यांत्रिकी

 यांत्रिकी  (  ग्रीक : μηχανική)   गणित  और   भौतिकी  का क्षेत्र   बल,   पदार्थ , और   मोशन  के बीच संबंधों से संबंधित है।    भौतिक वस्तुओं    बल  एस ऑब्जेक्ट्स पर लागू होता है    विस्थापन , या किसी वस्तु की स्थिति के परिवर्तन के सापेक्ष परिवर्तन।

भौतिकी की इस शाखा के सैद्धांतिक प्रदर्शनों की उत्पत्ति   प्राचीन ग्रीस  में है, उदाहरण के लिए,   अरस्तू  और   आर्किमिडीज के लेखन में]   (शास्त्रीय यांत्रिकी का  [[ इतिहास  और शास्त्रीय यांत्रिकी ]] की   समयरेखा देखें)। [[ प्रारंभिक आधुनिक अवधि  के दौरान,   गैलीलियो,    केप्लर ,    ह्यूजेंस , और    न्यूटन  के लिए वैज्ञानिकों ने अब  [[ क्लासिकल मैकेनिक्स के रूप में जाना जाता है।

शास्त्रीय भौतिकी की एक शाखा के रूप में, यांत्रिकी उन निकायों से संबंधित है जो या तो आराम से हैं या वेग के साथ चल रहे हैं जो प्रकाश की गति से काफी कम है।इसे भौतिक विज्ञान के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है जो क्वांटम दायरे में नहीं निकायों की गति और बलों से संबंधित है।

प्राचीनता
प्राचीन   ग्रीक दार्शनिक  पहले से ही उन लोगों में से थे, जो सार सिद्धांत प्रकृति को नियंत्रित करते हैं।पुरातनता में यांत्रिकी का मुख्य सिद्धांत   अरिस्टोटेलियन यांत्रिकी  था, हालांकि एक वैकल्पिक सिद्धांत छद्म-अरिस्टोटेलियन     मैकेनिकल समस्याओं   में उजागर किया गया है, जिसे अक्सर उनके उत्तराधिकारियों में से एक के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।

एक और परंपरा है जो प्राचीन यूनानियों में वापस जाती है जहां गणित का उपयोग निकायों का विश्लेषण करने के लिए अधिक व्यापक रूप से किया जाता है   |  सांख्यिकीय रूप से  या    गतिशील रूप से, एक दृष्टिकोण जो पायथागोरियन   आर्किटास के पूर्व काम से प्रेरित हो सकता है। इस परंपरा के उदाहरणों में स्यूडो-  यूक्लिड  ( बैलेंस  '),   आर्किमिडीज  (' 'पर विमानों के संतुलन पर' ',' ',' 'पर फ़्लोटिंग बॉडीज़'),    2 शामिल हैं।।

मध्ययुगीन आयु
मध्य युग में, अरस्तू के सिद्धांतों की आलोचना की गई और कई आंकड़ों द्वारा संशोधित किया गया, जिसकी शुरुआत  जॉन फिलोपोनस  के साथ 6 वीं शताब्दी में हुई थी।एक केंद्रीय समस्या   प्रोजेक्टाइल मोशन  की थी, जिसकी चर्चा   हिप्पार्कस  और फिलोपोनस ने की थी।

फारसी इस्लामिक पॉलीमैथ  इब्न सीना  ने    द बुक ऑफ हीलिंग   (1020) में अपनी गति के सिद्धांत को प्रकाशित किया।उन्होंने कहा कि एक प्रेरणा को थ्रोअर द्वारा एक प्रक्षेप्य के लिए प्रदान किया जाता है, और इसे लगातार देखा जाता है, बाहरी बलों जैसे कि   वायु प्रतिरोध  जैसे इसे फैलाने की आवश्यकता होती है   इब्न सिना ने 'बल' और 'झुकाव' (मेयल कहा जाता है) के बीच अंतर किया, और तर्क दिया कि जब वस्तु अपनी प्राकृतिक गति के विरोध में होती है तो एक वस्तु को मेएल प्राप्त होता है।इसलिए उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि गति की निरंतरता को उस झुकाव के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है जिसे ऑब्जेक्ट में स्थानांतरित किया जाता है, और यह ऑब्जेक्ट गति में होगा जब तक कि मेएल खर्च नहीं किया जाता है।उन्होंने यह भी दावा किया कि एक वैक्यूम में एक प्रक्षेप्य तब तक नहीं रुकता जब तक कि इस पर कार्रवाई नहीं की जाती है, न्यूटन के मोशन के पहले कानून के अनुरूप

