什么是經典力學(Classical Mechanics)？

古典力學是一個研究領域，它描述了物體在質量和作用于它的力的作用下的運動。艾薩克·牛頓爵士在17世紀首次描述了這種效應。牛頓的工作以早期的科學家為基礎，包括伽利略伽利略，約翰內斯·開普勒和克里斯蒂安·惠更斯。經...

古典力學是一個研究領域，它描述了物體在質量和作用于它的力的作用下的運動。艾薩克·牛頓爵士在17世紀首次描述了這種效應。牛頓的工作以早期的科學家為基礎，包括伽利略伽利略，約翰內斯·開普勒和克里斯蒂安·惠更斯。經典力學中的所有理論都是基于或源自牛頓的理論，這就是為什么經典力學常被稱為牛頓力學的原因。

艾薩克·牛頓在古典力學方面的工作是以伽利略·伽利略等早期科學家的工作為基礎的。牛頓在他最著名的著作《數學原理》（Principia Mathematica）中介紹了他的三個運動定律。這些定律描述了力是如何影響的物體的運動。第一定律指出，當作用在物體上的力相等時，物體將保持靜止或以穩定的速度運動；第二定律把物體的加速度與作用在它身上的力聯系起來，第三定律指出，對于任何作用，有一個相等和相反的反應。

約翰內斯·開普勒幫助奠定了經典力學的基礎。氣體和液體的行為，彈簧和擺錘的振動都是用經典力學來描述的。牛頓自己用他的定律來定義引力的概念和行星繞太陽的運動。反過來，這些理論導致了19世紀的歐洲工業革命和衛星技術的發展經典力學是以艾薩克牛頓的工作為基礎的。然而，經典力學的解決方案也有局限性。具有質量、速度或距離極值的系統都偏離了牛頓定律例如，牛頓模型無法解釋為什么電子同時具有波狀和質點狀的特性，為什么沒有東西能以光速傳播，或者為什么遙遠星系之間的引力似乎是瞬間作用的。

荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯在經典力學中提出了理論物理學的分支出現了：量子力學和相對論。由埃德溫·施羅德、馬克斯·普朗克和沃納·海森堡首創的量子力學解釋了原子和電子等非常小的物體的運動。大而遠的物體以及接近光速的物體被相對地描述為，盡管有這些局限性，牛頓力學比量子力學有幾個優勢，這兩個新領域都需要高等數學知識。同樣，量子科學和相對論科學似乎有違直覺，因為它們描述了無法觀察或體驗到的行為。例如，海森堡不確定性原理指出，不可能同時知道物體的速度和位置。這種原理與日常經驗相反。牛頓的數學力學遠沒有那么具有挑戰性，它被用來描述日常生活中物體的運動。

根據經典力學，物體所受的力與其質量成正比，這就是為什么在火車與汽車碰撞中，汽車受到的損傷最大。