ماذا تعرف عن الميكانيكا الكلاسيكية
الميكانيكا التقليدية
(Classical mechanics)
تعريفها : هي أقدم فرع من فروع علم حركة الأجسام الميكانيكا،
حيث تهتم بدراسة القوى الواقعة على الجسم وحركته ونظم الجسيمات في فضاء إقليدي ثلاثي الأبعاد ومحاولة صياغة تلك العلاقات في قوانين فيزيائية.
ما المقصود بكلمة ميكانيكا كلاسيكية
إن مصطلح الميكانيكا الكلاسيكية إستخدم للدلالة على المنظومات الرياضية التي أسسها العالم إسحاق نيوتن، بشكل أساسي، ويوهانز كبلر وغاليليو غاليلي ( جاليليو جاليلي ) التي ظلّت سائدة منذ القرن السابع عشر حتى ظهور النسبية الخاصة والنسبية العامة التي صاغها أينشتاين خلال السنوات 1905 - 1916 وميكانيكا الكم التي اشترك في صياغتها ماكس بلانك وهيزنبرج وشرودنجر وديراك في بداية القرن العشرين بين 1900 - 1928.
في بداية الأمر كان يشار إلى الميكانيكا الكلاسيكية ، بالميكانيكا النيوتنية التي كانت تهتم بصفة أساسية بتفسير حركة الكواكب والأجسام على الأرض بواسطة أساليب التحليل الرياضي، ولا سيما الحساب التفاضلي، التي وضعها نيوتن بنفسه بالتزامن مع لايبنتز.
ولكن في ما بعد قام لاغرانج ( لاكرانج ) وهاميلتون بإعادة صياغة وتبسيط حسابات الميكانيكا التقليدية وذلك بالاعتماد على أن حركة الجسم تخضع لوجود حد أدنى من الطاقة الكامنة دون اللجوء إلى توازن القوى والتسارع (قانون نيوتن الثاني).
كما تدخل النظريات الخاصة بتأثير الحرارة على الغازات والأجسام والمعروفة الديناميكا الحرارية ومن المساهمين في هذا المضمار بويل وبولتزمان وكذلك صياغة نظرية الكهرومغناطيسية على يد ماكسويل كلها تنتسب إلى الميكانيكا التقليدية ونظرية النظم الديناميكية.
النجاحات التي حققتها قوانين الميكانيكا الكلاسيكية
من المفاهيم الهامة في الميكانيكا الكلاسيكية هي مبادأ حفظ كمية التحرك ( حفظ زخم الحركة ) والطاقة، وقد دفع هذا الأمر إلى إعادة الصياغة الرياضية لقوانين نيوتن للحركة في ميكانيكا لاجرانج وميكانيكا هاملتون بإعتماد هذه المبادئ.
وتقف الصياغتان ميكانيكيا في وصف سلوك الأجسام على نفس المقدار من الدقة، ولكن بطريقة مستقلة عن منظومة القوى المسلطة عليها والتي تكون بعض الأحيان غير عملية في تشكيل معادلات الحركة.
إن قوانين الميكانيكا الكلاسيكية نجحت في وصف حركة الأجسام عند السرعات البطيئة والصغيرة بالنسبة إلى سرعة الضوء.
وتبلغ سرعة الضوء 300 ألف كيلومتر/ثانية. أما إذا اقتربت سرعة الجسم من سرعة الضوء، فيجب الحساب باستخدام النظرية النسبية حتى لا تحدث فروق بين الحساب والمشاهدة إذا اتبعنا طريقة نيوتن.
وكذلك لا تأخذ الديناميكا التقليدية التأثيرات الكوموية في الحسبان. وتلك التأثيرات الكمومية لا بد من أخذها في الاعتبار عند دراستنا لخواص المادة وحركتها في الحيز المجهري أي عند تعاملنا مع الجسيمات الذرية وتحت الذرية.
ويقصد بالتأثيرات الكمومية ، أي التي أسسها العالم ماكس بلانك عند دراسته لإشعاع الجسم الأسود ، والتي كانت أساساً لميكانيكا الكم .
* لقد تمكنت قوانين الميكانيكا الكلاسيكية من إيجاد نظرة موحدة و شاملة لظواهر طبيعية قد تبدو ظاهريًا غير متصلة، مثل وقوع تفاحة من غصن شجرة أو دوران القمر حول الأرض.
فعلى سبيل المثال؛ قوانين كيبلر لحركة الكواكب، أو السرعة التي يجب أن يبلغها صاروخ للتحرر من حقل الجاذبية الأرضية (سرعة الإفلات)، يمكن إستنتاجهما رياضيًا من قانون نيوتن العام للجاذبية. وقد ساهمت هذه الفكرة ومفادها أن التوصل لقوانين كليّة يمكنها وصف الظواهر الكونية على إختلافها أمر ممكن، إلى بروز الميكانيكا الكلاسيكية كعنصر هام في الثورة العلمية وذلك خلال القرنين السابع والثامن عشر.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
فضلاً وليس أمراً ، لا تستفيد وترحل
شارك الموضوع مع زملاءك واكتب تعليق بالأسفل وسجل إعجابك بصفحة الفريد في الفيزياء على الفيس بوك
يمكن متابعتنا على تويتر من ـ الفريد في الفيزياء
إن ذلك يعزز الموقع لدى محركات البحث
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