Ciencias Naturales
Las ciencias naturales investigan los fenómenos y procesos del mundo físico, tanto de nuestro planeta como del resto del universo observable. De esta manera, disciplinas como la física, astronomía, la química y la biología, entre otras, buscan desentrañar las leyes que rigen el cosmos, el sistema natural de la Tierra y de sus seres vivos.
En las ciencias naturales, el conocimiento se obtiene a partir de la aplicación del método científico a los hechos y fenómenos observados. Este es un riguroso método de análisis, que cuenta con procedimientos, debe ser objetivo y verificable.
Cuando se detecta un fenómeno natural, los científicos elaboran preguntas (plantean un problema). Sobre esto recolectan datos, crean una respuesta alternativa (hipótesis), diseñan experimentos y analizan sus resultados, hasta alcanzar comprensiones adecuadas del fenómeno estudiado.
Esta forma de conocer el mundo proporciona mayor certidumbre. El objetivo de las ciencias naturales es descubrir, y establecer sobre bases empíricas, los patrones predecibles del mundo físico. Cada explicación generada busca dar cuenta de los principios y mecanismos subyacentes que controlan a tales fenómenos.
El objeto de estudio de las ciencias naturales es amplio, pudiendo abarcar la materia y la energía, estudiadas por las ciencias físicas. También los procesos geológicos y climáticos, estudiados por las ciencias de la Tierra, o la diversidad de los seres vivos, estudiados por las ciencias biológicas.
La importancia de las ciencias naturales radica en que estas nos permiten comprender mejor el mundo que nos rodea. Gracias a sus métodos se pueden explicar y medir con precisión los fenómenos. Además, el conocimiento científico luego puede ser aplicado para mejorar tecnologías que transforman nuestras vidas y para desarrollar soluciones a los problemas que se plantean en el presente.
Ejemplos de ciencias naturales
Las ciencias naturales se dividen en ramas y disciplinas de acuerdo con su objeto de estudio. A continuación presentamos una lista que explica cuáles son las ciencias naturales, y una subdivisión con áreas de estudio destacadas por su trayectoria.
Física
La física estudia cómo funciona el universo y busca las leyes de interacción de sus constituyentes: la materia, energía, el espacio-tiempo y fuerzas fundamentales como la de la gravedad.
Buena parte de los avances tecnológicos del mundo moderno se debe a la comprensión de los fenómenos físicos, es decir, a entender cómo operan la luz, el sonido, la electricidad, entre muchas otras cosas. Lo que ha permitido, por ejemplo, el desarrollo de la electrónica y las telecomunicaciones.
Algunas ramas de la física con amplia trayectoria son:
Mecánica. Estudia la forma en que las fuerzas intervienen en el movimiento de los cuerpos. Al principio, la mecánica clásica se interesó por el comportamiento de grandes cuerpos celestes, como los planetas. En el siglo XVII, la mecánica tuvo grandes avances con la formulación de las leyes del movimiento, de Isaac Newton. Por otro lado, la mecánica de fluidos ha permitido comprender el comportamiento de líquidos y gases en movimiento.
Óptica. Estudia la luz y fenómenos como los de su propagación, reflexión y refracción.
Electromagnetismo. Describe cómo se realiza la interacción entre partículas cargadas eléctricamente, así como su interacción en campos eléctricos y magnéticos.
Termodinámica. Estudia los tipos de energía térmica, derivada del calor, y de su transferencia y efectos en los cuerpos materiales.
Física nuclear. Se fundamenta en el estudio del núcleo de los átomos, así como de sus propiedades y cómo sus componentes se interrelacionan. Los fenómenos descubiertos como la fusión y fisión nuclear han permitido producir grandes cantidades de energía a partir de la manipulación atómica.
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Química
La química estudia las propiedades de la materia, su composición, sus estructuras y sus transformaciones a partir de reacciones con otros componentes. Tales reacciones afectan la materia a nivel molecular y atómico.
Los conocimientos generados por la química han tenido numerosas aplicaciones en la industria y en la agricultura. Por ejemplo, en la agricultura, posibilitó la creación de fertilizantes que hicieron a los suelos más productivos. En la industria, el conocimiento químico ha dado pie a la elaboración de materiales resistentes utilizados para diversos fines.
Algunas ramas de la química son:
Química orgánica. Estudia los elementos y compuestos químicos con carbono. El carbono tiene propiedades que le permiten formar enlaces con otros elementos, por lo que es esencial en la formación de moléculas orgánicas.
Una aplicación esencial de la química orgánica ha sido, por ejemplo, el entendimiento de cómo funcionan los hidrocarburos, y la producción de biocombustibles como parte de la transición de las fuentes de energía.
