Технические науки — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Технические науки, или инженерные науки, — науки в области естествознания, изучающие явления, важные для создания и развития техники. Деятельность учёных технических наук осуществляется в рамках научно-технической деятельности и носит преимущественно прикладной характер.

Практическая направленность научно-технических исследований противопоставляет их фундаментальной науке. Между прикладными исследованиями и фундаментальной наукой существует неразрывная связь: с одной стороны, результаты фундаментальных исследований являются теоретической основой для проведения прикладных исследований, а с другой стороны, результаты научно-технической деятельности предоставляют свидетельства, которые могут подтверждать или опровергать научные теории, сформулированные учеными-теоретиками. Классическим примером взаимодействия технических и фундаментальных наук является проблема «вечного двигателя», где идея создания технических устройств класса «вечный двигатель» была опровергнута многовековыми неудачными попытками её технической реализации, на основе чего были выведены постулаты фундаментальной науки, делающие бесперспективными дальнейшие научно-технические исследования в этой области и создание вечных двигателей.

Технические науки эволюционировали из ремёсел. Огромный вклад в развитие технических наук внесли инженеры древности: Архимед, Герон, Папп, Витрувий, Леонардо да Винчи. Одной из первых технических наук стала механика.

В XVIII веке появились горные институты: Фрайбергская горная академия (1765), Санкт-Петербургский горный университет (1773). Тогда же появляются кораблестроительные и навигационные школы: Школа математических и навигацких наук (1701), Стамбульский технический университет (1773)

С начала индустриальной революции появилась необходимость академического изучения техники и технологий. Началось углубленное научное изучение инженерного дела. Одним из первых образовательных учреждений в области технических наук стала Политехническая школа Гаспара Монжа, основанная в 1794 году. Старейшим техническим вузом Германии считается Технологический институт Карлсруэ (1825). В 1842 году появился старейший технический вуз Нидерландов Делфтский технический университет. В 1881 году высшее техническое образование появились и в Японии (Токийский технологический институт).

В XIX веке появилась электротехника. В 1882 году начинает читаться курс по электротехнике в Дармштадтском техническом университете, а в 1894 году появляется специализированная Высшая школа электрики.

В XX веке — радиотехника (Московский радиотехнический институт, 1946), космонавтика, робототехника и так далее.

Буквально до XIX века человечество знало только два типа наук: естественные и гуманитарные. Технические науки занимают промежуточное положение, ибо техника является продуктом человеческого духа и не встречается в природе, но тем не менее она подчиняется тем же объективным закономерностям, что и естественные объекты. Техника становится для человека своего рода искусственной природой, в которой человек создаёт свои законы.

Специфика технических наук заключается в том, что они исследуют законы этой искусственной природы и их взаимосвязь с естественными законами. Кроме того, техническое познание может не иметь своего объекта исследования в реальности, так как его ещё следует сконструировать.

В России, в соответствии с номенклатурой специальностей научных работников^[1], принятой высшей аттестационной комиссией, кодом технических специальностей является 05.00.00:

• 05.01.00 — инженерная и компьютерная графика.
• 05.01.00 — инженерная геометрия и компьютерная графика.
• 05.02.00 — машиностроение и машиноведение, мехатроника, роботы, сварка^[2].
• 05.03.00 — обработка материалов^[3].
• 05.04.00 — энергетическое машиностроение, атомные реакторы, турбомашины
  [4].
• 05.05.00 — транспортное горное и строительное машиностроение^[5].
• 05.07.00 — авиационная техника, летательные аппараты.
• 05.08.00 — кораблестроение.
• 05.09.00 — электротехника, светотехника.
• 05.11.00 — приборостроение.
• 05.12.00 — радиотехника, радиолокация, радионавигация.
• 05.13.00 — информатика, системный анализ.
• 05.14.00 — энергетика, электростанции.
• 05.15.00 — разработка и эксплуатация полезных ископаемых.
• 05.16.00 — металлургия и материаловедение, нанотехнологии^[6].
• 05.17.00 — химические технологии, полимеры и композиты.
• 05.18.00 — пищевая промышленность, консервирование.
• 05.19.00 — лёгкая промышленность.
• 05.20.00 — агроинженерные системы.
• 05.21.00 — деревообработка.
• 05.22.00 — транспорт, железные дороги, навигация, судовождение^[7].
• 05.23.00 — строительство.
• 05.24.00 — геодезия ^[8].
• 05.25.00 — документалистика.
• 05.26.00 — безопасность труда.
• 05.27.00 — электроника.

