Η επιστήμη και τα μαθηματικά συμβαδίζουν. Τα μαθηματικά μπορούν να θεωρηθούν ένας τύπος γλώσσας. Συγκεκριμένα, είναι μια ποσοτική γλώσσα που επιτρέπει στους επιστήμονες να περιγράψουν αντικειμενικά τις σχέσεις και τα φαινόμενα.
Όλοι οι κλάδοι της επιστήμης κάνουν χρήση των μαθηματικών σε διαφορετικούς βαθμούς. Η άλγεβρα και η τριγωνομετρία επιτρέπουν την εργασία με απλές σχέσεις μεταξύ των ποσοτήτων. Ο υπολογισμός και οι διαφορικές εξισώσεις επιτρέπουν την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα συστήματα αλλάζουν σταδιακά με το χρόνο. Οι εκθετικές και λογαριθμικές συναρτήσεις χρησιμοποιούνται εκτενώς για την κατανόηση των ποσοτήτων των οποίων η ανάπτυξη ή η πτώση εξαρτάται από την τρέχουσα κατάστασή τους. Και τα στατιστικά στοιχεία είναι απίστευτα χρήσιμα στον προσδιορισμό εάν και πώς η αλλαγή κάτι σε ένα σύστημα επηρεάζει κάτι άλλο.
Σε γενικές γραμμές, ακόμη και για μαθήματα εισαγωγικού επιπέδου, θα πρέπει να είστε άνετοι να δουλεύετε με αριθμούς, να τους εισάγετε σε τύπους, χρησιμοποιώντας την κατάλληλη σειρά λειτουργιών και να χειρίζεστε επιστημονική σημειογραφία. Πρέπει επίσης να έχετε μια αριθμομηχανή και να γνωρίζετε πώς να τη χρησιμοποιείτε σωστά.
Μαθηματικά στη Φυσική
Η Φυσική έχει τη φήμη ότι είναι ο κλάδος της επιστήμης που συνδέεται περισσότερο με τα μαθηματικά. Αυτό δεν αποτελεί έκπληξη αφού ξεκινά με τη μελέτη της κίνησης, που περιγράφεται από κινηματικές εξισώσεις, και χτίζεται μόνο από εκεί.
Εάν παίρνετε μια τάξη φυσικής γυμνασίου ή μια γενική τάξη φυσικής στο κολέγιο, τότε θα είναι χρήσιμο ένα ισχυρό ίδρυμα στην άλγεβρα. Κατά τη μελέτη της κίνησης, των δυνάμεων και πέραν αυτών, πρέπει να είστε σε θέση να επιλύσετε εξισώσεις και συστήματα εξισώσεων με μία ή περισσότερες μεταβλητές.
Εάν παίρνετε μηχανική φυσική ή πιο προηγμένη φυσική, θα θελήσετε να εξοικειωθείτε με το λογισμό. Αυτό θα σας επιτρέψει να αντιμετωπίσετε την παραγωγή εξισώσεων καθώς και να βρείτε λύσεις σε πιο περίπλοκα προβλήματα, όπως αυτά που σχετίζονται με τις εξισώσεις του Maxwell του ηλεκτρομαγνητισμού.
Όποιος παρακολουθεί πιο προχωρημένη μελέτη της φυσικής, όπως ανήλικος ή πτυχιούχος, θα λάβει ακόμη πιο προηγμένα μαθηματικά για να υποστηρίξουν τη μάθησή τους, όπως η γραμμική άλγεβρα και η διαφορική εξισώσεις.
Μαθηματικά στη Βιολογία
Σε σύγκριση με τη φυσική, η βιολογία θεωρείται συχνά ως η λιγότερο εντατική μαθηματική επιστήμη. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές εφαρμογές μαθηματικών σε αυτόν τον τομέα επίσης.
Ενώ ένα βασικό μάθημα γυμνασίου ή ένα μάθημα μη κολλεγίων μπορεί να έχει λίγο περισσότερο από την περιστασιακή απλή φόρμουλα, μια κατανόηση ορισμένων βιολογικών εννοιών όπως η αύξηση του πληθυσμού απαιτεί επάρκεια με εκθετικές λειτουργίες και όταν μαθαίνετε για επιστημονικές μελέτες και πώς να τις ερμηνεύσετε, υπάρχει επίσης ένα υπόβαθρο στις στατιστικές απαιτείται.
Όποιος σπουδάζει στη βιολογία πιθανότατα θα χρειαστεί να συμπληρώσει λογιστικά και στατιστικά σε επίπεδο κολλεγίου κατά τη διάρκεια των σπουδών του. Συχνά, οι ειδικοί της βιολογίας καταλήγουν να εργάζονται στον ιατρικό τομέα, όπου η κατανόηση των ποσοστών και των αναλογιών, καθώς και των λειτουργιών και των ημιζωών είναι σχετική. Σε ορισμένους τομείς της έρευνας βιολογίας, απαιτούνται ακόμη περισσότερα μαθηματικά, καθώς υπάρχουν άνθρωποι που ειδικεύονται σε μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν βιολογικά συστήματα.
