будут последствия на этот раз. Гекла является действующим вулканом и последняя зарегистрированная активность  была в 2011 году.

Многоочаговые, трещиновидные или щелевые — в противопоставление центральному очагу извержения идет щелевое, то есть распределённое по большой территории. Очагов может быть больше сотни. Извержения происходят по всей трещине или в отдельных ее частях. Извержения не всегда магматические, могут быть и газовые, и водяные. Примером такого типа вулканов служит Плоский Толбачик на Камчатке.

Мне нравится3Не нравится

Куда можно поступить

Естественно-научный профиль в школе позволяет пробовать силы на химико-биологических и медицинских специальностях. 

Школьник сможет участвовать во Всероссийской олимпиаде школьников, Менделеевском конкурсе, различных биологических и химических турнирах — призёрство или победа на олимпиадах дают бонусы для поступления.

Варианты, куда поступить, варьируются в зависимости от окончательного набора предметов ЕГЭ. Список вузов и специальностей можно посмотреть на информационном портале mos.ru. Вот некоторые варианты, которые считаются топовыми:

• МГУ: для поступления на биологический факультет понадобится комбинация из химии, биологии и профильной математики. Ученица 11 класса домашней онлайн-школы «Фоксфорда» Маша Журавлёва недавно делилась опытом подготовки. 
• МГМУ им. И.М. Сеченова: пользуются популярностью фармацевтический, педиатрический, лечебный, стоматологический и другие естественно-научные факультеты. 
• МФТИ: физика требуется на большинство специальностей. 
• РНИМУ им. Пирогова: один из ведущих «медов» России, «конкурент» Сеченовки. 
• НИУ ВШЭ: хотя университет известен экономической подготовкой, здесь есть факультет физики, факультет химии и факультет биологии и биотехнологии. Студенты ведут исследования на базе институтов РАН. 
• МГТУ им. Баумана: ведущий вуз для технарей, особенно физиков. 

L

• Labeorphily — сбор и изучение этикеток пивных бутылок
• Ларифмика — изучение статистики населения
• Ларингология — исследование гортани
• Лепидоптерология — изучение бабочек и мотыльков
• Лепрология — исследование проказы
• Лексикология — изучение слов и их значений
• Лексиграфия — искусство определения слов
• Лихенология — изучение лишайников
• Лимакология — исследование слизней
• Лимнобиология — изучение пресноводных экосистем
• Лимнология — исследование пресных водоемов
• Лингвистика — изучение языка
• Литургиология — изучение литургических форм и церковных обрядов.
• Лоимология — изучение эпидемий и эпидемий
• Локсодромия — изучение плавания по румбу
• Людология — изучение игр

Уровни научного знания

Определение 8

Уровни научного знания – это модели знания, которые отличаются по качественным характеристикам и предметному содержанию, они образуют в рамках отдельной научной дисциплины ступени познания её объектов, восхождение познания от явления к сущности, от сущности и законов первого порядка к сущности и законам порядка более высокого порядка.

Их единство образует вертикальную структуру организации научного знания в рамках конкретной дисциплины. Таким образом, к рациональному знанию относятся метатеоретическое знание, теоретическое знание и эмпирическое знание, а чувственное знание находится на нижнем уровне и не относится к рациональному.

Определение 9

Чувственное знание – это знание о чувственно воспринимаемых объектах – данные наблюдения и эксперимента.

Определение 10

Эмпирическое знание – знание, которое касается абстрактных объектов, иными словами факты, эмпирические законы, естественные классификации, эмпирические модели, феноменологические теории.

Определение 11

Теоретическое знание – знание об идеальных объектах (числа, точки, прямые и другие объекты математики, а также материальная точка, инерция, идеальный газ и другие объекты в физике) описание принципов и законов, которые характерны для их поведения и изменения, выведение различного рода частных следствий из таких систем знания и их проверка на опыте.

Определение 12

Метатеоретическое знание – парадигмальные теории, частнонаучная и общенаучная картины мира, общенаучные методы, философские науки.

Уровни научного знания отличаются между собой по онтологическому содержанию, а также по методам получения, интерпретации и проверки знания. Между ними не отношений логического вывода одного из другого, их логическое сравнение друг с другом представляется возможным только после объяснения одного уровня знания посредствам понятий другого. Это достигается только при помощи правил соответствия – редукционных предложений. Отношения непосредственной логической выводимости могут существовать только внутри каждого из уровней знаний

При этом важно отметить, что взаимосвязь между различными уровнями научного знания имеет содержательно-интерпретационный характер, а не логический

Всё ещё сложно?
Наши эксперты помогут разобраться

Все услуги

Решение задач

от 1 дня / от 150 р.

