Cơ học cổ điển là gì?

Cơ học cổ điển là nhánh của toán học mô tả sự chuyển động của một đối tượng là kết quả của khối lượng của nó và các lực tác động lên nó.Các hiệu ứng được mô tả lần đầu tiên bởi Sir Isaac Newton trong thế kỷ 17.Newton dựa trên công việc của mình dựa trên các nhà khoa học trước đó, bao gồm Galileo Galilei, Johannes Kepler và Christiaan Huygens.Tất cả các lý thuyết trong cơ học cổ điển đều dựa trên hoặc bắt nguồn từ các lý thuyết của Newton, đó là lý do tại sao cơ học cổ điển thường được gọi là cơ học Newton.Những luật này mô tả làm thế nào các lực lượng ảnh hưởng đến sự di chuyển của một cơ thể.Luật đầu tiên quy định rằng một cơ thể sẽ ở lại nghỉ ngơi hoặc sẽ di chuyển với vận tốc ổn định khi các lực lượng tác động lên nó đều bằng nhau.Luật thứ hai liên quan đến việc tăng tốc của một cơ thể đối với các lực tác động lên nó, và các trạng thái thứ ba rằng đối với bất kỳ hành động nào, có một phản ứng bình đẳng và ngược lại.Hành vi của khí và chất lỏng, sự dao động của lò xo và con lắc đều đã được mô tả bằng cơ học cổ điển.Bản thân Newton đã sử dụng luật của mình để xác định khái niệm trọng lực và chuyển động của các hành tinh xung quanh mặt trời.Đổi lại, những lý thuyết này đã dẫn đến những thứ như Cách mạng công nghiệp châu Âu của thế kỷ 19 và sự phát triển của công nghệ vệ tinh và du hành vũ trụ trong thế kỷ 20. Tuy nhiên, có những hạn chế đối với các giải pháp cơ học cổ điển.Các hệ thống có sự cực đoan của khối lượng, vận tốc hoặc khoảng cách tất cả đi chệch khỏi luật của Newton.Ví dụ, mô hình Newton không thể giải thích tại sao các electron thể hiện cả tính chất giống như sóng và hạt, tại sao không có gì có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng hoặc tại sao lực hấp dẫn giữa các thiên hà xa xôi dường như hoạt động ngay lập tức.Hai nhánh vật lý mới đã xuất hiện: cơ học lượng tử và thuyết tương đối.Cơ học lượng tử, được tiên phong bởi Edwin Schroedinger, Max Planck và Werner Heisenberg, diễn giải các chuyển động của các vật thể rất nhỏ, chẳng hạn như nguyên tử và electron.Các vật thể lớn và xa cũng như các vật thể di chuyển với tốc độ ánh sáng được mô tả bởi tương đối, được phát triển bởi Albert Einstein. Mặc dù có những hạn chế này, cơ học Newton có một số lợi thế so với cơ học lượng tử và tương đối.Cả hai lĩnh vực mới hơn đều yêu cầu kiến thức về toán học tiên tiến.Tương tự, khoa học lượng tử và tương đối tính có vẻ trái ngược với vì chúng mô tả các hành vi không thể quan sát hoặc trải nghiệm.Ví dụ, nguyên tắc không chắc chắn của Heisenberg, nói rằng không thể biết cả tốc độ và vị trí của cơ thể.Một nguyên tắc như vậy là trái với kinh nghiệm hàng ngày.Toán học của cơ học Newton ít thách thức hơn và được sử dụng để mô tả các chuyển động của cơ thể trong cuộc sống hàng ngày.