Mekanika klasikoaren historia: berrikuspenen arteko aldeak

Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
Testua osoatuta dago, baina orrazten ari naiz.
Testuaren osaketa eta orrazketa amaitutzat uzten ditut dgoen tokian.
Etiketak: Ikusizko edizioa Disambiguation links
54. lerroa:
* [[Jean Buridan|J. Buridan]] (1300-1358) filosofo frantsesak aldatu egin zuen, proiektilen higiduraren kausa azaltzeko Aristotelek proposatutako teoria. Aristoteleren arabera, higitzen ari den gorputzak etengabe izan behar du gainean indar bultzatzailearen eragina: "''impetus''" edo ''bultzada'' izenekoaren eragina. Aldiz, Buridan-ek defenditu zuenaren arabera, aski zen hasierako bultzada, eta horren eragina betiko mantentzen zen indarrak etengabe eragin beharrik gabe. XV. eta XVI. mendeetan zehar ''bultzadaren teoria'' horrek hainbat aldaketa jasan zituen; aldi berean ardura zabaldu zen fisikaren formulazio matematikoa prestatzeko eta zalantzan jarri ziren ideia aristoteldarrak.
=== Errenazimentua ===
[[Fitxategi:Nicolaus Copernicus. Reproduction of line engraving.jpg|thumb|260x260px|Nikolas Koperniko (1473-1543)]][[Errenazimentua]]<nowiki/>n ez zen aurrerapen berezirik egin mekanika modernoa sortzeko lain, baina funtsezko pauso batzuk eman ziren, ondoren Galileo-k emango zuen azken pausoa prestatzeko. Horien artean funtsezkoa izan zen, ordura arte jakintsu guztiek onartzen zuten Ptolomeo-k eguzki-sistemaren izaera azaltzeko ''eredu geozentrikoa''ren ordez Koperniko-k proposatutako ''eredu heliozentrikoa''.
 
=== Kopernikoren iraultza ===
Izenek berek agerian jartzen dutenez, [[Ptolomeo]]-k (c. 100-c. 170) Lurra jarri zuen unibertsoaren zentroan; aitzitik, Koperniko-k Eguzkia jarri zuen bertan. Proposamen horrek sekulako iraultza ekarri zuen. [[Nikolas Koperniko|Koperniko]]-k (1473-1543) proposatutako [[eguzki-sistema]]<nowiki/>ren ''eredu heliozentrikoa'' funtsezkoa izan zen planeten behaketetan agerikoak ziren higidura ulertezinak azaldu ahal izateko. Horrela, Kopernikok astroen higiduraren egiturari buruzko eredu erabat berria proposatu zuen, eta ondorioz ordura arte astronomoek onartutakoaren Ptolomeoren eredu geozentrikoaren hankaz gora jarriz, alegia, iraultza sortuz astronomiaren munduan.
 
==== ''De revolutionibus orbium coelestium'' ====
90. lerroa:
Isaac Newtonek, ''[[Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica|Philosophiae naturalis principia mathematica]]'' (1687) lanaren hitzaurrean, adierazi zen bi mekanika-mota bereizi behar zirela: bata praktikoa, izena eman zioten eskulanezko arte mekaniko guztiak gordetzen zituena; bestea, ''mekanika arrazionala'', lege eta frogapen matematiko zehatzen bidez aztertzen eta lantzen zena.
[[Fitxategi:Principia Mathematica. Newton.jpg|thumb|241x241px|Philospphia Naturalis principia mathematica(1678).]]
Newtonek aldatu egin zuen aurrekoek zeukaten ''[[pisu]]'' kontzeptuaren izaeraren ikuspegia: ''pisua'' ''[[masa]]''dun gorputz orotan eragiten duen ''[[indar]]'' bat dazela esan zuen, beste masa handi batek sortua —kasu hartan, Lurrak—[[Lurra]]<nowiki/>k—, eta inds hori zela gorputza lurrazalerantz higiaraztearen kausa. ''[[Grabitazio unibertsalaren legea|Grabitazio unibertsala]]'' izan zen Newtonen lehenengo funtsezko ekarpena Galileoren mekanika finkatzen hasteko.
 