एक निरंतर (वर्दी) बल के अधीन एक शरीर के सवाल पर, 12 वीं शताब्दी के यहूदी-अरब विद्वान  हिबत अल्लाह अबू-बारकत अल-बगदादी  (जन्म नाथनेल, इराकी, बगदाद के जन्म) ने कहा कि निरंतर बल स्थिर हैत्वरण।  श्लोमो पाइंस  के अनुसार,    मोशन  के अल-बगदाडी के सिद्धांत   अरस्तू  के मौलिक गतिशील कानून [अर्थात्, एक निरंतर बल एक समान गति का उत्पादन करता है] का सबसे पुराना नकार था, [और इस प्रकार और इस प्रकार हैए]   शास्त्रीय यांत्रिकी  के मौलिक कानून के एक अस्पष्ट फैशन में प्रत्याशा [अर्थात्, एक बल लागू लगातार त्वरण का उत्पादन करता है]।

इब्न पाप जैसे पहले के लेखकों से प्रभावित अल -बगदादी पर 14 वीं शताब्दी के फ्रांसीसी पुजारी  जीन बुरिडन  ने   थ्योरी ऑफ़ इम्पेटस  विकसित किया, जो बाद में   जड़ता,   वेलोसिटी ,   त्वरण  और   मोमेंटम  के आधुनिक सिद्धांतों में विकसित हुआ।।यह काम और अन्य 14 वीं शताब्दी के इंग्लैंड में   ऑक्सफोर्ड कैलकुलेटर  जैसे   थॉमस ब्रैडवर्डाइन  के रूप में विकसित किया गया था, जिन्होंने गिरने वाले निकायों के बारे में विभिन्न कानूनों का अध्ययन और निर्माण किया।यह अवधारणा कि एक शरीर के मुख्य गुण समान रूप से त्वरित गति (गिरने वाले निकायों के रूप में) हैं, 14 वीं शताब्दी के   ऑक्सफोर्ड कैलकुलेटर  द्वारा काम किया गया था।

प्रारंभिक आधुनिक युग
शुरुआती आधुनिक युग में दो केंद्रीय आंकड़े  गैलीलियो गैलीली  और   इसहाक न्यूटन  हैं।गैलीलियो के अपने यांत्रिकी का अंतिम कथन, विशेष रूप से गिरने वाले निकायों का, उनका    दो नए विज्ञान   (1638) है।न्यूटन के 1687    दार्शनिक नेचुरलिस प्रिंसिपिया मैथेमेटिका   ने यांत्रिकी का एक विस्तृत गणितीय खाता प्रदान किया,   कैलकुलस  के नए विकसित गणित का उपयोग करते हुए और   न्यूटोनियन यांत्रिकी  का आधार प्रदान किया

विभिन्न विचारों की प्राथमिकता पर कुछ विवाद है: न्यूटन का  प्रिंसिपिया  निश्चित रूप से सेमिनल का काम है और यह बहुत प्रभावशाली रहा है, और गणित के कई परिणामों में से कई के बिना कैलकुलस के विकास के पहले नहीं कहा जा सकता था।हालांकि, कई विचार, विशेष रूप से जड़ता और गिरने वाले निकायों से संबंधित हैं,  क्रिस्टियान ह्यूजेंस  और कम-ज्ञात मध्ययुगीन पूर्ववर्तियों जैसे पूर्व विद्वानों द्वारा विकसित किए गए थे।सटीक क्रेडिट कई बार कठिन या विवादास्पद होता है क्योंकि वैज्ञानिक भाषा और प्रमाण के मानक बदल गए हैं, इसलिए क्या मध्ययुगीन कथन आधुनिक बयानों के लिए 'समतुल्य' 'हैं या' 'पर्याप्त' 'सबूत, या इसके बजाय' 'समान' 'आधुनिक बयानों और'                                                                                                                 '''हाइपोथेसिस' 'अक्सर बहस का विषय होता है।

आधुनिक आयु
यांत्रिकी में दो मुख्य आधुनिक विकास  सामान्य सापेक्षता     आइंस्टीन, और   क्वांटम यांत्रिकी  हैं, दोनों ने 19 वीं शताब्दी के विचारों के आधार पर 20 वीं शताब्दी में विकसित किया था।आधुनिक निरंतरता यांत्रिकी में विकास, विशेष रूप से लोच, प्लास्टिसिटी, द्रव की गतिशीलता, इलेक्ट्रोडायनामिक्स और विकृत मीडिया के थर्मोडायनामिक्स के क्षेत्रों में, 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में शुरू हुआ।

यांत्रिक निकायों के प्रकार
अक्सर इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द    शरीर   वस्तुओं की एक विस्तृत वर्गीकरण के लिए खड़े होने की आवश्यकता है, जिसमें    कण,   प्रोजेक्टाइल ,   अंतरिक्ष यान ,   स्टार  एस,    ,   ठोस  के भागों,   तरल पदार्थ  (  गैसों  और   तरल पदार्थ ), आदि।

यांत्रिकी के विभिन्न उप-अनुशासन के बीच अन्य अंतर, वर्णित किए जा रहे निकायों की प्रकृति की चिंता करते हैं। कण छोटे (ज्ञात) आंतरिक संरचना वाले निकाय हैं, जिन्हें शास्त्रीय यांत्रिकी में गणितीय बिंदुओं के रूप में माना जाता है। कठोर निकायों का आकार और आकार होता है, लेकिन कण के करीब एक सादगी को बनाए रखें, केवल कुछ तथाकथित   डिग्री की स्वतंत्रता, जैसे अंतरिक्ष में अभिविन्यास।

अन्यथा, शरीर अर्ध-कठोर हो सकते हैं, यानी   लोचदार, या गैर-कठोर, यानी   द्रव । इन विषयों में अध्ययन के शास्त्रीय और क्वांटम दोनों डिवीजन हैं।

उदाहरण के लिए, एक अंतरिक्ष यान की गति, इसके  कक्षा  और दृष्टिकोण (  रोटेशन ) के बारे में, शास्त्रीय यांत्रिकी के सापेक्ष सिद्धांत द्वारा वर्णित है, जबकि   परमाणु नाभिक  के अनुरूप आंदोलनों को क्वांटम यांत्रिकी द्वारा वर्णित किया गया है।

उप-अनुशासन
निम्नलिखित विभिन्न विषयों की दो सूचियाँ हैं जिनका अध्ययन यांत्रिकी में किया जाता है।

ध्यान दें कि   सिद्धांत  भी है जो भौतिकी में एक अलग अनुशासन का गठन करता है, औपचारिक रूप से यांत्रिकी से अलग माना जाता है, चाहे    शास्त्रीय क्षेत्र  या    क्वांटम क्षेत्र ।लेकिन वास्तविक अभ्यास में, यांत्रिकी और क्षेत्रों से संबंधित विषय बारीकी से परस्पर जुड़े हुए हैं।इस प्रकार, उदाहरण के लिए, कणों पर कार्य करने वाले बल अक्सर खेतों से प्राप्त होते हैं (   इलेक्ट्रोमैग्नेटिक  या   गुरुत्वाकर्षण ), और कण स्रोतों के रूप में कार्य करके क्षेत्र उत्पन्न करते हैं।वास्तव में, क्वांटम यांत्रिकी में, कण स्वयं फ़ील्ड हैं, जैसा कि सैद्धांतिक रूप से   तरंग फ़ंक्शन  द्वारा वर्णित है।

