Las ciencias naturales o físico-naturales son aquellas ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza. Estudian los aspectos físicos, y no los aspectos humanos del mundo. Así, como grupo, las ciencias naturales se distinguen de las ciencias sociales, por un lado, y de las artes y humanidades por otro. Las ciencias naturales igualmente se apoyan en las ciencias formales, para establecer el razonamiento lógico y así explicar la naturaleza.
El término ciencia natural es también usado para diferenciar entre "ciencia", como una disciplina que sigue el método científico; y "ciencia", como un campo de conocimiento en general, como las ciencias de la computación, o incluso el estudio de la teología.
División de las ciencias naturales
* Astronomía, el estudio de los objetos celestes y fenómenos que suceden fuera de la atmósfera terrestre.
* Biología, el estudio de la vida:
o Botánica, el estudio de los organismos vegetales.
o Ecología, el estudio de las relaciones entre los seres vivos y el entorno.
o Zoología, el estudio de los animales.
o Microbiología, el estudio de los microorganismos.
* Ciencias de la Tierra, el estudio de la Tierra:
o Geología estudio de la composición, estructura y dinámica del planeta Tierra.
o Geografía estudia las divisiones de los suelos en el planeta tierra
o Oceanografía estudia los océanos de todo el planeta.
* Física, el estudio de los constituyentes últimos del universo, las fuerzas e interacciones y las relaciones entre éstas.
* Química, el estudio de la materia, su composición, propiedades y estructura de las sustancias y de las transformaciones que sufren.
o Bioquímica, el estudio de los procesos y reacciones químicas en que se sustenta la vida.
Descripción de las Ciencias Naturales
Astronomía
Esta disciplina es la ciencia de los objetos y fenómenos astronómicos originados fuera de la atmósfera terrestre. Su campo está relacionado con la física, química, movimiento y evolución de los objetos celestes, así como también con la formación y desarrollo del Universo. La astronomía incluye el examen, estudio y modelado de las estrellas, planetas, cometas, galaxias y el cosmos. La mayoría de la información usada por los astrónomos es recogida por la observación remota, aunque se ha conseguido reproducir en algunos casos en laboratorio la ejecución de fenómenos celestes (p.e.. la química molecular del medio interestelar.)
Mientras los orígenes del estudio de los elementos y fenómenos celestes pueden ser rastreados hasta la antigüedad, la metodología científica de este campo empezó a desarrollarse a mediados del siglo XVII. Un factor clave fue la introducción del telescopio por Galileo Galilei, que permitió examinar el cielo de la noche más detalladamente. El tratamiento matemático de la astronomía comenzó con el desarrollo de mecánica celeste y las leyes de gravitación por Isaac Newton, aunque ya había sido puesto en marcha por el trabajo anterior de astrónomos como Johannes Kepler. Hacia el siglo XIX, la astronomía se había desarrollado como una ciencia formal con la introducción de instrumentos tales como el espectroscopio y la fotografía, que permitieron la continua mejora de telescopios y la creación de observatorios profesionales.
Biología
Este campo comprende un conjunto de disciplinas que examinan fenómenos relativos a organismos vivos. La escala de estudio va desde los subcomponentes biofísicos (biofísica) hasta los sistemas complejos (ecología). La biología se ocupa de las características, clasificación y la conducta de los organismos, así como de la formación e interacciones de las especies entre sí y con el medio natural.
Los campos biológicos de la botánica, zoología y medicina surgieron desde los primeros momentos de la civilización, mientras que la microbiología fue introducida en el siglo XVII con el descubrimiento del microscopio. Sin embargo, no fue hasta el siglo XIX cuando la biología se unificó, una vez que los científicos descubrieron coincidencias en todos los seres vivos y decidieron estudiarlos como un conjunto. Algunos desarrollos clave en la ciencia de la biología fueron la genética, la Teoría de la evolución de Charles Darwin, con la llamada Selección natural, la Teoría microbiana de las enfermedades infecciosas y la aplicación de técnicas de física y química a nivel celular y molecular (biofísica) y (bioquímica).
La biología moderna se divide en sub-disciplinas, según los tipos de organismo y la escala en el que se estudian. La biología molecular es el estudio de la química fundamental de la vida, mientras que la biología celular tiene como objeto el examen de la célula, la unidad constructiva básica de toda la vida. A un nivel más elevado está la fisiología, que estudia la estructura interna del organismo, y la ecología que se ocupa de las interrelacionan entre varios organismos.
Química
constituyendo el estudio científico de la materia a escala atómica y molecular, la química se ocupa principalmente de las agrupaciones supraatómicas, como son los gases, las moléculas, los cristales, y los metales, estudiando su composición, propiedades estadísticas, transformaciones y y reacciones. La Química también incluye la comprensión de las propiedades e interacciones de la materia a escala atómica. La mayoría de los procesos químicos pueden ser estudiados directamente en el laboratorio, usando una serie de técnicas a menudo bien establecidas, tanto de manipulación de materiales como de comprensión de los procesos subyacentes. Una aproximación alternativa es la proporcionada por las técnicas de modelado molecular que extraen conclusiones de modelos computacionales. La química es llamada a menudo ciencia central,por su papel de conexión con las otras ciencias naturales.