Bestetik, Newtonek ''indarra''ren eta ''[[Azelerazio|azelerazioa]]''ren arabera pentsatu zuen ''masa'' kontzeptua,  bi magnitude horien zatidura modura hain zuzen ere. EtaGainera, aldi berean higiduraren eboluzioa zehazten zituzten hiru legeak eman zituen: lehena, ''inertziaren legea''; bigarrena, ''indarra masamasarekin eta azelerazioarekin erlazionatzen zuen ekuazioa;'' eta hirugarrena, ''[[akzio-erreakzioaren printzipioalegea]]''.  Horiekin "''indar''" kontzeptuaren esanahiesanahia argitu zuen, higiduraren aldaketaren sortzailea zela adieraziz, eta, nolabait, mekanika arrazionalaren funtsa zela esanez, ''Printzipia'' liburuaren lehen edizioaren hitzaurrean idatzita utzi zuen bezala: «''Mekanika arrazionala indarrak eta indarren ondoriozko higidurak aztertzen dituen zientzia da'''''».'''
 
=== Matematika naturakoNaturako legeak aztertzeko hizkuntza ===
Baina fisikako kontzeptuen aldaketez gain, Newtonek beste ekarpen garrantzitsu bat ere egin zuen.: Kontzeptuenkontzeptuen azalpena ekuazio matematikoen bidez adierazi zuen. Hain zuzen ere, 1669 prestaturiko ''De analysi per aequationes numero terminorum infinitas'' lanean, [[Kalkulu diferentzial|kalkulu diferentzialarendiferentziala]]<nowiki/>ren oinarriak prestatu zituen, eta horiek bihurtu ziren fisikako kontzeptuak modu matematikoakmatematikoan lantzeko “hizkuntza” egokia, horrela ''mekanika arrazional matematikoa'' bultzatuz.
 
Gaur egun, inoiz izan den zientzialari handienetakotzat hartua da Isaac Newton (1642-1727), ''Philosophiae naturalis principia mathematica'' (1687) izeneko lanari esker. Bertan gorputzen higidura arautzen duten funtsezko lege dinamikoak aurkeztu zituen, indarrek higiduran duten eragina deskribatuz, eta halaber, indar grabitatorioen izerari buruzko teoria enuntziatuz. Horrez gain, honako kontzeptu hauen esanahia argitu zuen: pisua, inertzia, [[Marruskadura-indar|marruskadura-indarra]], [[Bulkada (argipena)|bulkada]], [[Momentu lineal|higidura-kantitatea]], [[Indar zentripetu|indar zentripetua]]...
{{aipu|''Naturako fenomenoak printzipio mekanikoetatik abiatuz (...) ondorioztatu nahi nituzke (...) zeren fenomeno horiek gorputzen partikulak oraindik ezezagunak diren indar batzuen eraginez bultzatzearen ondorioz gerta baitaitezke (...) Orain arte filosofoak alferrik saiatu dira Naturaren ikerkuntzan, baina hemen azaldutako printzipioek zenbait argi ekarriko dutela uste dut.
 
[[Newton]] (1642-1727)}}
 
Galileok uste zuen modu berean, Newonen iritziz ere ''matematika'' zen fisikarenfisika ulertzeko hizkuntza edo lengoaia egokia. LengoaiaHorregatik, lengoaia horren bidez adierazi zituen higiduraren eta grabitazio unibertsalaren legeak. Newtonek fenomeno fisikoen interpretazio mekanizista egitea proposatu zuen, eta interpretazio hori nagusi izan da pentsamendu zientifikoan XX. mendera iritsi arte, hain zuzen ere fisikaren arlora ''erlatibitatearen teoria'' eta ''teoria kuantikoa'' etorri arte.
 
HorrelaNewtonen ondoren bi mendeetan, ''[[Mekanika newtondar|mekanika newtondarrak]]'' aurrera egin zuen, fisikaren arlo nagusi izatera pasatu zenpasatuz, eta behatutako hainbat fenomeno fisiko azaltzeko baliagarria izanik. Newtonen lanarekiko miresmena ezin zehatzago azalduta dator Alexander Pope poetaren hitzetan:
 
{{aipu|'' Natura eta lege naturalak gauaren ilunean ezkutaturik zeuden. Jainkoak honelaxe esan zuen: "Egin bedi Newton! Eta argia egin zen''.
113. lerroa:
Oro har, mekanika newtondarra hiru parte hauetan banatzen da:
 
