Դիտել Մեխանիկա էջի վիքիկոդը

{{Դասական մեխանիկա}}
{{Քվանտային մեխանիկա}}
'''Մեխանիկա'''՝ Սարքաբանություն, սարքագիտություն, սարքաշինություն ({{lang-el|μηχανική}} մեքենաներ կառուցելու արվեստ), [[ֆիզիկա]]յի բաժին, որն ուսումնասիրում է [[նյութ]]ական [[ֆիզիկական մարմին|մարմինների]] [[մեխանիկական շարժում|շարժում]]ը և փոխազդեցությունը, ընդ որում մեխանիկայում շարժում է կոչվում մարմինների փոխադարձ դիրքերի կամ նրանց մասերի փոփոխությունը [[ժամանակ]]ի ընթացքում [[տարածություն|տարածության]] մեջ<ref>[http://www.femto.com.ua/articles/part_1/2257.html ''Механика'' Հոդվածը Ֆիզիկայի հանրագիտարանում]{{ref-ru}}</ref>։ Մեխանիկայի կողմից ուսումնասիրվող օբյեկտները կոչվում են մեխանիկական համակարգեր։ 
Մեխանիկան որպես գիտություն սկզբնավորվել է [[Հին Հունաստան]]ում՝ [[Արիստոտել]]ի ու [[Արքիմեդ]]ի աշխատություններով<ref>Dugas, Rene. A History of Classical Mechanics. New York, NY: Dover Publications Inc, 1988, pg 19.</ref><ref>Rana, N.C., and Joag, P.S. Classical Mechanics. West Petal Nagar, New Delhi. Tata McGraw-Hill, 1991, pg 6.</ref><ref>Renn, J., Damerow, P., and McLaughlin, P. Aristotle, Archimedes, Euclid, and the Origin of Mechanics: The Perspective of Historical Epistemology. Berlin: Max Planck Institute for the History of Science, 2010, pg 1-2.</ref>։ Վաղ մոդեռն դարաշրջանում՝ ուշ միջնադարին հաջորդող ժամանակաշրջանում, [[Օմար Խայամ|Խայամը]], [[Գալիլեո Գալիլեյ|Գալիլեյը]], [[Յոհան Կեպլեր|Կեպլերը]] և [[Իսահակ Նյուտոն|Նյուտոն]]ը դրեցին [[դասական մեխանիկա]]յի հիմքերը։ Այն դասական ֆիզիկայի ճյուղ է, որը ուսումնասիրում է լույսի արագությունից էապես փոքր արագություններով շարժվող կամ դադարի վիճակում գտնվող մասնիկները։

== Դասական և քվանտային մեխանիկաներ ==
Պատմականորեն առաջինը մշակվել է [[դասական մեխանիկա]]ն, մինչդեռ [[քվանտային մեխանիկա]]ն համեմատաբար վերջերս է հայտնագործվել։ Դասական մեխանիկան սկիզբ է առել [[Իսահակ Նյուտոն|Նյուտոնի]] [[Նյուտոնի օրենքներ|շարժման օրենքներից]], որոնք ձևակերպվել են նրա «Բնափիլիսոփայության մաթեմատիկական հիմունքները» աշխատությունում։ Քվանտային մեխանիկան հայտնաբերվել է 20-րդ դարի սկզբին։ Երկուսն էլ ներկայացնում են ֆիզիկայի բնույթի մասին գոյություն ունեցող ամենահավաստի գիտելիքը։ Հատկապես դասական մեխանիկան հաճախ դիտարկվում է որպես այսպես կոչված ճշգրիտ գիտությունների մոդել։ Այս տեսակետից էականը [[մաթեմատիկա]]յի մշտական կիրառությունն է տեսություններում, ինչպես նաև [[փորձ]]ի վճռական դերը՝ տեսությունները կազմավորելու և ստուգելու համար։

[[Քվանտային մեխանիկա|Քվանտային]] մեխանիկան ավելի լայն ընդգրկում ունի, քանի որ այն ներառում է դասական մեխանիկան որպես ենթագիտակարգ, որը կիրառվում է որաշակի սահմանափակող պայմանների դեպքում։ Համաձայն [[համապատասխանության սկզբունք]]ի՝ այս երկուսի միջև հակասություն չկա․ պարզապես նրանցից յուրաքանչյուրը վերաբերվում է հատուկ իրավիճակի։ Ըստ համապատասխանության սկզբունքի՝ քվանտային տեսություններով նկարագրվող համակարգի վարքը մեծ քվանտային թվերի սահմաններում տրվում է դասական մեխանիկայով։ Քվանտային մեխանիկան դուրս է մղել դասական մեխանիկան հիմնական մակարդակից և պարտադիր է մոլեկուլային, ատոմական և ներատոմական մակարդակներում ընթացքող պրոցեսների բացատրության համար։ Սակայն մակրոսկոպիկ պրոցեսների դեպքում դասական մեխանիկան ի վիճակի է լուծել այնպիսի խնդիրներ, որոնք անպատկերացնելի դժվար են քվանտային մեխանիկայով և այսպիոսվ մնում է օգտակործելու ու լավ կիրառվող։

