经典力学

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  典力学汉语拼音jīng diǎn lì xué),20世纪以前的力学。基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理,有两个基本假定:其一是假定时间空间是绝对的,长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关,物质间相互作用的传递是瞬时到达的;其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来,由于物理学的发展,在微观(量子尺度)、高速(接近光速)等领域,经典力学的局限性暴露出来。

  经典力学的基础是艾萨克·牛顿的运动三定律——一个没有受到力的作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态;物体速度的改变率(加速度)与它受到的力成正比,与它自己的质量成反比;一物体受到另一物体的作用力时必产生大小相等方向相反的反作用力。牛顿的所有三个运动定律对以远比光速小的速率运动的物体都极其精确适用。当速率达到光速显著比例时,这些定律必须修正以考虑运动加快时物体质量的增大(见狭义相对论)。牛顿力学经这样修正后称为相对论力学。但是,甚至相对论力学也常常被当成经典理论,因为它处理的是连续的空间和时间。与经典力学有本质差别的是量子力学(见量子理论)。量子力学认为,一个系统的性质不能连续变化,而只能一点一点间断式变化,这一点一点的变化非常小,叫做量子。所以当我们处理的物体远大于原子时,就不必用量子理论。因此,经典力学的严格适用范围是世间一切比原子大得多但速度比光速慢得多的物体;在设计桥梁、估计棒球的飞行距离以及计算行星绕恒星的轨道等类工作中,经典力学是完美无缺的。