تُعرَّف العلوم الطبيعية (Natural Sciences) بأنها دراسة الظواهر الطبيعية القابلة للرصد والدراسة من خلال التجارب العلمية. تتعامل هذه العلوم مع المواد والطاقة، وتبحث في العلاقات فيما بينها، بالإضافة إلى تحولات المواد. وتنقسم العلوم الطبيعية إلى عدة تصنيفات، وأهمها ما يلي:
تشمل العلوم الفيزيائية عمومًا الأقسام الرئيسية التالية:
الفيزياء (Physics) هي العلم الذي يركز على دراسة الحركة، المادة، والطاقة، بالإضافة إلى التفاعلات الأساسية التي تحدث في الكون نتيجة للقوى المختلفة والمجالات المتنوعة، مثل الجاذبية، المجال النووي، والمجال الكهرومغناطيسي.
تسعى الفيزياء إلى صياغة نظريات ومبادئ تفسر جميع الظواهر الطبيعية والكونية بشكل عام، ووضع القوانين التي تحكمها. تلعب الفيزياء دوراً حيوياً في العديد من العلوم الطبيعية الأخرى، وتعتبر جزءًا أساسيًا منها.
ارتبط علم الفيزياء تاريخياً بعلم الفلسفة، إلا أنه انفصل وأصبح علمًا مستقلاً بحد ذاته. لا يزال الفيزياء مرتبطًا بعدد من العلوم الأخرى، مما أدى إلى ظهور علوم فرعية تتداخل بين علم الفيزياء وعلوم أخرى، ومن أمثلة ذلك:
تُعَرَّف الكيمياء (Chemistry) كأحد العلوم الدقيقة التي تركز على دراسة المواد وتركيبتها، وتصنيفها إلى عناصر ومركبات بناءً على تركيباتها الذرية، سواء أكانت مواد طبيعية أو صناعية، وتتناول أيضًا تغيرات الطاقة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية التي قد تكون على شكل طاقة مُمتصة أو مُنبعثة.
تُعتبر الذرة الوحدة الأساسية في الكيمياء، على الرغم من وجود جسيمات أصغر تحت ذرية، نظرًا للدور المهم الذي تلعبه الذرة في تحديد خصائص المواد، والتي قد تؤدي إلى سلوكيات معقدة ومفاجئة تُستفاد منها في عمليات التصنيع للحصول على مواد متطورة.
التحدي الأكبر الذي يواجه علم الكيمياء هو إيجاد تفسير للسلوك المعقد للمواد وفهم الأسباب وراء الخصائص الكيميائية الثابتة للمواد، بالإضافة إلى توضيح الأسباب العلمية وراء إنتاج مواد جديدة من خلال تفاعل المواد المختلفة.
يغطي علم الجيولوجيا (Geology) جميع ما يتعلق بالأرض، بما في ذلك تكوينها وطبقاتها، بالإضافة إلى تقسيمها ومعادن الصخور. تُصنَّف الصخور إلى أنواع معروفة بما في ذلك الصخور الرسوبية والنارية والمتحولة.
يتداخل علم الجيولوجيا مع الكيمياء، مما يؤدي إلى ظهور فرع يُعرف باسم الجيوكيمياء، حيث تتكون معادن الأرض من عناصر تتكون بدورها من ذرات. أيضًا يتداخل الجيولوجيا مع الفيزياء في شكل الجيوفيزياء التي تدرس حركة القشرة الأرضية (مثل الزلازل)، بالإضافة إلى الجيوموفولوجيا التي تدرس تضاريس الأرض.
تهتم علوم الفضاء (Astronomy) بدراسة كل ما يقع خارج الغلاف الجوي للأرض، بما في ذلك الأجرام السماوية مثل النجوم والكواكب، فضلاً عن الأجسام البعيدة التي تتطلب أدوات متخصصة لرؤيتها.
يهدف علم الفلك إلى تعريف المفاهيم والنظريات التي تسعى لفهم مكونات الكون، بما في ذلك المادة المظلمة والطاقة المظلمة، ودراسة أنماط النجوم، والجاذبية الأرضية، ودورات الليل والنهار، والفصول، وغيرها من المفاهيم التي خدمت البشرية في هذا المجال.
