الميكانيكا الكلاسيكية

الميكانيكا الكلاسيكية

تاريخيا، جاءت الميكانيكا الكلاسيكية الأولى، في حين أن الميكانيك الكمومي هو اختراع حديث نسبيا. الميكانيكا الكلاسيكية نشأت مع قوانين إسحاق نيوتن للحركة في فيلوسوفيو ناتوراليس برينسيبيا ماثماتيكا؛ تم اكتشاف ميكانيكا الكم في أوائل القرن 20th. وكثيرا ما تعقد كل منهما لتشكل المعرفة الأكثر تحديدا الموجودة حول الطبيعة الفيزيائية. وكثيرا ما ينظر إلى الميكانيكا الكلاسيكية على أنها نموذج لما يسمى بالعلوم الدقيقة الأخرى. ومن الأمور الأساسية في هذا الصدد الاستخدام الواسع للرياضيات في النظريات، فضلا عن الدور الحاسم الذي تقوم به التجربة في توليد واختبارها.

ميكانيكا الكم هي أوسع نطاقا، لأنها تشمل الميكانيكا الكلاسيكية باعتبارها الانضباط الفرعي الذي ينطبق في ظل ظروف معينة مقيدة. ووفقا لمبدأ المراسلات، لا يوجد تناقض أو صراع بين الموضوعين، كل منهما يتعلق ببساطة بحالات محددة. وينص مبدأ المراسلات على أن سلوك النظم التي تصفها النظريات الكمومية يعيد إنتاج الفيزياء الكلاسيكية في حدود الأرقام الكمية الكبيرة. وقد حلت ميكانيكا الكم محل الميكانيكا الكلاسيكية على مستوى المؤسسة ولا غنى عنها للتفسير والتنبؤ العمليات على المستوى الجزيئي، الذري، ودون الذرية. ومع ذلك، لعمليات ماكروسكوبية الميكانيكا الكلاسيكية قادرة على حل المشاكل التي يصعب إدارتها في ميكانيكا الكم، وبالتالي لا تزال مفيدة وتستخدم بشكل جيد. تبدأ الأوصاف الحديثة لمثل هذا السلوك مع تعريف دقيق لمثل هذه الكميات النزوح (المسافة انتقل)، والوقت، والسرعة، والتسارع، والكتلة، والقوة. ولكن حتى حوالي 400 سنة مضت، تم شرح الحركة من وجهة نظر مختلفة جدا. على سبيل المثال، بعد أفكار الفيلسوف اليوناني والعالم أرسطو، علم العلماء أن مدفعية تسقط بسبب موقعها الطبيعي في الأرض، الشمس والقمر والنجوم السفر في دوائر حول الأرض لأنها طبيعة الأجسام السماوية للسفر في دوائر مثالية.

وكثيرا ما استشهد غاليليو بأنه والد العلوم الحديثة، جمعت أفكار المفكرين الكبار الآخرين في وقته، وبدأت في تحليل الحركة من حيث المسافة المقطوعة من بعض مواقع البداية والوقت الذي استغرقه. وأظهر أن سرعة الأجسام الساقطة تزداد باطراد خلال فترة سقوطها. هذا التسارع هو نفسه بالنسبة للأشياء الثقيلة كما للضوء، شريطة الاحتكاك الهواء (مقاومة الهواء) يتم خصم. قام عالم الرياضيات والفيزيائي إسحاق نيوتن بتحسين هذا التحليل من خلال تعريف القوة والكتلة وربطها بالتسارع. بالنسبة للأجسام التي تسير بسرعة قريبة من سرعة الضوء، تم استبدال قوانين نيوتن بنظرية النسبية ألبرت أينشتاين. بالنسبة للجسيمات الذرية والذرية دون الذرية، تم استبدال قوانين نيوتن بنظرية الكم. ولكن بالنسبة للظواهر اليومية، تبقى قوانين نيوتن الثلاثة للحركة حجر الزاوية في الديناميات، وهي دراسة ما يسبب الحركة.