Wissenschaftszweige - Branches of science
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Die Wissenschaftszweige , auch als Wissenschaften , "wissenschaftliche Gebiete" oder "wissenschaftliche Disziplinen" bezeichnet, werden im Allgemeinen in drei große Gruppen unterteilt:
- Formale Wissenschaften : Die Studie der formalen Systeme , wie die unter den Zweigen der Logik und Mathematik , die eine verwendet a priori , im Gegensatz zu empirischer , Methodik .
- Naturwissenschaften : das Studium von Naturphänomenen (einschließlich kosmologischer, geologischer, physikalischer, chemischer und biologischer Faktoren des Universums). Die Naturwissenschaften können in zwei Hauptzweige unterteilt werden: Physikalische Wissenschaften und Lebenswissenschaften (oder Biowissenschaften ).
- Sozialwissenschaften : das Studium des menschlichen Verhaltens in seinen sozialen und kulturellen Aspekten.
Natur- und Sozialwissenschaften sind Erfahrungswissenschaften , das heißt, das Wissen muss auf beobachtbaren Phänomenen beruhen und von anderen Forschern, die unter gleichen Bedingungen arbeiten, verifiziert werden können. Diese Überprüfbarkeit kann selbst innerhalb einer wissenschaftlichen Disziplin durchaus variieren
Natürlich, soziale und formale Wissenschaft machen die oben Grundlagenwissenschaften , die die Grundlage bilden interdisziplinäre und angewandte Wissenschaften wie Technik und Medizin . Spezialisierte wissenschaftliche Disziplinen, die in mehreren Kategorien existieren, können Teile anderer wissenschaftlicher Disziplinen umfassen, verfügen jedoch oft über eigene Terminologien und Expertisen.
Formale Wissenschaften
Die formalen Wissenschaften sind die Wissenschaftszweige, die sich mit formalen Systemen befassen , wie Logik , Mathematik , theoretische Informatik , Informationstheorie , Systemtheorie , Entscheidungstheorie , Statistik .
Im Gegensatz zu anderen Zweigen befassen sich die formalen Wissenschaften nicht mit der Gültigkeit von Theorien auf der Grundlage von Beobachtungen in der realen Welt ( Erfahrungswissen ), sondern mit den Eigenschaften formaler Systeme auf der Grundlage von Definitionen und Regeln . Daher herrscht Uneinigkeit darüber, ob die formalen Wissenschaften tatsächlich eine Wissenschaft darstellen. Methoden der formalen Wissenschaften sind jedoch wesentlich für die Konstruktion und Prüfung wissenschaftlicher Modelle, die sich mit der beobachtbaren Realität befassen, und große Fortschritte in den formalen Wissenschaften haben oft große Fortschritte in den empirischen Wissenschaften ermöglicht.
Logik
Logik (aus dem Griechischen : λογική , logikḗ , ' vernunftbesessen , intellektuell , dialektisch , argumentativ ') ist das systematische Studium gültiger Schlußregeln , dh der Beziehungen, die zur Annahme eines Satzes (der Schlussfolgerung ) auf der Grundlage von eine Menge anderer Aussagen ( Prämissen ). Im weiteren Sinne ist Logik die Analyse und Bewertung von Argumenten .
Es beinhaltet traditionell die Klassifizierung von Argumenten; die systematische Darstellung der logischen Formen ; die Gültigkeit und Solidität der deduktiven Argumentation ; die Stärke des induktiven Denkens ; das Studium formaler Beweise und Schlußfolgerungen (einschließlich Paradoxien und Irrtümern ); und das Studium der Syntax und Semantik .
Historisch wurde Logik in der Philosophie (seit der Antike) und in der Mathematik (seit Mitte des 19. Jahrhunderts) studiert. In jüngerer Zeit wurde Logik in der Kognitionswissenschaft studiert , die sich unter anderem auf Informatik , Linguistik , Philosophie und Psychologie stützt .
