Co je klasická mechanika?

Klasická mechanika je větev matematiky, která popisuje pohyb objektu v důsledku jeho hmoty a sil, které na něj působí. Účinky byly poprvé popsány Sirem Isaacem Newtonem během 17. století. Newton založil svou práci na dřívějších vědcích, včetně Galileo Galilei, Johannes Kepler a Christiaan Huygens. Všechny teorie v klasické mechanice jsou založeny nebo jsou odvozeny z Newtonových teorií, a proto je klasická mechanika často označována jako newtonovská mechanika. Tyto zákony popisují, jak síly ovlivňují pohyb těla. První zákon uvádí, že tělo zůstane v klidu nebo se bude pohybovat při stálé rychlosti, když jsou síly, které na něj působí, stejné. Druhý zákon se týká zrychlení těla se sílami, které na něj působí, a třetí uvádí, že pro jakoukoli akci existuje stejná a opačná reakce.

Chování plynů a kapalin, thOscilace pramenů a kyvadel byla popsána pomocí klasické mechaniky. Sám Newton použil své zákony k definování konceptu gravitace a pohybu planet kolem slunce. Tyto teorie zase vedly k věcem, jako je evropská průmyslová revoluce 19. století a rozvoj satelitní technologie a kosmického cestování během 20. století.

Existují však omezení řešení klasických mechaniků. Systémy představující extrémy hmoty, rychlosti nebo vzdálenosti se liší od Newtonových zákonů. Například Newtonovský model nedokáže vysvětlit, proč elektrony vykazují vlnové i částice podobné vlastnosti, proč nic nemůže cestovat rychlostí světla nebo proč se zdá, že gravitační síla mezi vzdálenými galaxiemi působí okamžitě.

Objevily se dvě nové větve fyziky: kvantová mechanika a relativita. Kvantová mechanika, průkopníka EDVyhrajte Schroedinger, Max Planck a Werner Heisenberg, interpretuje pohyby velmi malých předmětů, jako jsou atomy a elektrony. Velké a vzdálené předměty a objekty, které cestují blízké rychlosti světla, jsou popsány relativně, které vyvinulo Albert Einstein.

Navzdory těmto omezením má newtonovská mechanika několik výhod oproti kvantové mechanice a relativně. Obě novější pole vyžadují znalost pokročilé matematiky. Podobně se může kvantové a relativistické vědy zdát kontraintuitivní, protože popisují chování, která nelze pozorovat nebo zažít.

Například princip nejistoty Heisenberg uvádí, že není možné znát jak rychlost, tak umístění těla. Takový princip je v rozporu s každodenními zkušenostmi. Matematika newtonovské mechaniky je mnohem méně náročná a používá se k popisu pohybů těl v každodenním životě.