Natuurkunde is niet alleen een vak op school, maar ook een wetenschap. Het is echter lastig een algemene definitie te geven van natuurkunde. Vooral omdat er regelmatig onderwerpen zijn die deels bij natuurkunde, deels bij scheikunde of biologie horen.
Voorbeelden geven echter beter aan hoe het zit. Natuurkunde gaat bijvoorbeeld over hoe auto’s versnellen en vertragen en hoe het dan zit met de luchtweerstand en de kracht van de motor. Het gaat over de beweging van planeten in het zonnestelsel, maar ook over hoe een lamp brandt en hoeveel energie (en geld) dat dan kost. Natuurkunde houdt zich ook bezig met hoe elementen in elkaar zitten en hoe kernreacties werken. Het beste kun je even kijken in een natuurkundeleerboek om alle onderwerpen binnen de natuurkunde te zien.
Natuurkunde gaat dus over allerlei verschijnselen in de wereld om ons heen. Maar als er stoffen veranderen, hoort het bij scheikunde en als je levende wezens bestudeert, hoort het meestal bij biologie. Soms zitten er meerdere aspecten aan een onderzoek. Als je onderzoekt hoe een sprinter als Dafne Schippers hardloopt, gaat het over natuurkundige begrippen als snelheid en kracht, maar ook over hoe spieren werken (en dat is dan weer biologie). Of als je onderzoekt hoe water stroom geleidt, kom je begrippen tegen als spanning maar ook elektronen en ionen. Die worden in zowel de natuurkunde als de scheikunde gebruikt.
Natuurkunde, scheikunde en biologie noemen we samen ook wel natuurwetenschappen, science in het Engels. Wat deze wetenschappen gezamenlijk bereiken, is dat we de verschijnselen in de natuur steeds beter begrijpen. Dat doen we met experimenten en theorievorming.
We bestuderen een systeem (een of meerdere samenhangende verschijnselen) en proberen dat te begrijpen of na te bootsen aan de hand van een model (bijvoorbeeld een wiskundige beschrijving). Als de voorspellingen dan overeenkomen met de werkelijkheid (metingen) dan hebben we een theorie of in ieder geval het begin daarvan. Het begrip theorie heeft een aantal betekenissen. Een wetenschappelijke theorie (zoals de evolutietheorie of de relativiteitstheorie) is een aantal samenhangende begrippen, ideeën en (wiskundige) beschrijvingen die in overeenstemming zijn met waarnemingen. Maar soms worden er ook ideeën en theorieën bedacht die nog niet getest kunnen worden en weten we dus nog niet zeker of het klopt.
Met een goed werkende theorie begrijpen we meer van de verschijnselen en kunnen we systemen gaan beïnvloeden en in ons voordeel gebruiken, zoals raketten of computers bouwen.
