Mecanica modernă

În lucrarea sa, Principiile matematice ale filozofiei naturale (publicată în 1687), Isaac Newton a formulat pentru prima dată legile fundamentale ale mecanicii. De asemenea, Newton a introdus conceptul de masă, a definit mai precis noțiunea de forță și a descoperit legea de frecare internă (vâscozitatea) în lichide și gaze. Pe baza legilor lui Kepler, a dedus legea atracției gravitaționale.

Alături de Leibniz, Newton este considerat creatorul calculului diferențial și integral, cu ajutorul căruia s-a putut exprima matematic legile mișcării și astfel s-a deschis o nouă eră, cea a mecanicii teoretice.

Ideile lui Newton au fost preluate și dezvoltate de Daniel Bernoulli și Leonhard Euler, care au studiat sistemele de puncte materiale, solidul rigidJean le Rond D’Alembert, autorul principiului care îi poartă numele (principiul lui D’Alembert) și care înlocuiește ecuația de mișcare, Joseph-Louis Lagrange, care a dat o altă formă ecuațiilor diferențiale ale mișcării și Pierre-Simon Laplace cu contribuțiile sale substanțiale în mecanica cerească.

Epoca modernă

Mecanica fluidelor dobândește o deosebită dezvoltare. Conceptului de forță arhimedică (cunoscut încă din antichitate), inventării barometrului (de către Evangelista Torricelli în 1643) și legii lui Pascal li se adaugă cercetările lui EulerD’AlembertLagrangeLaplacePoisson privind viscozitatea și curgerea fluidelor. Astfel, în 1755 Euler formulează ecuațiile lui Euler, care, pe baza legii conservării masei, descriu curgerea fluidelor. Luând în considerare și frecarea interioară și viscozitatea, Claude-Louis Navier (în 1822) și George Gabriel Stokes (în 1845) au generalizat aceste ecuații, obținând ceea ce ulterior aveau să fie denumite ecuațiile Navier-Stokes.

În 1772 Joseph-Louis Lagrange a încercat să rezolve problema celor trei corpuri și a introdus conceptul numit ulterior punct Lagrange și a cărui existență fusese preconizată de Leonhard Euler în 1765.[4]

În 1788 Lagrange introduce ecuațiile care îi poartă numele, ceea ce ulterior avea să conducă la o reformulare a mecanicii newtoniene prin apariția mecanicii analitice (lagrangiene), care în 1833 va fi îmbunătățită de către William Rowan Hamilton obținându-se mecanica hamiltoniană.

Studiul sistemelor macroscopice impune utilizarea metodelor statistice, care au fost introduse de Maxwell într-o serie de trei articole (1860–1879) și de Boltzmann într-o serie de patru articole (1870–1884), care au pus bazele teoriei cinetice a gazelor. Mai mult, în 1877 Boltmann a introdus conceptul de entropie ca măsură a gradului de dezordine al unui sistem.

Secolul al XX-lea

În secolul al XX-lea au fost create și dezvoltate noi ramuri ale mecanicii: mecanica cuantică de către Max Born și Max Planck și mecanica relativistă de către Albert EinsteinTeoria relativității a fost formulată pornind de la rezultatul experimentului Michelson-Morley, care a demonstrat că viteza luminii nu se modifică dacă observatorul se deplasează față de sursa luminoasă, lucru confirmat și de ecuațiile lui Maxwell, rezultat care avea să infirme modul clasic de compunere a vitezelor (al lui Galilei și Newton).

Mecanica statistică clasică, fundamentată de Gibbs (1902), a fost corectată și completată conform mecanicii cuantice.

Printre alți reprezentanți ai mecanicii moderne se pot enumera: William HamiltonDavid HilbertNiels BohrWerner HeisenbergLouis de BroglieErwin SchrödingerWolfgang PauliPaul Dirac și John von Neumann.