शास्त्रीय
thumb | प्रो।  [[ वाल्टर लेविन  ने    न्यूटन का कानून गुरुत्वाकर्षण  में   MIT  पाठ्यक्रम 8.01 में ]] निम्नलिखित को शास्त्रीय यांत्रिकी बनाने के रूप में वर्णित किया गया है:
 * न्यूटोनियन मैकेनिक्स, द ओरिजिनल थ्योरी ऑफ मोशन ( किनेमेटिक्स ) और फोर्सेस (   डायनेमिक्स )।
 * विश्लेषणात्मक यांत्रिकी बलों के बजाय सिस्टम ऊर्जा पर जोर देने के साथ न्यूटोनियन यांत्रिकी का एक सुधार है। विश्लेषणात्मक यांत्रिकी की दो मुख्य शाखाएं हैं:
 * हैमिल्टनियन मैकेनिक्स, एक सैद्धांतिक   औपचारिकता , ऊर्जा के संरक्षण के सिद्धांत के आधार पर।
 * LAGRANGIAN मैकेनिक्स, एक और सैद्धांतिक औपचारिकता,  कम से कम कार्रवाई  के सिद्धांत पर आधारित है।
 * शास्त्रीय सांख्यिकीय यांत्रिकी एक अज्ञात राज्य में सिस्टम पर विचार करने के लिए साधारण शास्त्रीय यांत्रिकी को सामान्य करता है; अक्सर    थर्मोडायनामिक  गुणों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।
 * खगोलीय यांत्रिकी, अंतरिक्ष में निकायों की गति: ग्रह, धूमकेतु, सितारे,  आकाशगंगा , आदि।
 * एस्ट्रोडायनामिक्स, अंतरिक्ष यान  नेविगेशन , आदि।
 * सॉलिड मैकेनिक्स,   लोच ,    प्लास्टिसिटी ,   विस्कोलेस्टिकिटी  डिफॉर्मेबल सॉलिड्स द्वारा प्रदर्शित।
 * फ्रैक्चर यांत्रिकी
 * ध्वनिकी,  ध्वनि  (= घनत्व भिन्नता प्रसार) ठोस, तरल पदार्थ और गैसों में।
 * स्टैटिक्स,  मैकेनिकल इक्विलिब्रियम  में अर्ध-कठोर निकाय
 * द्रव यांत्रिकी, तरल पदार्थ की गति
 * मृदा यांत्रिकी, मिट्टी का यांत्रिक व्यवहार
 * कॉन्टिनम मैकेनिक्स, कॉन्टुआ के यांत्रिकी (ठोस और द्रव दोनों)
 * हाइड्रोलिक्स, तरल पदार्थ के यांत्रिक गुण
 * द्रव स्टैटिक्स, संतुलन में तरल पदार्थ
 * एप्लाइड मैकेनिक्स, या इंजीनियरिंग मैकेनिक्स
 * बायोमैकेनिक्स, ठोस, तरल पदार्थ, आदि जीव विज्ञान में
 * बायोफिज़िक्स, जीवित जीवों में शारीरिक प्रक्रियाएं
 * रिलेटिविस्टिक या    आइंस्टीनियन  मैकेनिक्स, यूनिवर्सल   ग्रेविटेशन ।

क्वांटम
निम्नलिखित को  क्वांटम यांत्रिकी  के हिस्से के रूप में वर्गीकृत किया गया है:
 * SCHRödinger Wave यांत्रिकी, एक ही कण के तरंग के आंदोलनों का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
 * मैट्रिक्स मैकेनिक्स एक वैकल्पिक सूत्रीकरण है जो एक परिमित-आयामी राज्य स्थान के साथ सिस्टम पर विचार करने की अनुमति देता है।
 * क्वांटम सांख्यिकीय यांत्रिकी एक अज्ञात राज्य में सिस्टम पर विचार करने के लिए साधारण क्वांटम यांत्रिकी को सामान्य करता है; अक्सर    थर्मोडायनामिक  गुणों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।
 * कण भौतिकी, गति, संरचना और कणों की प्रतिक्रियाएं
 * परमाणु भौतिकी, गति, संरचना और नाभिक की प्रतिक्रियाएं
 * संघनित पदार्थ भौतिकी, क्वांटम गैसों, ठोस, तरल पदार्थ, आदि।

