ⓘ מדעי הטבע

טבע

טבע הוא מושג המייצג את כל מה שקיים, ולא נוצר או שונה על ידי האדם. בהגדרה, כל תוצריו של האדם הם מלאכותיים, כלומר אינם חלק מעולם הטבע. הטבע כולל למשל את הנופים הקיימים, המראות השונים של חילופי עונות, ההרים והנהרות, היצורים החיים, האטמוספירה ועוד. השאיפה להבין לעומק את הסביבה הטבעית היא שעומדת בבסיס הסביבתנות - תנועה פוליטית, חברתית ופילוסופית רחבה ומגוונת שמטרתה להגן על מרכיב הטבע שנותר בסביבה הטבעית, ובמקרים רבים אף לשקם או להרחיב את חלקו של הטבע בסביבה זו. הגנת הסביבה, בהקשר זה, היא הניסיון לשמר מצב של השפעה אנושית מינימלית על הסביבה הטבעית.

ידיעת הטבע

ידיעת הטבע או תולדות הטבע היא שיטה מדעית לחקר הצומח ובעלי החיים. בשיטה זו נוהגים לרוב לחקור את הטבע בעזרת תצפיות ופחות בעזרת תהליכים ניסויים. אדם העוסק בידיעת הטבע נקרא חוקר טבע. במובן הרחב, מונח זה משמש גם לתחום הנגשת הידע על הטבע לקהל הרחב באמצעות מוזיאוני טבע, ספרי עיון ומדע פופולרי, הרצאות, צילום טבע, סרטי ותוכניות טבע, טיולים מודרכים ועוד. עד אמצע המאה ה-19 נהגו אנשי המדע האירופאים לחלק את הידע לשני תחומים עיקריים. מדעי הרוח שכללו גם את הפילוסופיה של הדת ומדעי הטבע. מדעי הטבע נחלקו לידיעת הטבע שעסקה בתיאור הטבע ופילוסופיית הטבע שעסקה בחקר הטבע בצורה ניסויית. במונחים מודרניים ניתן להשו ...

מדעי החיים

המושג מדעי החיים מתאר קבוצה של דיסציפלינות במדעי הטבע, העוסקות בחומר החי על פני כדור הארץ, בהתפתחות החיים, בהשלכות יצורים חיים על הסביבה וביחסי הגומלין בין יצורים חיים. המונח משמש בעיקר בהקשרים אקדמיים, כשמה של פקולטה להוראה ולמחקר; במרבית ההקשרים משמש המונח כמילה נרדפת לביולוגיה, אך בהקשרים אחרים מציין תחום רחב יותר, העשוי לכלול גם רפואה ומדעים נוספים.

מדעים מדויקים

מדעים מדויקים הוא תחום אקדמי ושם כוללני לתחומי המדע העוסקים במתמטיקה ובתופעות של החומר הדומם. המדעים המדויקים עוסקים בחומר מן הרמה הפשוטה ביותר שלו, שהיא אטומים וחלקיקים, דרך הרמה המורכבת יותר שלו, הכוללת יסודות, תרכובות, תערובות ומולקולות, וגופים גדולים יותר, עד לכוכבים וגלקסיות. בעבר נכללו המדעים המדויקים, יחד עם מדעי החיים, בתחום שנקרא מדעי הטבע. עם גידולן של האוניברסיטאות והעמקת ההתמחות, פוצלה באוניברסיטאות רבות הפקולטה למדעי הטבע לשתי פקולטות נפרדות, מדעים מדויקים ומדעי החיים. בישראל מתקיים פיצול זה באוניברסיטת תל אביב ובאוניברסיטת בר-אילן, ואילו באוניברסיטה העברית, באוניברסיטת בן-גור ...

