ميخانيک

ميخانيک (يوناني: μηχανική) د فزيک او رياضياتو هغه برخه ده، چې د فزيکي شيانو له حرکت سره اړيکه لري، په زيات مشخص ډول د قوې، مادې او حرکت تر منځ اړيکو سره سروکار لري. په شيانو باندې واردې شوې قوې د بې ځايه کېدنې يا د خپل چاپيريال اړوند د يو شي د موقعيت لامل کېږي. د فزيک دا څانګه په لرغوني يونان کې د ارستو او ارشيميدس (Archimedes) په ليکنو کې خپله مبدا لري. د معاصرې دورې د لومړيو په جريان کې د ګاليله (Galileo)، کيپلر (Kepler) او نيوټن (Newton) په شان ځينې پوهانو د هغه څه بنسټ کېښود، چې اوس د لرغوني يا پخواني ميخانيک په نوم پېژندل کېږي. دا د پخواني يا لرغوني فزيک هغه څانګه ده، چې له هغو عناصرو يا برخو سره سروکار لري، چې يا په ساکن حالت کې دي او يا د نور د سرعت په پرتله په شتابونو کې په اړين ډول لږ حرکت کوي. دا همدارنګه د ساينس د هغې څانګې په توګه تعريف کېدای شي، چې په بدن باندې د قوو له حرکت سره سروکار لري؛ نه د کوانټم (د انرژي واحد، کميت) په ساحه کې.  Dugas, Rene. A History of Classical Mechanics. New York, NY: Dover Publications Inc, 1988, pg 19.Rana, N.C., and Joag, P.S. Classical Mechanics. West Petal Nagar, New Delhi. Tata McGraw-Hill, 1991, pg 6.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.

 تاريخچه 

 د لرغوني يونان او روم عصر 
د لرغوني روم او مصر په عصر کې د ميخانيک نظريه د ارستو ميخانيک و. په دې دود کې يوه وروستۍ اختراع هېپارکس (Hipparchus) دی. "A history of mechanics". René Dugas (1988). p.19. "A Tiny Taste of the History of Mechanics". The University of Texas at Austin.

 منځنی عصر 
په منځنيو پېړيو کې د ارستو نظريې د ځينو څېرو په مټ نقد او مشخص شوې، چې پيل يې په ۶ پېړۍ کې له جان فېلوپونس (John Philoponus) سره و. يوه مرکزي ستونزه د مقذوفي حرکت (projectile motion) و، چې د هېپپارکس (Hipparchus) او فېلوپونس (Philoponus) له خوا تر بحث لاندې ونیول شوه. 

افغان مسلمان علامه، ابن سينا (Ibn Sīnā) د شفا کتاب (The Book of Healing (1020)) کې خپله د حرکت نظريه خپره کړه. نوموړي وويل چې يو محرک د غورځوونکي په مټ يو توغندي ته رسول شوی دی او دې ته يې د ټينګار په توګه وکتل چې د دې د تيت او پرک کولو لپاره لکه د هوا مقاومت د بېرونۍ قوو غوښتنه کوي. ابن سينا د قوې او ميلان (چې mayl ورته وايي)  تر منځ توپير وکړ او پر دې یې بحث کړ، چې کله جسم يا شی د خپل طبيعي حرکت پر وړاندې موقعيت ولري، نو mayl تر لاسه کوي يا يې تر لاسه کړی. نو نوموړی دې پايلې ته ورسېده چې، د حرکت دوام د هغه له ميلان سره ملګری دی، چې جسم يا شی ته انتقال شوی دی او ذکر شوی شی به تر هغې د حرکت په حال کې وي؛ تر څو چې mayl مصرف شي. هغې همدارنګه ادعا وکړه چې په خلا (تشیال) کې يو توغندی به تر هغې ونه درېږي، تر څو چې عمل پرې ونه شي. د حرکت دا مفهوم د نيوټن د حرکت له لومړي قانون inertia سره ثابت دی، چې له مخې يې يو متحرک شی به تر هغې د حرکت په حال کې وي، تر څو چې د يوې بهرنۍ قوې په مټ پرې عمل نه وي شوی. دا نظريه چې د ارستو له نظر څخه توپير لري، په وروستيو کې د «حرکت قوه يا محرک» (impetus) په توګه د جان بوراېډن (John Buridan) له خوا تشرېح شوه. جان بوراېډن د ابن سينا د «شفا کتاب» نه اغېزمن شوی و. Espinoza, Fernando. "An Analysis of the Historical Development of Ideas About Motion and its Implications for Teaching". Physics Education. Vol. 40(2).Sayili, Aydin. "Ibn Sina and Buridan on the Motion the Projectile". Annals of the New York Academy of Sciences vol. 500(1). p.477-482.

