Jabarkan Pembentukan mekanika klasik dari Sejarah mekanika klasik

Perkembangan teleskop Galileo Galilei dan pengamatannya semakin menantang gagasan bahwa langit terbuat dari materi yang sempurna dan tidak berubah. Galileo mengadopsi teori heliosentris Copernicus, percaya bahwa bumi sama dengan planet lain. Meskipun keaslian eksperimen Menara Miring Pisa yang terkenal kontroversial, ia melakukan eksperimen kuantitatif dengan menggelindingkan bola di bidang miring; teori percepatannya yang benar awalnya berasal dari hasil eksperimen. Galileo juga menemukan bahwa benda yang jatuh secara vertikal dan benda yang diproyeksikan secara horizontal menumbuk tanah pada saat yang bersamaan.Oleh karena itu, bumi yang berotasi seragam masih memiliki benda jatuh ke tanah karena gravitasi. Lebih penting lagi, dia menegaskan bahwa tidak ada perbedaan antara gerak seragam dan statis, yang menjadi dasar teori relativitas. Kecuali penerimaan Copernicus terhadap astronomi, pengaruh langsung Galileo terhadap sains di luar Italia pada abad ke-17 mungkin tidak terlalu besar. Meskipun pengaruhnya terhadap orang awam terpelajar di Italia dan luar negeri cukup besar, di kalangan profesor universitas, kecuali beberapa muridnya sendiri, pengaruhnya minimal.

Diantara zaman Galileo dan Newton, Christiaan Huygens adalah seorang matematikawan dan fisikawan yang bisa dibilang terkemuka di Eropa Barat. Dia merumuskan suatu hukum kekekalan yaitu untuk tumbukan elastis, menghasilkan teorema pertama yaitu gaya sentripetal, dan dikembangkan teori dinamis sistem osilasi. Dia juga membuat perbaikan pada teleskop, menemukan bulan Saturnus, Titan, dan menemukan jam pendulum. Teori gelombang cahayanya, yang diterbitkan di Traite de la Lumiere, kemudian diadopsi oleh Fresnel dalam bentuk prinsip Huygens-Fresnel.

Isaac Newton menyatukan tiga hukum gerak (hukum inersia, hukum kedua yang disebutkan di atas, hukum gaya dan reaksi), dan membuktikan bahwa hukum-hukum ini mengatur bumi dan benda-benda langit. Newton dan sebagian besar orang sezamannya berharap mekanika klasik dapat menjelaskan semua entitas, termasuk (dalam optik geometris) cahaya. Interpretasi Newton sendiri tentang cincin Newton menghindari prinsip gelombang dan berasumsi bahwa partikel cahaya diubah atau dieksitasi oleh kaca dan beresonansi. Newton juga mengembangkan kalkulus yang diperlukan untuk melakukan perhitungan matematis yang terlibat dalam mekanika klasik. Namun Gottfried Leibniz yang, terlepas dari Newton, mengembangkan kalkulus dengan notasi turunan dan integral yang digunakan hingga hari ini. Mekanika klasik mempertahankan notasi titik Newton untuk turunan waktu.

Leonhard Euler memperluas hukum gerak Newton dari partikel ke benda tegar melalui dua hukum tambahan. Penanganan bahan padat di bawah tekanan dapat menyebabkan deformasi yang terukur. Ide ini dikemukakan oleh Euler (1727).Pada tahun 1782, Giordano Riccati mulai menentukan elastisitas bahan tertentu, diikuti oleh Thomas Young. Simeon Poisson memperluas studi ke dimensi ketiga dengan rasio Poisson. Gabriel Lamé melakukan penelitian untuk memastikan stabilitas struktural dan memperkenalkan parameter Lamé. Koefisien ini membentuk teori elastisitas linier dan mempelopori bidang mekanika kontinum.

Reformulasi inkremental memungkinkan lebih banyak masalah untuk dipecahkan. Yang pertama dibangun pada tahun 1788 oleh matematikawan Italia-Prancis Joseph Louis Lagrange. Dalam mekanika Lagrangian, solusinya menggunakan jalur aksi terkecil dan mengikuti metode variasi. William Rowan Hamilton merumuskan kembali mekanika Lagrangian pada tahun 1833. Keuntungan mekanika Hamilton adalah kerangka kerjanya memungkinkan pemahaman yang lebih dalam tentang prinsip-prinsip dasar. Sebagian besar kerangka Hamiltonian dapat dilihat dalam mekanika kuantum, tetapi karena efek kuantum, arti sebenarnya dari istilah tersebut berbeda.

Sebagian besar kompatibel dengan teori "fisika klasik" lainnya seperti elektrodinamika klasik dan termodinamika, beberapa kesulitan yang hanya dapat dipecahkan oleh fisika modern ditemukan pada akhir abad ke-19. Ketika dikombinasikan dengan termodinamika klasik, mekanika klasik mengarah ke paradoks Gibbs, di mana entropi bukanlah kuantitas yang terdefinisi dengan baik. Ketika eksperimen mencapai tingkat atom, mekanika klasik tidak dapat menjelaskan, bahkan secara kasar, hal-hal dasar seperti tingkat energi dan ukuran atom. Mencoba memecahkan masalah ini mengarah pada pengembangan mekanika kuantum. Demikian pula, perbedaan perilaku elektromagnetisme klasik dan mekanika klasik di bawah perubahan kecepatan mengarah pada teori relativitas.

Mekanika klasik di era kontemporer

Pada akhir dari Abad ke-20, mekanika klasik dalam fisika tidak lagi menjadi teori yang berdiri sendiri, elektromagnetisme klasik, telah tertanam dalam mekanika kuantum relativistik atau teori medan kuantum. Ini mendefinisikan non-relativistik, batas mekanik non-kuantum untuk partikel masif.

Mekanika klasik juga menjadi sumber inspirasi bagi para matematikawan. Ruang fase dalam mekanika klasik mengakui deskripsi alam sebagai manifold sederhana (sebenarnya balok kotangen dalam kebanyakan kasus minat fisika) dan topologi simplek.Hal ini dapat dianggap sebagai studi masalah global mekanika Hamiltonian Pemahaman ini telah menjadi bidang subur matematika penelitian sejak tahun 1980-an.