[خادم الشيعة]

أنواع العلوم الطبيعية تعرّف العلوم الطبيعية (Natural Sciences) على أنها علم دراسة الظواهر الطبيعية التي يمكن ملاحظتها، وإخضاعها للدراسة والتجارب العلمية،[١] كما أنّها تتعامل مع المواد الطبيعية والطاقة، وتدرس العلاقات فيما بينها، وتحوّلات المواد، ويندرج تحتها العديد من التصنيفات، فيما يلي أهمها:[٢] العلوم الفيزيائية تنقسم العلوم الفيزيائية عمومًا إلى الأقسام الرئيسية الآتية: الفيزياء تعرّف الفيزياء (Physics) على أنها العلم الذي يدرس الحركة، والمادة، والطاقة، وكل ما يتعلق بالتفاعلات الأساسية التي تحدث في الكون تحت تأثير القوى المختلفة والمجالات المتنوعة، مثل مجال الجاذبية الأرضية، والمجال النووي، والمجال الكهرومغناطيسي.[٣] وتهدف الفيزياء إلى صياغة نظريات ومبادئ لتفسير جميع الظواهر الطبيعية، والكونية عمومًا، وصياغة القوانين التي تحكمها، وتلعب الفيزياء دوراً مهماً في جميع العلوم الطبيعية الأخرى، وتشكل جزءًا أساسيًا لا يتجزأ منها.[٣] كان علم الفيزياء في السابق مرتبطًا بعلوم الفلسفة بصورة وثيقة، إلّا أنّه انفصل وأصبح علمًا مستقلًّا بذاته فيما بعد، كما أنّه ما زال يرتبط بعددٍ من العلوم المتنوعة، ممّا أدّى إلى ظهور علوم فرعية متخصّصة تجمع بين العلمين، ومن الأمثلة على ذلك ما يأتي:[٣] الفيزياء الفلكية. الجيوفيزياء. الفيزياء الحيوية. الفيزياء النفسية. الكيمياء تُعرّف الكيمياء (Chemistry) على أنها من العلوم الدقيقة المختصّة بدراسة المواد وبنيتها، وتصنيفها إلى عناصر ومركّبات، بناءً على مكوّناتها من الذرّات، سواء أكانت مواد طبيعيةً أو مصنّعة، بالإضافة إلى تحوّلات الطاقة الناتجة عن التفاعلات، التي تظهر على شكل طاقة مُمتصّة أو مُنبعثة.[٤] تُعتبر الذرّة هي اللبنة الأساسية في الكيمياء، رغم وجود جسيمات أوّلية تحت ذرّية، وذلك بسبب الدور المهم الذي تلعبه الذرّة في تحديد خصائص المواد المختلفة، التي قد ينتج عنها أحيانًا سلوكات معقّدة ومُفاجئة، يُستفاد منها في عمليات التصنيع المتنوعة للحصول على مواد متطوّرة.[٤] أبرز تحدي يواجه علم الكيمياء إيجاد تفسير للسلوك المعقد للمواد، وإيجاد السبب في امتلاك هذه المواد خصائصها الكيميائية الدائمة، وتوضيح السبب العلمي وراء إنتاج مواد جديدة من تفاعل مواد مع بعضها بعضًا.[٤] علوم الأرض يُطلق على علوم الأرض اسم الجيولوجيا (Geology)، وهو العلم الذي يدرس كلّ ما هو متعلّق بالأرض وتكوّنها، وطبقاتها حتى العميقة منها، وتقسيمها، بالإضافة إلى المعادن التي تكوّن صخورها، لتُصنّف هذه الصخور فيما بعد إلى الأنواع المعروفة؛ الرسوبية، النارية، والمتحوّلة.[٥] وتتداخل علوم الأرض بالكيمياء ليظهر فرع منها هو الجيوكيمياء، لأن معادن الأرض تتكون من عناصر تتكون بدورها من ذرات، وكذلك يتداخل مع الفيزياء ويطلق عليه اسم الجيوفيزياء الذي يدرس ظاهرة تحرّك قشرة الأرض المعروفة بالزلازل، بالإضافة إلى الجيوموفولوجيا الذي تدرس تضاريس الأرض مثل الجبال وخصائصها.[٥] علوم الفضاء أو علم الفلك تهتم علوم الفضاء (Astronomy) بدراسة كل ما يقع خارج الغلاف الجوّي لكوكب الأرض، ويشمل ذلك الأجسام الكبيرة التي يمكن رؤيتها بالعين المجرّدة، كالنجوم والكواكب والقمر، أو الأجسام البعيدة أو الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام أجهزة متخصّصة كالتلسكوبات.