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Die Chemie ist die Lehre vom Aufbau, Verhalten und der Umwandlung der Stoffe sowie den dabei geltenden Gesetzmäßigkeiten. Die Chemie entstand in ihrer heutigen Form als exakte Naturwissenschaft im 17. und 18. Jahrhundert allmählich aus der Anwendung rationalen Schlussfolgerns basierend auf Beobachtungen und Experimenten der Alchemie. Einige der ersten großen Chemiker waren Robert Boyle, Humphry Davy, Jöns Jacob Berzelius, Joseph Louis Gay-Lussac, Joseph-Louis Proust, Marie und Antoine Lavoisier und Justus von Liebig. Bei chemischen Reaktionen werden Bindungen zwischen Atomen getrennt und neu gebildet, es findet also eine Stoffveränderung statt. Da die für die Chemie relevanten Eigenschaften der Atome fast ausschließlich in der Struktur ihrer Elektronen (Elektronenhülle) begründet liegen, können grundlegende Aufgabengebiete der Chemie auch als „Physik der äußeren Elektronenhülle“ betrachtet werden.

Biologie bezeichnet die Naturwissenschaft, die sich mit Lebewesen befasst, mit der Organisation und Entwicklung ihrer Individuen sowie deren Interaktion untereinander und mit ihrer Umwelt. Sie ist die Lehre von der lebendigen Natur. Die Biologie ist eine äußerst umfassende Wissenschaft, die sich in viele Fachgebiete unterteilen lässt. Die Betrachtungsebenen reichen von Molekülstrukturen über Organellen, Zellen, Zellverbände, Gewebe und Organe zu komplexen Organismen. In größeren Zusammenhängen wird das Verhalten einzelner Organismen sowie ihr Zusammenspiel mit anderen und ihrer Umwelt untersucht. Eine weitere Möglichkeit der Unterteilung unterscheidet zwischen experimenteller Biologie und theoretischer Biologie. In der Biologie gibt es allgemeingültige Prinzipien, die überall in der Natur anzutreffen sind: Universalität, Evolution, Diversität, Kontinuität, Homöostase und Interaktion.

Die Physik ist eine Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit den grundlegenden Zusammenhängen zwischen Ursachen und Wirkungen in erfahrbaren Erscheinungen der Natur. In der Physik ergänzen einander im Wesentlichen zwei Disziplinen: Theoretische Physik und Experimentalphysik. Die theoretische Physik beschäftigt sich vorwiegend mit formellen Beschreibungen, die experimentelle Physik mit der Reproduzierbarkeit und Messbarkeit erfahrbarer Erscheinungen. Die Physik strebt nach Erkenntnisgewinn über die grundlegenden Zusammenhänge und bedient sich dabei der Methoden der Logik und der Mathematik. Die Physik abstrahiert Vorgänge und Erscheinungen in der wirklichen Natur in Form eines Systems von Modellen, allgemeingültigen Theorien und Naturgesetzen sowie intuitiv gewählter Hypothesen. Ziel dieser Betrachtung ist einerseits die Vorhersage des Verhaltens des Systems sowie die Prüfung der Gültigkeit und Vorhersagekraft der gewählten Hypothesen durch Vergleich des vorhergesagten Verhaltens mit den Vorgängen und Erscheinungen in der wirklichen Natur.