Wissenschaft Mathematik

Publiziert am 5. August 2011 von admin

Die Faszination der Mathematik: Mathematik ist eine der ältesten Naturwissenschaften und kommt bereits seit mehr als 2.500 Jahren zur Anwendung. Vereinfacht kann gesagt werden, dass Lösungen für Probleme im täglichen leben in die Mathematik übertragen werden und mathematisch gelöst werden können. So werden Probleme aus dem realen Leben zu mathematischen Aufgaben und können mit Hilfe der Mathematik gelöst werden.

Beispiele für angewandte Mathematik

Angenommen, der Boden des rechteckigen Schlafzimmers soll durch einen neuen Teppichboden in Form von Auslegware optisch verschönert werden. Dazu ist es wichtig, wie viel Teppichboden benötigt wird. Dazu muss der Raum ausgemessen werden. Besitzt das Schlafzimmer beispielsweise eine Größe von sechs mal acht Metern, werden diese beiden Zahlen einfach miteinander multipliziert. Das Ergebnis lautet 48, es werden also 48 Quadratmeter Auslegware fuer das Schlafzimmer benötigt. Zur Lösung dieses realen Problems durch die Mathematik waren einfache Kenntnisse in der Geometrie, einem Teilgebiet der Physik und Kenntnisse im Multiplizieren ausreichend, um das Problem in Form einer mathematischen Aufgabe zu lösen. Dieses Grundprinzip liegt allen mathematischen Aufgaben zugrunde. Die Lösung verschiedener mathematischer Aufgaben ist die Lösung für Probleme in der Realität.

In vielen Wirtschaftsbereichen, wie beispielsweise Technik, Wirtschaft und Wissenschaft ist Mathematik unverzichtbar geworden. Eine unsichtbare, mathematische Aufgabe ist beispielsweise die vielleicht auch von Ihnen – beispielsweise beim Internet-Banking – benutzte mathematische Anwendung ist die Verschlüsselung elektronischer Daten, zum Beispiels von Passwörtern. Ständig ergeben sich neue Aufgabengebiete, häufig muss der zur Bewältigung dieser Aufgaben benötigte Lösungsweg erst gefunden werden. Aus diesem Grund besitzen Mathematikerinnen und Mathematiker.ausgezeichnete Berufsaussichten.

Die Spezialgebiete der Mathematiker

Mathematik beinhaltet eine Vielfalt von Teil- beziehungsweise Spezialgebieten. Teilgebiete der Mathematik sind Arithmetik, Geometrie, Logik, Gleichungen, Teilbarkeit, analytische Geometrie, Stochastik, Analysis, die Beschreibung physikalischer Felder, Funktionentheorie, Differentialgeometrie, Gruppentheorie, Mengenlehre in Kombination mit Logik, Kategorientheorie sowie die numerische Mathematik.

Die Philosophie der Mathematik

Die Philosophie der Mathematik beschreibt den Versuch des Mathematikers, den Gegenstand und den erkenntnistheoretischen Status mathematischer Sätze, sowie deren Verhältnisse zur realen Wirklichkeit zu klären. Mathematik funktioniert. Mathematik kann von jeder Person angewendet werden um erfolgreich Probleme, welche in der realen Welt existieren, zu lösen. Seine Vision beschrieb bereits Pythagoras mit den Worten ,,Alles ist Zahl”, ihren unaufhaltsamen Siegeszug begann die Mathematik aber mit Galilei, welcher sein Buch „Das Buch der Natur“ in mathematische Sprache verfasste. Modelle in der Mathematik beschreiben Probleme in der Realität, für die Lösungen benötigt werden. Durch die Lösung dieser mathematischen Aufgaben lassen sich Wahrheiten ableiten, welche zeitlos und objektiv sind.

Die Geschichte der Mathematik

Bereits in der Ära der Antike und ganz besonders seit Beginn des 19. Jahrhunderts wurden mathematische Theorien aufgestellt und präsentiert, in denen Aussagen enthalten sind, die als wahr angenommen wurden. Aus diesen, in den Theorien enthaltenen Aussagen, wurden weitere Aussagen abgeleitet, die wiederum als wahre Aussagen bezeichnet wurden. Diese Ableitung weiterer Aussagen erfolgte nach sogenannten, genau definierten Schlussregeln. Die anfänglich Aussagen in der Theorie von Aussagen werden als Axiome bezeichnet, Ableitungen aus diesen Axiomen werden Sätze genannt. Die Ableitung selbst ist stellt einen Beweis des Satzes dar. Für die Praxis weiterhin relevant sind Definitionen, welche Handwerkszeug in der Logik sind.

