Meĥaniko
Meĥaniko aŭ mekaniko referencas al la parto de fiziko pritraktanta la ekvilibron, movadon de korpoj kaj la fortojn, kiuj efikas sur la korpoj kaj ties aplikado al maŝinoj kaj aparatoj. La termino "korpo" povas signifi grandan sortimenton de objektoj, ekzemple: partikloj, balistiko, kosmaj flugaparatoj, astroj, simplaj maŝinoj, kaj eroj de solidoj, likvoj, gasoj, ktp.
Meĥaniko eble estas la primara kaj originala fako de fiziko. Ĝi entenas grandan parton de scio pri la natura mondo. Ĝi ankaŭ konstituas la centran parton de teknologio kaj inĝenieriko. La plej gravaj divizioj de meĥaniko estas inter klasika meĥaniko, kvantuma meĥaniko, kaj relativeca meĥaniko. Historie klasika meĥaniko venis unue, dum kvantuma meĥaniko kaj relativeca meĥaniko estas pli novaj. Kvantuma meĥaniko kaj relativeca meĥaniko malkovriĝis frue en la 20-a jarcento. Pro la matematika precizeco de prognozoj bazitaj sur klasika meĥaniko, ĝi estas rigardata kiel la modelo por aliaj ekzaktaj sciencoj.
Kvantuma meĥaniko havas pli grandan amplekson ol klasika meĥaniko; kaj oni povas vidi ĝin entenanta klasikan meĥanikon de la vidpunkto de la grandeco de korpoj. Ne estas kontraŭdiroj; ĉar en la limo de mezgrandaj korpoj la prognozoj de kvantuma meĥaniko alprokimiĝas al tiuj de klasika meĥaniko.
Iel analoge, Ejnŝtejna teorio de la relativeco etendis la amplekson de meĥaniko, kaj klasika kaj kvantuma. Refoje ne estas kontraŭdiroj tie ĉi. Samkiel oni povas diri, ke kvantuma meĥaniko kovras grandajn kaj malgrandajn partiklojn. Oni povas diri, ke relativeco kovras "rapidajn" kaj "malrapidajn" korpojn. Por malrapidaj partikloj estas pli simple uzi klasikan meĥanikon. Kontinuas esti esploro en la kazo de malgrandaj rapidaj korpoj. La matematikaj priskriboj en kvantuma meĥaniko kaj relativeca meĥaniko ne kongruas. Por kombini ilin oni devas trovi novan priskribon kiu facile funkcias kun malgrandaj rapidaj korpoj. Ĉiutaga observanto ne bezonas tiun ĉi ekstreman priskribon por ĉiutagaj aferoj.
Aliaj distingaĵoj inter la subfakoj de meĥaniko koncernas la naturon de la korpoj. Oni traktas partiklojn kiel mankantan internan strukturon. Do oni traktas ilin kiel matematikajn punktojn de klasika meĥaniko. Rigidaj korpoj havas etendon, sed konservas simplecon proksiman al tiu de partikloj, aldonante nur kelkajn gradojn de libereco, kiaj orientado en spaco. Alie korpoj povas esti duon-rigida, t.e. elasta, aŭ ne-rigida, t.e. fluida. Tiuj ĉi fakoj havas klasikajn kaj kvantumajn subfakojn. Aliaj ankaŭ havas relativecajn subfakojn. Ekzemple, la movado de spacveturilo priskribiĝas per klasika meĥaniko rilate al sia orbito kaj orientado (t.e. per rotacio rilate al fiksitaj steloj). Dum atoma nukleo priskribiĝas per kvantuma meĥaniko en analogaj situacioj.
Sub-fakoj de meĥaniko
[redakti | redakti fonton]- Klasika meĥaniko
- neŭton-a meĥaniko - la originala teorio de movado kinematiko, kaj fortoj dinamiko
- lagranĝa meĥaniko - energi-bazita formalismo de dinamiko duala al la Newton-a formalismo
- hamiltona meĥaniko - alia energi-bazita formalismo de dinamiko duala al la Newton-a
- ĉiela meĥaniko - la movado de la steloj, galaksioj, kaj aliaj astroj.
- astrodinamiko - navigado de spacveturiloj, ktp
- kontinuaĵa meĥaniko - kiu inkluzivas
- meĥaniko de solidoj kaj elastiko - la ecoj de kvazaŭ-rigidaj korpoj,
- statiko - meĥaniko de kvazaŭ-rigidiaj korpoj en ekvilibro,
- meĥaniko de fluidoj - la dinamika movado de fluidaĵoj,
- hidraŭliko- la meĥaniko de fluidaĵoj en ekvilibro,
- akustiko - sono en solidoj, fluidoj, ktp,
- biomeĥaniko - meĥaniko de solidoj, fluidoj, ktp en biologiaj sistemoj,
- statistika meĥaniko - meĥaniko de grandaj kunaĵoj de korpoj,
- ĝenerala relativeco - universala gravitado
- kvantuma meĥaniko - meĥaniko de malgrandaj korpoj
- partikla fiziko - la movado, strukturo, kaj interagoj de fundamentaj partikloj
- nuklea fiziko - la movado, strukturo, kaj interagoj de atomkernoj
- kondensaĵa fiziko - kvantumaj gasoj, solidoj, kaj fluidoj