Курсовая работа

от 5 дней / от 1800 р.

Реферат

от 1 дня / от 700 р.

Подходы к классификации наук

Все исследования отличаются по объекту, предмету, методу, степени фундаментальности и т.п., и практически исключают единую классификацию всех наук по одному принципу.

В целом их можно разделить на:

• естественные;
• технические;
• общественные/социальные;
• гуманитарные.

К естественным наукам относятся некоторые знания:

• о космосе (астрономия, космология, космогония, астрофизика, космохимия и др.);
• о Земле (геология, геофизика и т.п.);
• о химических, физических и биологических процессах;
• о человеке как биологическом виде (анатомия).

Базой технических наук выступают естественные. Они изучают различные формы и направления развития техники (теплотехника, электротехника, радиотехника).

Общественные науки изучают общество (экономика, социология, политология).

Гуманитарные исследуют духовный мир человека, его отношение к окружающему миру, обществу, себе (педагогика, психология, эвристика).

Примечание

Между собой каждый вид науки может переплетаться, например, общественные с гуманитарными.

Рекомбинантная меметика

Эта область науки только зарождается, однако уже сейчас ясно, что это только вопрос времени — рано или поздно учёные получат лучшее понимание всей человеческой ноосферы (совокупности всей известной людям информации) и того, как распространение информации влияет на практически все аспекты человеческой жизни.

Подобно рекомбинантной ДНК, где различные генетические последовательности собираются вместе, чтобы создать нечто новое, рекомбинантная меметика изучает, каким образом мемы — идеи, передающиеся от человека к человеку — могут быть скорректированы и объединены с другими мемами и мемеплексами — устоявшимися комплексами взаимосвязанных мемов. Это может оказаться полезным в «социально-терапевтических» целях, например, борьбы с распространением радикальных и экстремистских идеологий.

Научное познание. Парадигма

Научное познание управляется конкретными нормами и идеалами научной деятельности, в которые включены некие подходы, установки, принципы, выработанные учеными на определенных стадиях развития научной действительности. Они меняются с течением времени, как, к примеру, произошел переход от понимания физики Исааком Ньютоном к взглядам Альберта Эйнштейна. Комплекс норм и идеалов научного познания, превалирующих на конкретной стадии развития, называется «стиль научного мышления».

Историк науки из США Т.Кун работал над анализом характера, с которым развивались научные знания. Он конкретизировал периоды, во время которых наука имеет постепенное развитие, факты накапливаются посредством множества доказанных теорий в границах ранее возникших теорий. Это некое состояние науки, развитие которой базируется на установленных в научном кругу нормах, установках и правилах, Кун детерминировал как парадигму.

Пока разные виды наук получают новые витки развития в пределах конкретной парадигмы, происходит накопление фактов, которые выходят за границы уже имеющихся теорий. Наступает момент, когда необходимо изменить базис научного знания, методологические установки, принципы для объяснения новообретенных фактов. Таким образом, происходит изменение научной парадигмы, что Кун именует научной революцией.

Задачи прикладной науки

В широком аспекте задачи прикладных наук должны выполнять заказы общества, позволяя решить насущные проблемы. Но, как уже упоминалось ранее, такие дисциплины тесно связаны с фундаментальными, и поэтому их задачи состоят в следующем:

• возможность открытия неизвестных фактов;
• систематизация полученных знаний;
• формулировка новых законов и открытий;
• формирование теорий на основе введения в науку новых понятий, концепций и представлений.

В свою очередь, прикладные науки используют полученные знания для следующих целей:

• разработки и внедрения новых технологий;
• проектирование различных новых устройств и приспособлений;
• исследование влияния химических, физических процессов на вещества и предметы и др.

Но все же главной задачей прикладных наук является служение человечеству и его потребностям.

Сила Архимеда

После того как древний грек Архимед открыл свой принцип плавучести, он якобы крикнул «Эврика!» (Нашел!) и побежал голышом по Сиракузам. Так гласит легенда. Открытие было вот настолько важным. Также легенда гласит, что Архимед обнаружил принцип, когда заметил, что вода в ванной поднимается при погружении в него тела.

Согласно принципу плавучести Архимеда, сила, действующая на погруженный или частично погруженный объект, равна массе жидкости, которую смещает объект. Этот принцип имеет важнейшее значение в расчетах плотности, а также проектировании подлодок и других океанических судов.