Μαθηματικά στη Χημεία
Η χημεία τείνει να είναι πιο εντατική στα μαθηματικά από τη βιολογία. Θα θέλατε μια ισχυρή βάση στην άλγεβρα όταν πλησιάζετε σε ένα προχωρημένο μάθημα χημείας σε επίπεδο γυμνασίου ή κολλεγίου.
Επίσης σημαντική στη χημεία είναι η μελέτη των στατιστικών, ειδικά εάν σκοπεύετε να σπουδάσετε στη χημεία ή να εργαστείτε σε μια καριέρα που περιλαμβάνει τη χημεία. Η τριγωνομετρία και ο λογισμός θα είναι επίσης σχετικοί, αλλά σε μικρότερο βαθμό.
Ακριβώς όπως η μαθηματική βιολογία είναι ένα πεδίο μελέτης, το ίδιο ισχύει και για τη μαθηματική χημεία, η οποία απαιτεί γνώση προηγμένων λογισμών, διαφορικών εξισώσεων και τεχνικών μοντελοποίησης.
Μαθηματικά στην Αστρονομία
Πολλοί μαθητές παρασύρονται σε μια τάξη αστρονομίας με την ψευδή πεποίθηση ότι δεν θα περιλαμβάνει μαθηματικά. Αλλά η αστρονομία είναι πραγματικά ένας κλάδος της φυσικής. Μπορείτε να το σκεφτείτε ως φυσική που εφαρμόζεται στο διάστημα.
Ενώ ένα εισαγωγικό μάθημα αστρονομίας δεν μπορεί να χρησιμοποιεί πολλά μαθηματικά πέρα από την αρχή της άλγεβρας και την κατανόηση της επιστημονικής σημειογραφίας, θα πρέπει να είστε ικανοί και στα δύο για να είστε επιτυχημένοι.
Σε πιο προχωρημένα μαθήματα αστρονομίας μπορείτε να περιμένετε να χρησιμοποιήσετε τα ίδια μαθηματικά που χρησιμοποιούνται σε μαθήματα φυσικής, συμπεριλαμβανομένων των προηγμένων λογισμών και διαφορικών εξισώσεων, μεταξύ άλλων θεμάτων.
Μαθηματικά στη Γεωλογία
Για να μελετήσετε τη γεωλογία, θα θελήσετε επίσης μια ισχυρή βάση στη βασική άλγεβρα πριν ξεκινήσετε. Η Γεωλογία χρησιμοποιεί επίσης εκθετικές και λογαριθμικές συναρτήσεις, ειδικά όταν συζητάμε πώς να προσδιορίζουμε τις ηλικίες των δειγμάτων.
Όσοι μελετούν τη γεωλογία πέρα από το εισαγωγικό επίπεδο θα πρέπει επίσης να λάβουν λογιστικά και στατιστικά στοιχεία. Μεγάλο μέρος της γεωλογίας είναι στατιστικά βαρύ, αλλά υπάρχουν επίσης τομείς που ασχολούνται με άλλες προηγμένες μαθηματικές έννοιες όπως η γεωμετρία και η τοπολογία.
Μαθηματικά στη Φύση
Στη φύση, τα μαθηματικά εμφανίζονται παντού αν ξέρετε πού να κοιτάξετε, από τη μοντελοποίηση του πληθυσμού έως τα μοτίβα ανάπτυξης στα φυτά.
Στην πραγματικότητα, ορισμένοι μαθηματικοί περνούν τη ζωή τους μελετώντας τα fractals και ειδικές μαθηματικές αναλογίες όπως το χρυσό μέσο και πώς εμφανίζονται στη φύση.
Ένα μεγάλο μέρος της μελέτης της φύσης είναι η κατανόηση της οικολογίας και των σχέσεων μεταξύ αρπακτικών και θηραμάτων και άλλων μορφών ζωής σε ένα οικοσύστημα. Για να μελετηθούν λεπτομερώς αυτά τα πράγματα απαιτούνται μαθηματικά μοντέλα που συχνά περιλαμβάνουν εκθετικές συναρτήσεις και ακόμη και διαφορικές εξισώσεις.
Έτσι, ενώ μια βασική τάξη φύσης μπορεί να αναφέρει πολύ λίγα μαθηματικά, μια βαθύτερη κατανόηση των φυσικών διεργασιών μπορεί να απαιτήσει τα μαθηματικά μέσω λογισμού, στατιστικών και πέρα.