Механика
Механиканың негізгі даму кезеңі
Механика – ежелгі ғылымдардың бірі. Оның дамуы қоғамның өндіргіш күштерінің өркендеуімен, адамзаттың күнделікті өміріндегі іс-мұқтажымен, тұрмыс-салтымен тікелей байланысты. Механиканың басқа бөлімдеріне қарағанда статика бөлімі (құрылыс техникасының сұранысына орай) бұрынырақ дами бастаған. Бұған ежелгі Вавилон мен Египеттегі құрылыс қалдықтары куә. Статиканың ғылыми негізін ертедегі грек ғалымы Архимед (б.з.б. 3 ғ.) салды. Оның әрі қарай дамуына Леонардо да Винчи (15 ғ.), голландиялық ғалымы С. Стевин (16 ғ.), француз ғалымы П. Вариньон (17 ғ.) мен Л. Пуансо (1804) елеулі үлес қосты. Грекияда Механика жөнінде жазылған трактаттардан ең бірінші бізге жеткені Аристотельдің (б.з.б. 4 ғ.) табиғат туралы философ. шығармалары. Аристотель ғылымға “Механика” терминін енгізді. Күрделі қозғалыс туралы қарапайым кинематик. есептерді шешу Аристотель шығармаларында, сондай-ақ ежелгі грек ғалымдарының астрономиялық теорияларында (мысалы, Птолемейдің эпициклдер теориясы) байқалады. Механиканың дамуына үлкен ықпал жасаған поляк ғалымы Н.Коперник (16 ғ.) пен планеталардың қозғалыс заңдарын ашқан неміс астрономы И.Кеплер (17 ғ-дың басы), динамиканың негізін салған итальян ғалымы Г.Галилей болды. Механика заңдарының ең жетілдірілген тұжырымдамасын И.Ньютон жасады (1687). Ол өзінен бұрынғы ғалымдардың жұмыстарын қорытындылай келіп, күш туралы ұғымды жалпылады және М-ға масса туралы ұғымды енгізді. Ньютон зерттеулері классикалық механиканың негізін жасаумен аяқталады. 18 ғ-дан бастап материалдық нүктелер, нүктелер жүйесі және қатты денелер Механикасының, сондай-ақ аспан механикасының есептерін шешудің аналитикалық тәсілдері қауырт дами бастады. Ньютон мен Г.Лейбниц ашқан шексіз аз есептеулер теориясы аспан механикасында қолданылды. Тұтас орта механикасында ''Л.Эйлер, Ж. Лагранж, Д’Аламбер және Д.Бернуллидің'' ғылыми еңбектерінің нәтижесінде идеал сұйықтықтар гидродинамикасының теориялық негіздері құрылды. 19 ғ-да тұтас орта Механикасы француз ғалымдары Л.Навье, О.Коши, С.Пуассон, А.Сен-Венан, Г.Ляме, ағылшын ғалымдары Дж.Грин, У.Томсон, О.Рейнольдс, неміс ғалымдары Г.Гельмгольц (құйындар туралы), Л.Прандтль (шекаралық қабаттар теориясы) еңбектерінде одан әрі ауқымды түрде дамытылды. 20 ғ-да техниканың жаңа салалары – сызықтық емес тербелістердің теориясы (негізін салушылар орыс ғалымы А.М. Ляпунов пен француз ғалымы А.Пуанкаре), массалары айнымалы денелер Механикасы мен ракеталар динамикасы (орыс ғалымдары И.В. Мещерский мен К.Э. Циолковский) қарқынды дамыды. Тұтас орта Механикасында: аэродинамика (негізін салушы Н.Е. Жуковский), газ динамикасы (негізін салушы С.А. Чаплыгин) және космонавтика (негізін салушы С.П. Королев, М.В. Келдыш, Л.И. Седов, т.б.) бөлімдері пайда болды. Қазақстанда Механикадан алғашқы жұмыстарды 20 ғ-дың 30-жылдарының соңында И.Д. Молюков пен М.Сәтбаев реал құралымы тербелісін зерттеу және кейбір аэродинамик. есептерді шешу кезінде орындады. Теор. Механиканың қозғалыс орнықтылығы теориясы мен шексіз жүйедегі гамильтондық формализм саласындағы зерттеулерді 40-жылдары К.П. Персидский мен О.Жәутіков жүргізді. 60-жылдардан бастап Қаз МУ-де (қазіргі ҚазөУ) модельдеуші қондырғылар жасалып, олардың көмегімен механиканың кинематик. есептері шешілді (А.Т. Лукьянов, т.б.). Қазақстан ұА-ның Сейсмология инcтитутында Жер айналысының жалпы теориясы жасалды, өзгермелі және қабат-қабат болып орналасқан массивті гиростаттың тартылу центрі өрісіндегі қозғалысы мен орнықтылығы зерттелді (Ж.Ержанов, А.Қалыбаев, т.б.). Айнымалы массалар Механикасы саласынан Қазақстан ұА-ның Астрофизика институтында галактика динамикасы бойынша массасы айнымалы денелер қозғалысының гиперболалық теориясы жасалды (Т.Омаров). Машиналардың динамикасы мен беріктігі саласынан жоғары класты жазық рычагті механизмдердің күштік есептеу теориясы және СТБ типті тоқыма станоктары түйіндерінің беріктігін, динамикасын есептеу тәсілдері (Ө.Жолдасбеков, Ж.Байкөншеков, т.б.) жасалды. Сұйықтық және газ механикасы бойынша зерттеулер 1950 – 60 ж. ҚазМУ-де және Қазақ ғылыми-зерттеу энергетика институтында (Л.А. Вулистің жетекшілігімен) дами түсті. Мұнда тұтқыр сұйық ағынының теориясы едәуір кеңейтілді (В.П.Кашкаров, Ш.А. Ершин, т.б.), газ жалынының аэродинамик. теориясы және технологиясы процестер үшін құйынды аппараттар теориясы жасалды (Б.П. Устименко), турбуленттілікті тәжірибе жүзінде зерттеу тәсілдері мен құралдары жасалды (С.Исатаев). Деформацияланатын қатты дене механикасы Қазақстан ұА-ның Математика және механика, Сейсмологиялық институттарында қарқынды дамыды (Ержановтың басшылығымен). Мұнда жер қойнауындағы процестерді зерттеу үшін серпімділік, тұтқыр серпімділік, пластикалық теорияларының шекаралық есептерін шешуге (Ш.Айталиев, М.Әлімжанов, т.б.), тектоникалық және сейсмикалық процестер теориясын негіздеуге (Н.Жұбаев, Қ.Көксалов, т.б.) байланысты жүйелі қорытындылар жасалды. Тау жынысы механикасы бойынша тау жынысы сырғымалылығының математика теориясын және жер асты құрылыстары мен құралымдарының беріктігін, орнықтылығы мен сейсмикалық төзімділігін есептеу әдістерін жасауға қатысты зерттеулер дамытылды (Ержанов, Ә.Сағынов, т.б.). Қазіргі кезде механиканың басқа ғылымдармен шекараларында көптеген жаңа есептер туындауда. Оған гидротермохимиядағы, биодинамикадағы (бұлшық еттерде пайда болатын күштер), т.б. механикалық процестер мысал бола алады. Механиканың көптеген есептерін (әсіресе, сызықтық емес теңдеулерін) шешуде электрондық есептеу машиналары қолданылады. Механиканың күрделі есептерін шешудің жаңа тәсілдерін жетілдіру де қазіргі кездегі өте өзекті мәселелердің біріне жатады.