[٦] ويهدف علم الفلك بتعريف عدد من المفاهيم والنظريات التي تسعى لمعرفة مكوّنات الكون الواسع، مثل المادة المظلمة، والطاقة المظلمة، ودراسة أنماط النجوم، والجاذبية الأرضية، وظاهرة توالي الليل والنهار، وتوالي فصول السنة، وغيرها الكثير من المفاهيم التي خدمت البشرية بهذا المجال.[٦] علوم الحياة تنقسم علوم الحياة عمومًا إلى الأقسام الرئيسية الآتية: الكيمياء الحيوية ظهر مصطلح الكيمياء الحيوية (Biochemistry) عام 1900م تقريبًا، إلّا أنّ مفهومه كان موجودًا قبل ذلك، ويرتكز هذا العلم عمومًا على دراسة العمليات الحيوية الكيميائية لدى الكائنات الحيّة المختلفة خلال فترات حياتها وتطوّرها، سواء كانت حيوانات؛ أو نباتات؛ أو كائنات حيّة دقيقة، وتشمل هذه العمليات ما يأتي:[٧] تحلّل المواد للحصول على الطاقة. تجمّع الجزيئات اللازمة للبقاء على قيد الحياة. علم الأحياء الدقيقة يختص علم الأحياء الدقيقة (Microbiology) بدراسة الكائنات الدقيقة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجرّدة، وإنّما يتطلّب ذلك استخدام المجهر، بالإضافة إلى دراسة المُضيفات التي تستقبل هذه الكائنات، وتفاعلها مع بعضها في البيئة المحيطة لها، ومن الكائنات الدقيقة ما يأتي:[٨] الفيروسات. البكتيريا. الفطريات. الأوّليات. العتائق. علم النبات يهتم علم النبات (Batany) بدراسة النباتات على وجه التحديد، ويشمل ذلك عددًا من الكائنات الحيّة التي يُصنّفها البعض ضمن ممالك منفصلة كلّيًا، إلّا أنّ المعاهد العلمية والجامعات ما زالت تصنّف كل ممّا يأتي ضمن مملكة النباتات:[٩] الطحالب. الفطريات. الأشنات. السرخسيات. الصنوبريات. النباتات المزهرة. يدرس علماء النبات تفاعل النباتات مع البيئة والكائنات الحيّة من الممالك الأخرى، بالإضافة إلى سلوك النبات، ونموّه وتطوّره، كما أنّ بعض العلماء يدرسون التراكيب الدقيقة المجهرية، وفضلًا عن ذلك يدرس العلماء تراكيب النباتات لتحديد إمكانية الاستفادة منها في الصناعات الكيميائية.[٩] علم الحيوان يدرس علم الحيوان (Zology) جميع الحيوانات بأنواعها المختلفة بغض النظر عن أحجامها وأشكالها، ويركّز على المواطن التي تستقر فيها، وطرق تغذيتها، وكيفية تعاملها مع البيئة المحيطة بها.[١٠] وتعود بدايات علم الحيوان وتصنيفه إلى الفيلسوف أرسطو في القرن الرابع ق.م، الذي لاحظ وجود تشابهات محدّدة بين الحيوانات، يمكن من خلالها ترتيبها ضمن مجموعات حسب الموطن، وطريقة التغذية.[١١] تطوّر علم الحيوان في العصر الحالي ليشمل عددًا من المجالات المرتبطة بالحيوانات، كدراسة الوراثة والحمض النووي، أو الكيمياء الحيوية، بالإضافة إلى الدراسات الدقيقة التي تهتمّ بالتركيب الداخلي لجسم الحيوان، كالجهاز العضلي والعظمي، أو الخلايا ومكوّناتها.[١١] علم البيئة يدرس علم البيئة (Ecolgy) الكائنات الحيّة وتفاعلها مع عناصر البيئة المحيطة بها، كتأثير الموطن الطبيعي على نموّ وتواجد الكائن الحيّ؛ إذ يتأثر هذا الأمر بعدد من العوامل الحيّة وغير الحية، ممّا يؤدي إلى استمراره وازدهاره أو موته وانقراض صنفه أحيانًا.[١٢] ويهتم علم البيئة أيضًا بدراسة التغييرات البيئية المفاجئة وغير المتوقّعة وتحديد آثارها ونتائجها، ومن ذلك:[١٢] انتشار الأمراض في بقعة جغرافية محدّدة. الارتفاع الملحوظ في درجات الحرارة. ارتفاع معدّلات الأنشطة البشرية.