لقد تميز العديد من العلماء في هذا المجال العلمي، حيث تركوا بصماتهم في صفحات التاريخ. ينقسم هذا العلم إلى مجموعة من التخصصات المختلفة التي سنستعرضها في الفقرات القادمة.
تاريخ العلماء في الميكانيكا
عند بحثنا في تاريخ العلماء الذين ساهموا في مجال الميكانيكا، نجد أن جذور هذا العلم تعود إلى اليونان القديمة، حيث كان من بين الأوائل الذين اهتموا بهذا المضمار أرشميدس وأرسطو، تلاهم العديد من العلماء البارزين. إليكم بعضهم:
ابن الهيثم
يُعتبر محمد بن الحسن بن الهيثم، المعروف بأبي علي البصري، واحدًا من أبرز العلماء في مجال الميكانيكا والهندسة والبصريات. ألّف ما يقرب من 58 كتابًا تحتوي على براهين وآراء متنوعة، وهذه المؤلفات موجودة في مختلف أنحاء العالم.
جاليليو جاليلي
يُعتَبَر جاليليو واحدًا من أعظم الفلكيين الذين ساهموا في إشعال الثورة العلمية التي أدت إلى ما نعيشه اليوم من تقدم. وقد كان له شغف بعلمي الفلسفة والميكانيكا، وتعامل مع تحديات عديدة بسبب آرائه العلمية التي كانت متقدمة عن زمانه:
- رفضت الكنيسة الأفكار التي تعتبر الشمس مركزًا للكون، حيث كانت تؤمن أن الأرض هي المركز الحقيقي، واعتبرت أي فكرة مخالفة لذلك هرطقة واضحة.
إسحاق نيوتن
وفقًا لموضوعنا حول تاريخ العلماء الذين ساهموا في الميكانيكا، وُلِد نيوتن في العام الذي توفي فيه جاليليو، واهتم بدراسة الميكانيكا السماوية المتعلقة بحركة الكواكب، اعتمادًا على القوانين التي وضعها كبلر، وهذا ما أدى لاكتشاف قوانين الحركة المشهورة:
- تعريف القانون الأول الذي يُعرف بالقصور الذاتي الذي يوضح أن الأجسام تبقى في حالة حركة أو سكون أو تتحرك بخط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم تؤثر عليها قوة خارجية.
- القانون الثاني الذي يشرح كيف أن القوة المؤثرة على جسم ما تُكتسب له سرعة تتناسب طرديًا مع تلك القوة وعكسيًا مع كتلته.
- القانون الثالث الذي ينص على أن لكل فعل هناك رد فعل متساوي ومعاكس في الاتجاه.
- تم التعبير عن هذه القوانين من خلال صيغ رياضية لا تزال تستخدم في علم الميكانيكا حتى اليوم.
العالم الجزري
يُعتبر بديع الزمان أبو العز الرزاز، المعروف بالجزري، أحد الرواد العرب في مجال الهندسة الميكانيكية. عاش خلال الفترة من 1136م إلى 1206م وحقق إنجازات عديدة منها:
- اختراع العمود المرفقي المعروف بـ Crankshaft.
- ابتكار الساعات الميكانيكية الأولى التي تعمل بأثقال وماء.
يوهانس كبلر
يُعد يوهانس كبلر، العالم الألماني الذي وُلِد عام 1571م وتوفي عام 1630م، أحد أهم العلماء في مجال الرياضيات والفلك، وقد ساهم بشكل كبير في الثورة العلمية خلال القرن السابع عشر:
- وضع العديد من القوانين المتعلقة بحركة الكواكب.
- ساهم في وضع الخطوط العريضة لنظرية الجاذبية الكونية، والتي أكملها إسحاق نيوتن بعد ذلك.
- عمل كمدرس للرياضيات في مدرسة غراتس الثانوية، وكان مساعدًا للعالم الفلكي تايكو برهاي، واستمر في دراسة علم الرياضيات حتى عُيِّن كرياضي للإمبراطور رودولف الثاني والإمبراطور ماتياس وفرديناند الثاني.
نيكولا تسلا
يُعتبر نيكولا تسلا من أبرز العلماء الذين أجروا دراسات متقدمة في مجالات الميكانيكا والكهرباء والهندسة والفيزياء. وُلد تسلا في كرواتيا وحصل على الجنسية الأمريكية، واشتهر بأعماله المتنوعة ونظرياته التي وضعت أسس الطاقة الكهربائية.
ما هو علم الميكانيكا؟
بعد التعرف على تاريخ العلماء الذين ساهموا في الميكانيكا، سوف نوضح مفهوم علم الميكانيكا. يُعد هذا العلم من أهم العلوم التجريبية التي تهتم بدراسة الأجسام في حالات عديدة، سواء كانت صلبة أو تقبل التشوه:
- كما يتضمن البحث في الحلول الاستنتاجية المبنية على أسس عامة وبسيطة، مما يجعله ضمن العلوم العقلية.
- لا يُعتبر جزءًا من العلوم الفيزيائية، حيث تعتمد هذه العلوم على الاستقراء للوصول إلى البراهين.
- يمكن تعريف الميكانيكا بأنها علم الحركة والسكون لكافة الأجسام.
ما هي فروع علم الميكانيكا؟
على مر العصور، توسع علم الميكانيكا ليشمل العديد من الفروع التي تُعنى بدراسة حركة الأجسام وثباتها بشكل نظري أو تجريبي، وهذه الفروع تشمل:
الميكانيكا الكلاسيكية
ينقسم هذا الفرع إلى العديد من التخصصات منها:
- ميكانيكا لاغرانج التي تعتمد على النظرية والشكلية.
- ميكانيكا نيتوني، المعروف بعلم التحريك.
- ميكانيكا هاملتوني.
- الميكانيكا الحيوية التي تتعلق بدراسة الأجسام السائلة والصلبة في الأجسام الحية.
- تخصص ميكانيكا السوائل لدراسة خصائصها وحركتها.
- الميكانيكا الإحصائية التي تدرس التجمعات الكبيرة المتعلق بالجسيمات والأجسام.
- ميكانيكا الصوتيات لتحليل الأصوات ضمن السوائل والأجسام الصلبة.
- الميكانيكا النجمية لدراسة حركة النجوم والمجرات.
- ميكانيكا الهيدروليك التي تسلط الضوء على قدرة السوائل على التوازي.
- الميكانيكا الفلكية لتناول محاور استكشاف المركبات الفضائية والفضاء بشكل عام.
- ميكانيكا الاستمرارية لدراسة الأجسام السائلة والصلبة في المواد المستمرة.
- الميكانيكا النسبية العامة.
- علم السكون لدراسة الأجسام في حالتها التوازنية المستقرة.
- الميكانيكا للأجسام الصلبة التي تخص خواصها ودرجة مرونتها.
ميكانيكا الكم
تعتبر النوع الآخر من علم الميكانيكا، وتنقسم إلى التخصصات التالية:
- ميكانيكا الإحصاء الكمومي التي تتناول التجمعات الكبرى للجسيمات.
- تخصص فيزياء الجسيمات التي تدرس تفاعلاتها وحركتها وبنيتها.
- فيزياء المادة المكثفة لتناول الأصول الكمومية والسوائل والغازات.
- فيزياء النووية لدراسة ردود الأفعال المتعلقة بالنواة الذرية.
يمكنكم التعرف أيضًا على:
