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數學學是研究物質運動最通常規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科，化學學研究大至宇宙天體物理學專業，小至基本粒子等一切物質最基本的運動方式和規律，因而成為其他各自然科學學科的研究基礎。它的理論結構充分地運用物理作為自己的工作語言，以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標準，它是現今最精密的一門自然科學學科。
化學學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識作出規律性的總結。這些運動和轉變應有兩種。一是初期人們通過感官視覺的延展，二是近代人們通過發明創造供觀察檢測用的科學儀器，實驗得出的結果，間接認識物質內部組成構建在的基礎上。
擴充資料：
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化學學的主要研究領域分為：
1、凝聚態化學
研究物質宏觀性質，這種物相內包含極大數量的組元，且班委間互相作用極強。最熟悉的匯聚態相是固體和液體，它們由原子間的鍵和電磁力所產生。
實天或資戰海思張林千候層照。
2、原子，分子和光學化學
從由政與內活特圖領風務至許段持斷值標候。
研究原子規格或幾個原子結構范圍內，物質-物質和光-物質的互相作用。這三個領域是密切相關的。由于它們使用類似的方式和有關的能量標度。
3、高能/粒子化學
粒子化學研究物質和能量的基本組元及它們間的互相作用；也可稱為高能化學。由于許多基本粒子在自然界不存在，只在粒子加速器中與其它粒子高能碰撞下才出現。據基本粒子的互相作用標準模型描述，有12種已知物質的基本粒子模型（夸克和輕粒子）。
4、天體化學
天體化學和天文學是數學的理論和技巧用到研究星系的結構和演化，太陽系的起源天體物理學專業，以及宇宙的相關問題。由于天體化學的范圍寬。它用了化學的許多原理。包括熱學，電磁學，統計熱學，熱力學和量子熱學。1931年卡爾發覺了天體發出的無線電訊號。