เทคโนโลยีเป็นวิทยาการที่เกิดขึ้นจากการนำความรู้จากหลากหลายสาขา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ มาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอาชีพต่างๆ ในชุมชนอย่างสร้างสรรค์ นอกจากนี้ยังมีการนำความรู้ด้านมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาเช่นกัน
วิทยาศาสตร์คือความรู้ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติ ทั้งสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต รวมถึงปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญ ดังนั้น เทคโนโลยีจึงเกิดจากการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไปประยุกต์ใช้ในการสร้างสิ่งประดิษฐ์เพื่อตอบสนองความต้องการหรือแก้ปัญหาของมนุษย์
วิทยาศาสตร์แบ่งออกเป็น 2 สาขาหลัก ได้แก่
1. วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (Natural Science) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับโลก สิ่งรอบๆ โลก และปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ. กลุ่มย่อยของความรู้สำคัญในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและตัวอย่างเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง ได้แก่
ดาราศาสตร์:
ศึกษาเกี่ยวกับวัตถุบนท้องฟ้าและปรากฏการณ์นอกชั้นบรรยากาศโลก เช่น ดวงดาวตก พายุสุริยะ ตัวอย่างเทคโนโลยีที่เกิดจากการนำความรู้ด้านนี้มาประยุกต์ใช้คือ กล้องโทรทรรศน์และดาวเทียม
ชีววิทยา:
ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในทุกด้าน เช่น โครงสร้าง การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ ตัวอย่างเทคโนโลยีได้แก่ เทคโนโลยีการแพทย์และเทคโนโลยีการปรับปรุงพันธุ์
ฟิสิกส์:
ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งไม่มีชีวิต การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น การเคลื่อนที่ของวัตถุและพลังงานของแสง ตัวอย่างเทคโนโลยีได้แก่ เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์และเครื่องเอกซเรย์
เคมี:
ศึกษาเกี่ยวกับสสาร องค์ประกอบ โครงสร้าง สมบัติ การเปลี่ยนแปลงของสสาร และปฏิกิริยาของสสาร ตัวอย่างเทคโนโลยีได้แก่ เซลล์ไฟฟ้าเคมีประเภทแบตเตอรี่
2. วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science) เป็นการนำความรู้จากวิทยาศาสตร์ธรรมชาติมาประยุกต์ใช้กับการแก้ปัญหาในชุมชนหรือสังคมมนุษย์ กลุ่มย่อยของความรู้สำคัญในวิทยาศาสตร์ประยุกต์และตัวอย่างเทคโนโลยี ได้แก่
วิศวกรรมศาสตร์:
การประยุกต์ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ในการออกแบบและพัฒนาโครงสร้าง เครื่องจักร เครื่องมือ กระบวนการผลิต โดยเฉพาะในภาคอุตสาหกรรม ตัวอย่างเทคโนโลยีได้แก่ เครื่องจักรกลและหุ่นยนต์
วิทยาการคอมพิวเตอร์:
การคำนวณหรือประมวลผลของคอมพิวเตอร์ในด้านโครงสร้าง ซอฟต์แวร์ และเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเทคโนโลยีได้แก่ เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต รถยนต์ไร้คนขับ และแอปพลิเคชัน Siri
วิทยาการรับรู้:
ความสัมพันธ์ระหว่างการคิด อารมณ์ และการแสดงออกของมนุษย์ เพื่อค้นหาคำตอบ เช่น การเกิดปัญญาของมนุษย์ การตอบสนองและอารมณ์ของมนุษย์ที่เกิดขึ้นกับสิ่งเร้าที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเทคโนโลยีได้แก่ เทคโนโลยี "สายสื่อประสาท" และแขนขาเทียมที่สั่งการจากสัญญาณสมอง
การพัฒนาเทคโนโลยีนอกเหนือจากความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์แล้ว ยังต้องใช้คณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นความรู้ด้านการคำนวณที่เข้ามาพิสูจน์สิ่งที่สังเกตได้จากวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ช่วยอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำ และสามารถทำนายผลลัพธ์ได้อย่างถูกต้อง คือการใช้คณิตศาสตร์ในการพิสูจน์ข้อเท็จจริงด้วยการคำนวณโดยอาศัยเครื่องมือที่มีความแม่นยำ
ตัวอย่างความสัมพันธ์ของเทคโนโลยีกับคณิตศาสตร์ ได้แก่:
กล้องตรวจจับความเร็วอัตโนมัติแบบวัดเป็นช่วง (Point to Point Speed Camera):
เป็นกล้องตรวจจับความเร็วแบบถาวรที่ติดตั้งเป็นช่วงๆ บนถนนระยะยาว เพื่อดูความเร็วเฉลี่ยของยานพาหนะ โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์มาอธิบายการเคลื่อนที่และคำนวณหาความเร็วเฉลี่ยได้อย่างแม่นยำ หากความเร็วเฉลี่ยสูงกว่าที่กฎหมายกำหนด จะส่งข้อมูลเพื่อออกใบสั่ง
มัลติมิเตอร์:
เป็นเครื่องมือสำหรับวัดแรงดันไฟฟ้า วัดกระแสไฟฟ้า (ทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ) และวัดความต้านทานไฟฟ้า เพื่อใช้ในการตรวจสอบข้อผิดพลาดและคำนวณการทำงานของวงจรไฟฟ้าในอุปกรณ์ต่างๆ ว่าทำงานถูกต้องหรือไม่
วงจรปิดตัวจับการเคลื่อนไหวหรือสิ่งผิดปกติ และระบบเซ็นเซอร์แจ้งเตือนปริมาณฝุ่นในอากาศ:
เทคโนโลยีเหล่านี้อาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์มาคำนวณหาปริมาณฝุ่นหรือการเคลื่อนที่ที่อยู่ภายในอากาศได้อย่างแม่นยำ และแจ้งเตือนหากเกินมาตรฐาน