الميكانيكا هي فرع الفيزياء الذي يتعامل مع دراسة الحركة، بغض النظر عن اهتمامك بالعلوم أو الهندسة، ستكون الميكانيكا مهمة بالنسبة لك وذلك لان الحركة فكرة أساسية في كل العلوم، للمزيد تعرف على تعريف علم الميكانيكا
تعريف علم الميكانيكا
الميكانيكا هي فرع من الفيزياء يتضمن دراسة حركة الأجسام المادية عند تعرضها لقوى أو تشريد، والآثار اللاحقة للجسم على بيئتها.
وهذا الانضباط له جذوره في العديد من الحضارات القديمة، ينقسم الآن إلى فرعين رئيسيين: الميكانيكا الكلاسيكية والميكانيكا الكمية.
الميكانيا الكلاسيكية مقابل ميكانيكا الكم
التقسيم الرئيسي في تخصص الميكانيكا هو ذلك الذي يفصل الميكانيكا الكلاسيكية عن الميكانيكا الكمومية.
تاريخيا جاءت الميكانيكا الكلاسيكية في المرتبة الأولى، في حين أن ميكانيكا الكم هي صياغة حديثة نسبيا.
نشأت الميكانيكا الكلاسيكية مع قوانين إسحاق نيوتن للحركة في Principia Mathematica، في حين أن ميكانيكا الكم لم تظهر حتى عام 1900، وكلاهما يتمسك بهما عادة لتشكيل المعرفة الأكثر تحديدًا الموجودة حول الطبيعة الفيزيائية.
غالبًا ما كان يُنظر إلى الميكانيكا الكلاسيكية كنموذج للعلوم الدقيقة الأخرى المزعومة.
ومن الأمور الأساسية في هذا الصدد الاستخدام المتواصل للرياضيات في النظريات، وكذلك الدور الحاسم الذي تلعبه التجربة في توليدها واختبارها.
ميكانيكا الكم ذات نطاق أوسع، حيث تشمل الميكانيكا الكلاسيكية كنظام فرعي قابل للتطبيق في ظل ظروف معينة مقيدة.
ووفقًا لمبدأ المراسلات لا يوجد أي تناقض أو تعارض بين الموضوعين، حيث يتعلق كل منهما ببساطة بحالات محددة.
لقد حلت ميكانيكا الكم محل الميكانيكا الكلاسيكية على المستوى التأسيسي ولا غنى عنها لشرح العمليات على المستويات الجزيئية والذرية ودون الذرية والتنبؤ بها.
ومع ذلك بالنسبة للعمليات العيانية، تستطيع الميكانيكا الكلاسيكية حل المشكلات التي يصعب إدراكها في ميكانيكا الكم وبالتالي تظل مفيدة ومستخدمة بشكل جيد.
التخصصات الفرعية للميكانيكا
فيما يلى نوضح الموضوعات التي تمت دراستها في إطار الميكانيكا الكلاسيكية وميكانيكا الكم.
الميكانيكا الكلاسيكية
يتم تضمين المجالات التالية كجزء من مجال الميكانيكا الكلاسيكية:
- الميكانيكا النيوتونية، تتضمن النظرية الأصلية للحركة (الحركية) والقوى (الديناميات)
- ميكانيكا لاغرانج، شكلية نظرية، تستند إلى مبدأ الحفاظ على الطاقة
- ميكانيكا هاميلتون، شكلي نظري آخر، يستند إلى مبدأ أقل حركة
- الميكانيكا السماوية، حركة الأجرام السماوية، مثل الكواكب والمذنبات والنجوم والمجرات
- الديناميكا الفلكية، للملاحة المركبة الفضائية والأجسام المشابهة
- الميكانيكا الصلبة، وتشمل دراسة المرونة وخصائص الأجسام الصلبة .
- الصوتيات، والتعامل مع الصوت (أو انتشار اختلاف الكثافة) في المواد الصلبة والسوائل والغازات.
- احصائيات، والتعامل مع الهيئات شبه جامدة في التوازن الميكانيكي
- ميكانيكا الموائع، أو دراسة حركة السوائل
- ميكانيكا التربة، أو دراسة السلوك الميكانيكي للتربة
- ميكانيكا الاستمرارية، التي تنطوي على ميكانيكا كونتينوا (الصلبة والسوائل)
- الهيدروليكية، والتعامل مع الخواص الميكانيكية للسوائل
- احصائيات السوائل، والتعامل مع السوائل في التوازن
- ميكانيكا تطبيقية / هندسية للتطبيقات التكنولوجية
- الميكانيكا الحيوية، دراسة المواد البيولوجية
- الفيزياء الحيوية، دراسة العمليات الفيزيائية في الكائنات الحية
- الميكانيكا الإحصائية، والتعامل مع مجموعات من الجزيئات أكبر من أن توصف بطريقة حتمية
- ميكانيكا النسبية أو أينشتاين، والتعامل مع الجاذبية العالمية
- ميكانيكا الكم
مكانيكا الكم
يتم تصنيف المناطق التالية على أنها جزء من مجال ميكانيكا الكم:
- فيزياء الجسيمات، المتعلقة بالحركة والبنية وردود الفعل للجزيئات
- الفيزياء النووية، المتعلقة بالحركة والبنية وردود الفعل للنواة الذرية
- فيزياء المادة المكثفة، التي تنطوي على دراسة الغازات الكمومية والمواد الصلبة والسوائل
- الميكانيكا الإحصائية الكمية، والتعامل مع مجموعات كبيرة من الجزيئات.