د يوې ثابتې (ورته) قوې اړوند د يو جسم په پوښتنه باندې، د ۱۲ پېړۍ يهودي عرب عالم هيبت الله ابوالابرکات البغدادي (Hibat Allah Abu'l-Barakat al-Baghdaadi)، چې د عراق د بغداد ښار په ناتانيل سيمه کې زېږېدلی دی وويل، چې ثابته قوه ثابته چټکتيا څرګندوي. د شلومو پاينس (Shlomo Pines) په اند د البغدادي د حرکت نظريه د ارستو د بنسټيز ډيناميک قانون [يانې دا چې يوه ثابته قوه يو ورته حرکت توليدوي] دا يوه تر ټولو پخوانۍ نفې وه] [او په همدې ډول] دا لرغوني ميخانيک د بنسټيز قانون په مبهم ډول کې يوه توقع ده [يانې دا چې يوه وارده شوې قوه په متداوم ډول چټکتيا توليدوي].  

(cf. Abel B. Franco (October 2003). "Avempace, Projectile Motion, and Impetus Theory", Journal of the History of Ideas 64 (4), p. 521-546 [528].)

د ۱۴ پېړۍ فرانسوي کشيش جين بوراېډن (Jean Buridan)، چې د ابن سينا او البغدادي غوندې د لومړنيو ليکوالانو څخه اغېزمن شوی و؛ د حرکت قوې يانې محرک نظريه يې رامنځته کړه، چې وروسته يې د inertia، چټکتيا، شتاب او د هغې قوې معاصرو نظريو ته وده وکړه، چې يو متحرک جسم يې د حرکت او وزن له مخې لري. دا او نور کارونه په ۱۴ پېړۍ په انګلستان کې د اکسفورډ محاسبينو لکه توماس براډوارډېن (Thomas Bradwardine) په مټ لا پر مخ ولاړل. توماس د لوېدونکو جسمونو له مخې ګڼ قوانين رامنځته کړل. هغه مفهوم چې د يو جسم اصلي ځانګړنې په ورته ډول شتابي حرکت دی (لکه  لوېدونکو جسمونو)، د ۱۴ پېړۍ د اکسفورډ محاسبينو په مټ رامنځته شو. 

 د معاصرې دورې لومړي وختونه 
د معاصرې دورې دوه مرکزي څېرې ګاليله او اسحاق نيوټن دي. د ګاليله د ميخانيک وروستۍ وينا په ځانګړي ډول د لوېدونکو جسمونو، د نوموړي دوه نوي علوم (Two New Sciences (1638)) دي. نيوټن په ۱۶۸۷ (Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica) د ميخانيک لپاره يو تفصيلي رياضيکي دليل چمتو کړ، چې د احصائیې نوي رامنځته شوې رياضي نه ګټه اخلي او د نيوټن د ميخانيک بنسټ جوړوي. "A Tiny Taste of the History of Mechanics". The University of Texas at Austin.

د بېلابېلو نظرياتو د لومړيتوب په اړه هم يوه مناقشه شته: د نيوټن قانون (Newton's Principia) په حقيقت کې اصلي کار دی او په پراخه کچه اغېزناک دی او سيستماتيکه رياضيکي نظريه نسبتاً پخوا نه ده پېژندل شوې او نه هم پېژندل کېدلی شوه، ځکه چې احصائيه لا تر دې دمه نه وه رامنځته شوې. که څه هم ډېری نظريې په ځانګړي ډول د حرکت قوې يا محرک او لوېدونکو جسمونو ته د راجع کېدو په توګه رامنځته شوې وه او لومړنيو څېړونکو د then-recent ګاليله او لږ پېژندل شوو منځنيو کسانو دواړو له خوا پېژندل شوې وه. په وختونو کې دقيق امتياز ستونزمن يا جنجالي ځکه دی، چې د ثبوت علمي ژبه او معيارونه بدل شول، نو يا دا چې منځنۍ بيانيې د معاصرو بيانيو سره معادل يا کافي دليل دی او يا دا چې د دې پر ځای له معاصرو بيانيو سره ورته دی او فرضيې ډېر کله د بحث وړ دي. 