מחוזות מדעי הטבע הפינים

מחוזות מדעי הטבע הפיניים הם 21 אזורים טבעיים, גאוגרפיים, וביוגאוגרפיים המהווים חלוקה משנית בהם מחולקת פינלנד חוץ מהחלוקה המנהלית לאזורים או לחלוקה למחוזות שנהגה קודם לכן; חלוקת מחוזות מדעי הטבע הפינים נערכה על פי הבדלים במאפייני הביוטה והאקלים שלהם, ובתכונות הטופוגרפיה שלהם כגון גאומורפולוגיה של רכסים ואגמים המצויים לרוב במדינה. החלוקה נקבעה על-פי מחקרים בפאונת החי והצמחייה המשתנה מאזור למשנהו, ואפילו על-פי מיקולוגיה.

מוזיאון הטבע (ירושלים)

מוזיאון הטבע הוא מוזיאון השוכן בבית אבן עתיק ליד המושבה הגרמנית בירושלים, וכולל תצוגות מתחום מדעי הטבע, הסביבה וגוף האדם. התצוגה הגדולה ביותר היא של פוחלצי עופות, יונקים וזוחלים בארץ ישראל בעבר ובהווה. חדר אחד מוקדש לעולם הדינוזאורים, ואגף אחד עוסק בגוף האדם ומערכותיו. במוזיאון מתקיימות גם תערוכות מתחלפות ופעילויות לילדים.

משאב טבע

משאבי טבע הם חומרים מן הטבע שהאדם משתמש בהם לצרכיו השונים. בין משאבי הטבע ניתן למנות: קרקע, מים, מזון, מינרלים, צמחייה, בעלי חיים, מתכות ויהלומים. מונח דומה המאפיין משאבי טבע משמש גם לציון חומרים אותם צורכים אורגניזמים החיים בבית גידול מסוים מכונה משאב ביולוגי.

מדע

מדע - במובנו הרחב - הוא מכלול עקבי, לוגי של ידע מוסק, הניתן לבחינה לפי הנחות יסוד ופילוסופיות עליהם נשען המדע - לאחר התפתחות גישות פילוסופיה שונות במהלך הדורות והאסכולות. במובנו הצר יותר - משמש המונח מדע לציון כלל הידע האמפירי שהושג באמצעות המחקר המדעי, ואדם העוסק במחקר המכוון להרחבת ידע זה נקרא מדען. בשאלות ההיקף והתכולה של המושג "מדע" והגדרת השיטה המדעית עוסקת הפילוסופיה של המדע. תחומי המדע השונים קשורים לרוב בענפים של מתמטיקה וסטטיסטיקה, ובין הנחות היסוד שלהם משולבים רעיונות מתחום הפילוסופיה. הידע המדעי משנה תפיסה ומתעצב תדיר בעקבות תגליות ומחקרים חדשים, שמסקנותיהם מתועדות ומופצות. לשאל ...

הוראת המדעים

הוראת המדעים היא תחום ידע הנחקר בעיקר על ידי אנשי חינוך, אנשי מדעי הטבע ומתמטיקאים. ברוב המוסדות האקדמיים, התחום משויך לפקולטה למדעי הרוח והחברה או לפקולטה לחינוך, אך יש מוסדות שבוחרים לשייכו, דווקא, לתחום מדעי הטבע.

מדעי הרפואה

מדעי הרפואה הוא תחום אקדמי הכולל מספר דיסציפלינות משיקות במדעי החיים והרפואה, ושם דגש על הקישור בין המדעים השונים לגוף ומצביו. רבים מהתחומים חופפים למדעי החיים כגון פיזיולוגיה, אימונולוגיה, גנטיקה, ביוכימיה, מיקרוביולוגיה, ביולוגיה מולקולרית, אפידמיולוגיה, אמבריולוגיה, היסטולוגיה, ציטולוגיה, פרזיטולוגיה, פתולוגיה ופרמקולוגיה. המונח "מדעי הרפואה" משמש בעיקר בהקשרים אקדמיים, כשמו של חוג להוראה ולמחקר או כשם התואר הניתן בסיום הלימודים. מדעי הרפואה הוא תחום מדעי שבתואר הראשון נלמד בשילוב עם מדעי הטבע והחיים כך שתלמידיו מקבלים תואר בוגר במדעים Bs.c, בשונה מתלמידי סיעוד, פיזיותרפיה או ניהול מערכ ...

עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע

עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע, הנקרא לעיתים קרובות בקיצור "פרינקיפיה", הוא ספר בעל שלושה כרכים שנכתב על ידי אייזק ניוטון ויצא לאור ב־5 ביולי 1687. הוא מכיל את ניסוח חוקי התנועה של ניוטון אשר יצקו את הצורה היסודית של המכניקה הקלאסית, וכמו כן את חוק הכבידה האוניברסלי שהגה ואת גזירת חוקי קפלר על תנועת כוכבי לכת. מלבד החידושים הפיזיקליים היה חיבור זה הראשון בו נעשה שימוש שיטתי וכה מוצלח במתמטיקה לתיאור והסברת חוקי הטבע והתופעות. "פרינקיפיה" נחשבת לאחת היצירות המדעיות החשובות ביותר בכל הזמנים. כמו הרבה יצירות מדעיות בשנים אלו, הספר נכתב במקורו בשפה הלטינית. הפיזיקאי והמתמטיקאי הצרפתי אלכסי ...

ספריית הרמן למדעי הטבע

ספריית הרמן למדעי הטבע היא הספרייה האקדמית המרכזית של הפקולטה למדעי הטבע באוניברסיטה העברית בירושלים. הספרייה ממוקמת בקריית אדמונד י. ספרא בגבעת רם וקרויה על שמו של ד"ר אברהם הרמן, מנשיאי האוניברסיטה העברית.

אוצר טבע

אוצר טבע הוא חומר או מחצב טבעי המצוי בדרך-כלל בחבל ארץ מסוים, ועל מנת להשיגו יש לכרות אותו מסלע או מהר, או שיש לקדוח במעמקי האדמה על מנת להוציאו. ערכו של אוצר הטבע נובע מנדירותו ומתכונותיו המיוחדות והמבוקשות, ואינו נקבע מעלות וקושי ההפקה, כי אם על פי מחיר השוק והוא נתון תמידית למניפולציות. בין אוצרות הטבע החשובים יותר נמנים בין היתר נפט, זהב, יהלומים ופחם. רוב אוצרות הטבע, אינם ניתנים לשימוש מידי, ויש לעבדם לפני כן. למשל, על מנת להשתמש בנפט כדלק, יש קודם לזקק אותו בבתי זיקוק לנפט, ורק אז הוא טוב לשימוש. דוגמה נוספת היא היהלום, אותו לוקחים לליטוש, על מנת שיהיה בצורה ובגודל הרצויים. לעיתים, ...

ביולוגיה

בִּיּוֹלוֹגְיָה היא ענף במדעי הטבע, העוסק בהרכבו של עולם החי והצומח, במקור החיים, ברבגוניותם, בהתנהגותם של היצורים החיים, וביחסי הגומלין בינם לבין עצמם ובינם לבין סביבתם. כיום, ביולוגיה אינה נתפסת כדיסציפלינה יחידה, אלא כמסגרת המאגדת מספר רב של דיסציפלינות העוסקות בתופעות הקשורות לחיים וליצורים חיים. אף כי חלק מדיסציפלינות אלה - למשל בוטניקה וזואולוגיה - הן עתיקות יומין, הביולוגיה התפתחה כמדע המאחד אותן, ובוחן את קשרי-הגומלין ביניהן רק במאה ה-19, אז נתגלו תהליכים ותכונות המשותפים ליצורים חיים ככלל. בהיותה תחום רחב כל-כך, מתחלקת הביולוגיה לתחומי-משנה רבים ושונים. החלוקה לפי סוג האורגניזם, ש ...

