自然科学

自然科学可以定义为一种方法论，它以关于宇宙的可检验的解释和预测的形式构建和组织观测知识。自然科学试图通过发展理论并根据观测数据得出结论来解释世界及其现象如何运作。因此，它缺乏不可观察的形而上学解释（这是对世界及其现象的许多宗教、诺斯替教和精神解释的特征）。自然科学一词也被用作遵循科学方法论的研究方向。而自然哲学和社会科学则试图将这些科学方法应用于不同的主题。

自然科学是应用科学的基础，因此它们常常被归为自然科学，以区别于社会科学、人文科学、神秘科学 、艺术等。数学不能被认为是这些自然科学的一部分，但数学和这些科学之间的联系非常密切，因为它为这些科学提供了许多有用的工具，数学也从自然科学以及物理和化学的研究中衍生出许多思想。不能算在其中，但它们之间是有联系的。

一些学者将自然科学的起源追溯到阅读 和写作发明之前的人类社会，了解自然世界对于生存至关重要。人们观察并建立了关于动物行为以及 植物作为食物和药物的有用性的知识，这些知识代代相传。这些原始概念让位于公元前 3500 年至 3000 年左右对美索不达米亚文化和古埃及文明的更正式研究，产生了自然哲学（自然科学的先驱）的第一个已知书面证据。虽然这些著作表现出对天文学、数学和物理世界其他方面的兴趣，但探究自然运作的最终目标在所有情况下都是宗教或神话的，而不是科学的。

中国古代也出现了科学研究的传统，炼金术士和道家哲学家尝试长生不老药来延长生命和治疗疾病。他们关注阴阳，或者自然界中的对比元素；阴与女性气质和寒冷相关，而阳与男性气质和温暖相关。这五个阶段——火 、土 、金 、木 、水——描述了自然界的变化循环。水化为木，木燃烧则化为火。火留下的灰烬就是地面。利用这些原理，中国哲学家和医生探索了人体解剖学，将器官主要描述为阴或阳，并了解脉搏、心脏和体内血流之间的关系。

几乎没有证据表明印度河沿岸的古印度文化如何理解自然，但他们的一些观点可能反映在印度教神圣文献《吠陀经》中。 它们揭示了宇宙不断膨胀、不断循环和改造的概念。 阿育吠陀传统的外科医生将健康和疾病视为三种体液的组合：风 、胆汁 和痰。健康的生活是平衡这种幽默的结果。在古印度思想中，身体由五种元素组成：地、水、火、风、虚空。阿育吠陀外科医生进行了复杂的手术并对人体解剖学有了详细的了解。

公元前 600 至 400 年间，古希腊文化中的前苏格拉底哲学家使自然哲学更接近于直接探究自然界的因果关系，尽管其中带有魔法和神话的元素。地震和日食等自然现象越来越多地在自然本身的背景下进行解释，而不是归因于愤怒的神灵。 泰勒斯是一位生活在公元前 625 年至 546 年的早期哲学家，他用世界漂浮在水面上、水是自然的主要元素的理论来解释地震。 公元前 5 世纪，留基波斯是原子理论的早期创始人，该理论认为世界由基本的、不可分割的粒子组成。毕达哥拉斯将希腊数学创新应用于天文学，并提出地球是球形的。