تتوزع علوم الحياة بين الفروع الرئيسية التالية:
ظهر مصطلح الكيمياء الحيوية (Biochemistry) تقريبًا في عام 1900م، لكنه كان موجودًا من قبل. يركز هذا العلم على دراسة العمليات الحيوية الكيميائية لدى الكائنات الحية خلال مراحل حياتها وتطورها، بما في ذلك الحيوانات والنباتات والميكروبات، وتشمل هذه العمليات ما يلي:
يهتم علم الأحياء الدقيقة (Microbiology) بدراسة الكائنات الدقيقة التي لا تُرى بالعين المجردة وتتطلب استخدام المجهر، بالإضافة إلى دراسة تفاعل هذه الكائنات مع الموائل المحيطة بها، وتشمل الكائنات الدقيقة:
يختص علم النبات (Botany) بدراسة النباتات بشكل خاص ويشمل عددًا من الكائنات الحية التي يُصنَّف بعضها ضمن ممالك مختلفة. يتم تصنيف الكائنات مثل:
يدرس علماء النبات تفاعل النباتات مع البيئة والكائنات الحية الأخرى، بالإضافة إلى النمو والتطور، وكذلك التركيب الدقيق للنباتات لتحديد إمكانية استخدامها في الصناعات الكيميائية.
يركز علم الحيوان (Zoology) على دراسة جميع أنواع الحيوانات بغض النظر عن أحجامها أو أشكالها، ويدرس المواطن التي تعيش فيها، وطرق تغذيتها، وكيفية تكيفها مع البيئة.
يرجع أصل علم الحيوان إلى الفيلسوف أرسطو في القرن الرابع قبل الميلاد، الذي لاحظ التشابهات بين الحيوانات وقام بتصنيفها بناءً على ذلك. تطور علم الحيوان اليوم ليشمل مجالات متعددة، منها دراسة الوراثة والحمض النووي، وعلم الكيمياء الحيوية، والدراسات الدقيقة عن التركيب الداخلي للحيوانات.
يركز علم البيئة (Ecology) على دراسة الكائنات الحية وتفاعلها مع البيئة المحيطة بها، وكيف تؤثر العوامل الحية وغير الحية على استمرارية هذه الكائنات. يهتم أيضًا بدراسة التغيرات البيئية المفاجئة ونتائجها، مثل:
تعتمد العلوم الشكلية (Formal Sciences) على الوصول إلى المعرفة المرتبطة بالعلوم التجريدية، وتضم العديد من الفروع، وأبرزها:
يستند المنطق (Logic) إلى مبدأ الاستدلال لتفسير الحقائق واشتقاق المسلمات، وينقسم إلى:
الذي يتضمن استنتاجات قائمة على القواعد الحقيقية دون إضافة معلومات جديدة.
وهو استخدام الرموز لتيسير التعامل مع البيانات والمفاهيم.
وهي القواعد العامة التي تطبق للحصول على نتائج ونظريات منطقية مستندة إلى بعض المسلمات.
يُعنى علم الرياضيات (Mathematics) بالعد والقياس، ووصف الأشكال، وتطور إلى صياغة معقدة تشمل تكوين علاقات مجرَّدة في الحسابات الكمية.
تداخل علم الرياضيات مع الحياة اليومية في الماضي من زراعة وتجارة، حيث لابد من اتقانه. كما لا يزال يعتمد عليه في الفيزياء وفي جميع الممارسات الأخرى.
يعتمد على تنظيم المسلمات واستنتاج النظريات، بينما تطور الرياضيات بشكل ملحوظ في أوروبا وأمريكا خلال الفترة من القرن الخامس عشر حتى نهاية القرن العشرين.
يُعرف علم الإحصاء (Statistics) بأنه العلم الذي يفسر البيانات من خلال تنظيمها وتحليلها للوصول إلى استنتاجات مفيدة. ظهرت الحاجة إليه بسبب زيادة كمية البيانات المتاحة وتطور الأعمال الاقتصادية والحكومية.