ऐतिहासिक रूप से,  शास्त्रीय यांत्रिकी    क्वांटम यांत्रिकी  विकसित होने से पहले लगभग एक चौथाई सहस्राब्दी के लिए आसपास रहा था। शास्त्रीय यांत्रिकी की उत्पत्ति   इसहाक न्यूटन  के   न्यूटन के प्रस्ताव के साथ हुई, जो कि  [[ दार्शनिक में  में मोशन के प्रस्ताव |  कानून ]] में हैं, जो कि सत्रहवीं शताब्दी में विकसित हुई थी। क्वांटम यांत्रिकी बाद में विकसित हुई, उन्नीसवीं शताब्दी में,    प्लैंक के पोस्टुलेट  और अल्बर्ट आइंस्टीन की   फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव  के स्पष्टीकरण को पोस्ट किया। दोनों क्षेत्रों को आमतौर पर भौतिक प्रकृति के बारे में मौजूद सबसे निश्चित ज्ञान का गठन करने के लिए आयोजित किया जाता है।

शास्त्रीय यांत्रिकी को विशेष रूप से अक्सर अन्य तथाकथित  सटीक विज्ञान  एस के लिए एक मॉडल के रूप में देखा गया है। इस संबंध में आवश्यक है कि सिद्धांतों में   गणित  का व्यापक उपयोग है, साथ ही साथ   प्रयोग  द्वारा निभाई गई निर्णायक भूमिका उन्हें उत्पन्न करने और परीक्षण करने में है।

क्वांटम यांत्रिकी एक बड़ी गुंजाइश का है, क्योंकि यह शास्त्रीय यांत्रिकी को एक उप-अनुशासन के रूप में शामिल करता है जो कुछ प्रतिबंधित परिस्थितियों में लागू होता है।  पत्राचार सिद्धांत  के अनुसार, दोनों विषयों के बीच कोई विरोधाभास या संघर्ष नहीं है, प्रत्येक केवल विशिष्ट स्थितियों से संबंधित है। पत्राचार सिद्धांत में कहा गया है कि क्वांटम सिद्धांतों द्वारा वर्णित प्रणालियों का व्यवहार बड़े   क्वांटम संख्या  की सीमा में शास्त्रीय भौतिकी को पुन: पेश करता है, यानी यदि क्वांटम यांत्रिकी को बड़े सिस्टम (जैसे बेसबॉल के लिए) पर लागू किया जाता है, तो परिणाम लगभग समान होगा यदि लगभग वैसा ही होगा यदि शास्त्रीय यांत्रिकी लागू की गई थी। क्वांटम यांत्रिकी ने नींव के स्तर पर शास्त्रीय यांत्रिकी को समाप्त कर दिया है और आणविक, परमाणु और उप-परमाणु स्तर पर प्रक्रियाओं की स्पष्टीकरण और भविष्यवाणी के लिए अपरिहार्य है। हालांकि, मैक्रोस्कोपिक प्रक्रियाओं के लिए शास्त्रीय यांत्रिकी उन समस्याओं को हल करने में सक्षम है जो क्वांटम यांत्रिकी में असहनीय रूप से कठिन (मुख्य रूप से कम्प्यूटेशनल सीमा के कारण) हैं और इसलिए उपयोगी और अच्छी तरह से उपयोग किए जाते हैं। इस तरह के व्यवहार का आधुनिक विवरण विस्थापन (दूरी स्थानांतरित), समय, वेग, त्वरण, द्रव्यमान और बल जैसी मात्राओं की सावधानीपूर्वक परिभाषा के साथ शुरू होता है। लगभग 400 साल पहले तक, हालांकि, गति को बहुत अलग दृष्टिकोण से समझाया गया था। उदाहरण के लिए, ग्रीक दार्शनिक और वैज्ञानिक अरस्तू के विचारों का पालन करते हुए, वैज्ञानिकों ने तर्क दिया कि एक तोपबॉल नीचे गिर जाता है क्योंकि इसकी प्राकृतिक स्थिति पृथ्वी में है; सूर्य, चंद्रमा, और तारे पृथ्वी के चारों ओर हलकों में यात्रा करते हैं क्योंकि यह स्वर्गीय वस्तुओं की प्रकृति है कि वे पूर्ण हलकों में यात्रा करें।