Այսպիսի վարքի արդի նկարագրությունները սկսվում են այնպիսի մեծությունների ստույգ սահմանումներով, ինչպիսիք են տեղափոխությունը, ժամանակը, արագությունը, արագացումը, զանգվածը, ուժը։ 400 տարի առաջ, սակայն, շարժումը բացատրվում էր շատ տարբեր տեսանկյունից։ Օրինակ՝ հետևելով հույն փիլիսոփա և գիտնական արիստոտելի գաղափարներին՝ գիտնականները եզրակացնում էին, որ գունքը ներքև է ընկնում, քանի որ դրա բնական դիրքը Երկրի վրա է․ արևը, լուսինը և աստղերը շրջանագծերով պտտվում են երկրի շուրջը, քանի որ երկնային մարմինների բնույթն է  շարժվել կատարյալ շրջաններով։

[[Գալիլեո Գալիլեյ|Գալիլեյը]], որը հաճախ համարվում է արդի գիտության հայրը, միավորեց իր ժամանակի մյուս մեծ մտածողների գաղափարները և սկսեց շարժումը վերլուծել որոշակի սկզբնական դիրքից անցած հեռավորության և դրա համար ծախսված ժամանակի տերմիններով։ Նա ցույց տվեց, որ ընկնող մարմինների արագությունը կայուն աճում է ընկնելու ժամանակահատվածում։ Այս արագացումը նույնն է թե՛ ծանր, թե՛ թեթև մարմինների համար, պայմանով որ հաշվի չի առնվում շփումը օդի հետ (օդի դիմադրությունը)։ Մաթեմատիկոս և ֆիզիկոս Իսահակ Նյուտոնը բարելավեց այս վերլուծությունը՝ սահմանելով ուժը, զանգվածը և դրանց առնչվող արագացումը։ Լույսի արագությանը մոտ արագությամբ շարժվող մարմինների համար Նյուտոնի օրենքները փոխարինվեցին Ալբերտ Այնշտայնի հարաբերականության տեսությամբ։ Ատոմային և [[ներատոմային մասնիկներ|ներատոմային]] համար  Նյուտոնի օրենքները փոխարինվեցին քվանտային տեսությամբ։ Առօրյա իրավիճակներում, սակայն, Նյուտոնի շարժման երեք օրենքները մնում են շարժման պատճառները ուսումնասիրով դինամիկայի անկյունաքարը։

== Ռելյատիվիստական և նյուտոնյան մեխանիկաներ ==
Քվանտային և դասական մեխանիկաների համանմանությամբ [[Ալբերտ Այնշտայն|Այնշտայնի]] [[հարաբերականության տեսություն|հարաբերականության]] [[Հարաբերականության ընդհանուր տեսություն|ընդհանուր]] և [[Հարաբերականության հատուկ տեսություն|հատուկ]]  տեսությունները ընդլայնում են Նյուտոնի և Գալիլեյի մեխանիկաները։ Ռելյատիվիստական և նյուտոնյան մեխանիկաների միջև տարբերություները էական և նույնիսկ գերիշխող են դառնում, երբ զանգված ունեցող մարմնի արագությունը մոտենում է [[լույսի արագություն|լույսի արագությանը]]։ Օրինակ, [[դասական մեխանիկա|Նյուտոնյան մեխանիկայում]] Նյուտոնի [[շարժման օրենքներ]]ով սահմանվում է, որ <math>F=ma</math>, մինչդեռ [[ռելյատիվիստական մեխանիկա]]յում և [[Լորենցի ձևափոխություններ]]ով, որոնք առաջին անգամ հայտնաբերել է [[Հենդրիկ Լորենց]]ը, <math>F = \gamma ma</math> (որտեղ <math>\gamma </math>-ն [[Լորենց-գործոն|Լորենցի ֆակտոր]]ն է, որը փոքր արագությունների դեպքում հավասար է գրեթե 1-ի)։

