Ciência e matemática andam de mãos dadas. A matemática pode ser considerada um tipo de linguagem. Especificamente, é uma linguagem quantitativa que permite aos cientistas descrever relações e fenômenos de forma objetiva.
Todos os ramos da ciência fazem uso da matemática em vários graus. A álgebra e a trigonometria permitem trabalhar com relações simples entre quantidades. O cálculo e as equações diferenciais permitem a compreensão de como os sistemas mudam incrementalmente com o tempo. As funções exponenciais e logarítmicas são amplamente utilizadas na compreensão de quantidades cujo crescimento ou declínio depende de seu estado atual. E a estatística é incrivelmente útil para determinar se e como alterar algo em um sistema afeta outra coisa.
Em geral, mesmo para cursos de nível introdutório, você deve se sentir confortável trabalhando com números, inserindo-os em fórmulas, usando a ordem apropriada de operações e lidando com a notação científica. Você também deve ter uma calculadora e saber como usá-la corretamente.
Matemática em Física
A física tem a reputação de ser o ramo da ciência mais ligado à matemática. Isso não é surpresa, já que começa com o estudo do movimento, descrito por equações cinemáticas, e só se desenvolve a partir daí.
Se você está tendo uma aula de física no ensino médio ou uma aula de física geral na faculdade, uma base sólida em álgebra será útil. Ao estudar movimento, forças e além, você precisa ser capaz de resolver equações e sistemas de equações com uma ou mais variáveis.
Se você está estudando física de engenharia ou física mais avançada, deve estar familiarizado com cálculo. Isso permitirá que você enfrente a derivação de equações, bem como encontre soluções para problemas mais complexos, como aqueles relacionados às equações de eletromagnetismo de Maxwell.
Qualquer pessoa que busque estudos mais avançados de física, como um menor ou maior no assunto, terá matemática ainda mais avançada para apoiar seu aprendizado, como álgebra linear e diferencial equações.
Matemática em Biologia
Comparada com a física, a biologia é frequentemente vista como a ciência menos matemática; no entanto, também existem muitas aplicações da matemática neste campo.
Embora um curso de segundo grau básico ou um curso de faculdade não-majores possam ter pouco mais do que uma fórmula simples ocasional, uma compreensão de alguns conceitos biológicos, como o crescimento populacional requer proficiência com funções exponenciais, e quando você aprende sobre estudos científicos e como interpretá-los, uma experiência em estatística também é obrigatório.
Qualquer pessoa com especialização em biologia provavelmente precisará concluir cálculos e estatísticas de nível universitário durante o curso. Freqüentemente, os formados em biologia acabam trabalhando na área médica, onde um entendimento de porcentagens e proporções, bem como funções e meias-vidas são relevantes. Em algumas áreas da pesquisa em biologia, ainda mais matemática é necessária, pois há pessoas que se especializam em modelos matemáticos que descrevem sistemas biológicos.
Matemática em Química
A química tende a ser mais intensiva em matemática do que em biologia. Você vai querer uma base sólida em álgebra ao se aproximar de uma escola de ensino médio avançado ou classe de química de nível universitário.
Também importante na química é o estudo da estatística, especialmente se você planeja se formar em química ou trabalhar em uma carreira que envolve química. Trigonometria e cálculo também serão relevantes, mas em menor extensão.
Assim como a biologia matemática é um campo de estudo, também o é a química matemática, que requer conhecimento de cálculo avançado, equações diferenciais e técnicas de modelagem.
Matemática em Astronomia
Muitos alunos são atraídos para uma aula de astronomia com a falsa crença de que não envolverá nenhuma matemática. Mas a astronomia é realmente um ramo da física. Você pode pensar nisso como física aplicada ao espaço.
Embora um curso introdutório de astronomia não graduado possa não usar muita matemática além do início da álgebra e um entendimento de notação científica, você deve ser proficiente em ambos para ter sucesso.
Em cursos de astronomia mais avançados, você pode esperar fazer uso da mesma matemática usada em cursos de física, incluindo cálculo avançado e equações diferenciais, entre outros tópicos.
Matemática em Geologia
Para estudar geologia, você também vai querer uma base sólida em álgebra básica antes de começar. A geologia também faz uso de funções exponenciais e logarítmicas, particularmente ao discutir como determinar a idade dos espécimes.
Aqueles que estudam geologia além do nível introdutório também precisarão fazer cálculo e estatística. Grande parte da geologia é pesada em estatísticas, mas também existem campos que lidam com outros conceitos matemáticos avançados, como geometria e topologia.
Matemática na natureza
Na natureza, a matemática aparece em todos os lugares se você souber onde olhar, desde a modelagem populacional até os padrões de crescimento das plantas.
Na verdade, alguns matemáticos passam a vida estudando os fractais e as proporções matemáticas especiais, como a média áurea e como eles aparecem na natureza.
Uma grande parte do estudo da natureza é entender a ecologia e as relações entre predadores e presas e outras formas de vida em um ecossistema. Para estudar essas coisas em detalhes, são necessários modelos matemáticos que geralmente incluem funções exponenciais e até mesmo equações diferenciais.
Portanto, embora uma aula de natureza básica possa mencionar muito pouca matemática, uma compreensão mais profunda dos processos naturais pode exigir matemática por meio de cálculo, estatística e muito mais.