Química inorgánica. Esta estudia los compuestos que no tienen de base al carbono. Así, estudia otros minerales, metales y sus aleaciones, y demás compuestos inorgánicos más complejos.
La química inorgánica también tiene múltiples aplicaciones industriales. Por ejemplo, en la fabricación de semiconductores se debe conocer la serie de procesos químicos que intervienen en la elaboración de tales dispositivos, la conductividad eléctrica de sus materiales, la función de los aislantes, etc.
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Biología
La biología es la ciencia que estudia la vida. Así, se ocupa del origen, evolución y adecuación de los seres vivos a su entorno. En este sentido, las ciencias biológicas investigan sobre todos los tipos de organismos, desde microbios a plantas y animales. Gracias a la biología, el ser humano ha podido comprender mejor el mundo natural del cual forma parte y su interrelación con el resto de los seres vivos.
La aplicación de la biología se ve reflejada en diversos ámbitos: el conocimiento sobre virus, que posibilita la creación de vacunas. La genética, que presagia en el horizonte desarrollos que combatirán enfermedades. La biotecnología, que posibilita el desarrollo de mejores cultivos, o la gestión de residuos, etc.
Algunas ramas de la biología son:
Zoología. Se ocupa del estudio de los animales desde distintos ámbitos: anatómico, evolutivo, ecológico, etc.
Botánica. Clasifica las plantas y estudia sus características morfológicas, fisiológicas, su distribución geográfica y evolución.
Ecología. Estudia la relación de los seres vivos entre ellos y con su medio ambiente. Observa la relación entre las especies y los factores abióticos (agua, suelo, clima), que las circundan.
Microbiología. Estudia los gérmenes y microorganismos de diversos tipos. Ello incluye las subramas de la bacteriología (estudio de bacterias), virología (estudio de virus), micología (estudio de hongos), etc.
Biología marina. Estudia la vida en los océanos. Busca explicar la diversidad y adaptación de las especies marinas a sus ecosistemas, abarcando desde las algas y los pequeños organismos fotosintéticos a los peces y grandes mamíferos, como las ballenas.
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Ciencias de la Tierra
Las ciencias de la tierra, también llamadas geociencias, se ocupan en un amplio sentido del estudio del planeta que habitamos. En estas ciencias confluyen los estudios físicos con diversos tipos de estudios biológicos también, lo que hace de las geociencias un campo interdisciplinario.
Algunas ramas de las ciencias de la Tierra son:
Geología. Investiga cuál es la estructura y composición del planeta, además de los procesos que la han formado a lo largo de su historia. La geología, a su vez, tiene subramas, como la mineralogía (estudio de minerales), vulcanología (estudio de volcanes), petrología (estudio de rocas), sismología (estudia las ondas sísmicas causadas por el movimiento de placas tectónicas), etc.
Meteorología. Estudia la atmósfera, el estado del tiempo, y los fenómenos climáticos. Para ello es fundamental la aplicación de conocimientos físicos, así como químicos, de la atmósfera terrestre.
Hidrología. Analiza la localización, distribución y calidad del agua en el planeta. Sus subramas son la hidrografía (estudio de las aguas superficiales continentales), y la hidrogeología (estudio de las aguas subterráneas y su interacción con el subsuelo).
Oceanografía. Estudia los océanos. Se ocupa de procesos físicos, como las corrientes marinas. También de la composición química del agua oceánica, y de la vida marina.
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5 características de las ciencias naturales
Investigación del mundo natural. A diferencia de las ciencias sociales, que estudian fenómenos culturales, o las ciencias formales, que estudian las relaciones lógicas de entes abstractos, las ciencias naturales observan, describen y explican fenómenos no afectados (necesariamente) por el ser humano.
Esfuerzo por la objetividad. Los científicos se centran en los hechos y procuran apartarse de sus sesgos y opiniones, para que su subjetividad no intervenga en la comprensión de lo observado.
Aplicación del método científico. Las ciencias naturales fundamentan sus conocimientos en la utilización sistemática del método científico. Esto es, que siguen pasos y etapas que van desde la observación de fenómenos hasta la experimentación y el arribo a conclusiones.
Predictibilidad. Las teorías permiten predecir fenómenos, y probarlos bajo condiciones experimentales. Las predicciones ponen a prueba la eficacia de las hipótesis.
Generación de modelos y teorías. En las ciencias naturales, se desarrollan modelos y teorías para explicar conjuntos de fenómenos de manera coherente y consistente. Las teorías, aunque puedan ser robustas, son probadas constantemente, ya que pueden ser refinadas o modificadas ante la aparición de nuevas evidencias.
Vea también:
Cómo citar: Significados, Equipo (18/09/2024). "Ciencias Naturales". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/ciencias-naturales/ Consultado:
