Qu'est-ce que la mécanique classique?

La mécanique classique est la branche des mathématiques qui décrit le mouvement d'un objet à la suite de sa masse et des forces agissant sur elle.Les effets ont été décrits pour la première fois par Sir Isaac Newton au 17e siècle.Newton a basé son travail sur des scientifiques antérieurs, notamment Galileo Galilei, Johannes Kepler et Christiaan Huygens.Toutes les théories de la mécanique classique sont basées ou dérivées des théories de Newtons, c'est pourquoi la mécanique classique est souvent appelée mécanique newtonienne.

Newton a présenté ses trois lois du mouvement dans son ouvrage le plus célèbre, Principia Mathematica .Ces lois décrivent comment les forces affectent le mouvement d'un corps.La première loi stipule qu'un corps restera au repos ou se déplacera à une vitesse constante lorsque les forces agissant sur elle sont toutes égales.La deuxième loi relie l'accélération d'un corps aux forces agissant sur lui, et le tiers déclare que pour toute action, il y a une réaction égale et opposée.

Le comportement des gaz et des liquides, l'oscillation des ressorts et des pendules a tous été décrits en utilisant des mécanismes classiques.Newton lui-même a utilisé ses lois pour définir le concept de gravité et le mouvement des planètes autour du soleil.À son tour, ces théories ont conduit à des choses telles que la révolution industrielle européenne du 19e siècle et le développement de la technologie des satellites et des voyages spatiaux au cours du 20e siècle.

Il existe cependant des limites aux solutions de mécanique classique.Les systèmes mettant en vedette des extrêmes de masse, de vitesse ou de distance s'écartent tous des lois des Newtons.Le modèle newtonien, par exemple, ne peut pas expliquer pourquoi les électrons présentent à la fois des propriétés en forme d'onde et en forme de particules, pourquoi rien ne peut voyager à la vitesse de la lumière ou pourquoi la force de gravité entre les galaxies éloignées semble agir instantanément.

Deux nouvelles branches de la physique ont émergé: la mécanique quantique et la relativité.La mécanique quantique, lancée par Edwin Schroedinger, Max Planck et Werner Heisenberg, interprète les mouvements de très petits objets, tels que les atomes et les électrons.Les grands objets distants ainsi que les objets voyageant près de la vitesse de la lumière sont décrits par relativement, qui a été développé par Albert Einstein.

Malgré ces limitations, la mécanique newtonienne présente plusieurs avantages par rapport à la mécanique quantique et relativement.Les deux domaines plus récents nécessitent une connaissance des mathématiques avancées.De même, les sciences quantiques et relativistes peuvent sembler contre-intuitifs car elles décrivent des comportements qui ne peuvent pas être observés ou expérimentés.

Le principe de l'incertitude de Heisenberg, par exemple, indique qu'il est impossible de connaître à la fois la vitesse et l'emplacement du corps.Un tel principe est contraire à l'expérience quotidienne.Les mathématiques de la mécanique newtonienne sont beaucoup moins difficiles et sont utilisées pour décrire les mouvements des corps dans la vie quotidienne.