自然科学知识

 拼音：zì rán kē xué

自然科学的根本目的在于发现自然现象背后的规律。但是目前自然科学的工作尚不包括研究这些规律为什么存在以及它们为什么是现在的样子。自然科学认为超自然的、随意的和自相矛盾的现象是不存在的。自然科学的最重要的两个支柱是观察和逻辑推理。由对自然的观察和逻辑推理自然科学可以引导出大自然中的规律。假如观察的现象与规律的预言不同，那么要么是因为观察中有错误，要么是因为至此为止被认为是正确的规律是错误的，超自然因素是不存在的。顺着传统用法，近来“自然科学”一词有时被以更贴近它日常的意思方式来使用。在这个意义下，自然科学可被理解为生物科学(涉及生物学程序)，并以区辨物理科学(涉及宇宙的物理及化学法则)及化学科学。

自然科学通常试著解释世界是依照自然程序而运作，而非经由神性的方式。自然科学一词也是用来定位“科学”是遵守科学方法的一个学科。自然科学 是个自然界，即自然界物质的各种类型、状研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。认识的对象是整态、属性及运动形式。认识的任务在于揭示自然界发生的现象以及自然现象发生过程的实质，进而把握这些现象和过程的规律性，以便解读它们，并预见新的现象和过程，为在社会实践中合理而有目的地利用自然界的规律开辟了新的途径。

自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。它包括数学、物理学、化学、生物学等基础科学和天文学、气象学、农学、医学、材料学等实用科学，是人类改造自然的实践经验即生产斗争经验的总结。它的发展取决于生产的发展。

数学(mathematics)是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。透过抽象化和逻辑推理的使用，由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。数学家们拓展这些概念，为了公式化新的猜想以及从合适选定的公理及定义中建立起严谨推导出的真理。

很多人认为数学只属于逻辑学，这是错误的，数学属于自然科学，从自然科学的诞生开始就和数学紧密联系。从牛顿的《自然哲学的数学原理》一书的名字就可以很好的说明。数学分为基础数学和应用数学两部分，基础数学绝对是自然科学，具有自然科学的性质，1+1=2是客观事实，不是逻辑推导。应用数学则是把某些事物用数学模型来套，并不一定符合客观事实，这也是很多人认为数学不属于自然科学的原因。可是数学的本质是基础数学层面的。所以数学属于自然科学。

物理学(physics)是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学,物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺、守恒律或不变性。

化学(chemistry)是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。

生物学(biology)是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律的科学。用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类。生物学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。

原始社会中，人类对自然界的斗争，因生产工具简单、粗笨，还受到原始宗教及其他意识的影响，自然科学的发展是缓慢的。不过，人类取得的每一个科技进步，都推动了生产的发展，同时又促进自然科学知识的不断积累，预示着科技的新突破。因此，尽管当时的人们尚处于蒙昧与野蛮状态，但他们在与自然界的斗争的过程中，以辛勤的劳动与聪明智慧，不断地推动着科学技术的发展。

西班牙塔拉戈纳市附近莫利·德·赛特(Molí del Salt)古人类遗址，西班牙罗维拉·维尔吉利大学(Universitat Rovira i Virgili)和加泰罗尼亚人类古生态学与社会进化研究所(the Catalan Institute of Human Paleoecology and Social Evolution)共同合作的一项考古研究表明，旧石器时代晚期的人类已开始循环使用石器类生活用品。该研究结论发表在最新一期美国《考古学期刊》(Journal of Archaeological Science)上。

研究人员是在对西班牙塔拉戈纳市附近莫利·德·赛特(Molí del Salt)古人类遗址出土的燃烧过的石器制品进行研究后得出上述结论的。他们认为，这些燃烧过的石器制品可以用来判断循环利用前后石器的不同形态。研究结果表明，循环利用生活用品的现象在旧石器时代晚期已十分普遍。这种循环利用的行为主要是为了应急。研究表明，旧石器时代晚期，人们在日常生活中遇到紧急情况时，为了避免因四处寻找制作工具的材料而浪费时间，开始选择使用此前在当地居住的部落遗弃的工具进行加工。这也成为当时的人们选择居住地所要考虑的因素之一。

