Le scienze naturali sono una delle tre principali divisioni della scienza, le altre due sono le scienze sociali e le scienze formali. Chimica, biologia, scienze della terra, astronomia e fisica fanno tutte parte delle scienze naturali. Esistono anche discipline trasversali, come la biofisica, che integrano aspetti diversi di più materie. Prima del XVII secolo, queste discipline venivano spesso definite “filosofia naturale” e mancavano dei tipi di esperimenti e procedure utilizzati oggi.
Chimica
Gran parte di ciò che definisce la civiltà moderna deriva dai progressi nella conoscenza e nella tecnologia causati dalle indagini nelle scienze naturali e nella chimica. Ad esempio, la moderna produzione di cibo può essere fatta risalire al processo Haber-Bosch che è stato sviluppato durante la prima guerra mondiale. Questo processo chimico consente la creazione di nitrati fertilizzanti dall’azoto atmosferico, piuttosto che fare affidamento su fonti di azoto fissate biologicamente come sterco di vacca, aumentando significativamente la quantità di cibo prodotta da vari paesi.
Biologia e Medicina
Grazie agli sviluppi della biologia, in particolare a quelli del XX secolo, i medici possono utilizzare farmaci avanzati per curare o curare molte malattie che in precedenza erano fatali. Attraverso la ricerca in biologia e medicina, i flagelli del XIX secolo e precedenti, come la peste e il vaiolo, sono stati ampiamente sotto controllo. Forse ancora più importante, i tassi di mortalità per neonati e madri nelle nazioni industrializzate sono drasticamente diminuiti. Il sottocampo biologico della genetica ha persino permesso agli scienziati di comprendere il codice stesso della vita e di riconoscere il modo in cui si esprime all’interno di ogni persona.
Scienze della Terra
I progressi nelle scienze della terra hanno permesso all’umanità di estrarre enormi quantità di minerali e petrolio dalla crosta terrestre, alimentando i motori della civiltà e dell’industria moderne. La paleontologia, un sottocampo delle scienze della terra, fornisce una finestra sul lontano passato della Terra, molto prima che esistessero gli umani. Attraverso scoperte in geologia e campi simili all’interno delle scienze naturali, gli scienziati sono in grado di comprendere meglio la storia del pianeta e prevedere i cambiamenti che potrebbe subire in futuro.
Astronomia e Fisica
La fisica è, per molti aspetti, la scienza che sta alla base di tutte le altre scienze naturali e ha offerto alcune delle rivelazioni più inaspettate del XX secolo. Tra i più notevoli di questi c’era la scoperta che materia ed energia sono costanti e si trasferiscono semplicemente da uno stato all’altro. Attraverso l’astronomia, gli scienziati hanno scoperto un’enorme quantità di informazioni sull’universo. Nei secoli precedenti, si pensava che l’intero universo fosse solo la galassia della Via Lattea, fino a quando una serie di dibattiti e osservazioni nel XX secolo ha rivelato che l’universo è letteralmente milioni di volte più grande di quanto si immaginasse in precedenza.
Diversi tipi di scienza
L’istituzione del metodo scientifico nel 1600 e la conseguente rivoluzione scientifica hanno contribuito a creare la scienza moderna. Le scienze naturali sono spesso definite “scienze dure” a causa dell’uso massiccio di dati oggettivi e metodi quantitativi che si basano su numeri e matematica. Al contrario, le scienze sociali, come la psicologia, la sociologia e l’antropologia, si basano maggiormente su valutazioni qualitative, o non numeriche, e tendono ad avere conclusioni meno certe. Le scienze formali, comprese la matematica e la statistica, sono di natura fortemente quantitativa, ma in genere non comportano lo studio di fenomeni naturali o la sperimentazione.