تعريف العلم الطبيعي
- هل تساءلت يوماً : فيم تختلف العلوم الطبيعية عن الأدب والشعر والكتابة؟
- العلم الطبيعي science التجريبي هو بناء من المعرفة يعتمد على دراسة الطبيعة؛ فعلوم الأرض والأحياء والكيمياء والفيزياء تنتمي إلى العلم الطبيعي، وتكون أهم فروعه.
- العلم الطبيعي (التجربيي) هو دراسة الطبيعة عبر الملاحظة والتجريب.
- الخاصية الأساسية للعلم هي البحث العلمي؛ وهو عملية إبداعية تعتمد على الملاحظة والتجربة، للوصول إلى فهم أو تفسيرات للظواهر الطبيعية.
- كثيرًا ما يسمى العلم الطبيعي العلم التجريبي؛ بسبب أهمية التجريب والملاحظة ودوريهما الأساسيين في جمع المعلومات والتحقق منها.
- قد يحتاج العلماء في البحث العلمي إلى القيام برحلات علمية إلى أماكن صعبة لجمع المعلومات.
- أما العلوم غير الطبيعية (غير التجريبية)، مثل الأدب والشعر والكتابة، فهي لا تستند إلى الملاحظة والتجربة.
خصائص العلم الطبيعي
- يتصف العلم الطبيعي بالخصائص الآتية:
(1) يعتمد على الدليل Relies on evidence
- عندما تسمع أحدًا يقول: لدي وجهة نظر حول، أمر ما فإن ذلك يعني أن لديه تفسيرًا محتملاً للأمر.
- التفسير العلمي يجمع بين ما هو معروف من معلومات، وما يتفق معها أدلة بُنيت على أساس الملاحظة والتجريب.
- عندما يصل العلماء إلى تفسير لظاهرة طبيعية مدعوم بعدد من الملاحظات والأدلة والتجارب فإن العلماء يسمون ذلك نظرية Theory.
- ماذا يحدث مثلاً إذا رميت كرة إلى أعلى في الهواء؟ إذا جربت ذلك في أي مكان على الأرض فستحصل على النتيجة نفسها. وقد فسّر العلماء التجاذب بين الكرة والأرض في ضوء النظرية العامة للجاذبية.
- في علم الأحياء، هناك أيضًا مجموعة من النظريات، إلا أن هناك نظرية لها مكانة خاصة هي نظرية الخلية. وهي تعتمد على العديد من الملاحظات والاستقصاءات المدعومة بالعديد من الأدلة التي مكنت علماء الأحياء من وضع التوقعات؛ فكل مخلوق حي يتكون من خلايا، وهي التي تقوم بجميع النشاطات الحيوية. وهذه النظرية تنطبق على جميع المخلوقات الحية.
(2) يوسع المعرفة العلمية
- كيف تميز المعلومات المعتمدة على العلم الطبيعي من غيرها؟
- إن الحقول العلمية يوجهها البحث الذي يضيف معرفة جديدة، يتثبت منها علماء آخرون.
- يشكل البحث عن المعرفة الجديدة قوة دافعة للعلم لا تتوقف؛ فاكتشاف حقائق جديدة يدفع العلماء إلى المزيد من الأسئلة التي تتطلب بدورها المزيد من البحث.
- هكذا تتسع دوائر العلم وميادينه دون توقف.
(3) ينتج أسئلة
- تثير الملاحظات والبيانات غير المتفقة مع الفهم العلمي الراهن اهتمام العلماء، وتقود إلى المزيد من البحث فقد صنّف علماء الأحياء السابقون الخفاش مثلاً مع الطيور؛ لأن له أجنحة.
- لكن البحث العلمي بين أن أجنحة الخفاش أكثر شبها بأطراف الثدييات منها بأجنحة الطيور.
- قاد هذا إلى البحث في التفاصيل التشريحية والتراكيب الجينية لكل من الطيور والخفاش.
- وقد بينت الدراسات هذه العلاقة؛ حيث بين العلماء أن الخفاش أكثر قرباً إلى الثدييات منه إلى الطيور.
(4) يتحدى النظريات المقبولة
- يرحب العلماء بمناقشة آراء بعضهم مع بعض؛ فهم يحضرون المؤتمرات بشكل منتظم لمناقشة الاكتشافات والتطورات الجديدة.
- وغالبًا ما يحدث اختلاف علمي بينهم. ويؤدي النقاش إلى المزيد من البحوث والتجارب التي تقود إلى فهم علمي مشترك.
- تتقدم العلوم باستعمالها للمعلومات الجديدة حال اكتشافها.
- على سبيل المثال، منذ أن عُرف مرض الإيدز في الثمانينيات تغير فهمنا تمامًا لفيروس نقص المناعة المكتسبة (HIV)، وكيفية انتقاله ومعالجته، وطريقة توعية الناس به. وكل هذا يُعزى إلى النتائج الجديدة التي كشفت عنها الدراسات العلمية.
(5) يختبر الاستنتاجات
- بناءً على البيانات والملاحظات التي يتم الحصول عليها من الأبحاث والتجارب العلمية الموضوعية نتوصل إلى استنتاجات، تفضي بدورها إلى معلومات ذات أساس علمي.
- علماء الأحياء لديهم طرائق تجريبية لفحص الاستنتاجات التي يتم التوصل إليها.
(6) يخضع لمراجعة الأقران
- قبل أن تنشر المعلومات العلمية على نطاق واسع وتصبح متاحة للجميع ، يراجعها العلماء المختصون في المجال نفسه.
- مراجعة الأقران peer review عملية يتم بها فحص طرائق إجراء التجارب ودقة النتائج على أيدي علماء من التخصص نفسه، أو علماء يجرون بحوثاً مشابهة.
(7) يستخدم النظام المتري
- يستطيع العلماء أن يعيدوا إجراء تجارب الآخرين باعتبارها جزءًا من تجربة جديدة واستخدام نظام موحد للقياس يساعد على تحقيق ذلك.
- معظم العلماء يستخدمون النظام المتري Metric System في جمع المعلومات، وإجراء التجارب.
- يستخدم النظام المتري وحدات ذات أجزاء هي قوى الرقم 10.
- قد أقر المؤتمر العام للأوزان والمقاييس والوحدات المعيارية النظام المتري عام 1960م.
- هذا النظام يسمى النظام الدولي للوحدات، ويعرف اختصارا بـ (SI).
- الوحدات العالمية المستخدمة عادة في علم الأحياء هي: المتر لقياس الطول، والكيلوجرام لقياس الكتلة، واللتر لقياس الحجم، والثانية لقياس الزمن.