方位的确定对人们的生产、生活有着重要的意义，所以人们很早就掌握了方位的辨别知识。他们从日出、日落及日落后北斗等星体出现的规律中探索出东南西北的不同方位。他们在营造房舍、埋葬死者时，都注意到朝向。例如住房的朝向大多选择南向;同一个墓地，甚至同一个考古学文化的不同墓地中，绝大多数死者的头都朝着同一个方向。虽然其中有些朝向与正方向(正南、正北等)略有偏差，但基本方向都是不变的(少数不同方向的墓葬，应与死因有关)。如西安半坡墓地中墓葬的排列十分整齐，它们的方向基本一致，略有偏差者也与正西方向相差不超过 20°u12290X在年代更早的新郑裴李岗墓地清理的 114 座墓葬，均为长方形竖穴墓，排列密集，很有规律，所有头向均朝南或稍偏西。这些事例说明，距今 8000 年前的人们就已基本掌握了定向的方法。

1、银河系大约包含两千亿颗星体，其中约一千亿颗恒星——我们的太阳就是其中之一。它是一个典型螺旋状恒星系，直径约为十万光年，太阳距离银河中心约二万八千光年。银河系有三个主要组成部分：银盘、银核和晕轮。

2、银盘是星系的主体，直径约为八万光年，中间部分厚度大约六千光年，太阳附近银盘的厚度大约为三千光年，银盘主要是由四条巨大的旋臂环绕组成，它是由无数的蓝色恒星组成的，太阳就位于人马座臂和英仙座臂之间的猎户座臂上，距离银心两万八千光年或者8、5千秒差距。旋臂的形成与银河系创生时期的星系核的活动有关系。

3、星系的中心凸出部分，是一个很亮的球状，直径约为两万光年，厚一万光年，这个区域由高密度的恒星组成，主要是年龄大约在一百亿年以上老年的红色恒星，很多证据表明，在中心区域存在着一个巨大的黑洞，星系核的活动十分剧烈。

4、银河晕轮弥散在银盘周围的一个球型区域内，银晕直径约为九万八千光年,这里恒星的密度很低，分布着一些由老年恒星组成的球状星团，有人认为，在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区，称为银冕，银冕至少延伸到距银心一百千秒差距或三十二万光年远处。

1、 关于宇宙的起源，现在普遍认同的是“大爆炸”模型。尽管我们不能百分之百肯定这个模型百分之百正确，但到目前为止，这个模型依然是最科学合理的。在没有足够的证据推翻它之前，我们还是用这个模型来阐述宇宙的起源。

2、从大爆炸3分钟以后经过约70万年，宇宙的温度降到3000K，电子与原子核结合成稳定的原子，光子不再被自由电子散射，宇宙由混沌变得清澈。然后又过了一段时间，当然这段时间长达几十亿年，中性原子在引力作用下逐渐凝聚为原星系，原星系聚在一起形成等级式结构的星系集团。与此同时，原星系本身又分裂形成无数的恒星。因为强大的引力，恒星炽烈地燃烧自己的核燃料;并合成碳、氧、硅、铁等重元素。在恒星生命即将结束时，通过爆发形式喷射出包含重元素的气体和尘埃。这些气体和尘埃又构成新一代恒星的原料;在某些恒星周围急剧降温的气体和尘埃会坍缩成一个旋转的物质团。这些物质团通过相互吸引碰撞和融合，最后形成无数个小行星、大行星。