В классификаторе РФФИ 2013 года категории технических наук, по которым РФФИ предоставляет гранты на научные исследования, находятся в разделе 08 — «Фундаментальные основы инженерных наук»^[9]:

Основными методами технических наук являются: аналитические исследования, натурный эксперимент, математическое и компьютерное моделирование (а при его невозможности — физическое моделирование) предполагаемых или реализованных конструкций или технологий.

Естествознание — Википедия

Естествозна́ние — совокупность знаний о природных объектах, явлениях и процессах^[1]. Естествознание возникло до образования отдельных естественных наук. Оно активно развивалось в XVII—XIX веках. Учёных, занимавшихся естествознанием или накоплением первичных знаний о природе, называли естествоиспытателями.

С современной точки зрения, естествознание — область науки, включающая совокупность естественных наук, взятых как целое

[2], при этом к естественным наукам относят разделы науки, отвечающие за изучение природных (естественных — от «естество», природа) явлений, в отличие от гуманитарных и социальных наук, изучающих человеческое общество. В историческом контексте объединение понятий естествознание и естественные науки недопустимо, так как в период развития естествознания отдельные естественные науки ещё не сформировались.

Естествознание появилось более 3000 лет назад. Тогда не было разделения на физику, химию, биологию, географию и астрономию. Науками занимались философы. С развитием торговли и мореплавания началось развитие географии, а также астрономии, необходимой для навигации, а с развитием техники — развитие физики, химии.

Происхождение естественных наук связано с применением философского натурализма к научным исследованиям. Принципы натурализма требуют изучать и использовать законы природы, не привнося в них законы, вводимые человеком, то есть исключая произвол человеческой воли.

В период позднего средневековья (XIV—XV века) постепенно осуществляется пересмотр основных представлений античной естественнонаучной картины мира и складываются предпосылки для создания нового естествознания, новой физики, новой астрономии, возникновения научной биологии. Такой пересмотр базируется, с одной стороны, на усилении критического отношения к аристотелизму, а с другой стороны, на трудностях в разрешении тех противоречий, с которыми столкнулась схоластика в логической, рациональной интерпретации основных религиозных положений и догматов.

Одно из главных противоречий, попытки разрешения которого толкали средневековую схоластическую мысль на «разрушение» старой естественнонаучной картины мира, состояло в следующем: как совместить аристотелевскую идею замкнутого космоса с христианской идеей бесконечности божественного всемогущества? Ссылки на всемогущество Бога служили у средневековых схоластов основанием для отказа от ряда ключевых аристотелевских представлений и выработки качественно новых образов и представлений, которые впоследствии способствовали формированию предпосылок новой механистической картины мира. К таким качественно новым представлениям и образам могут быть отнесены следующие:

• допущение существования пустоты, но пока не абстрактной, а лишь как нематериальной пространственности, пронизанной божественностью (поскольку Бог не только всемогущ, но и вездесущ, как считали схоласты).
• изменяется отношение к проблеме бесконечности природы. Бесконечность природы всё чаще рассматривается как позитивное, допустимое и очень желательное (с точки зрения религиозных ценностей) начало. Такое начало как бы проявляло такую атрибутивную характеристику Бога как его всемогущественность.
• как следствие образа бесконечного пространства возникает и представление о бесконечном прямолинейном движении.
• возникает идея о возможности существования бесконечно большого тела. Образ пространственной бесконечности постепенно перерастает в образ вещественно-телесной бесконечности. При этом рассуждали примерно так: «Бог может создать всё, в чём не содержится противоречия; в допущении бесконечно большого тела противоречия нет; значит, Бог может его создать».
• всё чаще допускалось существование среди движений небесных тел не только идеальных (равномерных, по окружности), соизмеримых между собой, но и несоизмеримых. Иррациональность переносилась из земного мира в надлунный, божественный мир. В этом перенесении усматривали признаки творящей силы Бога: Бог способен творить новое повсюду и всегда. На этом пути снималось принципиальное аристотелевское различие мира небесного и мира земного и закладывались предпосылки интеграции физики, астрономии и математики.

