فلسفه و تاریخ علم

مکانیک کلاسیک چگونه جهان را تفسیر می کند؟

classical_mechanics - مکانیک کلاسیک
نوشته شده توسط عرفان کسرایی

فیزیکدان ها به خصوص طی چند قرن اخیر تلاش کرده اند پرده از راز طبیعت بردارند و توضیح دهند که “جهان چگونه کار می کند”.
به کارگیری کلمه ″چگونه″ در عبارت فوق؛ کاملا تعمدی بود. از دیدگاه بسیاری از فیلسوفان علم؛ فیزیک نمی گوید “چرا” یک پدیده اتفاق می افتد. در واقع فیزیک فقط “چگونگی” وقوع یک پدیده را توضیح می دهد و تفسیر می کند.
فیزیکدان ها در دنیای بیکران فیزیک به هر گوشه ای سرک می کشند. به الکتریسیته؛ به مغناطیس؛ به گرانش؛ به گرما و ترمودینامیک و مکانیک جامدات و سیالات و خیلی چیزهای دیگر.
پایه اصلی منطق حاکم بر مسایل دنیای فیزیک اما فقط بر چند اصل محدود استوار است. به بیان ساده تر؛ اصول حاکم بر دنیای فیزیک به رغم پیچیدگی های بسیار در هر بخش در نهایت به چند اصل و قانون قابل تقلیل است. بسیاری از معادلات پیچیده مثلا در مکانیک شاره ها در واقع چیزی جز قانون بقای انرژی یا بقای اندازه حرکت نیستند. معادلاتی که به رغم پیچیدگی های فنی؛ دست آخر می خواهند بگویند که انرژی؛ خلق یا نابود نمی شود بلکه تنها از صورتی به صورت دیگر تبدیل می گردد.
شش اصل بنیادی در مکانیک مقدماتی وجود دارد که تقریبا همه مباحث بعدی روی همین ۶ اصل بنا می شود:
اصل قابلیت انتقال؛ قانون گرانش نیوتن؛ قانون اول نیوتن؛ قانون دوم نیوتن؛قانون سوم نیوتن و دست آخر قانون متوازی الاضلاع برای جمع بستن نیروها
از این میان فقط قانون اول نیوتن و اصل قابلیت انتقال دو اصل بنیادی مستقل هستند؛ ولی سایر اصول مکانیک مقدماتی مبتنی بر تجربه اند و استقراء. در ترمودینامیک پای شهود هم به میان می آید و برخی مفاهیم را باید به صورت شهودی درک کرد.
در مطالعه مکانیک سیالات؛ یعنی بررسی رفتار جریان شاره ها؛ آبی که پشت سد جمع شده یا چشمه خروشانی که بر سر راه خود به یک تخته سنگ بزرگ برخورد می کند؛ جریان هوایی که از روی کرانه ساحلی رد می شود و به صخره ها می خورد؛ عسلی که می ریزد و روی میز جاری می شود چند اصل و قانون مهم حاکم است.  پایستاری جرم؛ قانون دوم نیوتن؛ اصل تکانه زاویه ای؛ و در نهایت قانون اول و دوم ترمودینامیک.
از دید یک فیزیکدان؛ معادلات ریاضی در تمام جهان حاکم است. از رعد و برق گرفته تا شکل گیری رنگین کمان؛ از سرد شدن لیوان چایی داغ روی میز گرفته تا ترکیدن یک بادکنک. هر رویدادی در جهان از دید فیزیک حیرت برانگیز است و فهم آن می تواند به درک عمیق تر ما از ساختار جهان کمک کند.

درباره نویسنده

عرفان کسرایی

کسرایی، عضو انجمن فلسفه علم آلمان و پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل است
زمینه های پژوهشی او عبارتند از:
-فلسفه فیزیک؛ منطق مدلسازی در ریاضیات مهندسی
-ارتباطات علم و جامعه شناسی شبه علم در ایران
-تاریخ فیزیک مدرن در قرن بیستم

دیدگاه شما چیست