Mathematik
Mathematik im weitesten Sinne ist nur ein Synonym für formale Wissenschaft; aber traditionell bedeutet Mathematik genauer gesagt die Koalition von vier Bereichen: Arithmetik , Algebra , Geometrie und Analysis , die grob gesagt das Studium von Quantität, Struktur, Raum bzw. Veränderung sind.
Statistiken
Statistik ist das Studium der Sammlung, Organisation und Interpretation von Daten . Es befasst sich mit allen Aspekten davon, einschließlich der Planung der Datenerhebung im Hinblick auf die Gestaltung von Erhebungen und Experimenten .
Ein Statistiker ist jemand, der sich besonders gut mit den Denkweisen auskennt, die für die erfolgreiche Anwendung statistischer Analysen notwendig sind. Diese Erfahrungen haben diese Menschen oft durch Tätigkeiten in den unterschiedlichsten Bereichen gesammelt . Es gibt auch eine Disziplin namens Mathematische Statistik , die sich mit den theoretischen Grundlagen des Fachs beschäftigt.
Das Wort Statistik , wenn es sich auf die wissenschaftliche Disziplin bezieht, ist singulär, wie in "Statistik ist eine Kunst". Dies sollte nicht mit dem Wort Statistik verwechselt werden , das sich auf eine aus einem Datensatz berechnete Größe (wie Mittelwert oder Median ) bezieht , deren Plural Statistik ist ("diese Statistik scheint falsch zu sein" oder "diese Statistik ist irreführend").
Systemtheorie
Systemtheorie ist das transdisziplinäre Studium von Systemen im Allgemeinen, um Prinzipien aufzuklären, die auf alle Arten von Systemen in allen Forschungsbereichen angewendet werden können. Der Begriff hat noch keine etablierte, genaue Bedeutung, aber die Systemtheorie kann vernünftigerweise als eine Spezialisierung des Systemdenkens und eine Verallgemeinerung der Systemwissenschaften angesehen werden . Der Begriff stammt aus der Allgemeinen Systemtheorie (GST) von Bertalanffy und wird in späteren Arbeiten auf anderen Gebieten wie der Aktionstheorie von Talcott Parsons und der soziologischen Autopoiese von Niklas Luhmann verwendet .
In diesem Zusammenhang wird das Wort Systeme verwendet, um sich speziell auf selbstregulierende Systeme zu beziehen, dh die sich durch Rückkopplung selbst korrigieren . Selbstregulierende Systeme finden sich in der Natur, einschließlich der physiologischen Systeme unseres Körpers, in lokalen und globalen Ökosystemen und im Klima.
Entscheidungstheorie
Die Entscheidungstheorie (oder die Wahltheorie, nicht zu verwechseln mit der Wahltheorie ) ist das Studium der Entscheidungen eines Agenten . Die Entscheidungstheorie kann in zwei Zweige unterteilt werden: die normative Entscheidungstheorie, die die Ergebnisse von Entscheidungen analysiert oder die optimalen Entscheidungen unter Bedingungen und Annahmen bestimmt, und die deskriptive Entscheidungstheorie, die analysiert, wie Agenten ihre Entscheidungen tatsächlich treffen.
Die Entscheidungstheorie ist eng mit der Spieltheorie verwandt und ein interdisziplinäres Thema, das von Ökonomen, Statistikern, Psychologen, Biologen, Politik- und anderen Sozialwissenschaftlern, Philosophen und Informatikern studiert wird.
Empirische Anwendungen dieser reichhaltigen Theorie werden in der Regel mit Hilfe statistischer und ökonometrischer Methoden durchgeführt.
Theoretische Informatik
Theoretische Informatik ( TCS ) ist eine Teilmenge der allgemeinen Informatik und Mathematik , die sich auf mathematischere Themen der Informatik konzentriert und die Berechnungstheorie umfasst .
Es ist schwierig, die theoretischen Bereiche genau einzugrenzen. Die ACM ‚s Special Interest Group auf Algorithmen und Rechentheorie (SIGACT) liefert die folgende Beschreibung:
TCS deckt eine Vielzahl von Themen ab, darunter Algorithmen , Datenstrukturen , Rechenkomplexität , parallele und verteilte Berechnungen, probabilistische Berechnungen , Quantenberechnungen , Automatentheorie , Informationstheorie , Kryptographie , Programmsemantik und -verifikation , Maschinelles Lernen , Computerbiologie , Computerökonomie , Computational Geometrie und rechnerische Zahlentheorie und Algebra . Die Arbeit auf diesem Gebiet zeichnet sich oft durch die Betonung mathematischer Techniken und Strenge aus .
Naturwissenschaft
Die Naturwissenschaft ist ein Wissenschaftszweig, der sich mit der Beschreibung, Vorhersage und dem Verständnis von Naturphänomenen befasst , basierend auf empirischen Erkenntnissen aus Beobachtung und Experimenten . Mechanismen wie Peer-Review und Wiederholbarkeit von Ergebnissen werden verwendet, um die Gültigkeit wissenschaftlicher Fortschritte sicherzustellen.
Die Naturwissenschaften lassen sich in zwei Hauptzweige unterteilen: die Biowissenschaften und die Physik . Life Science wird alternativ als Biologie bezeichnet , und die Physik ist in Zweige unterteilt: Physik , Chemie , Astronomie und Geowissenschaften . Diese Zweige der Naturwissenschaften können weiter in spezialisiertere Zweige (auch als Felder bezeichnet) unterteilt werden.
Physikalische Wissenschaft
Physikalische Wissenschaft ist ein umfassender Begriff für die Zweige der Naturwissenschaften, die sich im Gegensatz zu den Lebenswissenschaften mit nicht lebenden Systemen beschäftigen. Der Begriff "physikalisch" schafft jedoch eine unbeabsichtigte, etwas willkürliche Unterscheidung, da viele Zweige der Physik auch biologische Phänomene untersuchen. Es gibt einen Unterschied zwischen Physik und Physik.
Physik
Physik (aus dem Altgriechischen : φύσις , romanisiert : physis , wörtlich „Natur“) ist eine Naturwissenschaft , die das Studium der Materie und ihrer Bewegung durch die Raumzeit zusammen mit verwandten Konzepten wie Energie und Kraft umfasst . Im weiteren Sinne ist es die allgemeine Analyse der Natur , die durchgeführt wird, um zu verstehen, wie sich das Universum verhält.
Physik ist eine der ältesten akademischen Disziplinen , vielleicht die älteste durch die Einbeziehung der Astronomie . Während der letzten zwei Jahrtausende war die Physik zusammen mit der Chemie , bestimmten Zweigen der Mathematik und der Biologie ein Teil der Naturphilosophie , aber während der wissenschaftlichen Revolution im 16. Jahrhundert entstanden die Naturwissenschaften als eigenständige Forschungsprogramme. Bestimmte Forschungsgebiete sind interdisziplinär wie die Biophysik und die Quantenchemie , sodass die Grenzen der Physik nicht starr definiert sind . Im neunzehnten und zwanzigsten Jahrhundert physicalism als Haupt vereinheitlichende Merkmal der entstandene Philosophie der Wissenschaft als Physik liefert grundlegende Erklärungen für jedes beobachtete Naturphänomen . Neue Ideen in der Physik erklären oft die grundlegenden Mechanismen anderer Wissenschaften und öffnen gleichzeitig neue Forschungsgebiete in Mathematik und Philosophie.
Chemie
Chemie (die Etymologie des Wortes ist viel umstritten) ist die Wissenschaft von der Materie und ihren Veränderungen. Die Wissenschaft der Materie wird auch von der Physik angesprochen , aber während die Physik einen allgemeineren und fundamentaleren Ansatz verfolgt, ist die Chemie spezialisierter, da sie sich mit der Zusammensetzung, dem Verhalten (oder der Reaktion), der Struktur und den Eigenschaften der Materie sowie den Veränderungen befasst es erfährt während chemischer Reaktionen . Es ist eine physikalische Wissenschaft, die verschiedene Substanzen , Atome , Moleküle und Materie (insbesondere auf Kohlenstoffbasis) untersucht. Beispiele für Unterdisziplinen der Chemie sind: Biochemie , das Studium von Substanzen, die in biologischen Organismen vorkommen ; physikalische Chemie , das Studium chemischer Prozesse unter Verwendung physikalischer Konzepte wie Thermodynamik und Quantenmechanik ; und analytische Chemie , die Analyse von Materialproben zum Verständnis ihrer chemischen Zusammensetzung und Struktur . In den letzten Jahren sind viele weitere spezialisierte Disziplinen entstanden, zB die Neurochemie die chemische Untersuchung des Nervensystems .
Erdkunde
Geowissenschaften (auch bekannt als Geowissenschaften , Geowissenschaften oder Geowissenschaften ) ist ein allumfassender Begriff für die Wissenschaften, die sich auf den Planeten Erde beziehen . Es ist wohl ein Sonderfall in der Planetenforschung , wobei die Erde der einzige bekannte Leben -haltiger Planeten. Es gibt sowohl reduktionistische als auch ganzheitliche Ansätze in den Geowissenschaften. Die formale Disziplin der Geowissenschaften kann das Studium der Atmosphäre , Hydrosphäre , Lithosphäre und Biosphäre sowie der festen Erde umfassen . Gewöhnlich verwenden Geowissenschaftler Werkzeuge aus Physik , Chemie , Biologie , Geographie , Chronologie und Mathematik , um ein quantitatives Verständnis davon zu gewinnen, wie das Erdsystem funktioniert und wie es sich zu seinem aktuellen Zustand entwickelt hat.
Geologie
Geologie (aus dem Altgriechischen γῆ, gē ("Erde") und -λoγία, -logia , ("Studie von", "Diskurs")) ist eine Geowissenschaft, die sich mit der festen Erde befasst , aus den Gesteinen, aus denen sie besteht, und die Prozesse, durch die sie sich im Laufe der Zeit verändern. Die Geologie kann auch das Studium der festen Merkmale jedes terrestrischen Planeten oder natürlichen Satelliten wie Mars oder Mond umfassen . Die moderne Geologie überschneidet sich erheblich mit allen anderen Geowissenschaften, einschließlich der Hydrologie und der Atmosphärenwissenschaften , und wird daher als ein wichtiger Aspekt der integrierten Erdsystem- und Planetenwissenschaften behandelt .
Ozeanographie
Ozeanographie oder Meereswissenschaft ist der Zweig der Geowissenschaften , der den Ozean untersucht. Es deckt ein breites Themenspektrum ab, darunter Meeresorganismen und Ökosystemdynamik ; Meeresströmungen , Wellen und geophysikalische Strömungsdynamik; Plattentektonik und Geologie des Meeresbodens; und Flüsse verschiedener chemischer Substanzen und physikalischer Eigenschaften innerhalb des Ozeans und über seine Grenzen hinweg. Diese vielfältigen Themen spiegeln mehrere Disziplinen wider, die Ozeanographen vermischen, um das Wissen über den Weltozean und das Verständnis der Prozesse darin zu vertiefen: Biologie , Chemie , Geologie , Meteorologie und Physik sowie Geographie .
Meteorologie
Meteorologie ist die interdisziplinäre wissenschaftliche Erforschung der Atmosphäre . Studien auf diesem Gebiet reichen Jahrtausende zurück, obwohl bedeutende Fortschritte in der Meteorologie erst im 17. Jahrhundert erzielt wurden. Im 19. Jahrhundert kam es zu Durchbrüchen nach der Beobachtung von Netzwerken, die in mehreren Ländern entwickelt wurden. Nach der Entwicklung des Computers in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden Durchbrüche in der Wettervorhersage erzielt.
Weltraumwissenschaft oder Astronomie
Weltraumwissenschaft oder Astronomie ist das Studium von allem im Weltraum. Dies hat manchmal genannt Astronomie , aber vor kurzer Astronomie ist gekommen als eine Abteilung der breiteren Raum Wissenschaft betrachtet werden, die anderen verwandte Bereiche umfassen gewachsen ist, wie Fragen im Zusammenhang mit dem Studium der Raumfahrt und Weltraumforschung (einschließlich der Weltraummedizin ), Raum Archäologie und Wissenschaft im Weltraum (siehe Weltraumforschung ).
