Hva er klassisk mekanikk?

Klassisk mekanikk er gren av matematikk som beskriver bevegelsen av et objekt som et resultat av dens masse og kreftene som virker på den.Effektene ble først beskrevet av Sir Isaac Newton i løpet av 1600 -tallet.Newton baserte arbeidet med tidligere forskere, inkludert Galileo Galilei, Johannes Kepler og Christiaan Huygens.Alle teorier i klassisk mekanikk er basert på eller avledet fra Newtons teorier, og det er grunnen til at klassisk mekanikk ofte blir referert til som Newtonian Mechanics.

Newton introduserte sine tre bevegelseslover i sitt mest berømte verk, Principia Mathematica .Disse lovene beskriver hvordan krefter påvirker bevegelsen av et organ.Den første loven sier at et organ vil holde seg i ro eller vil bevege seg med jevn hastighet når kreftene som virker på det er like.Den andre loven relaterer akselerasjonen av et legeme til kreftene som virker på det, og den tredje uttaler at det for enhver handling er en lik og motsatt reaksjon.

Oppførsel av gasser og væsker, svingning av fjærer og pendler er alle blitt beskrevet ved bruk av klassisk mekanikk.Newton brukte selv sine lover for å definere tyngdekonseptet og bevegelsen til planetene rundt solen.På sin side førte disse teoriene til ting som den europeiske industrielle revolusjonen på 1800 -tallet og utviklingen av satellitteknologi og romfart i løpet av 1900 -tallet.

Det er imidlertid begrensninger i klassiske mekanikkløsninger.Systemer med ekstreme masse, hastighet eller avstand avviker fra Newtons lover.Den Newtonian-modellen kan for eksempel ikke forklare hvorfor elektroner viser både bølge-lignende og partikkellignende egenskaper, hvorfor ingenting kan reise med lysets hastighet eller hvorfor tyngdekraften mellom fjerne galakser ser ut til å handle øyeblikkelig.

To nye grener av fysikk har dukket opp: kvantemekanikk og relativitet.Kvantemekanikk, pioner av Edwin Schroedinger, Max Planck og Werner Heisenberg, tolker bevegelsene til veldig små gjenstander, for eksempel atomer og elektroner.Store og fjerne gjenstander så vel som gjenstander som reiser i nærheten av lysets hastighet er beskrevet av relativt, som ble utviklet av Albert Einstein.

Til tross for disse begrensningene, har Newtonian Mechanics flere fordeler fremfor kvantemekanikk og relativt.Begge de nyere feltene krever kunnskap om avansert matematikk.Tilsvarende kan kvante- og relativistiske vitenskaper virke motsatt fordi de beskriver atferd som ikke kan observeres eller oppleves.

Heisenberg usikkerhetsprinsippet sier for eksempel at det er umulig å kjenne både hastigheten og plasseringen av kroppen.Et slikt prinsipp er i strid med hverdagens opplevelse.Matematikken til Newtonsk mekanikk er langt mindre utfordrende og brukes til å beskrive kroppens bevegelser i hverdagen.