Nauka i matematyka idą w parze. Matematykę można uznać za rodzaj języka. W szczególności jest to język ilościowy, który pozwala naukowcom obiektywnie opisywać relacje i zjawiska.
Wszystkie gałęzie nauki w różnym stopniu wykorzystują matematykę. Algebra i trygonometria pozwalają na pracę z prostymi zależnościami między wielkościami. Rachunek różniczkowy i równania różniczkowe pozwalają zrozumieć, w jaki sposób systemy zmieniają się stopniowo w czasie. Funkcje wykładnicze i logarytmiczne są szeroko stosowane w zrozumieniu wielkości, których wzrost lub spadek zależy od ich aktualnego stanu. A statystyki są niezwykle przydatne w określaniu, czy i jak zmiana czegoś w systemie wpływa na coś innego.
Ogólnie rzecz biorąc, nawet w przypadku kursów na poziomie podstawowym powinieneś swobodnie pracować z liczbami, wprowadzać je do wzorów, stosować odpowiednią kolejność operacji i obsługiwać notację naukową. Powinieneś także mieć kalkulator i wiedzieć, jak prawidłowo z niego korzystać.
Matematyka w fizyce
Fizyka ma reputację dziedziny nauki najbardziej związanej z matematyką. Nie jest to niespodzianką, ponieważ zaczyna się od badania ruchu opisanego równaniami kinematycznymi i dopiero stamtąd buduje.
Jeśli chodzisz na zajęcia z fizyki w szkole średniej lub na zajęcia z fizyki ogólnej na studiach, przydadzą się solidne podstawy algebry. Badając ruch, siły i nie tylko, musisz umieć rozwiązywać równania i układy równań z jedną lub kilkoma zmiennymi.
Jeśli bierzesz fizykę inżynierską lub bardziej zaawansowaną fizykę, będziesz chciał znać rachunek różniczkowy. To pozwoli ci zająć się wyprowadzaniem równań, a także znaleźć rozwiązania bardziej złożonych problemów, takich jak te związane z równaniami elektromagnetyzmu Maxwella.
Każdy, kto zajmuje się bardziej zaawansowanymi studiami fizycznymi, na przykład maturalny lub główny w tym temacie, podejmie: jeszcze bardziej zaawansowana matematyka wspierająca ich naukę, jak algebra liniowa i różniczkowa równania.
Matematyka w biologii
W porównaniu z fizyką biologia jest często postrzegana jako nauka o najmniej intensywnym matematyce; istnieje jednak wiele zastosowań matematyki również w tej dziedzinie.
Podczas gdy podstawowy kurs w szkole średniej lub nie-magisterski kurs może mieć niewiele więcej niż okazjonalną prostą formułę, zrozumienie niektórych pojęć biologicznych, takich jak wzrost populacji wymaga biegłości w posługiwaniu się funkcjami wykładniczymi, a kiedy dowiadujesz się o badaniach naukowych i jak je interpretować, masz również tło w statystyce. wymagany.
Każdy, kto studiuje biologię, prawdopodobnie będzie musiał ukończyć rachunek różniczkowy i statystyki na poziomie college'u podczas studiów. Często studenci biologii kończą pracę w dziedzinie medycyny, gdzie istotne jest zrozumienie procentów i proporcji, a także funkcji i okresów półtrwania. W niektórych obszarach badań biologicznych potrzeba jeszcze więcej matematyki, ponieważ istnieją ludzie, którzy specjalizują się w modelach matematycznych opisujących układy biologiczne.
Matematyka w chemii
Chemia jest bardziej intensywna od matematyki niż biologii. Będziesz potrzebować mocnych podstaw z algebry, gdy zbliżasz się do zaawansowanej klasy chemii na poziomie szkoły średniej lub college'u.
W chemii ważne jest również studiowanie statystyki, szczególnie jeśli planujesz studiować chemię lub pracować w karierze związanej z chemią. Istotne będą również trygonometria i rachunek różniczkowy, ale w mniejszym stopniu.
Tak jak biologia matematyczna jest dziedziną nauki, tak samo jest z chemią matematyczną, która wymaga znajomości zaawansowanego rachunku różniczkowego, równań różniczkowych i technik modelowania.
Matematyka w astronomii
Wielu uczniów zostaje zwabionych na zajęcia z astronomii z fałszywym przekonaniem, że nie będzie to wymagało matematyki. Ale astronomia to tak naprawdę gałąź fizyki. Możesz myśleć o tym jako o fizyce zastosowanej w przestrzeni.
Chociaż kurs wprowadzający z astronomii niebędący specjalnością może nie wykorzystywać zbyt wiele matematyki poza rozpoczęciem algebry i zrozumieniem notacji naukowej, powinieneś być biegły w obu, aby odnieść sukces.
Na bardziej zaawansowanych kursach astronomii można oczekiwać wykorzystania tej samej matematyki, która jest używana na kursach fizyki, w tym między innymi zaawansowanego rachunku różniczkowego i równań różniczkowych.
Matematyka w geologii
Aby studiować geologię, zanim zaczniesz, będziesz potrzebować mocnych podstaw z podstawowej algebry. Geologia wykorzystuje również funkcje wykładnicze i logarytmiczne, szczególnie przy omawianiu sposobu określania wieku okazów.
Ci, którzy studiują geologię poza poziomem wstępnym, będą musieli również wziąć udział w rachunku różniczkowym i statystyce. Znaczna część geologii to statystyki, ale są też dziedziny, które zajmują się innymi zaawansowanymi koncepcjami matematycznymi, takimi jak geometria i topologia.
Matematyka w przyrodzie
W naturze matematyka pojawia się wszędzie, jeśli wiesz, gdzie szukać, od modelowania populacji po wzorce wzrostu roślin.
W rzeczywistości niektórzy matematycy spędzają życie na badaniu fraktali i specjalnych współczynników matematycznych, takich jak złoty środek i ich wygląd w naturze.
Dużą częścią badania przyrody jest zrozumienie ekologii i relacji między drapieżnikami a ofiarami i innymi formami życia w ekosystemie. Szczegółowe badanie tych rzeczy wymaga modeli matematycznych, które często zawierają funkcje wykładnicze, a nawet równania różniczkowe.
Tak więc, podczas gdy podstawowe zajęcia przyrodnicze mogą wspominać bardzo mało matematyki, głębsze zrozumienie procesów naturalnych może wymagać matematyki poprzez rachunek różniczkowy, statystykę i nie tylko.
