أمثلة على العلوم التطبيقية

المعرفة العلمية هي واحدة من أقوى القوى في تطور الحضارة الإنسانية. ومع ذلك ، غالبًا ما يُعتبر العلم غير عملي بطبيعته لأن الغرض الأساسي من البحث العلمي هو ببساطة التحسين فهم جميع جوانب العالم الطبيعي ، بغض النظر عما إذا كان هذا الفهم سيؤثر بالفعل على واقع الحياة اليومية الحياة. ومع ذلك ، فإن العلم التطبيقي يحول المعرفة العلمية المجردة إلى التكنولوجيا التي حولت ، والتي لا تزال تحول ، جميع جوانب المجتمع البشري.

يشمل مجال العلوم الذي يشار إليه عادة باسم الفيزياء مجموعة واسعة من النظريات والقوانين المتعلقة بالتفاعلات بين المادة والطاقة. قوانين نيوتن الثلاثة للحركة هي الأساس لتحليل الأجسام المتحركة ، مثل القطارات وسفن الشحن وكرات البلياردو. لا تتأثر الحركة في الفضاء الخارجي بشكل كبير بالاحتكاك أو الجاذبية الأرضية ، وبالتالي فهي يقدم عرضًا واضحًا بشكل خاص للقيمة العملية لمفاهيم نيوتن والرياضيات العلاقات. قوانين نيوتن هي المبادئ الأساسية التي وجهت المركبات الفضائية إلى القمر وحتى إلى مناطق بعيدة من النظام الشمسي. قانون نيوتن الثاني ، على سبيل المثال ، يتنبأ بدقة بالتسارع الذي سينتج عن القوة الناتجة عن محرك الصاروخ.

يهتم مجال الكيمياء في المقام الأول بالخصائص الفيزيائية للمادة والطرق التي تتفاعل بها أنواع مختلفة من المادة ، خاصة فيما يتعلق بالتفاعلات الكيميائية. يحدث التفاعل الكيميائي عندما يحفز مصدر الطاقة المواد الموجودة على التفاعل بطريقة تنتج مواد مختلفة ، وفي بعض الحالات ، أنواعًا مختلفة من الطاقة. يمكن للكيميائيين إنشاء مجموعة متنوعة رائعة من المواد والأجهزة المفيدة من خلال تطبيق المبادئ التي تحكم التفاعلات الكيميائية. على سبيل المثال ، تولد بطاريات الرصاص الحمضية النموذجية طاقة كهربائية من خلال تفاعل كيميائي يشمل الرصاص وثاني أكسيد الرصاص وحمض الكبريتيك.

تعد فيزياء الكم واحدة من التخصصات العلمية الأكثر تجريدًا ، والتي تستكشف الخصائص الغامضة وتفاعلات الجسيمات متناهية الصغر المرتبطة بالمادة والطاقة. ولكن حتى هذا الفرع الباطني من العلم أسفر عن تطبيقات عملية مهمة. على سبيل المثال ، تضمنت إحدى التجارب التأسيسية في فيزياء الكم التأثير الكهروضوئي ، الذي يشير إلى طرد الإلكترونات من سطح معدني مضاء بأطوال موجية معينة ضوء. قدمت نظرية الكم شرحًا للتفاصيل التي تمت ملاحظتها في هذه التجربة ، مما أدى إلى تحسين الفهم العلمي للتأثير الكهروضوئي ساهم في النهاية في التطور التكنولوجي للكاميرات الرقمية وشاشات الكمبيوتر والخلايا الشمسية التي تنتج الكهرباء بكفاءة من الطاقة في ضوء الشمس.

علم الأحياء الدقيقة هو دراسة الكائنات المجهرية الرائعة التي توجد في كل مكان من التندرا المجمدة إلى الجهاز الهضمي البشري. نتجت العديد من التطبيقات العملية عن البحث العلمي في البنية والتكاثر والتمثيل الغذائي والتكيف البيئي للكائنات الحية الدقيقة. صناعة الجبن ، على سبيل المثال ، قد أحدثت ثورة في المعرفة والتقنيات التي تسمح لعلماء الأحياء الدقيقة بالعزل وتنتج بكميات كبيرة سلالات معينة من البكتيريا المسؤولة عن قوام ونكهات أنواع مختلفة من الجبن. تمكن هذه المزارع الميكروبية المركبة صانعي الجبن من إنتاج الجبن بخصائص متسقة ومرغوبة. مع ضمان إمكانية صنع الجبن اللذيذ من الحليب المبستر ، الذي يفتقر إلى بكتيريا صناعة الجبن المحلية. ساهمت الأبحاث الميكروبيولوجية أيضًا في إنشاء أدوية وتطوير جديدة علاجات اضطرابات الجهاز الهضمي البشري وفهم أعمق لخصوبة التربة والنبات صحة.