 معاصره دوره 
په ميخانيک کې دوه مهم معاصر پرمختګونه يو د انشټاين عمومي نسبيت او بل د کوانټم ميخانيک دی، چې دواړه په شلمې پېړۍ کې د ۱۹ پېړۍ د لومړيو وختونو د يوې برخې پر بنسټ وو. په معاصر کميتي ميخانيک کې پرمختګ په ځانګړي ډول د ارتجاعيت، د پلاستيکيت يانې د کش کېدو وړتيا درلودونکې ماده، مايع يا ګاز حرکت، برېښنايي حرکت او د بدلېدونکي يا بې بڼې رسنۍ حرارتي حرکتونه د شلمې پېړۍ په دويمه نيمايي کې پيل شول. 

 د ميخانيکي جسمونو ډولونه 
د جسم (Body) اکثريت کارېدلې اصطلاح د عناصر يا برخو، توغنديزو شيانو، فضايي کښتۍ، ستورو، د ماشين الاتو د برخو، د جامداتو د برخو، د مايع يا ګاز د برخو او داسې نورو شيانو يوې پراخه ډلبندۍ ته اړتيا لري. 

د ميخانيک د نورو فرعي څانګو تر منځ نور توپيرونه د تشرېح شوو جسمونو له طبيعت سره اړيکه يا علاقه لري. عناصر يا اتومونه په لږ پېژندل شوي داخلي جوړښت سره جسمونه دي، چې په پخواني ميخانيک کې ورته د رياضيکي نقطو په توګه پام کېږي. سخت يا کلک جسمونه اندازه او شکل لري، مګر د هغې عنصر ته نږدې طبيعي توب ساتي او يوازې يو څو په شمار د ازادۍ تش په نامه درجې لکه په فضا کې د موقعيت ټاکنې په توګه اضافه کوي. 

که نه جسمونه کېدای شي نيمه کلک لکه ارتجاعي يا ناکلک لکه: مايع يا ګاز وي. دا موضوعګانې د څېړنې پخوانی او کوانټم وېش دواړه لري. 

د بېلګې په ډول: د يوې فضايي کښتۍ حرکت د هغې د مدار او سلوک يا څرخ په نظر کې نيولو سره، د پخواني ميخانيک د نسبيتي نظريې په مټ تشرېح شوی دی، په داسې حال کې چې د يوې اتومې هستې ورته يا د مقايسې وړ حرکتونه د کوانټم ميخانيک په مټ تشرېح شوي دي. 

 فرعي څانګې 
په لاندې ډول د بېلابېلو موضوعګانو دوه لېستونه دي، چې په ميخانيک کې څېړل کېږي. 

په ياد ولرئ چې د ډګرونو نظریه (theory of fields) هم شته، چې په فزيک کې يوه بېله څانګه رامنځته کوي او د ميخانيک او د ميخانيک له پخوانيو او کوانټم برخو څخه د بېلې برخې په توګه په پام کې نيول کېږي. مګر په ريښتيني عمل کې په ميخانيک او برخو پورې يې تړلي موضوعات يو له بل سره خورا نږدې تړلي دي. ځکه خو د بېلګې په ډول: هغه قوې چې په عناصرو عمل کوي په مکرر ډول له برخو (برېښنايي جاذبې يا جاذبې قوې) څخه په لاس راغلي دي او عناصر د يوې سرچينې په توګه د عمل کولو په مټ برخې (fields) توليدوي. په حقيقت کې په کوانټم ميخانيک کې عناصر په خپله برخې (fields) دي، لکه څرنګه چې په تيوريکي ډول د څپې دندې (wave function) په مټ تشرېح شو. 

 سرچینې