Biowissenschaften
Life Science , auch als Biologie bekannt , ist die Naturwissenschaft , die das Leben wie Mikroorganismen , Pflanzen und Tiere einschließlich des Menschen untersucht – einschließlich ihrer physikalischen Struktur , chemischen Prozesse , molekularen Wechselwirkungen , physiologischen Mechanismen , Entwicklung und Evolution . Trotz der Komplexität der Wissenschaft konsolidieren bestimmte vereinheitlichende Konzepte sie in einem einzigen, kohärenten Feld. Die Biologie erkennt die Zelle als die Grundeinheit des Lebens, die Gene als die Grundeinheit der Vererbung und die Evolution als den Motor an, der die Entstehung und das Aussterben von Arten vorantreibt . Lebende Organismen sind offene Systeme , die überleben, indem sie Energie umwandeln und ihre lokale Entropie verringern , um einen stabilen und vitalen Zustand aufrechtzuerhalten, der als Homöostase definiert wird .
Biochemie
Biochemie oder biologische Chemie ist das Studium chemischer Prozesse innerhalb und in Bezug auf lebende Organismen . Sie ist eine Unterdisziplin sowohl der Biologie als auch der Chemie und aus reduktionistischer Sicht grundlegend für die Biologie. Biochemie ist eng mit Molekularbiologie , Zellbiologie , Genetik und Physiologie verbunden .
Mikrobiologie
Mikrobiologie ist das Studium von Mikroorganismen , die einzellig (einzellig), mehrzellig (Zellkolonie) oder azellulär (ohne Zellen) sind. Die Mikrobiologie umfasst zahlreiche Teildisziplinen, darunter Virologie , Bakteriologie , Protistologie , Mykologie , Immunologie und Parasitologie .
Botanik
Botanik , auch Pflanzenwissenschaften , Pflanzenbiologie oder Phytologie genannt , ist die Wissenschaft des Pflanzenlebens und ein Zweig der Biologie . Traditionell umfasst die Botanik auch das Studium von Pilzen und Algen durch Mykologen bzw. Phykologen , wobei das Studium dieser drei Organismengruppen im Interessenbereich des Internationalen Botanischen Kongresses bleibt . Heutzutage untersuchen Botaniker (im engeren Sinne) etwa 410.000 Arten von Landpflanzen, davon etwa 391.000 Arten Gefäßpflanzen (einschließlich etwa 369.000 Arten von Blütenpflanzen ) und etwa 20.000 Moosen .
Zoologie
Zoology ( / z oʊ ɒ l ə dʒ i / ) ist der Zweig der Biologie , dass Studien des Tierreich, einschließlich der Struktur , Embryologie , Evolution , Klassifikation , Gewohnheiten und Verteilung aller Tiere , lebenden oder ausgestorbenen und wie sie mit ihren Ökosystemen interagieren. Der Begriff leitet sich aus dem Altgriechischen ζῷον, zōion , also „ Tier “ und λόγος, logos , also „Wissen, Studium“ ab. Einige Zweige der Zoologie umfassen: Human-Animal Studies , arachnology , Archäozoologie , Cetology , Embryologie , Entomologie , Helminthologie , Herpetologie , Histologie , ichthyology , Malakologie , mammalogy , Morphologie , nematology , Ornithologie , Paläozoologie , Pathologie , Primatologie , Protozoologie , Taxonomie und Zoogeographie .