تشمل البيانات في علم الإحصاء تلخيص الحقائق والكمّيات، ويمكن تصنيفها على أساس الكميات أو الأنواع.
يُطلق على نظرية النظم (Systems Theory) أحيانًا نظرية النظم الاجتماعية، حيث تختص بدراسة العلاقات المعقدة بين الأفراد في المجتمع. يعتمد هذا العلم على فهم كيفية تكييف الأفراد مع الظروف البيئية المتغيرة وكيفية إحداث تغييرات للتكيف.
تعتبر نظرية القرار (Decision Theory) جزءًا من علم الإحصاء، حيث تهتم بالآليات العلمية لصناعة القرارات المثلى اليوم. وتتطلب معرفة:
يهتم علم الحاسوب (Computer Science) بالدراسة النظرية للحواسيب، بما في ذلك الخوارزميات، البرامج، والشبكات المتنوعة. تجمع هذه العلوم بين الرياضيات والهندسة لتطوير حلول تقنية.
يضم علم الحاسوب عدة فروع متخصصة، منها:
تستند الشريعة الإسلامية إلى مبادئ عامة مثل الشورى، العدالة، والمساواة. فيما يلي أبرز أنواع العلوم الشرعية:
علم التفسير يوضح معاني القرآن الكريم، ويعنى ببيان قضايا التوحيد والأمور العقائدية، ودراسة الناسخ والمنسوخ وسبب نزول الآيات.
ينقسم علم التفسير إلى نوعين رئيسيين:
يعتمد على نقل التفسيرات الصادرة عن الصحابة والتابعين.
يعتمد على استنتاج المعاني من فهم اللغة العربية وقواعدها.
يتعلق علم الحديث بدراسة النصوص المنقولة عن النبي محمد صلى الله عليه وسلم، ويشمل:
لتحديد ما إذا كانت هذه الأسانيد تفي بالشروط المطلوبة.
التي تركز على تحليل الألفاظ الواردة لتحديد ما إذا كانت مقبولة أو غير مقبولة.
العقيدة تُعَرَّف بأنها اليقين الجازم في ما يتعلق بالإيمان بالغيبيات الأساسية في الإسلام، مثل الإيمان بالله، الملائكة، والكتب السماوية.
تشتمل العقيدة على:
يبحث علم أصول الفقه في الأدلة الشرعية التي تستنبط من القرآن والسنة لتنظيم الأحكام الشرعية.
يتعامل العلماء مع مسائل جديدة تنشأ عبر الزمن باستخدام أسلوب القياس، ما يعطى نتيجة لاختلاف التفسير مما أدى إلى ظهور المذاهب الأربعة الشهيرة:
ينقسم أصول الفقه بشكل عام إلى أقسام تشمل:
تُعَرَّف العلوم الاجتماعية على أنها جميع العلوم التي تدرس السلوك البشري من ناحية اجتماعية وثقافية، وتشمل علم الاقتصاد، وعلم الإنسان، وعلم الاجتماع، وعلم النفس الاجتماعي، والعلوم السياسية.
تعتبر العلوم الاجتماعية ضرورية لفهم المجتمعات من جميع الجوانب، حيث تركز على تحليل البيانات والمعلومات التي يمكن أن تصبح مرجعًا للسياسات الحكومية المستقبلية.
على الصعيد الأكاديمي، تتخصص العلوم الاجتماعية في دراسة العلاقات بين الأفراد والمجتمعات، وتعتمد على التحليل المنطقي والأساليب البحثية الخاصة.
تعتبر العلوم التطبيقية نوعًا من العلوم التي تستخدم المعلومات والبيانات العلمية لتطوير حلول عملية. يختلف هذا النوع من العلوم عن العلوم البحتة في أن العلوم التطبيقية ترتبط بشكل أكبر بمجالات الهندسة والتكنولوجيا الحديثة.
بينما تركز العلوم البحتة على إعداد النظريات والتنبؤات وتحليل المشاكل في المناخ المختبري، فإنه يتم استخدام كلا المجالين معًا لإيجاد حلول شاملة وتحليل الظواهر المختلفة.
أحدث التعليقات