Байгалийн шинжлэх ухаан нь байгалийн ертөнц, түүнийг зохицуулах дүрмийг судалдаг шинжлэх ухааны салбар юм. Энэ нь байгалийн физик, хими, биологийн талыг ойлгох явдал юм. Байгалийн шинжлэх ухаан нь хэд хэдэн шинжлэх ухаанд хуваагддаг бөгөөд тус бүр нь судалгааны тодорхой талбарт анхаарлаа хандуулдаг. Байгалийн шинжлэх ухааны зарим үндсэн ойлголтуудыг авч үзье.
Физик бол матери, энерги, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийг зохицуулдаг үндсэн хүчийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Энэ нь хамгийн жижиг бөөмсөөс эхлээд хамгийн том галактик хүртэл бүх масштабаар орчлон ертөнц хэрхэн ажилладагийг ойлгохыг эрэлхийлдэг.
Физикийн үндсэн зарчим бол Ньютоны хөдөлгөөний хуулиуд юм. Ньютоны 1-р хууль буюу инерцийн хууль нь гадны хүчний нөлөөлөлгүйгээр биет шулуун шугамын дагуу жигд хөдөлгөөнтэй байх болно гэж заасан байдаг. Математикийн хувьд үүнийг \( F = ma \) гэж илэрхийлж болно, энд \( F \) нь үйлчлэх хүч, \( m \) нь объектын масс, \( a \) нь хурдатгал юм.
Эрчим хүч бол кинематик энерги (хөдөлгөөний энерги) болон потенциал энерги (хадгалсан энерги) гэсэн физикийн өөр нэг гол ойлголт юм. Эрчим хүчийг хадгалах зарчим нь хаалттай систем дэх энерги цаг хугацааны явцад тогтмол хэвээр байдгийг баталж байна.
Хими нь бодисын найрлага, бүтэц, шинж чанар, өөрчлөлтийг судалдаг. Химийн урвалаар бодисууд хоорондоо хэрхэн харилцан үйлчилж шинэ бодис үүсгэдэгийг судалдаг.
Химийн чухал ойлголт бол бүх бодис атомуудаас бүрддэг гэж үздэг атомын онол юм. Атомууд нь электроноор хүрээлэгдсэн протон ба нейтрон агуулсан цөмөөс тогтдог. Тогтмол систем нь элементүүдийг химийн шинж чанар, атомын бүтцээр нь зохион байгуулдаг.
Химийн урвалууд нь массыг хадгалах хуулийг дагаж мөрддөг бөгөөд химийн урвалын явцад масс үүсдэггүй, устдаггүй. Тиймээс урвалд орох бодисын масс нь бүтээгдэхүүний масстай тэнцүү байх ёстой.
Биологи бол амьд организм ба тэдгээрийн хүрээлэн буй орчинтой харилцах харилцааг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Энэ нь молекул биологи (амьдралыг молекулын түвшинд судлах) -аас экологи (тэдний хүрээлэн буй орчны организмуудыг судлах) хүртэл өргөн хүрээний сэдвүүдийг хамардаг.
Эсүүд бол амьдралын үндсэн нэгж юм. Бүх амьд организмууд нь энгийн бөгөөд нэг эст (прокариот) эсвэл нарийн төвөгтэй, олон эст (эукариот) байж болох эсүүдээс бүрддэг. Биологийн үндсэн ойлголтуудын нэг болох эсийн онол нь бүх амьд биетүүд эсээс бүрддэг, эс нь амьдралын үндсэн нэгж бөгөөд бүх эсүүд урьд өмнө нь байсан эсээс үүсдэг гэж үздэг.
Фотосинтез нь ургамлын биологийн чухал үйл явц бөгөөд ургамлын гэрлийн энергийг сахарын молекул глюкозд хадгалагдсан химийн энерги болгон хувиргах боломжийг олгодог. Үйл явцыг химийн тэгшитгэлээр дүгнэж болно: \( 6CO_2 + 6H_2O + light \ energy \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \) Энэ тэгшитгэл нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ус гэрлийн нөлөөгөөр глюкоз болон хувирдаг болохыг харуулж байна. хүчилтөрөгч.