המעבדה האוקיינוגרפית הסקוטית

המעבדה האוקיינוגרפית הסקוטית נוסדה ברחוב ניקולסון באדינבורו בשנת 1906. המייסד היה ויליאם ספירס ברוס, שהרבה במסעות באזורי אנטארקטיקה והחוג הארקטי ועמד בראש המשלחת הסקוטית הלאומית לאנטארקטיקה בשנים 1902 עד 1904. ברוס למד תחילה רפואה באוניברסיטת אדינבורו, אבל עבר למדעי הטבע והודות לניסיון הרב והמגוון שרכש, עשה לו שם כמדען קטבים. הוא אסף מספר רב של ממצאים בוטניים, ביולוגיים, זואולוגיים וגאולוגיים, לצד כמויות עתק של נתונים מטאורולוגיים ומגנטיים. המעבדה, שהוקמה באדינבורו בבית ברחוב ניקולסון, סיפקה מקום לבדיקה, אחסון או הצגה של חומרים אלה, משרד שבו יכול היה ברוס לעבוד על הרשומות המדעיות של המשלחת ...

מדעי החלל

מדעי החלל הוא שם לכל תחומי המדע העוסקים בחקר החלל החיצון. מדעי החלל כוללים מגוון תחומים החוקרים גרמי השמיים כמו חקר מערכת השמש על מרכיביה, כולל השמש עצמה וכוכבי הלכת השונים בה, חקר כוכבים וכוכבי לכת המקיפים אותם, חקר גלקסיות וקוסמולוגיה, אסטרונומיה, אסטרופיזיקה, אסטרוביולוגיה ועוד. חוקרי החלל מנסים בין היתר לענות על שאלות המעסיקות את האנושות מאז קיומה: כיצד נוצר העולם והאם מתקיימים חיים מחוץ לכדור הארץ.

טמפרטורה וירטואלית

במדעי האטמוספירה, הטמפרטורה הווירטואלית T v {\displaystyle T_{v}} של חבילת אוויר לח היא הטמפרטורה התאורטית אליה צריכה להגיע חבילת אוויר יבש באותו הנפח כדי לקבל ערכים זהים של צפיפות ולחץ כמו של חבילת האוויר הלח. הטמפרטורה הווירטואלית מסייעת לנו להסביר מדוע ביום בו האוויר לח, הטמפרטורה שנרגיש תהיה גבוהה יותר מהטמפרטורה שנרגיש ביום בו האוויר יבש.

טמפרטורה פוטנציאלית

טמפרטורה פוטנציאלית של חבילת זורם בלחץ P {\displaystyle P} היא הטמפרטורה שהייתה מקבלת החבילה לו הייתה מובאת ללחץ הסטנדרטי P 0 {\displaystyle P_{0}}, לרוב 1.000 מיליבר. הטמפרטורה הפוטנציאלית מסומנת בדרך כלל באות θ {\displaystyle \theta }, ועבור אוויר נתונה על ידי: θ = T P 0 P R / c p {\displaystyle \theta =T\left{\frac {P_{0}}{P}}\right^{R/c_{p}}}, כאשר T {\displaystyle T} היא הטמפרטורה המוחלטת הנוכחית בקלווין של חבילת האוויר, R {\displaystyle R} הוא קבוע הגז של האוויר, c p {\displaystyle c_{p}} הוא קיבול חום הסגולי בלחץ קבוע.

כימיה

כימיה היא ענף במדעי הטבע העוסק בהרכב החומר, מבנהו, תכונותיו והשינויים החלים בו במהלך אינטראקציה עם חומר אחר. ניתן לכנות את הכימיה כ"מדע מרכזי", כיוון שהיא מספקת את העקרונות הבסיסיים העומדים מאחורי תחומי ידע אחרים במדעי הטבע, כגון אסטרונומיה, הנדסת חומרים, ביולוגיה וגאולוגיה. מבחינה היסטורית, הכימיה המודרנית התפתחה מהאלכימיה בעקבות המהפכה הכימית אשר התרחשה ב-1773. מבנה החומרים שבהם אנו משתמשים באופן שוטף נובע מתכונותיהן של תרכובות כימיות ושל האינטראקציות ביניהן. לדוגמה, פלדה קשה יותר מברזל כיוון שהאטומים שלה מאורגנים בתא יחידה קשיח יותר; עץ נשרף או עובר חמצון מהיר כיוון שהוא יכול להגיב בתגו ...

מדעי האטמוספירה

מדעי האטמוספירה עוסקים בהבנת התהליכים הכימיים והפיזיקליים הקובעים את מערכות מזג האוויר, האקלים, ומערכות הגשם, את השינויים החלים בהן מסיבות טבעיות ומעשה ידי האדם ואת חקר שכבות האוויר העוטפות את כדור הארץ. מדעי האטמוספירה קשורים קשר הדוק למדעי הטבע ולמדעי כדור הארץ.

מדעי כדור הארץ

מדעי כדור הארץ הוא ענף במדעי הטבע העוסק בחקר כדור הארץ, ויש הרואים בו כמקרה פרטי של מדעים פלנטריים, החוקר את כוכב הלכת שלנו. במדעי כדור הארץ קיימות שתי גישות מחקר והן: רדוקציוניזם והוליזם. הדיסיפלינה הרשמית של מדעי כדור הארץ כוללת את חקר האטמוספירה, ההידרוספירה, הביוספירה האוקיינוסים וכמו כן את כדור הארץ כגוף מוצק. מדעי כדור הארץ משתמשים בכלי מחקר מפיזיקה, כימיה, ביולוגיה, כרונולוגיה ומתמטיקה כדי לאפשר הבנה כוללת של פעולת כדור הארץ כמערכת וכיצד התפתח לצורתו המוכרת לנו כיום. מדעי כדור הארץ מיוחדים במדעים פלנטריים הן מכיוון שכמות המידע הרחב ביחס לכוכבי לכת אחרים מאפשר שיטות המחקר נרחבות יותר ...

מדעים פלנטריים

מדעים פלנטריים או פלנטולוגיה הם ענף במדעי הטבע העוסק בחקר כוכבי לכת, ירחים ושביטים. פלנטולוגיה חוקרת את הדינמיקה, אבולוציה, הרכב כימי ותכונות פיזיקליות וכימיות אחרות של מערכת השמש ומערכות פלנטריות אחרות. מדעים פלנטריים הם מדעים בינתחומיים, המשלבים בין מדעי כדור הארץ לבין מדעי החלל וכוללים מספר תחומי מחקר, כגון גאולוגיה פלנטרית הכוללת גאופיזיקה וגאוכימיה, מדעי האטמוספירה, אוקיינוגרפיה חקר אוקיינוסים, הידרולוגיה חקר זורמים, גלציולוגיה חקר קרחונים, אקזופלנטולוגיה חקר כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש ואסטרוביולוגיה. המשותף לכל הענפים הוא סדרי גודל של גרמי השמים הנחקרים: המדעים חוקרים גופים החל מגודל ...

פיזיקה

פִיזִיקָה היא ענף במדעי הטבע החוקר את חוקי היסוד של הטבע כפי שהם באים לידי ביטוי בכל מערכת הניתנת לתצפית, בכדור הארץ ובחלל. הנושאים בהם עוסקת הפיזיקה כוללים תנועת עצמים, התנהגות החומר, חקר האנרגיה והשפעת חוקי טבע מסוימים על רצף המרחב והזמן. מדע הפיזיקה מתפתח על ידי תצפיות וממצאים, המגובשים לכדי תאוריות וחוקים המתוארים לרוב בשפה של משוואות לוגיות. ככל שיש יותר תצפיות ומתקבלים יותר ממצאים מביצוע של ניסויים, עשויות התאוריות הללו להתעדכן ולהשתכלל. נהוג לחלק את הפיזיקה לשני תחומים עיקריים: הפיזיקה הקלאסית, הכוללת תחומים כמו: מכניקה, תרמודינמיקה ואלקטרומגנטיות. תחומים אלו מהווים את היסוד להבנת ת ...

פנולוגיה (מדע)

פנולוגיה הוא המדע העוסק בחקר התופעות המחזוריות בטבע. התחום כולל את מעגל החיים של היצורים כמו עונת הרבייה, נדידה, ועוד; וכן עולם הצומח, הנביטה, הלבלוב והפריחה ועוד; תוך התייחסות לגורמים בסביבתם החיצונית. בבוטניקה, הפנולוגיה היא סך כל התכונות של הצמח שקשורות למחזור החיים שלו ביחס לעונות השנה, דוגמת מועדי הפריחה וההבשלה, השרת עלים וכו, וכן התכונות הפלסטיות הגמישות, המשתנות של הצמח.