3、大约50亿年前，我们的太阳系还是一团缓慢旋转的气体云。由于自身的引力效应或附近超新星爆发的能量冲击效应，这块气体云开始坍缩，至密的核心变为原始太阳，周围旋转的气体和尘埃，形成一个薄盘。随着时间的推移，这块薄盘逐渐分裂为大量的物质团。这些物质团的大部分慢慢的坍缩凝固成今天的小行星和彗核，另一部分通过碰撞合并形成现在的大行星及其卫星，比如地球和月亮。

4、太阳系的九大行星，按照距离太阳的由远及进的顺序是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、冥王星、海王星。

5、在靠近太阳的一些行星上，只有难熔的岩状物能留存下来，气体和冰水类物质都挥发掉了;所以类地行星质量较小，密度较高。相反，在离太阳系较远的一些行星上，由于温度很低，冰类物质不能融化，在那里可以形成质量较大，密度较低的类木行星。因为引力大小的缘故，较大的类木行星比较小的类地行星能吸引到更多的原始物质团，因而卫星较多。象木星一样的行星环是卫星形成后留下来的原始碎片，而彗星则是在太阳系边界处积聚的原始物质。

1、地球是太阳的从里往外数第三颗行星，距太阳大约有150000000公里。地球每 365.256 天绕太阳运行一圈，每 23.9345 小时自转一圈。它的直径为 12756 公里，只比金星大了一百多公里。

2、 地球是一个活跃的行星。根据板块构造说，地壳由几大板块构成，这些板块漂浮在炽热的地幔上缓慢移动。它的运动方式基本有两种：扩张和缩小。扩张运动表现为两个板块相互远离，地下岩浆涌出形成新的地壳;缩小运动表现为两个板块相互碰撞，一个板块钻到另一板块的下面，在地幔的高温中逐渐消融。在板块交界处常常存在许多巨大的断层，地震频繁，火山众多。

3、地球的外壳非常年轻，它不断受到大气、水和生物的侵蚀，并在地质运动中不断地重建。所以地球表面没有像月球那样坑坑洼洼地遍布陨石坑。这样的地壳构造在太阳系中是独一无二的。

4、地球有一个适合生物生存的大气层。在这个大气层中氮气占78%，氧气占21%，余下的1%是其他成份。地表年平均气温15摄氏度，平均气压101.3千帕。地球初步形成时，大气中存在有大量的二氧化碳，但是到今天，它们几乎都被结合成了碳酸盐岩石，少量溶入了海洋或被植物消耗掉了。

5、地壳板块构造运动与生物活动共同维持着二氧化碳的循环。大气中仍然存在的少量二氧化碳带来了温室效应，这对维持地表气温极其重要。温室效应使地球年平均气温从早期的-21℃提高到了宜人的14℃，没有它海洋将会结冰，生命将不复存在。而随着社会的发展，人类将大量的二氧化碳被排放到了大气中：过多的二氧化碳会使温室效应变得越来越严重。

6、地球是太阳系中唯一已知存在生命的行星。它快速的自转与富含镍铁熔岩的地核共同形成了一个巨大的磁气圈。在太阳风的吹拂下，磁气圈的形状被扭曲成水滴状。它与大气一同担当了阻止来自太阳和其它天体有害射线的任务。地球的大气还使我们免受流星雨的袭击，大多的陨石在它们到达地面前便已烧毁了。

7、人类开始太空探索后，我们已对自己的行星有了更多的认识。人类的第一颗人造地球卫星发现地球周围有一个强烈的辐射区——Van Allen 辐射带。这个辐射带是宇宙中高速运动的带电粒子在赤道上空被地球的磁场俘获而形成的一个环状区域。曾经被认为非常平静上层大气，其实是非常活跃的，它在太阳辐射的影响下遵循着热胀冷缩规律。上层大气的这些特性对地球的天气系统有很重要的影响。

8、地球只有一个天然卫星——月球。有人认为小行星 3753 是地球的另一个卫星，但事实上尽管它与地球的轨道有着很复杂关系，但还不能称之为卫星。不过现在越来越多的人造卫星被放到了地球轨道上，从某种意义上说地球已经有了成千上万颗卫星。