Газарзүйн шинжлэх ухаан гэж нэрлэгддэг дэлхийн шинжлэх ухаанд геологи, цаг уур, далай судлал зэрэг дэлхийн бүтэц, агаар мандал, далай тэнгисийг ойлгоход чиглэдэг салбарууд багтдаг.
Хавтангийн тектоник бол дэлхийн литосферийн томоохон хөдөлгөөнийг тодорхойлдог геологийн гол онол юм. Энэ хөдөлгөөн нь газар хөдлөлт, уулын барилга, галт уулын дэлбэрэлт зэрэг үзэгдлүүдийг хариуцдаг.
Ус цаг уурын шинжлэх ухаанд усны эргэлт нь дэлхийн агаар мандал, гадаргуу болон газрын доор ус хэрхэн хөдөлж байгааг тайлбарладаг гол ойлголт юм. Цикл нь ууршилт, конденсаци, хур тунадас, нэвчилт зэрэг процессуудыг агуулдаг.
Байгаль орчны шинжлэх ухаан нь хүрээлэн буй орчин, байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэх арга замыг судлах физик, биологи, мэдээллийн шинжлэх ухааныг хослуулсан салбар хоорондын салбар юм. Үүнд хүмүүс байгаль орчинд хэрхэн нөлөөлж, байгалийн нөөцийг хэрхэн тогтвортой удирдах талаар ойлголттой болох юм.
Бохирдол нь агаар, ус, хөрсний бохирдол зэрэг байгаль орчны шинжлэх ухаанд ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Төрөл бүр нь амьд организм болон экосистемийн байгалийн тэнцвэрт байдалд өөр өөр байдлаар нөлөөлдөг.
Хамгаалах биологи нь байгаль орчны шинжлэх ухааны өөр нэг чухал тал бөгөөд биологийн олон янз байдлыг хадгалах, нэн ховордсон төрөл зүйл, амьдрах орчныг хамгаалахад анхаарлаа хандуулдаг.
Одон орон судлал нь тэнгэрийн биетүүд (од, гариг, сүүлт од, галактик гэх мэт) болон дэлхийн агаар мандлаас гадуур үүсдэг үзэгдлүүдийг судалдаг шинжлэх ухаан юм.
Оддын амьдралын мөчлөгийг ойлгох нь одон орон судлалын үндсэн тал юм. Одод мананцараас (тоос, хийн аварга үүл) эхлээд үндсэн дарааллын од болон хувирч, эцэст нь анхны байдлаасаа хамааран цагаан одой, нейтрон од, хар нүх болж амьдралынхаа мөчлөгийг дуусгах хүртэл хэдэн тэрбум жилийн хугацаанд дараалсан өөрчлөлтийг хийдэг. масс.
Их тэсрэлтийн онол бол орчлон ертөнцийн гарал үүслийг тайлбарладаг сансар судлалын чухал ойлголт юм. Энэхүү онолын дагуу орчлон ертөнц 13.8 тэрбум жилийн өмнө маш халуун, нягт цэг хэлбэрээр эхэлсэн бөгөөд тэр цагаас хойш тэлж байна. Энэ онолын нотолгоо нь сансрын богино долгионы арын цацраг болон галактикууд биднээс бүх чиглэлд холдож байгааг ажиглах явдал юм.
Байгалийн шинжлэх ухаан нь орчлон ертөнц болон түүний доторх байр суурийг ойлгох хүрээг санал болгодог. Атом, молекулуудын микроскоп ертөнцөөс эхлээд сансар огторгуйн үзэгдлүүдийн өргөн уудам хүртэл байгалийн шинжлэх ухаан нь байгалийн ертөнцийг удирдах үндсэн зарчмуудыг судалдаг. Физик, хими, биологи, газрын шинжлэх ухаан, байгаль орчны шинжлэх ухаан, одон орон судлал зэрэг байгалийн шинжлэх ухааны салбарууд хоорондоо харилцан уялдаатай бөгөөд байгалийн ертөнцийн цогц дүр зургийг өгдөг. Байгалийн шинжлэх ухааныг судалснаар бид байгалийн нарийн төвөгтэй байдал, түүнийг хойч үедээ хадгалах үүрэг хариуцлагын талаар ойлголттой болдог.