Ökologie
Ökologie (aus dem Griechischen : οἶκος , „Haus“ oder „Umwelt“; -λογία , „Studie von“) ist ein Zweig der Biologie , der sich mit Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer biophysikalischen Umgebung befasst und sowohl biotische als auch abiotische Komponenten umfasst. Zu den Themen des Interesses gehören Biodiversität , Verbreitung, Biomasse und Populationen von Organismen sowie Kooperation und Konkurrenz innerhalb und zwischen Arten . Ökosysteme sind dynamisch interagierende Systeme von Organismen , den Gemeinschaften , die sie bilden, und den nicht lebenden Komponenten ihrer Umwelt. Ökosystemprozesse wie Primärproduktion , Pedogenese , Nährstoffkreislauf und Nischenbau regulieren den Energie- und Stofffluss durch eine Umwelt. Diese Prozesse werden von Organismen mit spezifischen Merkmalen der Lebensgeschichte aufrechterhalten.
Sozialwissenschaften
Die Sozialwissenschaft ist der Wissenschaftszweig, der sich mit dem Studium von Gesellschaften und den Beziehungen zwischen Individuen innerhalb dieser Gesellschaften befasst. Der Begriff wurde früher verwendet, um sich auf das Gebiet der Soziologie zu beziehen , der ursprünglichen "Wissenschaft der Gesellschaft", die im 19. Jahrhundert begründet wurde. Neben der Soziologie umfasst es heute ein breites Spektrum akademischer Disziplinen , darunter Anthropologie , Archäologie , Ökonomie , Humangeographie , Linguistik , Politikwissenschaft und Psychologie .
Positivistische Sozialwissenschaftler verwenden Methoden, die denen der Naturwissenschaften ähneln, als Werkzeuge zum Verständnis der Gesellschaft und definieren so Wissenschaft in ihrem strengeren modernen Sinne . Interpretivistische Sozialwissenschaftler hingegen können eher sozialkritisch oder symbolisch interpretieren, als empirisch falsifizierbare Theorien zu konstruieren , und somit Wissenschaft im weiteren Sinne behandeln. In der modernen akademischen Praxis sind Forscher oft eklektisch und verwenden mehrere Methoden (z. B. durch die Kombination von quantitativer und qualitativer Forschung ). Auch der Begriff „ Sozialforschung “ hat eine gewisse Eigenständigkeit erlangt, da Praktiker verschiedener Disziplinen an seinen Zielen und Methoden teilhaben.
Angewandte Wissenschaften
Angewandte Wissenschaft ist die Nutzung vorhandener wissenschaftlicher Erkenntnisse zu praktischen Zielen wie Technologie oder Erfindungen.
Innerhalb der Naturwissenschaften entwickeln Disziplinen, die Grundlagenwissenschaften sind , grundlegende Informationen , um Phänomene in der Natur zu erklären und möglicherweise vorherzusagen. Angewandte Wissenschaft ist die Anwendung wissenschaftlicher Verfahren und Erkenntnisse als Mittel, um ein besonders praktisches oder nützliches Ergebnis zu erzielen. Dies umfasst ein breites Spektrum an angewandten Wissenschaften, einschließlich Ingenieurwissenschaften und Medizin .
Angewandte Wissenschaften können auch formale Wissenschaften wie Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie wie in der Epidemiologie anwenden . Die genetische Epidemiologie ist eine angewandte Wissenschaft, die sowohl biologische als auch statistische Methoden anwendet.
Beziehungen zwischen den Zweigen
Die Beziehungen zwischen den Wissenschaftszweigen sind in der Tabelle zusammengefasst
Siehe auch
- Verzeichnis der Wissenschaftszweige
- Liste der Wörter mit der Endung ologie
- Gliederung der Wissenschaft
- Zweige der Philosophie
- Technische Physik
- Humanwissenschaft
Anmerkungen
Verweise
Fußnoten
zitierte Werke
- Lagemaat, Richard van de (2006). Wissenstheorie für das IB-Diplom . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-54298-2.
- Popper, Karl R. (2002) [1959]. Die Logik der wissenschaftlichen Entdeckung . New York, NY: Routledge-Klassiker. ISBN 0-415-27844-9. OCLC 59377149 .
- Sandoz, Raphaël. "Interaktiver historischer Atlas der Disziplinen" . Universität Genf . Abgerufen am 20. Mai 2019 .