La ciencia y las matemáticas van de la mano. Las matemáticas pueden considerarse un tipo de lenguaje. Específicamente, es un lenguaje cuantitativo que permite a los científicos describir relaciones y fenómenos de manera objetiva.
Todas las ramas de la ciencia utilizan las matemáticas en diversos grados. El álgebra y la trigonometría permiten trabajar con relaciones simples entre cantidades. El cálculo y las ecuaciones diferenciales permiten comprender cómo los sistemas cambian gradualmente con el tiempo. Las funciones exponenciales y logarítmicas se utilizan ampliamente en la comprensión de cantidades cuyo crecimiento o disminución depende de su estado actual. Y las estadísticas son increíblemente útiles para determinar si el cambio de algo en un sistema afecta a otra cosa y de qué manera.
En general, incluso para los cursos de nivel introductorio, debe sentirse cómodo trabajando con números, ingresándolos en fórmulas, usando el orden de operaciones apropiado y manejando la notación científica. También debe tener una calculadora y saber cómo usarla correctamente.
Matemáticas en física
La física tiene la reputación de ser la rama de la ciencia más ligada a las matemáticas. Esto no es una sorpresa, ya que comienza con el estudio del movimiento, descrito por ecuaciones cinemáticas, y solo se construye a partir de ahí.
Si está tomando una clase de física en la escuela secundaria o una clase de física general en la universidad, entonces será útil tener una base sólida en álgebra. Al estudiar el movimiento, las fuerzas y más, necesita poder resolver ecuaciones y sistemas de ecuaciones con una o más variables.
Si está tomando ingeniería física o física más avanzada, querrá estar familiarizado con el cálculo. Eso le permitirá abordar la derivación de ecuaciones, así como encontrar soluciones a problemas más complejos, como los relacionados con las ecuaciones del electromagnetismo de Maxwell.
Cualquiera que busque un estudio más avanzado de física, como un menor o mayor en la materia, tomará matemáticas aún más avanzadas para apoyar su aprendizaje, como álgebra lineal y diferencial ecuaciones.
Matemáticas en biología
En comparación con la física, la biología a menudo se considera la ciencia menos intensiva en matemáticas; sin embargo, también existen muchas aplicaciones de las matemáticas en este campo.
Si bien un curso básico de la escuela secundaria o un curso universitario sin especialización puede tener poco más que una fórmula simple ocasional, una comprensión de algunos conceptos biológicos como El crecimiento de la población requiere competencia con funciones exponenciales, y cuando aprende sobre estudios científicos y cómo interpretarlos, también necesita conocimientos de estadística. requerido.
Cualquiera que se especialice en biología probablemente necesitará completar cálculo y estadística de nivel universitario durante su curso de estudio. A menudo, los estudiantes de biología terminan trabajando en el campo de la medicina, donde la comprensión de los porcentajes y las proporciones, así como las funciones y las vidas medias son relevantes. En algunas áreas de la investigación en biología, se necesitan aún más matemáticas, ya que hay personas que se especializan en modelos matemáticos que describen sistemas biológicos.
Matemáticas en química
La química tiende a ser más intensiva en matemáticas que en biología. Querrá una base sólida en álgebra cuando se acerque a una clase de química avanzada de nivel secundario o universitario.
También es importante en química el estudio de las estadísticas, especialmente si planeas especializarte en química o trabajar en una carrera que involucre la química. La trigonometría y el cálculo también serán relevantes, pero en menor medida.
Así como la biología matemática es un campo de estudio, también lo es la química matemática, que requiere conocimientos de cálculo avanzado, ecuaciones diferenciales y técnicas de modelado.
Matemáticas en astronomía
Muchos estudiantes son atraídos a una clase de astronomía con la falsa creencia de que no implicará matemáticas. Pero la astronomía es realmente una rama de la física. Puedes pensar en ello como física aplicada al espacio.
Si bien es posible que un curso de introducción a la astronomía que no sea de especialización no use muchas matemáticas más allá del álgebra inicial y una comprensión de la notación científica, debe dominar ambos para tener éxito.
En los cursos de astronomía más avanzados, puede esperar hacer uso de las mismas matemáticas que se usan en los cursos de física, incluido el cálculo avanzado y las ecuaciones diferenciales, entre otros temas.
Matemáticas en geología
Para estudiar geología, también querrá una base sólida en álgebra básica antes de comenzar. La geología también hace uso de funciones exponenciales y logarítmicas, particularmente cuando se habla de cómo determinar las edades de los especímenes.
Aquellos que estudian geología más allá del nivel introductorio también necesitarán tomar cálculo y estadística. Gran parte de la geología se basa en estadísticas, pero también hay campos que se ocupan de otros conceptos matemáticos avanzados, como la geometría y la topología.
Matemáticas en la naturaleza
En la naturaleza, las matemáticas aparecen en todas partes si sabe dónde buscar, desde modelos de población hasta patrones de crecimiento en plantas.
De hecho, algunos matemáticos se pasan la vida estudiando los fractales y las proporciones matemáticas especiales, como la media áurea y cómo aparecen en la naturaleza.
Una gran parte del estudio de la naturaleza consiste en comprender la ecología y las relaciones entre depredadores y presas y otras formas de vida en un ecosistema. Estudiar estas cosas en detalle requiere modelos matemáticos que a menudo incluyen funciones exponenciales e incluso ecuaciones diferenciales.
Entonces, si bien una clase de naturaleza básica puede mencionar muy pocas matemáticas, una comprensión más profunda de los procesos naturales puede requerir matemáticas a través del cálculo, la estadística y más.