Vad är klassisk mekanik?

Klassisk mekanik är gren av matematik som beskriver rörelsen av ett objekt som ett resultat av dess massa och krafterna som verkar på den.Effekterna beskrevs först av Sir Isaac Newton under 1600 -talet.Newton baserade sitt arbete på tidigare forskare, inklusive Galileo Galilei, Johannes Kepler och Christiaan Huygens.Alla teorier i klassisk mekanik är baserade på eller härrör från Newtons teorier, varför klassisk mekanik ofta kallas Newtonian mekanik.

Newton introducerade sina tre rörelselagar i sitt mest berömda verk, Principia Mathematica .Dessa lagar beskriver hur krafter påverkar en kropps rörelse.Den första lagen säger att ett organ kommer att stanna i vila eller röra sig i en stabil hastighet när krafterna som verkar på det är lika.Den andra lagen hänför sig till en kropps acceleration till krafterna som verkar på den, och den tredje säger att det för alla åtgärder finns en lika och motsatt reaktion.

Beteendet hos gaser och vätskor, svängningen av fjädrar och pendlar har alla beskrivits med klassisk mekanik.Newton använde själv sina lagar för att definiera begreppet tyngdkraft och rörelse från planeterna runt solen.I sin tur ledde dessa teorier till saker som den europeiska industriella revolutionen på 1800 -talet och utvecklingen av satellitteknologi och rymdresor under 1900 -talet.

Det finns dock begränsningar för klassiska mekaniklösningar.System med extremer av massa, hastighet eller avstånd avviker alla från Newtons lagar.Den Newtonian-modellen, till exempel, kan inte förklara varför elektroner uppvisar både vågliknande och partikelliknande egenskaper, varför ingenting kan resa med ljusets hastighet eller varför tyngdkraften mellan avlägsna galaxer verkar agera omedelbart.

Två nya fysikgrenar har dykt upp: kvantmekanik och relativitet.Kvantmekanik, pionjär av Edwin Schroedinger, Max Planck och Werner Heisenberg, tolkar rörelserna från mycket små föremål, såsom atomer och elektroner.Stora och avlägsna föremål såväl som föremål som reser vid nära ljusets hastighet beskrivs av relativt, som utvecklades av Albert Einstein.

Trots dessa begränsningar har Newtonian mekanik flera fördelar jämfört med kvantmekanik och relativt.Båda de nyare fälten kräver kunskap om avancerad matematik.På liknande sätt kan kvant- och relativistiska vetenskaper verka motintuitiva eftersom de beskriver beteenden som inte kan observeras eller upplevas.

Till exempel Heisenberg -osäkerhetsprincipen säger att det är omöjligt att veta både hastigheten och platsen för kroppen.En sådan princip strider mot vardagens upplevelse.Matematiken för Newtonian mekanik är mycket mindre utmanande och används för att beskriva kroppens rörelser i vardagen.