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Gentechnologie: was man wissen sollte

Publiziert am 5. August 2011 von admin

Eine Technologie der Zukunft: Von Gentechnologie wird immer dann gesprochen, wenn Methoden der Molekularbiologie angewendet werden, um die genetischen Eigenschaften von Organismen zu verändern. Die Gentechnologie wird unter anderem auch als rekombinante DNA-Technik bezeichnet, weil durch die Anwendung der Gentechnologie die Erbanlagen von Tieren und Pflanzen gezielt beeinflusst und verändert werden können. Ein wichtiger Bestandteil der Gentechnologie ist die Biotechnologie.

Die Geschichte der Gentechnologie

Die Geschichte der Gentechnologie begann bereits vor mehr als 8.000 Jahren oder reicht sogar noch weiter zurück. Damals veränderten die Ureinwohner von Amerika eine einheimische Pflanze, welche unter dem Namen Teosinte, heute Mais genannt, bekannt ist. Dies wurde durch genetische Studien zweifelsfrei bestätigt. Als erster Europäer erfuhr Christoph Columbus von dem Wunderwerk der indianischen Gentechnologie. Die Ureinwohner wollten die Pflanze so verändern, dass höhere Erträge bei der Ernte erwartet werden konnten. Schon von den Ureinwohnern wurde die Methode des “Genetic Engineering” angewendet. Sie kreuzten eine Teosinte, welche kleine Körner hervorbrachte, mit einer Unterart der Teosinte, welche wesentlich größere Körner besaß. Das Ergebnis dieser Kreuzung war eine Maispflanze mit noch größeren und festeren Körnern. Von dieser Maispflanze konnte die vierfache Körnermenge im Vergleich zu einer normalen Maispflanze geerntet werden. Die Gentechnologie war geboren.

Die Wiederentdeckung der Gentechnologie

In den vergangenen letzten drei Jahrzehnten rückte die Gentechnologie verstärkt in den Fokus von Wissenschaftlern und Forschern. Die Forscher fanden heraus, dass die DNA, auch als Gene bezeichnet, zwischen den einzelnen Organismen, unabhängig von der Art, Rasse oder Gattung ausgetauscht werden können. Bisher erhielten Pflanzen oder Tiere durch Züchtung mittels Auswahl von Exemplaren, welche die gewünschten Eigenschaften entweder bereits besaßen oder diesen zumindest ziemlich nahe kamen. Durch die Erkenntnisse der Forschung in der Gentechnologie wurde es möglich, durch Methoden der Molekularbiologie die gewünschten Eigenschaften und Merkmale durch einen Transfer von Genen auf Tiere, Pflanzen, Pilze, Menschen und weitere lebende Organismen zu übertragen. Lebewesen, welche eine DNA besitzen, die durch die Übertragung von Genen von einem fremden Organismen stammen, werden als transgene Lebewesen bezeichnet.

Die verschiedenen Methoden der Gentechnologie

Zwischen den unterschiedlichen Verfahren der Gentechnologie bestehen viele Ähnlichkeiten. Die Verfahren, welche bei der Gentechnologie zur Anwendung kommen werden in Grüne Gentechnologie, Rote Gentechnologie und Weiße beziehungsweise Graue Gentechnologie eingeteilt. Die Grüne Gentechnologie wird auch Agrotechnologie oder Agrotechnik genannt und wird bei Pflanzen angewendet. Die Rote Gentechnologie wird hauptsächlich in den Bereichen Medizin und Pharmazie angewendet und findet Anwendung bei allen Organismen, welche rotes Blut besitzen. Dazu zählen alle Wirbeltiere sowie der Mensch. Die Weiße Gentechnologie kommt in der industriellen Produktion zum Einsatz, während die Graue Gentechnologie überwiegend in den Betrieben der Abfallwirtschaft eingesetzt wird.

Pro und Kontra der Gentechnologie

Forscher setzen große Hoffnungen in die Technologie. Sie gehen davon aus, das durch gentechnisch veränderte Pflanzen in absehbarer Zukunft Plastik produziert werden kann, welches biologisch abbaubar ist. Sie gehen davon aus, dass Bakterien mit Hilfe der Gentechnologie so verändert werden könne, dass diese wirksam zur Bekämpfung von Umweltkatastrophen, beispielsweise durch Öl, eingesetzt werden können. Die Nachteile der Gentechnologie bestehen darin, dass die Landwirte weder höhere Erträge bei der Ernte erwarten können oder weniger Pestizide anwenden müssen.