== Ընդհանուր ռելյատիվիստական և քվանտային մեխանիկաներ==
Քվանտային մեխանիկայի համար նույնպես ռելյատիվիստական ուղղումների կարիք կա, չնայած նրանում ռելյատիվիստական տեսությունը ներառված չէ։ Այս երկու տեսությունները մնում են անհամատեղելի․ մի դժվարություն, որն անհրաժեշտ է հաղթահարել՝ [[ամեն ինչի տեսություն]]ը ստեղծելու համար։

==Պատմություն==
===Անտիկ շրջան===
Մեխանիկայի հիմնական տեսությունն անտիկ շրջանում  [[Արիստոտելյան մեխանիկա]]ն էր<ref>[https://books.google.am/books?id=vPT-JubW-7QC&pg=PA19&dq&hl=en#v=onepage&q=&f=false Մեխանիկայի պատմություն]{[ref-en]}. René Dugas (1988). p.19. ISBN 0-486-65632-2</ref>։ Այս ավանդույթի ավելի ուշ շարունակողը [[Հիպարքոս]]ն էր<ref name="mechanics">"[http://golem.ph.utexas.edu/category/2008/01/a_tiny_taste_of_the_history_of.html A Tiny Taste of the History of Mechanics]". The University of Texas at Austin.</ref>։

===Միջին դարեր===
[[Պատկեր:Arabic machine manuscript - Anonym - Ms. or. fol. 3306 c.jpg|thumb|small|200px|Արաբական մեքենա ձեռագրում։ Թվականն անհայտ է (ենթադրաբար 16-ից 19-րդ դարեր]]
Միջին դարերում Արիստոտելի տեսությունը քննադատվեց ու ձևափոխվեց մի շարք անձանց կողմից՝ սկսած [[Հովհաննես Ֆիլոպոնես]]ից 6-րդ դարում։ Գլխավոր խնդիրը նետված մարմինների շարժումն էր, որը քննարկում էին Հիպարքոսն ու Ֆիլոպոնեսը։ Սա հանգեցրեց [[Իմպետուսի տեսություն|իմպետուսի տեսության]] ստեղծմանը 14-րդ դարի ֆրանսիացի վանական [[Ժան Բուրիդան]]ի կողմից, այնուհետև այն մշակվեց՝ վերածվելով [[իներցիա]]յի, [[արագություն|արագության]], [[արագացում|արագացման]] և [[իմպուլս (շարժման քանակ)|իմպուլսի]] տեսություների։ Այս և մյուս աշխատանքներ 14-րդ դարում ԱՆգլիայում մշակվեցին օքսֆորդցի կալկուլյատորների կողմից, որոնցից էր [[Թոմաս Բրադվարդին]]ը, ով ուսումնասիրեց և ձևակերպեց ընկնող մարմիններին վերաբերող տարբեր օրենքներ։

Մարմնի վրա ազդող հաստատուն ուժի կապակցությամբ 12-րդ դարի հրեա-արաբ գիտնական Հիբատ Ալլահ Աբուլ Բարաքաթ ալ Բաղդադին պնդում էր, որ հաստատուն ուժը առաջ է բերում հաստատուն արագացում, իսկ  համասեռ արագացող շարժման հիմնական հատկությունները մշակել են օքսֆորդցի կալկուլյատորները։

===Վաղ մոդեռն դարաշրջան===
Վաղ մոդեռն դարաշրջանի երկու կենտրոնական կերպարները [[Գալիլեո Գալիլեյ]]ն ու [[Իսահակ Նյուտոն]]ն են։ Գալիլեյն իր մեխանիկայի վերջնական դրույթները ձևակերպել է իր «[[Երկու նոր գիտություններ]]» աշխատությունում (1638)։ Նյուտոնի 1687 թվականի «[[Բնափիլիսոփայության մաթեմատիկական հիմունքները]] աշխատությունում» տրվում է մեխանիկայի մանրամասն մաթեմատիկական նկարագրությունը՝ կիրառելով նոր մշակած մաթեմատիկական տեսությունը և դնելով [[Նյուտոնյան մեխանիկա]]յի հիմքը<ref name="mechanics"/>։

===Մոդեռն դարաշրջան===
Արդի դարաշրջանում մշակված երկու հիմնական մեխանիկաները Այնշտայնի [[հարաբերականության ընդհանուր տեսություն]]ն են և [[քվանտային մեխանիկա]]ն, որոնք երկուսն էլ մշակվել են 20-րդ դարում 19-րդ դարի գաղափարների հիման վրա։ Արդի ամբողջական մեխանիկայի ստեղծումը, մասնավորապես առաձգականության, պլաստիկության, հեղուկների դինամիկայի, էլեկտրադինամիկայի և թերմոդինամիկայի բնագավառներում սկսվել է 20-րդ դարի երկրորդ կեսին։