Качественные сдвиги произошли как в кинематике, так и в динамике. В кинематике средневековые схоласты вводят понятия «средняя скорость» и «мгновенная скорость», «равноускоренное движение» (они его называли униформно-дифформное). Они определяют мгновенную скорость в данный момент как скорость, с какой стало бы двигаться тело, если бы с этого момента времени его движение стало равномерным. И, кроме того, постепенно вызревает понятие ускорения.

В эпоху позднего средневековья получила значительное развитие динамическая «теория импетуса», которая была мостом, соединявшим динамику Аристотеля с динамикой Галилея. Жан Буридан (XIV век) объяснял с точки зрения теории импетуса падение тел. Он считал, что при падении тел тяжесть запечатлевает в падающем теле «импетус», поэтому и скорость его всё время возрастает. Величина импетуса, по его мнению, определяется и скоростью, сообщённой телу, и «качеством материи» этого тела. Импетус расходуется в процессе движения для преодоления трения, и когда импетус растрачивается, тело останавливается.

Аристотель считал главным параметром для любого момента движения расстояние до конечной точки, а не расстояние от начальной точки движения. Благодаря теории импетуса внимание исследовательской мысли постепенно переносилось на расстояние движущегося тела от начала движения: тело, падающее под действием импетуса, накапливает его всё больше и больше по мере того, как оно отдаляется от исходного пункта. На этом пути складывались предпосылки для перехода от понятия импетуса к понятию инерции. Всё это постепенно готовило возникновение динамики Галилея.

Отрезок времени примерно от даты публикации работы Николая Коперника «Об обращениях небесных сфер» (De Revolutionibus), то есть с 1543 г., до деятельности Исаака Ньютона, сочинение которого «Математические начала натуральной философии» было опубликовано в 1687 году, обычно называют периодом «научной революции»^[3].

До этого истинным и имеющим всеобщую силу считалось знание, полученное чистой логикой. Основным методом познания была дедукция. Знание же, идущее из наблюдения, считалось частичным, не имеющим всеобщей действительности. Индуктивный метод — заключение об общем по частным наблюдениям — приживался лишь очень постепенно^[4]. Начиная же с Коперника главным методом научного исследования стало наблюдение за природой и проведение экспериментов. Сегодня это называется «эмпирический метод». Для нас сейчас он естественен, но признан он был только в XVII веке, а распространился лишь в XVIII веке^[5].

Теоретическое обоснование новой научной методики принадлежит Фрэнсису Бэкону, обосновавшему в своём «Новом органоне» переход от традиционного дедуктивного подхода (от общего — умозрительного предположения или авторитетного суждения — к частному, то есть к факту) к подходу индуктивному (от частного — эмпирического факта — к общему, то есть к закономерности). Появление систем Декарта и особенно Ньютона — последняя была целиком построена на экспериментальном знании — знаменовали окончательный разрыв «пуповины», которая связывала нарождающуюся науку Нового времени с антично-средневековой традицией. Опубликование в 1687 году «Математических начал натуральной философии» стало кульминацией научной революции и породило в Западной Европе беспрецедентный всплеск интереса к научным публикациям. Среди других деятелей науки этого периода выдающийся вклад в научную революцию внесли также Браге, Кеплер, Галлей, Браун, Гоббс, Гарвей, Бойль, Гук, Гюйгенс, Лейбниц, Паскаль.

Школы естествознания XVIII—XIX веков делились по вопросу о соотношении ныне действующих сил природы (в основном геологические и биологические факторы) с силами прошлого:

Они отличались по роду (факторам), энергии (силе) и скорости (темпам) действующих раньше и теперь сил. У них разное отношение к принципу однообразия, непрерывности и суммирования мелких отклонений в течение длительного времени^[6].

Дальнейшие направления развития естествознания[править | править код]

Фундаментальные науки, возникшие из естествознания: физика, химия, биология, астрономия, география, геология. Затем на стыках этих наук появились такие науки, как геофизика, астрофизика, биофизика, биохимия, физическая химия, химическая физика, геохимия, метеорология, климатология, почвоведение. Кроме того, образовались прикладные науки^[en], такие как агрохимия, экология, химическая технология, горное дело и пр.