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Chemie: Hexerei und Wissenschaft

Publiziert am 5. August 2011 von admin

Die Naturwissenschaft Chemie untersucht und erforscht den Aufbau, den besonderen Eigenschaften, den Elementen, sowie den speziellen Veränderungen von chemischen Stoffen und deren Verbindungen. Während in der Physik der Atomkern erforscht wird, wird auf dem Forschungsgebiet der Chemie die Hülle des Atomkerns und dessen Elemente erforscht.

Die Erforschung des Aufbaus der Materie

Atome und Moleküle sind die wesentlichen Substanzen, aus dem die Erde besteht. Die Erforschung dieser Stoffe sowie die Erforschung neu entdeckter Stoffe ist die Hauptaufgabe der Naturwissenschaft Chemie. Nach bisherigen Forschungsergebnissen in der Chemie kann als sicher angesehen werden, dass Atome aus einem Atomkern, welcher positiv geladen ist und einer Elektronenhülle mit negativer Ladung bestehen. Darüber hinaus wird angenommen, dass der positiv geladene Kern aus positiv geladenen Protonen sowie neutralen Neutronen besteht. Durch die positive Ladung des Atomkerns sowie der negativ geladenen Elektronenhülle erwirkt das Atom nach äußerlich neutral. Die Menge der Elektronen eines Atoms muss daher immer identisch mit der der Protonen sein. Welches genaue Element in einem ganz spezifischen Fall vorliegt, wird durch die Stückzahl der Protonen bestimmt . Die der Neutronen dagegen besitzt keine Relevanz.Weitere Forschungen rund um das Atom werden auf Teilgebieten der Kernphysik und der Kernchemie betrieben.

Die spezifischen Forschungsgebiete der Chemie

Forschungen in der Chemie werden auf den Fachgebieten der allgemeinen Chemie, der anorganischen Chemie, der organischen Chemie, der physikalischen Chemie, der Biochemie, der theoretischen Chemie, der analytischen Chemie, der Elektrochemie sowie der technischen Chemie betrieben.

Die Elemente der Chemie

In der Chemie gibt es mehr als 110 verschiedene Elemente, welche bisher eindeutig bestimmt und klassifiziert werden konnten. Die Bestimmung und Klassifizierung dieser Elemente erfolgt anhand der Beschaffenheit des jeweiligen Atoms. Besonders bedeutende Elemente sind beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Eisen. Bei dem lebensnotwendigem Wasser dagegen es sich nicht um ein Atom sondern um ein Molekül. Moleküle bestehen aus mindestens zwei Atomen von gleichen oder verschiedenen Elementen. Ein Molekül von Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.

Berufe rund um die Chemie

In der Chemieindustrie werden zahlreiche Ausbildungsberufe angeboten. Besonders beliebte Berufe sind der Beruf des Chemielaboranten beziehungsweise der Chemielaborantin, des chemisch-technischen Assistenten beziehungsweise der chemisch-technischen Assistentin sowie der Beruf des Chemikanten beziehungsweise der Chemikantin. Die Naturwissenschaft Chemie kann an nahezu allen Universitäten und Hochschulen studiert werden. Viele Studenten der Fachrichtung Chemie beenden ihr Studium mit einer Promotion. Chemie als Hobby: Die Freude an der Durchführung chemischer Experimente und Versuche in der Freizeit wird Hobbychemie genannt und ist ein beliebtes Hobby vieler Menschen.

Das Ansehen der Chemie in der Bevölkerung

Durch zahlreiche Chemiekatastrophen und Umweltskandale bedingt, besitzt die Chemie bei den Bundesbürgern einen schlechten Ruf. Die Chemie besitzt allerdings eine so große Bedeutung und einen hohen Nutzen, so dass das schlechte Ansehen der Chemie in den Augen von Fachleuten nicht gerechtfertigt ist. Um das Ansehen der Chemie bei der Bevölkerung zu verbessern, wurden durch die EU weitere strenge Gesetze erlassen, in denen der sichere Umgang mit chemischen Substanzen genau geregelt ist Die Vereinten Nationen ernannten in enger Zusammenarbeit mit der UNESCO sowie IUPAC das Jahr 2011 zum Internationalen Jahr der Chemie.