* '''Estatika.''' Estatikak[[Estatika]]<nowiki/>k indarren konposizioaren legeak eta indarren ekintzaren mende dauden gorputz materialen [[oreka- mekaniko]]<nowiki/>rako baldintzak aztertzen ditu. Funtsean, gorputz solidoen estatikak bi arazo nagusi aztertzen ditu: betetik, indarren konposizioa eta, bestetik, "gorputz solido baten gainean eragiten ari diren indarren sistemaren oreka-baldintzak. Estatikako arazoak eraikuntza geometriko eta grafiko egokien bidez ebatz daitezke, eta baita zenbakizko prozesu analitikoen bidez ere.
* '''Zinematika.''' Zinematikak[[Zinematika]]<nowiki/>k gorputzen higiduraren propietate geometrikoak aztertzen ditu, espazioaren eta denboraren funtzioan. Mekanika newtondarreko espazioa hiru dimentsioko espazioa[[Euklidear espazio|espazio eulidestarraeulidearra]] da, eta espazioak eta denborak izaera absolutua dute. Zinematikak partikula puntualen eta gorputz solidoen higidura adierazteko forma matematikoak bilatzen ditu.
* '''Dinamika.''' Dinamikak[[Dinamika]]<nowiki/>k indarren eraginpean dauden gorputz materialen higiduren legeak aztertzen ditu. Horretarako indarrak eta inertzia (masa) . hartzen idtuditu kontuan. Indar horietako batzuk konstanteak dira (grabitatetzatlehen hurbilketan Lurreko grabitatea konstantetzat har daiteke); beste batzuen moduluak eta norabideak aldatu egiten dira higiduran zeharan zehar. Hasiera batean gorputzen dimentsioen eta masen banaketaren eragina kontuan ez hartzeko, dinamikak puntu materialaren nozioa era biltzenerabiltzen du.
 
[[Fitxategi:Leonhard Euler.jpeg|thumb|219x219px|Leonhard Euler. ]]
 
=== Mekanika arrazionalaren kasu bereziak ===
Aztergai den objektuaren arabera, hauexek dira mekanika arrazionalaren kasu bereziak:
 
* [[Puntu materialaren dinamika|Puntu materialaren mekanika]].
* Gorputz solidoen mekanika.
* Masa aldakorreko gorputzen mekanika.
130. lerroa:
 
== Mekanika matematikoaren garapena ==
Hamazortzigarren mendean zehar, fisika matematikoa asko garatu zen: [[Daniel Bernoulli]] (1700-1782) eta [[Leonhard Euler]]-ek (1707-1783) grabitazio-kasu baten lehen azterketa zehatzak egin zituzten, termino analitiko eta diferentzialetan.; Etagainera, [[Gottfried Wilhelm Leibniz|Gottfried Wilhem Leibniz]]-en (1664-1716) metodoa[[kalkulu integrala]] ere erabili zuten mekanika newtondarraren azterketa  baieztatu eta aberasteko.
 
JeanJohann Bernoulli-k (1667-1748) eta [[Daniel Bernoulli]]-k (1700-1782) lehen urratsak eman zituzten mekanika analitikorako, hau daanalitikoan, kalkulu integral eta diferentziala aplikatzean oinarritutako metodoa erabiliz. Zeruko mekanika analitikorako benetako aurrerapena [[Alexis Claude Clairaut]]-ek (1713-1765) egin zituenzuen, [[Halley kometa]]<nowiki/>ren [[perihelio]]<nowiki/>a kalkulatu zuenzuenean kometaren 1759ko itzulera-dataren inguruan.
 
Puntuaren eta solidoaren dinamikako problemak ebazteko metodoak Leonhard Eulerrek egin zituen, ekuazio diferentzial eta integraletan oinarrituta. Geroago [[Jean le Rond d'Alembert]]<nowiki/>ek (1717-1783) dinamika-problemak ebazteko printzipioa proposatu zituen, eta [[Joseph-Louis Lagrange|Joseph Louis Lagrange]]-k (1736-1813) dinamika-problemak analitikoki ebazteko metodo orokorra lantzenzuen, D'Alembert-en printzipioa eta desplazamendu birtualen birtualen printzipioa oinarri hartuta. Problemak ebazteko metodo analitiko horiek azkar aplikatzen dira orokorrean.
[[Fitxategi:Lagrange portrait.jpg|ezkerrera|thumb|202x202px|Joseeph Louis Lagrange]]
[[Fitxategi:Sir William Hamilton large.jpg|thumb|264x264px|William Rowan Hamilton]]
 