פרס פריצת דרך במדעי החיים

פרס פריצת דרך במדעי החיים מוענק לחוקרים במדעי החיים, המתמקדים במחלות שכרגע נחשבות חשוכות מרפא ובמחקרים מאריכי חיים. מטרת הפרס לתת למדענים חופש רב יותר בעבודתם ואפשרויות להגיע להישגים גדולים יותר. הפרס הוא אחד מפרסי פורצי הדרך.

קריוספירה

קריוספירה הוא מונח קיבוצי לכל חלקי פני כדור הארץ המכוסים במים במצב מוצק. זה כולל קרחונים ימיים, אגמים קפואים, נהרות קפואים, קרחונים יבשתיים, משטחי קרח, כיפות קרח, אדמה קפואה ומשטחי שלג. לקריוספירה תפקיד חשוב בקביעת האקלים על פני כדור הארץ.

פרדריך רויש

פרדריק רויש היה בוטנאי ואנטומאי הולנדי. הוא ידוע בפיתוח טכניקות לשימור דגימות אנטומיות, בהן השתמש כדי ליצור דיורמות או סצינות הכוללות חלקים אנושיים. הדגימות האנטומיות שלו כללו מעל 2.000 דגימות, פתולוגיות, זואולוגיות ובוטניות שנשמרו על ידי ייבוש או חניטה. רויש ידוע גם בהוכחת קיום שסתומים במערכת הלימפה ובעורקים המרכזיים בעיניים. הוא היה הראשון שתיאר את המחלה המוכרת כמחלת הירשספונג, וכן מספר מצבים פתולוגיים, כולל טרטומה תוך גולגולתית, אנצנדרומטוזיס ותסמונת מגבסקי.

שכפול עצמי

שכפול עצמי הוא כל התנהגות של מערכת דינמית שמניבה בניית עותק זהה של עצמה. לדוגמה, תאים ביולוגים, בהינתן סביבה מתאימה, משכפלים את עצמם באמצעות תהליך חלוקת התא. במהלך חלוקת התא, ה-DNA משוכפל ויכול לעבור לצאצאים במהלך הרבייה. נגיפים מסוגלים להתרבות רק כאשר הם מדביקים תא ומשעבדים את מנגנוני הרבייה של התא לצורך שכפול עצמם. חלבוני פריון מזיקים מתרבים על ידי המרת חלבונים מהצורה הטבעית שלהם לצורת הפריון המזיקה. וירוסים של מחשבים מתרבים על ידי שימוש בחומרה ובתוכנה שכבר קיימות במחשב. שכפול עצמי מהווה מקור עניין ונושא מחקר גם ברובוטיקה ובמדע בדיוני. מנגנון שכפול שאינו מדויק לחלוטין יוביל להיווצרות ורי ...

תבניות בטבע

תבניות בטבע הן תופעות של סדירות צורנית אשר מופיעות בטבע. התבניות האלו ניכרות בהקשרים שונים, ולעיתים ניתן למדל אותן באופן מתמטי. בין התבניות הטבעיות נכללות סימטריות, עצים, ספירלות, נפתולים, גלים, קצפים, ריצופים, סדקים ופסים. הפילוסופיה היוונית הקדומה עסקה בחקר תבניות: אפלטון, פיתגורס ואמפדוקלס ניסו להסביר את קיומו של סדר בטבע. ההבנה המודרנית של התבניות האלו התפתחה בהדרגה לאורך זמן. במאה ה-19 חקר הפיזיקאי הבלגי זוזף פלאטו קרומי סבון, ובעקבות כך ניסח את רעיון המשטח המינימלי. הביולוג והאמן הגרמני אֶרְנְסְט הֶקֶל צייר מאות אורגניזמים ימיים על מנת להדגיש את הסימטריה שלהם. הביולוג הסקוטי דארסי וו ...