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Faszination Biologie

Publiziert am 5. August 2011 von admin

Biologie ist eine Naturwissenschaft und beschäftigt sich mit der Lehre vom Leben. Sie beschreibt die unterschiedlichsten tierischen und pflanzlichen Lebensformen und erforscht deren Verhalten untereinander sowie unter den verschiedensten Umwelteinflüssen. Bei der Erforschung der Lebewesen stoßen die Biologen immer wieder auf einige Prinzipien, welche ein fester Bestandteil in der Natur sind.

Die Kurzgeschichte der Biologie

Bereits ungefähr 600 vor Christus wurde versucht, die Lehre vom Leben durch Beobachtungen von Tieren und Pflanzen in der Natur zu erforschen. Da diese Beobachtungen jedoch häufig im Zusammenhang mit spirituellen Aspekten erklärt und gedeutet wurden, konnte man zu diesem Zeitpunkt noch nicht von einer Wissenschaft, wie sie heute bekannt ist, sprechen. Im 17. Jahrhundert, als die Wissenschaft populär wurde, neue Technologien für die Forschung entwickelt wurden und auch die Forschungen auf dem Gebiet der Chemie weiter forciert wurden, wurden zum ersten Mal auch bedeutende Forschungen auf dem Sektor der Biologie vorgenommen. Für die Forschungen verwendeten die Biologen fortan wissenschaftliche fundierte Methoden wie beispielsweise Fotos, Beobachtungen, die Bildung von Hypothesen, Versuche und Untersuchungen. Viele dieser Methoden wurden aus der und anderen Wissenschaftsbereichen in die Biologie übernommen, wie beispielsweise das Lichtmikroskop.

Die Aufgaben und Ziele der Biologie

Biologische Forschungen gewähren fortlaufend neue Erkenntnisse über den Aufbau der Natur und trägt dadurch zu einem besseren Naturverständnis bei. Die Forschungsergebnisse aus der Biologie tragen entscheidend dazu bei, das Menschen in Harmonie und Gleichklang mit und in der Natur leben können. Wie andere Naturwissenschaften ebenfalls, wird die Biologie in verschiedene Teilwissenschaften und Spezialgebiete unterteilt.

Die Teilgebiete der Biologie

  • Ein Forschungsgebiet der Biologie ist die Humanbiologie, welche die Physiologie sowie die Funktionsweise der Organe des Menschen erforscht.
  • Die Genetik umfasst alle Forschungen, welche sich auf den Aufbau der Gene sowie der Weitergabe der Erbanlagen beziehen.
  • Die Physiologie ist ein Forschungssektor der Biologie, welche das Zusammenarbeit von Zellen, Organen und Gewebe zu einer funktionierenden Einheit, erforscht.
  • Das Verhalten von Menschen und Tieren wird in dem Teilgebiet der Verhaltensbiologie beobachtet. Dabei werden die beobachteten Verhaltensmuster miteinander verglichen und es wird versucht, eine wissenschaftlich fundierte Erklärung dafür zu erhalten, warum ein ganz bestimmtes Verhalten in einer ganz bestimmten Situation für ein Tier oder einen Menschen nützlich ist.
  • Spezielle Studien bezüglich des Wachstums, der Entwicklung und der Funktionsweise von Pflanzen werden auf dem Teilgebiet Botanik und Pflanzenbiologie durchgeführt.

Besonders intensiv wird auch auf dem Sektor der Ökologie beziehungsweise der Bioökologie Forschung betrieben. Der Schwerpunkt liegt dabei auf die Reaktion der Umwelt auf die in ihr lebenden Organismen. Dabei wurde inzwischen festgestellt, dass nahezu alle Umweltprobleme durch den Menschen verursacht wurden. Durch die genaue Erforschung der Ursachen für diese Umweltzerstörung kann mit wissenschaftlichen Argumenten argumentiert und eine Änderung des menschlichen Verhaltens bewirkt werden.

Intensive biologische Forschungen werden ebenfalls auf dem Spezialgebiet der Entwicklungs- beziehungsweise Evolutionsbiologie betrieben. Das Spezialgebiet der Entwicklungsbiologie ist die Ontogenese, welche die gesamte Entwicklung eines Organismus sowie die einzelnen Phasen der Entwicklung erforscht und beschreibt. Dieses Spezialgebiet der Biologie entwickelte sich aus der Embryologie bzw. Humanembryologie. Eine Unterkategorie ist die Evolutionsbiologie, welche sich mit der Entwicklung, Veränderung und Weitergabe der Erbanlagen beschäftigt.

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