Puntuaren eta solidoaren dinamikako problemak ebazteko metodoak Leonhard Eulerrek egin zituen, ekuazio diferentzial eta integraletan oinarrituta. Geroago [[Jean le Rond d'Alembert]]<nowiki/>ek (1717-1783) dinamika-dinamikako problemak ebazteko printzipioa proposatu zituenzuen, eta [[Joseph-Louis Lagrange|Joseph Louis Lagrange]]-k (1736-1813) dinamika-dinamikako problemak analitikoki ebazteko metodo orokorra lantzenzuenlandu zuen, ''D'Alembert-en printzipioa'' eta ''desplazamendu birtualen birtualen printzipioa'' oinarri hartuta. Problemak ebazteko metodo analitiko horiek azkar aplikatzen dira orokorrean.
=== Mekanika analitikoa ===
[[Fitxategi:Lagrange portrait.jpg|ezkerrera|thumb|202x202px|JoseephJoseph Louis Lagrange]]
Ikuspegi[[Fitxategi:Sir analitikoWilliam horiHamilton large.jpg|thumb|264x264px|William Rowan Hamilton]]Ikuspegi analitikoa, neurri batean, 1788ko [[Joseph-Louis LagrangerenLagrange]]-k (1736-1813) eginiko mekanika analitikoaren oinordekoaemaitza da, eta, erabaita berean, 1833ko [[William Rowan Hamilton]]-en (1808-1865) formulazio dotoreabaliokidearena. Azken batean, bi formulazio horiek D'AlembertekAlembert-ek 1743an sartutako printzipio diferentzialean oinarritzen dira. IkuspegiFormulazio horietaz horretanbaliatuz, xehetasunez azaltzen dira aplikazio astronomikoak eta fisikaren oinarrizko legeak.
 
Mekanika analitikoa mekanikaren formulazio abstraktu eta orokor bat da, eta [[Erreferentzia-sistema inertzial|errefereztziaerreferentzia-sistema inertzialak]] edo [[Erreferentzia-sistema ez-inertzial|ez-inertzialak]] baldintza berdinetan erabiltzea ahalbidetzen du, baina, [[Newtonen legeak|Newtonen lege]]<nowiki/>etan ez bezala, mugimendu-ekuazioen oinarrizko forma aldatu gabe.
 
Mekanika analitikoak funtsean bi formulazio ditu: ''formulazio lagrangearra'' eta ''formulazio hamiltoniarra''. Biek fenomeno natural bera deskribatzen dute, alderdi formalak eta metodologikoak alde batera utzita, eta ondorio berberetara iristen dira. Lagrangeren formulazioa erabilgarritasun praktiko batera bideratuta dago, eta hamiltoniarra egokiaegokiagoa da formulazio teoriko baterako.
 
== Mekanika modernoa ==
Aurreko ataletan aipaturiko lorpenak kontuan izanik, XIX. mendearen azken laurdenean, fisikariek uste zuten jadanik osaturik zegoela mekanika klasikoaren egitura osoa,; eta egitura hori eraikin tinko eta hautsezina zela, betiko horrela iraungo zuena. Baina XX. mendearen hasieran, bi iraultza gertatu ziren mekanikaren arloan: batetik, mendearen lehenengo hamarkadan [[Erlatibitatearen teoria|'''''mekanika erlatibista''''']], mendearenbereziki hasieran —bereziki1905ean [[Albert Einstein]]<nowiki/>en-ek 1905eko(1879-1955) eginiko lanetatik abiatuta—,abiatuta; eta bestetik, 1920ko hamarkadaren erditik aurrera, '''''[[Mekanika kuantiko|mekanika kuantikoa]],''''' ―besteakbesteak beste, [[Erwin Schrödinger|Erwin Schroedinger]]-ek (1887-1961), [[Werner Heisenberg]]-ek eta(1901-1976), beste[[Max askorenBorn]]-ek bultzadaz,(1882-1970) 1920eta hamarkadarenbeste erditikzenbait fisikariren lanaz aurrera—sortua.
 
== Bibliografia ==