Математику объединяют с логикой в комплекс формальных наук и не включают в естественные науки, поскольку их методология существенно отличается от методологии естественных наук. По той же причине к естественным наукам вряд ли может быть отнесена большая часть современной информатики. Исследования, посвящённые обработке информации в природе, мозге и обществе, выделяются в специальный раздел естественной информатики^{[7][8][9][10][11][12]}.

В 1920х-1940х годах естествознание было отдельным предметом в средней школе в СССР. Затем предмет переименовали в природоведение.

1. ↑ Естествознание // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
2. ↑ Естествознание / Кедров Б. М. // Евклид — Ибсен. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 9).
3. ↑ Антисери Д., Реале Дж. Западная философия от истоков до наших дней. Научная революция
4. ↑ Meyer, Annette: Die Epoche der Aufklärung, 2010, стр. 32, 157.
5. ↑ Meyer (2010), стр. 31-32.
6. ↑ Равикович А. И. Развитие основных теоретических направлений в геологии 19 века. М.: Наука, 1969. 248 с. (Труды Геологического института АН СССР; Вып. 189).
7. ↑ West Churchman C. Elements of Logic and Formal Science. — New York: J. B. Lippincott Co., 1940.
8. ↑ Franklin J. The formal sciences discover the philosophers’ stone. // Studies in History and Philosophy of Science. — 1994. — Vol. 25. — №. 4. — P. 513—533.
9. ↑ Leacock S. Elements of Political Science. — Houghton Mifflin Co., 1906. — 417 p.
10. ↑ Stigum B. P. Toward a Formal Science of Economics. — MIT Press, 1990.
11. ↑ Tomalin M. Linguistics and the Formal Sciences. — Cambridge University Press, 2006.
12. ↑ Вайсбанд И. 5000 лет информатики. — М. Чёрная белка, 2010

• Естествознание: словарь-справочник / авторы-составители: Л. Н. Аркавенко, Ю. В. Егоров, О. А. Осипова, Екатеринбург: издательский дом «Сократ», 2004.
• Бекетов А. Н. Естествознание // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Концепции и гипотезы естествознания: учебное пособие / С. В. Слинкин, Э. Ф. Садыкова. — Тобольск, 2006. — 289 с. — ISBN 5-85944-200-9
• Фолта Я., Новы Л. История естествознания в датах: Хронологический обзор = Jaroslav Folta, Luboš Nový. Dejiny prirodných vied v dátach. Chronologický prehlad. — Bratislava, Smena,1981 / Пер. со словац. к.х.н. З. Е. Гельмана; Предисл. и общ. ред. д.х.н. А. Н. Шамина. — М.: Прогресс, 1987. — 496 с. — 23 000 экз. (в пер.)
• Гайдук Г. В. Доклассическое естествознание Восточной Европы конца XV — середины XVIII веков. — Минск: ФУАинформ, 2010. — 416, [30] с. — 400 экз. — ISBN 978-985-6868-45-3. (в пер.)

Физиология — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Физиоло́гия (от др.-греч. φύσις — природа и λόγος — слово) — наука о сущности живого, жизни в норме и при патологиях, то есть о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы жизненных процессов и болезненных отклонений от неё (см. патофизиология)^[1][2].

Физиология представляет собой комплекс естественнонаучных дисциплин, изучающих как жизнедеятельность организма в целом, так и отдельных систем и процессов, органов, клеток, клеточных структур (частная физиология). Физиология стремится раскрыть механизмы регуляции, закономерности жизнедеятельности организма и его взаимодействия с окружающей средой^[2].

Физиология изучает основное качество живого — его жизнедеятельность, составляющие её функции и свойства, как в отношении всего организма, так и в отношении его частей. В основе представлений о жизнедеятельности находятся знания о процессах обмена веществ, энергии и информации. Жизнедеятельность направлена на достижения полезного результата и приспособления к условиям среды^[2].

Физиологию традиционно делят на физиологию растений и физиологию человека и животных^[2].

Физиология вместе с анатомией и гистологией является базисной теоретической основой, благодаря которой врач объединяет разрозненные знания и факты о пациенте в единое целое, оценивает его состояние, уровень дееспособности. А по степени функциональных нарушений, то есть по характеру и величине отклонения от нормы важнейших физиологических функций — стремится устранить эти отклонения и вернуть организм к норме с учётом индивидуальных, этнических, половых, возрастных особенностей организма, а также экологических и социальных условий среды обитания^{[2][стиль]}.

При коррекции нарушенных функций организма следует обращать внимание не только на особенности влияния природно-климатических производственных условий среды обитания, но и на характер антропогенного загрязнения — количество и качество вредных высокотоксичных веществ в атмосфере, воде, продуктах питания^[2].

Краткая история физиологии человека[править | править код]

Первые работы, которые можно отнести к физиологии, были выполнены уже в древности.

Отец медицины Гиппократ (460—377 гг. до н. э.) представлял организм человека как некое единство жидких сред и психического склада личности, подчеркивал связь человека со средой обитания и то, что движение является основной формой этой связи. Это определяло его подход к комплексному лечению больного. Аналогичный в принципе подход был характерен для врачей древнего Китая, Индии, Ближнего Востока и Европы.

Однако до XVIII века физиология развивалась как часть анатомии и медицины. В 1628 году врач Уильям Гарвей опроверг ранее считавшиеся аксиомой взгляды, что артерии живого человека наполнены воздухом, и правильно описал работу сердца и кровообращение в живом организме, положив начало современной научной экспериментальной физиологии^[3].

Физиология включает в себя несколько отдельных взаимосвязанных дисциплин:

• Молекулярная физиология изучает сущность живого и жизни на уровне молекул, из которых состоят живые организмы.
• Физиология клетки исследует жизнедеятельность отдельных клеток и вместе с молекулярной физиологией являются наиболее общими дисциплинами физиологии, так как все известные формы жизни проявляют все свойства живого только внутри клеток или клеточных организмов.
• Физиология микроорганизмов изучает закономерности жизнедеятельности микробов.
• Физиология растений тесно связана с анатомией растений и изучает особенности жизнедеятельности организмов растительного мира и их симбионтов.
• Физиология грибов изучает жизнь грибов.
• Физиология человека и животных представляет собой логическое продолжение анатомии и гистологии человека и животных и имеет непосредственное отношение к медицине (см. Нормальная физиология, Патологическая физиология).

Ввиду того, что эти отдельные дисциплины, в свою очередь, не только имеют собственную специфику, но также разнообразны, выделяют такие дисциплины, как физиология фотосинтеза, физиология хемосинтеза, физиология пищеварения, физиология труда, физиология кровообращения, которая изучает работу сердца и сосудов, электрофизиология — изучает электромагнитные процессы при работе нервов и мышц, и многие другие. Нейрофизиология занимается нервной системой. Физиология высшей нервной деятельности изучает высшие психические функции физиологическими методами.

Механика — Википедия

Меха́ника (греч. μηχανική — искусство построения машин) — раздел физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними; при этом движением в механике называют изменение во времени взаимного положения тел или их частей в пространстве^[1].

По поводу предмета механики уместно сослаться на слова авторитетного учёного-механика С. М. Тарга из введения к 4-му изданию его широко известного учебника^[2] теоретической механики: «Механикой в широком смысле этого слова называется наука, посвящённая решению любых задач, связанных с изучением движения или равновесия тех или иных материальных тел и происходящих при этом взаимодействий между телами. Теоретическая механика представляет собою часть механики, в которой изучаются общие законы движения и взаимодействия материальных тел, то есть те законы, которые, например, справедливы и для движения Земли вокруг Солнца, и для полёта ракеты или артиллерийского снаряда и т. п. Другую часть механики составляют различные общие и специальные технические дисциплины, посвящённые проектированию и расчёту всевозможных конкретных сооружений, двигателей, механизмов и машин или их частей (деталей)»^[3].

В приведённом высказывании упущен из виду тот факт, что изучением общих законов движения и взаимодействия материальных тел занимается также и механика сплошных сред (или механика сплошной среды) — обширная часть механики, посвящённая движению газообразных, жидких и твёрдых деформируемых тел. В этой связи академик Л. И. Седов отмечал: «В теоретической механике изучаются движения материальной точки, дискретных систем материальных точек и абсолютно твёрдого тела. В механике сплошной среды … рассматриваются движения таких материальных тел, которые заполняют пространство непрерывно, сплошным образом, и расстояния между точками которых во время движения меняются»^[4].

Таким образом, по предмету изучения механика подразделяется на:

Другой важнейший признак, используемый при подразделении механики на отдельные разделы, основан на тех представлениях о свойствах пространства, времени и материи, на которые опирается та или иная конкретная механическая теория. По данному признаку в рамках механики выделяют такие разделы:

Механика занимается изучением так называемых механических систем.