La experimentación química tuvo su origen en la alquimia, un sistema de creencias que combinaba esoterismo y experimentación física. La ciencia química comenzó a desarrollarse a finales del siglo XVIII, con el trabajo de científicos notables como Robert Boyle, el descubridor de los gases o Antoine Lavoisier, que descubrió la Ley de conservación de la masa. La sistematización se hizo patente con el descubrimiento de la Tabla periódica de los elementos y la introducción de la teoría atómica, cuando los investigadores desarrollaron una comprensión fundamental de los estados de la materia, los iones, enlaces químicos y reacciones químicas. Desde la primera mitad del siglo XIX el desarrollo de la química lleva aparejada la aparición y expansión de una industria química de gran relevancia en la economía y la calidad de vida actuales.
Ciencias terrestres
La Ciencia o Ciencias de la Tierra es un término que engloba a las ciencias relacionadas con el planeta Tierra, que incluyen la geología, geofísica, hidrología, meteorología, geografía física, oceanografía y edafología.
Aunque la minería y las piedras preciosas han sido objeto del interés humano a lo largo de la Historia de la civilización, su desarrollo científico dentro de las ciencias geología y mineralogía no ocurrió hasta el siglo XVIII. El estudio de la Tierra, en especial, la paleontología, floreció en el siglo XIX, y el crecimiento de otras disciplinas,como la geofísica, en el siglo XX, con la Teoría de las placas tectónicas, en los años 60, que tuvo un impacto sobre las ciencias de la Tierra similar a la Teoría de la evolución sobre la biología.
Las ciencias de la Tierra están, en la actualidad , estrechamente ligadas a la investigación climática y a las industrias minera y petrolera.
Física
La física incluye el estudio de los componentes fundamentales del universo, las fuerzas e interacciones que ejercen entre sí y los resultados producidos por dichas interacciones. En general, la física es considerada como una ciencia fundamental, estrechamente vinculada con la matemática y la lógica en la formulación y cuantificación de los principios.
El estudio de los principios del universo tiene una larga historia y un gran trabajo deductivo, a partir de la observación y la experimentación. La formulación de las teorías sobre las leyes que gobiernan el universo ha sido objetivo central de la física desdde tiempos remotos, con la filosofía del empleo sistemático de experimentos cuantitativos de observación y prueba, como fuente de verificación. La clave del desarrollo histórico de la física incluye hitos como la Teoría de la gravitación universal y la mecánica clásica de Newton, la comprensión de la naturaleza de la electricidad, y su relación con el magnetismo, las Teoría general y Teoría especial de la relatividad de Einstein, el desarrollo de la termodinámica y el modelo de la mecánica cuántica, a los niveles de la física atómica y subatómica.
El campo de la física es extraordinariamente amplio y puede incluir estudios tan diversos como la mecánica cuántica, la física teórica o la óptica. La física moderna se orienta a una especialización creciente, donde los investigadores tienden a enfocar áreas particulares, más que a ser universalistas, como lo fueron Albert Einstein o Lev Landau, que trabajaron en una multiplicidad de áreas.
Ciencias Cruzadas
Las diferencias entre las disciplinas de las ciencias naturales no siempre son marcadas y estas "ciencias cruzadas" comparten un gran número de campos. La física juega un papel significativo en las otras ciencias naturales como la astrofísica, geofísica, química física y biofísica. Asímismo, la química está representada por varios campos como la bioquímica, geoquímica y astroquímica.
Un ejemplo particular de disciplina científica que abarca múltiples ciencias naturales es la ciencia del medio ambiente. Esta materia estudia las interacciones de los componentes físicos, químicos y biológicos del medio, con particular atención a los efectos de la actividad humana y su impacto sobre la biodiversidad y la sostenibilidad. Esta ciencia también afecta a expertos de otros campos, como economía, derecho y ciencias sociales.
Una disciplina comparable a la anterior es la oceanografía, que se relaciona con una amplia gama de disciplinas científicas. La oceanografía se subdivide a su vez en otras disciplinas cruzadas, como oceanografia física o biología marina. Como el ecosistema marino es muy grande y diverso, la biolgía marina también se bifurca en muchas subdivisiones, incluyendo especialización de especies particulares.
Hay también un grupo de campos con disciplinas cruzadas, en los que, por la naturaleza de los problemas que abarcan, hay fuertes corrientes contrarias a la especialización. Por otro lado, en algunos campos de aplicaciones integrales, los especialistas en más de un campo, tienen un papel clave en el dialógo entre ellos. Tales campos integrales, por ejemplo, pueden incluir nanociencia, astrobiología y complejos sistemas informáticos.
Tarde una rato largo para hacer este post espero que les haya gustado.