Naturwissenschaft

Unter dem Begriff Naturwissenschaft werden Wissenschaften zusammengefasst, die sich mit der Erforschung der Natur befassen. Naturwissenschaftler beobachten hierfür bestimmte Erscheinungen in der Natur, führen Messungen durch und stellen dann Vermutungen an, wie Dinge in der Natur funktionieren und wie sie zusammenhängen.

Teilgebiete der Naturwissenschaften sind unter anderem die Physik, die Chemie, die Geologie und die Biologie. Die Chemie z.B. beschäftigt sich vor allem mit den verschiedenen Stoffen und Materialien und wie sie aus Atomen aufgebaut sind. Die Biologie beschäftigt sich hingegen vor allem mit den Lebewesen.

Ganz so einfach ist die Trennung zwischen den einzelnen naturwissenschaftlichen Fachgebieten allerdings nicht. So besteht z.B. jedes Lebewesen aus chemischen Stoffen und deshalb gibt es z.B. auch übergreifende Fachgebiete wie Biochemie oder Molekularbiologie. Genauso gibt es auch die physikalische Chemie oder die Biophysik. Es gibt sogar Forschende, die sich mit "biophysikalischer Chemie" beschäftigen.

Das Verständnis der Natur, das durch die Naturwissenschaften gewonnen wurde, ist die Grundlage für viele Entwicklungen in der menschlichen Kultur, vor allem in der Technik und in der Medizin.

Eine der wichtigsten Methoden der Naturwissenschaft ist das Experiment: Forschende führen Versuche durch (häufig in einem Laboratorium [Arbeitsraum], kurz Labor genannt). Dabei wollen sie bislang unbekannte Zusammenhänge zu erkennen. Wichtig ist: Die Forschenden müssen ihre Versuche und die Ergebnisse so genau beschreiben, dass auch andere Forschende die Versuche selbst (in ihrem eigenen Labor) genau nachmachen können. Dann kann man die Ergebnisse der verschiedenen Forscher vergleichen. Wenn mehrere Forscher bei einem ähnlichen Versuch zu ähnlichen Ergebnissen kommen, kann man sich recht sicher sein, dass man sich auf die Ergebnisse verlassen kann.

Manche Dinge kann man allerdings nicht im Labor erforschen. So kann man z.B. die Bewegung der Planeten oder die Wanderung der Lachse natürlich nicht im Labor beobachten, sondern nur durch direkte Beobachtung in der Natur. Aber auch hier muss man die Ergebnisse so gut zu beschreiben, dass andere sie mit ihren eigenen Forschungen vergleichen können.

Aber nicht nur die Ergebnisse aus Experimenten im Labor oder Beobachtungen direkt in der Natur sind wichtig in der Naturwissenschaft. Forscher versuchen, aus diesen Ergebnissen auch allgemeine Zusammenhänge herauszufinden. Wenn man sich noch nicht sicher ist, ob ein solcher Zusammenhang tatsächlich besteht, spricht man von einer Hypothese. Wenn viele Forschende der Meinung sind, dass ein bestimmter Zusammenhang tatsächlich vorhanden ist, spricht man auch von einer (natur-)wissenschaftlichen Theorie, manchmal auch von einem Modell.

Eine solche Theorie bzw. Modell fasst in der Regel sehr viele Beobachtungen oder Experimente in kurzer Form zusammen. In der Physik z.B. nutzt man zur Beschreibung von Theorien häufig mathematische Formeln. Messergebnisse aus Experimenten können dann gut mit den Rechenergebnissen aus diesen Formeln verglichen werden.