Механическая система обладает определённым числом k{\displaystyle k} степеней свободы, а её состояние описывается с помощью обобщённых координат q1,…qk{\displaystyle q_{1},\dots q_{k}} и соответствующих им обобщённых импульсов p1,…pk{\displaystyle p_{1},\dots p_{k}}. Задача механики состоит в изучении свойств механических систем, и, в частности, в выяснении их эволюции во времени.

Являясь одним из классов физических систем, механические системы по характеру взаимодействия с окружением разделяются на изолированные (замкнутые), закрытые и открытые, по принципу изменения свойств во времени — на статические и динамические.

Наиболее важными механическими системами являются:

Стандартные («школьные») разделы механики: кинематика, статика, динамика, законы сохранения. Кроме них, механика включает следующие (во многом перекрывающиеся по содержанию) механические дисциплины:

Некоторые курсы механики ограничиваются только твёрдыми телами. Изучением деформируемых тел занимаются теория упругости (сопротивление материалов — её первое приближение) и теория пластичности. В случае, когда речь идёт не о жёстких телах, а о жидкостях и газах, необходимо прибегнуть к механике жидкостей и газов, основными разделами которой являются гидростатика и гидрогазодинамика. Общей теорией, изучающей движение и равновесия жидкостей, газов и деформируемых тел, является механика сплошных сред.

Основной математический аппарат классической механики: дифференциальное и интегральное исчисление, разработанное специально для этого Ньютоном и Лейбницем. К современному математическому аппарату классической механики относятся, прежде всего, теория дифференциальных уравнений, дифференциальная геометрия (симплектическая геометрия, контактная геометрия, тензорный анализ, векторные расслоения, теория дифференциальных форм), функциональный анализ и теория операторных алгебр, теория катастроф и бифуркаций. В современной классической механике используются и другие разделы математики. В классической формулировке, механика базируется на трёх законах Ньютона. Решение многих задач механики упрощается, если уравнения движения допускают возможность формулировки законов сохранения (импульса, энергии, момента импульса и других динамических переменных).

Все три закона Ньютона для широкого класса механических систем (консервативных систем, лагранжевых систем, гамильтоновых систем) связаны с различными вариационными принципами. В этой формулировке классическая механика таких систем строится на основе принципа стационарности действия: системы движутся так, чтобы обеспечить стационарность функционала действия. Такая формулировка используется, например, в лагранжевой механике и в гамильтоновой механике. Уравнениями движения в лагранжевой механике являются уравнения Эйлера — Лагранжа, а в гамильтоновой — уравнения Гамильтона.

Независимыми переменными, описывающими состояние системы в гамильтоновой механике, являются обобщённые координаты и импульсы, а в механике Лагранжа — обобщённые координаты и их производные по времени.

Если использовать функционал действия, определённый на реальной траектории системы, соединяющей некую начальную точку с произвольной конечной, то аналогом уравнений движения будут уравнения Гамильтона — Якоби.

Следует отметить, что все формулировки классической механики, основанные на голономных вариационных принципах, являются менее общими, чем формулировка механики, основанная на уравнениях движения. Не все механические системы имеют уравнения движения, представимые в виде уравнения Эйлера — Лагранжа, уравнения Гамильтона или уравнения Гамильтона — Якоби. Тем не менее, все формулировки являются как полезными с практической точки зрения, так и плодотворными с теоретической. Лагранжева формулировка оказалась особенно полезной в теории поля и релятивистской физике, а гамильтонова и Гамильтона — Якоби — в квантовой механике.

Классическая механика основана на законах Ньютона, преобразовании скоростей Галилея и существовании инерциальных систем отсчёта.

Границы применимости классической механики[править | править код]

В настоящее время известно три типа ситуаций, в которых классическая механика перестаёт отражать реальность.

