现代自然科学中的基础学科.docx

现代自然科学中的基础学科 现代自然科学中的根底学科 钱学森 现代自然科学，不是单单探究一个个事物，一个个现象，而是探究事物、现象的改变开展过程，探究事物相互之间的关系这就使自然科学开展成为严密的综合起来的体系这是 现代自然科学的重要特点 工程技术的科学叫做应用科学，是应用自然科学中根底学科的理论来解决生产斗争中出现的问题的学问当然，根底学科中也有好多道理是从生产实践中总结提高而来的；而且没有工农业生产，根底学科探究也无法搞下去所以根底学科之为根底是就其在现代自然科学体系中的位置而言的我们一般提六门根底学科：天文，地学，生物，数学，物理，化学这六门是不是都是一样的根底呢？也不是从严密的综合科学体系讲，最根底的是两门学问一门物理，是探究物质运动根本规律的学问一门数学，是指导我们推理、演算的学问 先说化学化学是探究分子改变的三十年头后出现了量子化学，用量子力学的原理来解决化学问题，使化学变成应用物理的一门学问近来，由于电子计算机的运用，又出现了计算化学从前人们认为化学就是用些瓶瓶罐罐做试验此时此刻由于驾驭了物质世界里头的原子的运动规律，就可以靠电子计算机去计算。

有朝一日化学探究会主要靠电子计算机计算，而且可以“设计”出我们要的分子，“设计”出造这种分子或化合物的化学过程到那时做化学试验只是为了验证一下计算的结果而已 天文学也是物理此时此刻的天文学，不是光探究太阳、月亮、星星在天上的位置和运行规律，还要探究星星里头的改变，探究宇宙的演化比方探究太阳内部、恒星内部人去不了，怎么探究？一是探究可见光，把可见的星光分成光谱，把不同频段的光摄下来进展探究再就是探究看不见的频段，如波长比拟长的红外线、无线电波，波长很短的紫外线、X光，波长更短的γ射线等这么一探究，就发觉天上可是喧闹——到处有星的爆发，一颗星爆发像氢弹爆炸一样一个爆发的过程是一两个月、几个月中国古书上有所谓客星，事实上就是星的爆发爆发时亮了，就看得见，天上来了“客人”；过一段时间爆发过程完毕，看不见了，就以为是“客人”走了天上还有一些更怪的现象如中子星，是由中子组成的密度特别大的星，一颗芝麻点大小的中子星物质就有几百万吨重，而且转得很快，转时发出的X光强度不一样，改变周期不到一秒还有一种星，名叫“黑洞”，其实不是洞，是光出不来的星这种星密度更高，引力场特殊强，强到光线被吸住射不出来，只有当其它物质被吸引掉进去时才发光，放射出X线。

不但恒星会爆发，而且由亿万颗恒星组成的星系，像我们所在的银河星系，中心也会爆发，还会爆发得更剧烈一颗恒星爆发起来产生的能量等于十万亿亿个氢弹爆炸的能量，而一个星系爆发起来的能量等于亿亿个恒星爆发的能量要了解这些天文现象没有物理学是不行的 地学也是靠物理地学家们讲，探究地学有三个时代第一时代是十八世纪末到二十世纪初，探究地质年头时引入了生物观念〔化石观念〕，用生物的化石来断定地质年头，称为生物学地球观其次时代是二十世纪初，起先探究地球上地壳和海洋的化学成分的改变，矿物元素的分布，借此来推论地球在地质年头中的演化，称为化学地球观此时此刻是第三时代地学上最大的开展是所谓板块理论，发觉地球的外壳〔包括大陆和海洋〕是一块块拼起来的，像七巧板似的块与块之间有相互作用这主要是依据海底岩石的地磁走向推论出来的有了这种理论就可以说明火山带、地震带的形成了这一些理论，加上探究地球深处的状况，都要靠物理学，所以称为物理学地球观 生物学的开展，此时此刻到达了探究分子的水平，也要归结到物理上面分子生物学，不是过去那样探究细胞核、细胞膜、细胞质，而是始终追到分子，把生命现象看作是分子的运动，分子的组合和改变过程。

最近生物学上有一个轰动世界的发觉，就是可以把影响遗传的信息，挂在一种叫去氧核糖核酸的高分子化合物的某一段上传下去这就是把这种高分子人为地变 化一下，把一个高分子的某一段遗传信息切下来，接到另一个上面，变更遗传的某一特性，缔造新的物种，这样，就有可能打破植物动物的界限，把植物的某一特性接到动物上面这样，不但能使细胞内部发生改变，而且使细菌发生改变，如把胰岛素的遗传信息切下来，接到简单繁殖的大肠杆菌上面去，使产生出来的新的大肠杆菌能制造大量胰岛素这项技术叫做遗传工程，用它建立了一门新的工业 所以，天、地、生、化四门根底学科，用现代科学技术体系的观点看，都可以归结到物理和数学根本的根底学科，就是探究物质运动根本规律的物理，加上作科学技术工具的数学数学不只是演算，也包括逻辑的推理靠六门根底学科的现代工程技术，也靠物理和数学这两门根底作为支柱所以，物理和数学也可以称为现代自然科学体系的根底当然，说物理和数学是根底，并不是说物理和数学可以代替其他学科，在此之上还有天文学、地学、生物学和化学这些根底学科，以及各种分支学科，如力学等；再在上面是工程技术学科，如工程构造、电力技术、电子技术、农业技术等。

这就是现代自然科学体系的构成 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页。