Vitenskap og matematikk går hånd i hånd. Matematikk kan betraktes som en type språk. Spesielt er det et kvantitativt språk som lar forskere objektivt beskrive forhold og fenomener.
Alle vitenskapsgrener bruker matematikk i varierende grad. Algebra og trigonometri tillater arbeid med enkle forhold mellom mengder. Kalkulus og differensiallikninger muliggjør forståelse av hvordan systemer endres trinnvis med tiden. Eksponensielle og logaritmiske funksjoner brukes mye i forståelsen av størrelser hvis vekst eller tilbakegang avhenger av deres nåværende tilstand. Og statistikk er utrolig nyttig for å avgjøre om og hvordan endring av noe i et system påvirker noe annet.
Generelt, selv for introduksjonskurs, bør du være komfortabel med å jobbe med tall, legge dem inn i formler, bruke passende rekkefølge og håndtere vitenskapelig notasjon. Du bør også ha en kalkulator og vite hvordan du bruker den riktig.
Matematikk i fysikk
Fysikk har et rykte for å være den vitenskapsgrenen som er mest knyttet til matematikk. Dette er ingen overraskelse siden det begynner med studiet av bevegelse, beskrevet av kinematiske ligninger, og bare bygger derfra.
Hvis du tar en videregående fysikklasse eller en generell fysikklasse på college, vil et sterkt fundament i algebra være nyttig. Når du studerer bevegelse, krefter og videre, må du være i stand til å løse ligninger og ligningssystemer med en eller flere variabler.
Hvis du tar ingeniørfysikk eller mer avansert fysikk, vil du være kjent med kalkulus. Det vil tillate deg å takle avledningen av ligninger, samt finne løsninger på mer komplekse problemer som de som er relatert til Maxwells ligninger av elektromagnetisme.
Alle som følger mer avanserte studier i fysikk, for eksempel en mindreårig eller en hovedfag i faget, vil ta det enda mer avansert matematikk for å støtte deres læring, som lineær algebra og differensial ligninger.
Matematikk i biologi
Sammenlignet med fysikk blir biologi ofte sett på som den minst matteintensive vitenskapen; det er imidlertid mange anvendelser av matematikk også i dette feltet.
Mens et grunnleggende videregående kurs eller et ikke-hovedfagskurs kan ha litt mer enn en og annen enkel formel, en forståelse av noen biologiske begreper som befolkningsvekst krever ferdigheter med eksponensielle funksjoner, og når du lærer om vitenskapelige studier og hvordan du skal tolke dem, er en bakgrunn i statistikk også kreves.
Alle som har hovedfag i biologi, vil sannsynligvis trenge å fullføre beregning og statistikk på høyskolenivå i løpet av studiet. Ofte ender biologiske hovedfag med å jobbe innen det medisinske feltet, der forståelse av prosentandeler og proporsjoner, samt funksjoner og halveringstider er relevant. I noen områder av biologiforskning er det behov for enda mer matte siden det er mennesker som spesialiserer seg på matematiske modeller som beskriver biologiske systemer.
Matematikk i kjemi
Kjemi har en tendens til å være mer matteintensiv enn biologi. Du vil ha et sterkt fundament i algebra når du nærmer deg en avansert kjemiklasse på videregående eller høyskolenivå.
Også viktig i kjemi er studiet av statistikk, spesielt hvis du planlegger å ta hovedfag i kjemi eller jobbe i en karriere som involverer kjemi. Trigonometri og kalkulus vil også være relevant, men i mindre grad.
Akkurat som matematisk biologi er et fagfelt, er det også matematisk kjemi som krever kunnskap om avansert kalkulus, differensiallikninger og modelleringsteknikker.
Matematikk i astronomi
Mange studenter blir lokket inn i en astronomikurs med den falske troen på at det ikke vil innebære matematikk. Men astronomi er egentlig en gren av fysikken. Du kan tenke på det som fysikk som brukes på rommet.
Mens et introduksjonskurs i ikke-hovedfag kanskje ikke bruker mye matematikk utover begynnelsesalgebra og en forståelse av vitenskapelig notasjon, bør du være dyktig i begge deler for å lykkes.
I mer avanserte astronomikurs kan du forvente å bruke den samme matematikken som brukes i fysikkurs, inkludert avanserte kalkulasjoner og differensiallikninger, blant andre emner.
Matematikk i geologi
For å studere geologi, vil du også ha et sterkt fundament i grunnleggende algebra før du begynner. Geologi bruker også eksponentielle og logaritmiske funksjoner, spesielt når man diskuterer hvordan man skal bestemme aldre på prøver.
De som studerer geologi utover introduksjonsnivået, må også ta kalkulator og statistikk. Mye av geologien er statistisk tung, men det er også felt som omhandler andre avanserte matematikkbegreper som geometri og topologi.
Matematikk i naturen
I naturen vises matte overalt hvis du vet hvor du skal se, fra populasjonsmodellering til vekstmønster i planter.
Faktisk bruker noen matematikere livet på å studere fraktaler og spesielle matematiske forhold som den gyldne middelvei og hvordan de ser ut i naturen.
En stor del av å studere naturen er å forstå økologi og forholdet mellom rovdyr og byttedyr og andre livsformer i et økosystem. For å studere disse tingene i detalj krever matematiske modeller som ofte inkluderer eksponensielle funksjoner og til og med differensialligninger.
Så mens en grunnleggende naturklasse kan nevne veldig lite matematikk, kan en dypere forståelse av naturlige prosesser kreve matematikk opp gjennom kalkulator, statistikk og videre.