• Свойства микромира не могут быть поняты в рамках классической механики. В частности, в сочетании с термодинамикой она порождает ряд противоречий (см. Классическая механика). Адекватным языком для описания свойств атомов и субатомных частиц является квантовая механика. Подчеркнём, что переход от классической к квантовой механике — это не просто замена уравнений движения, а полная перестройка всей совокупности понятий (что такое физическая величина, наблюдаемое, процесс измерения и т. д.)
• При скоростях, близких к скорости света, классическая механика также перестаёт работать, и необходимо переходить к специальной теории относительности. Опять же, этот переход подразумевает полный пересмотр парадигмы, а не простое видоизменение уравнений движения. Если же, пренебрегая новым взглядом на реальность, попытаться всё же привести уравнение движения к виду F=ma{\displaystyle F=ma}, то придётся вводить тензор масс, компоненты которого растут с ростом скорости. Эта конструкция уже долгое время служит источником многочисленных заблуждений, поэтому пользоваться ей не рекомендуется.
• Классическая механика становится неэффективной при рассмотрении систем с очень большим числом частиц (или же большим числом степеней свободы). В этом случае практически целесообразно переходить к статистической физике.

1. ↑ Механика  — Статья в Физической энциклопедии
2. ↑ На конец 2012 г. выдержал 18 изданий на русском языке и издан в переводах не менее, чем на 14 языках.
3. ↑ Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. 4-е изд. — М.: Наука, 1966. — С. 11.
4. ↑ Седов, т. 1, 1970, с. 9.

• Билимович Б. Ф.  Законы механики в технике. — М.: Просвещение, 1975. — 175 с.
• Голубев Ю. Ф.  Основы теоретической механики. 2-е изд. — М.: Изд-во МГУ, 2000. — 720 с. — ISBN 5-211-04244-1.
• Киттель Ч., Найт У., Рудерман М.  Механика. Берклеевский курс физики. — М.: Лань, 2005. — 480 с. — ISBN 5-8114-0644-4.
• Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.  Теоретическая физика. Т. 1. Механика. 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6.
• Маркеев А. П.  Теоретическая механика: Учебник для университетов. 3-е изд. — М.; Ижевск: РХД, 2007. — 592 с. — ISBN 978-5-93972-604-7.
• Матвеев А. Н.  Механика и теория относительности. 3-е изд.. — М.: ОНИКС 21 век: Мир и Образование, 2003. — 432 с. — ISBN 5-329-00742-9.
• Седов Л. И.  Механика сплошной среды. Том 1.. — М.: Наука, 1970. — 492 с.
• Седов Л. И.  Механика сплошной среды. Том 2.. — М.: Наука, 1970. — 568 с.
• Сивухин Д. В.  Общий курс физики. Т. 1. Механика. 5-е изд. — М.: Физматлит, 2006. — 560 с. — ISBN 5-9221-0715-1.
• С.П. Стрелков. Механика. — Москва : Наука, 1975. — 560 с. — (Общий курс физики). — 60 000 экз.
• ред. Григорьян А. Т., Погребысский И. Б. История механики с древнейших времен до конца XVIII века. — М.: Наука, 1971. — 296 с. — 3600 экз. (в пер., суперобл.)
• ред. Григорьян А. Т., Погребысский И. Б. История механики с конца XVIII века до середины XX века. — М.: Наука, 1972. — 412 с.
• Хайкин С.Э. Физические основы механики. — 2. — Москва : Наука, 1971. — 752 с. — (Общий курс физики). — 49 000 экз.

Какие бывают части физики кроме механики и акустики?

Макроскопическая физика Механика Классическая механика Релятивистская механика Механика сплошных сред Гидродинамика Акустика Термодинамика Оптика Физическая оптика Кристаллооптика Молекулярная оптика Нелинейная оптика Электродинамика Электродинамика сплошных сред Магнитогидродинамика Электрогидродинамика [править] Микроскопическая физика Статистическая физика Статистическая механика Физика конденсированных сред Физика твёрдого тела Физика жидкостей Физика атомов и молекул Физика наноструктур Квантовая физика Квантовая механика Квантовая теория поля Квантовая электродинамика Квантовая хромодинамика Теория струн Ядерная физика Физика гиперядер Физика высоких энергий Физика элементарных частиц [править] Разделы физики на стыке наук Агрофизика Акустооптика Астрофизика Биофизика Геофизика Космология Математическая физика Материаловедение Радиофизика Техническая физика Теория колебаний Теория динамических систем Химическая физика Физика атмосферы Физика плазмы Физическая химия

Молекулярная физика.

Оптика, гидродинамика, электрика, квантовая физика, химическая физика

О! Список выше.

И сказать то нечего после дениса