== Մեխանիկայի ճյուղերը ==
=== Դասական մեխանիկա ===
Դասական մեխանիկան ընդգրկում է հետևյալ գիտակարգերը
* [[Դասական մեխանիկա|Նյուտոնյան մեխանիկա]]՝ շարժման և ուժերի ([[դինամիկա]] ([[կինեմատիկա]]) տեսությունները 
* [[Անալիտիկ մեխանիկա]], որը նյուտոնյան մեխանիկայի վերաձևակերպումն է համակարգի էներգիայի (ոչ թե ուժերի) տերմիններով։ Անալիտիկ մեխանիկան երկու հիմնական ճյուղերի է բաժանվում․
** [[Համիլտոնյան մեխանիկա]]՝ էներգիայի պահպանման սկզբունքի վրա հիմնված տեսական [[ֆորմալիզմ (մաթեմատիկա)|ֆորմալիզմ]],
** [[Լագրանժյան մեխանիկա]]՝ [[փոքրագույն գործողության սկզբունք]]ի վրա հիմնված տեսական ֆորմալիզմ
* [[Դասական վիճակագրական մեխանիկա]], որն ընդհանրացնում է սովորական դասական մեխանիկան՝ քննելով անհայտ վիճակում գտնվող համակարգերը․ սովորաբար կիրառվում է՝ արտածելու համար [[թերմոդինամիկա]]կան հատկությունները
* [[Երկնային մեխանիկա]]՝ մոլորակների, գիսաստղերի, աստղերի, [[գալակտիկա]]ների և այլ մարմինների շարժումը տիեզերքում
* [[Աստղադինամիկա]]՝ տիեզերանավերի [[նավիգացիա]] և այլն
* [[Պինդ մարմնի մեխանիկա]], [[առաձգականություն]], դեֆորմացվող մարմինների հատկություններ
* [[Պինդ մարմինների քայքայման մեխանիկա]] 
* [[Ակուստիկա]]՝ [[ձայն]]ը հեղուկներում, գազերում և պինդ մարմիններում
* [[Ստատիկա]]՝  [[մեխանիկական հավասարակշռություն]]
* [[Հեղուկների մեխանիկա]]՝ հեղուկների շարժումներ
* [[Գրունտների մեխանիկա]]
* [[Հոծ միջավայրի մեխանիկա]]
* [[Հիդրավլիկա]]՝ հեղուկների մեխանիկական հատկությունները
* [[Հեղուկների ստատիկա]]՝ հավասարակշռության վիճակում գտնվող հեղուկներ
* [[Կիրառական մեխանիկա]]
* [[Բիոմեխանիկա]]
* [[Բիոֆիզիկա]]՝ ֆիզիկական պրոցեսներն ապրող օրգանիզմում
* [[Ռելյատիվիստական ֆիզիկա|Ռելյատիվիստական]] կամ այնշտայնյան մեխանիկա

===Քվանտային մեխանիկա===
Քվանտային մեխանիկայի ճյուղերն են՝
* [[Շրյոդինգերի հավասարում|Շրյոդինգերի ալիքային մեխանիկա]], կիրառվում է մեկ մասնիկի ալիքային ֆունկցիայի շարժումը նկարագրելու համար
* [[Մատրիցային մեխանիկա]]՝ քվանտային մեխանիկայի այլընտրանքային ձևակերպում, որը թույլ է տալիս համակարգերը դիտարկել վերջավոր չափականությամբ վիճակի տարածությունում
* [[Քվանտային վիճակագրական մեխանիկա]], որն ընդհանրացնում է սովորական քվանտային մեխանիկան՝ դիտարկելու համար անհայտ վիճակում գտնվող համակարգերը, հաճախ կիրառվում է [[թերմոդինամիկա]]կան հատկություններ արտածելու համար
* [[Տարրական մասնիկների ֆիզիկա]]՝ մասնիկների շարժումը, կառուցվածքը, փոխազդեցությունները
* [[Միջուկային ֆիզիկա]]՝ միջուկների շարժումը, կառուցվածքը, փոխազդեցությունները
* [[Կոնդենսացված նյութի ֆիզիկա]]՝ քվանտային գազեր, պինդ մարմիններ, հեղուկներ

== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}

[[Կատեգորիա:Մեխանիկա]]