Παραδείγματα Εφαρμοσμένης Επιστήμης

Η επιστημονική γνώση είναι μια από τις πιο ισχυρές δυνάμεις στην ανάπτυξη του ανθρώπινου πολιτισμού. Ωστόσο, η επιστήμη θεωρείται συχνά εγγενώς ανέφικτη επειδή ο πρωταρχικός σκοπός της επιστημονικής έρευνας είναι απλώς στο καλύτερο κατανοήστε όλες τις πτυχές του φυσικού κόσμου, ανεξάρτητα από το αν αυτή η κατανόηση θα επηρεάσει πραγματικά την πραγματικότητα της ημέρας ΖΩΗ. Η εφαρμοσμένη επιστήμη, ωστόσο, μετατρέπει την αφηρημένη επιστημονική γνώση σε τεχνολογία που έχει μεταμορφώσει, και που συνεχίζει να μεταμορφώνει, όλες τις πτυχές της ανθρώπινης κοινωνίας.

Η πειθαρχία της επιστήμης που συνήθως αναφέρεται ως φυσική περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα θεωριών και νόμων που σχετίζονται με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ύλης και ενέργειας. Οι τρεις νόμοι κίνησης του Νεύτωνα είναι τα θεμέλια για την ανάλυση κινούμενων αντικειμένων, όπως τρένα, φορτηγά πλοία και μπάλες μπιλιάρδου. Η κίνηση στο διάστημα δεν επηρεάζεται σημαντικά από την τριβή ή την επίγεια βαρύτητα, και έτσι παρέχει μια ιδιαίτερα σαφή επίδειξη της πρακτικής αξίας των εννοιών και των μαθηματικών του Νεύτωνα σχέσεις. Οι νόμοι του Νεύτωνα είναι οι θεμελιώδεις αρχές που έχουν καθοδηγήσει το διαστημικό σκάφος στο φεγγάρι και ακόμη και σε μακρινές αποστάσεις του ηλιακού συστήματος. Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα, για παράδειγμα, προβλέπει με ακρίβεια την επιτάχυνση που θα προκύψει από τη δύναμη που δημιουργείται από μια μηχανή πυραύλων.

Ο τομέας της χημείας ασχολείται κυρίως με τις φυσικές ιδιότητες της ύλης και τους τρόπους με τους οποίους αλληλεπιδρούν διαφορετικοί τύποι ύλης, ειδικά σε σχέση με τις χημικές αντιδράσεις. Μια χημική αντίδραση συμβαίνει όταν μια πηγή ενέργειας διεγείρει τις υπάρχουσες ουσίες για να αντιδράσουν με τρόπο που δημιουργεί διαφορετικές ουσίες και, σε ορισμένες περιπτώσεις, διαφορετικούς τύπους ενέργειας. Οι χημικοί μπορούν να δημιουργήσουν μια αξιοσημείωτη ποικιλία χρήσιμων υλικών και συσκευών εφαρμόζοντας τις αρχές που διέπουν τις χημικές αντιδράσεις. Οι τυπικές μπαταρίες μολύβδου-οξέος, για παράδειγμα, παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας χημικής αντίδρασης που περιλαμβάνει μόλυβδο, διοξείδιο του μολύβδου και θειικό οξύ.

Ένας από τους πιο αφηρημένους επιστημονικούς κλάδους είναι η κβαντική φυσική, η οποία διερευνά τις μυστηριώδεις ιδιότητες και τις αλληλεπιδράσεις των άπειρων σωματιδίων που σχετίζονται με την ύλη και την ενέργεια. Αλλά ακόμη και αυτός ο εσωτερικός κλάδος της επιστήμης έχει αποδώσει σημαντικές πρακτικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, ένα από τα θεμελιώδη πειράματα στην κβαντική φυσική αφορούσε το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα, που αναφέρεται στην εκτόξευση ηλεκτρονίων από μια μεταλλική επιφάνεια που φωτίζεται από ορισμένα μήκη κύματος φως. Η κβαντική θεωρία παρείχε μια εξήγηση για τις λεπτομέρειες που παρατηρήθηκαν σε αυτό το πείραμα, και αυτή η βελτιωμένη επιστημονική κατανόηση του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος τελικά συνέβαλε στην τεχνολογική ανάπτυξη ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών, οθονών υπολογιστή και ηλιακών κυψελών που παράγουν αποτελεσματικά ηλεκτρισμό από την ενέργεια στο ηλιακό φως.

Η μικροβιολογία είναι η μελέτη των συναρπαστικών μικροσκοπικών πλασμάτων που βρίσκονται παντού από την παγωμένη τούνδρα έως την ανθρώπινη πεπτική οδό. Πολλές πρακτικές εφαρμογές έχουν προκύψει από την επιστημονική διερεύνηση της δομής, της αναπαραγωγής, του μεταβολισμού και της περιβαλλοντικής προσαρμογής των μικροοργανισμών. Το Cheesemaking, για παράδειγμα, έχει φέρει επανάσταση από τις γνώσεις και τις τεχνικές που επιτρέπουν στους μικροβιολόγους να απομονωθούν και παράγουν μαζικά τα συγκεκριμένα στελέχη βακτηρίων που είναι υπεύθυνα για τις υφές και τις γεύσεις διαφόρων τύπων τυριών. Αυτές οι διαμορφωμένες μικροβιακές καλλιέργειες επιτρέπουν στον τυροκόμο να παράγει τυρί με συνεπή, επιθυμητά χαρακτηριστικά. διασφαλίζοντας παράλληλα ότι μπορεί να παρασκευαστεί νόστιμο τυρί από παστεριωμένο γάλα, το οποίο στερείται εγγενών βακτηρίων τυροκομίας. Η μικροβιολογική έρευνα συνέβαλε επίσης στη δημιουργία φαρμάκων, στην ανάπτυξη νέων θεραπείες για πεπτικές διαταραχές στον άνθρωπο και βαθύτερη κατανόηση της γονιμότητας του εδάφους και των φυτών υγεία.