अक्सर आधुनिक विज्ञान के लिए पिता के रूप में उद्धृत किया जाता है,  गैलीलियो  ने अपने समय के अन्य महान विचारकों के विचारों को एक साथ लाया और कुछ शुरुआती स्थिति से यात्रा की गई दूरी के संदर्भ में गति की गणना करना शुरू कर दिया और उस समय जो इसे लिया। उन्होंने दिखाया कि गिरने के समय में गिरने वाली वस्तुओं की गति लगातार बढ़ जाती है। यह त्वरण भारी वस्तुओं के लिए समान है जैसे कि हल्के लोगों के लिए, बशर्ते वायु घर्षण (वायु प्रतिरोध) छूट दी गई है। अंग्रेजी गणितज्ञ और भौतिक विज्ञानी   इसहाक न्यूटन  ने बल और द्रव्यमान को परिभाषित करके और इन्हें त्वरण से संबंधित करके इस विश्लेषण में सुधार किया। प्रकाश की गति के करीब गति से यात्रा करने वाली वस्तुओं के लिए, न्यूटन के कानून थे  अल्बर्ट आइंस्टीन  के    थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी  द्वारा सुपरसर्ड।[आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत की कम्प्यूटेशनल जटिलता को दर्शाने वाला एक वाक्य।] परमाणु और उप -परमाणु कणों के लिए, न्यूटन के कानूनों को    क्वांटम थ्योरी  द्वारा समाप्त कर दिया गया था।रोजमर्रा की घटनाओं के लिए, हालांकि, न्यूटन के गति के तीन कानून गतिशीलता की आधारशिला बने हुए हैं, जो कि गति का कारण है।

relativistic
क्वांटम और शास्त्रीय यांत्रिकी के बीच के अंतर के सादृश्य में,  अल्बर्ट आइंस्टीन  '   जनरल  और    विशेष  थ्योरी ऑफ    रिलेटिविटी और   गैलीलियो  मैकेनिक्स का सूत्रीकरण।रिलेटिविस्टिक और न्यूटोनियन मैकेनिक्स के बीच अंतर महत्वपूर्ण और यहां तक कि प्रमुख हो जाते हैं क्योंकि एक शरीर का वेग प्रकाश की   गति  की गति तक पहुंचता है।उदाहरण के लिए,    न्यूटोनियन मैकेनिक्स,   काइनेटिक एनर्जी    फ्री कण  है $E=1⁄2 mv ^{ 2 }$, जबकि   रिलेटिविस्टिक मैकेनिक्स  में, यह है E = ।

उच्च-ऊर्जा प्रक्रियाओं के लिए, क्वांटम यांत्रिकी को विशेष सापेक्षता के लिए खाते में समायोजित किया जाना चाहिए;इसने  क्वांटम फील्ड थ्योरी  का विकास किया है

पेशेवर संगठन

 * एप्लाइड मैकेनिक्स डिवीजन,  अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स
 * द्रव डायनेमिक्स डिवीजन,  अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी
 * सोसाइटी फॉर एक्सपेरिमेंटल मैकेनिक्स
 * इंस्टीट्यूशन ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स मैकेनिकल इंजीनियरों के लिए यूनाइटेड किंगडम की क्वालीफाइंग बॉडी है और 150 से अधिक वर्षों से मैकेनिकल इंजीनियरों का घर है।
 * इंटरनेशनल यूनियन ऑफ़ थॉरेटिकल एंड एप्लाइड मैकेनिक्स