מכניקה קלאסית – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
OfekBot (שיחה | תרומות)
מ בוט: החלפת תגית ref בתבנית הערה
שורה 89:
בספרו המפורסם, [[עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע]], מגדיר ניוטון את העקרונות המנחים אותו בעת הסקת מסקנות אודות "פילוסופיית הטבע", מונח בו השתמש על מנת לתאר את המדע הנקרא כיום "[[פיזיקה]]".
 
{{ציטוט|תוכן='''כלל ראשון:''' אין צורך במציאת סיבות לתופעות הטבע מעבר לאלו שהן נכונות ומספיקות על מנת להסביר את התופעות הללו.<ref>{{הערה|1=ראו גם [[תערו של אוקאם]]</ref>}}{{ש}}
'''כלל שני:''' לפיכך, לתופעות דומות מאותו הסוג יש לתת – ככל הניתן – הסברים זהים.{{ש}}
'''כלל שלישי:''' בהינתן איכויותיהם של גופים אשר אינן נחלשות או מתעצמות ומאפיינות את כל הגופים ברי-הבדיקה באשר הם, יש להניח כי אלו איכויותיהם של הגופים כולם.{{ש}}
'''כלל רביעי:''' בפילוסופיה ניסויית, יש להתייחס לכל פירוש אינדוקטיבי כנכון – בין אם כמדויק או כקירוב מיטבי – עד אשר תוצב השערת נגד אשר תעמיד בפנינו תוצאות מדויקות או אמינות יותר.{{ש}}|מקור=אייזק ניוטון, [[עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע]], גרסה שלישית|מרכאות=כן}}
 
דוגמה לדרך בה עיצבו עקרונות אלו את המכניקה ניתן למצוא בעקרון המנחה של תורת ה[[כבידה]], על פיו בין כל שני גופים קיים כוח משיכה, עליו אמר ניוטון שהוא "[[דדוקציה]] מתוך תופעה". בהפשטה, כיוון שדי להניח כי הכבידה היא זו המושכת גופים ארצה וכיוון שהמשכות הירח לכדור הארץ היא דומה, ניתן לקבוע כי אותו הכוח מושך את שניהם ואת כל שאר הגופים בעלי המסה<ref>{{הערה|1=ראו גם [[כבידה]]</ref>}}.
 
===מרחב, זמן ותנועה ===
שורה 133:
 
[[תמונה:Mechanics order of magnitude2.svg|שמאל|ממוזער|250px|תרשים המציג את התורות המכניות המיושמות בהתאם לסדרי הגודל ולמהירויות של המערכות הנחקרות במסגרתן]]
בתחילת [[המאה העשרים]] התחולל שינוי מהותי בעולם הפיזיקה עם היוולדן של שתי תורות חדשות, [[תורת היחסות]] ו[[מכניקת הקוונטים]], שמקורבות למכניקה הקלאסית, אך סותרות אותה באופן מורגש כשמתקרבים לסדרי גודל מסוימים של גודל ומהירות. במסגרת המכניקה הקלאסית, אין הגבלה על [[מהירות האור|מהירותו של האור]] או על מהירות העברתה של אינפורמציה. עם זאת, [[ניסוי מייקלסון-מורלי]] הראה כי אחד הכללים הבסיסיים של המכניקה הקלאסית, [[חיבור מהירויות]] על פי [[טרנספורמציית גליליי]], איננו נשמר עבור ה[[אור]]. בהקשר לניסוי זה ובעקבות בעיות מתחום ה[[אלקטרודינמיקה]], פיתח הפיזיקאי [[אלברט איינשטיין]] את [[תורת היחסות]], הקובעת מגבלה על מהירות האור והעברת האינפורמציה, אשר כתוצאה ממנה משתנים מספר חוקים מכניים בסיסיים כשהמערכות הנידונות מתקרבות למהירות האור. תורת היחסות קובעת כי המרחב והזמן אינם ישויות נפרדות ומוחלטות, ובכך מאגדת את הזמן והמרחב לכדי [[מרחב-זמן]] הניתן לעיוות, למשל, על ידי מסות. כמו כן, תורת היחסות קובעת כי המסה והאנרגיה, שבמכניקה הקלאסית הן ישויות שונות, הן בעצם ישות אחת, כלומר – מסה היא אחת מצורותיה של האנרגיה, בדומה ל[[חום (פיזיקה)|חום]] או ל[[אנרגיה חשמלית]]. עבור מהירויות נמוכות משמעותית ממהירות האור ומסות שאינן אסטרונומיות, ההבדלים בין התחזיות של המכניקה הניוטונית לאלו של תורת היחסות הם זניחים<ref>{{הערה|1=לדוגמה ראו [[פקטור לורנץ]]</ref>}}.
 
גילויים פיזיקליים על אודות המבנה הפנימי של החומר, כגון הימצאותן של [[רמת אנרגיה|רמות אנרגיה]] בדידות בתוך ה[[אטום]] (בניגוד למכניקה הקלאסית, שבה לגופים ישנו [[ספקטרום]] אנרגטי רציף), אי-קריסתו של ה[[אלקטרון]] אל הגרעין (האלקטרון אינו נופל אל גרעין האטום למרות המשיכה החשמלית ועל אף שלפי התורה ה[[אלקטרודינמיקה|אלקטרודינמית]] גופים טעונים שמאיצים מאבדים אנרגיה עקב פליטת [[קרינה אלקטרומגנטית]]), ותופעת [[דואליות גל-חלקיק]] המתארת תכונות גליות של גופים מיקרוסקופיים (כמו, למשל, האלקטרון) מצד אחד, ותכונות חלקיקיות של האור (ובפרט, [[האפקט הפוטואלקטרי]]) מצד שני - הובילו לפיתוח תורה מכנית המתארת את החומר בסדרי גודל זעירים ונקראת [[מכניקת הקוונטים]]. תורה זו שוללת את ה[[דטרמיניזם]] הקלאסי וקובעת כי בסקאלות קטנות דיין, כמו למשל [[אטום|אטומים]], ישנה [[עקרון האי-ודאות|אי-ודאות]] מובנית בהתנהגותן של מערכות פיזיקליות, ולכן הן ניתנות לתיאור [[הסתברות]]י בלבד.