تاريخ علماء لهم اسهامات في الميكانيكا

تعرف الميكانيكا بأنها علم السكون والحركة أو هي مجال من العلوم يهتم بدراسة سلوك الأجسام الفيزيائية عند تعرضها لقوى أو إزاحة وتأثيرها اللاحق على الأجسام الموجودة في محيطها ، وهي تنقسم لعدد كبير من الفروع منها الميكانيكا الكلاسيكية والتي وضع أسسها العالم نيوتن ، وميكانيكا الأجسام الصلبة والمرنة ، وميكانيكا السوائل وميكانيكا الكم وميكانيكا الفلك ، وفيزياء الجسيمات وعدد أخر من الفروع المختلفة .

يعود أصل هذا العلم إلى اليونان القديمة، حيث كان أرسطو وأرشميدس من بين المهتمين الأوائل بهذا العلم في العصور المبكرة، وفي العصور الحديثة، كان العالمان جاليليو جاليلي وكبلر وإسحاق نيوتن من بين الأوائل الذين ساهموا في وضع قواعد هذا العلم .

جاليليو جاليلي

كان جاليليو واحدا من رواد علم الفلك الذين بدأوا الثورة العلمية التي أدت إلى التقدم الحاصل في عصرنا الحالي، وكان أيضا من أوائل المهتمين بعلم الميكانيكا والفلسفة، وعلى الرغم من ذلك، عانى كثيرا طوال حياته بسبب علمه ومعتقداته، حيث رفضت الكنيسة بشدة فكرة أن الشمس هي المركز الحقيقي للكون وأن الأرض هي المركز، واعتبرت أي ادعاء مغاير لذلك نوعا من الزندقة .

ولد جاليليو جاليلي في إيطاليا، وتحديدا في فلورنسا عام 1564 م، قبل توحيد إيطاليا الحالية. وكان مهتما بدراسة الرياضيات منذ صغره، وقد التحق بجامعة بيزا ودرس فيها العديد من العلوم، ثم أصبح مدرسا فيها لاحقا .

بعد سلسلة من الصراعات الداخلية في الجامعة مع زملائه، قرر ترك العمل في الجامعة والانتقال لتدريس الرياضيات في جامعة بادوفا. هناك، تمكن من تطوير أبحاثه في مجال علم الفلك والميكانيكا. ومع ذلك، في نهاية حياته، اضطر جاليليو للتوقف عن التحدث عن اكتشافاته في علم الفلك بعد أن أصدرت الكنيسة حكما بالسجن عليه، ولكن تم تخفيف العقوبة للإقامة الجبرية في منزله. خلال هذه الفترة، امتنع تماما عن التحدث في أي شأن يتعلق بكروية الأرض ودورانها حول الشمس، واكتفى بصنع ميكروسكوب لمراقبة الكائنات المجهرية الصغيرة .

وقد كانت أبحاثه عن القصور الذاتي من أهم الأبحاث التي تمت في هذا المجال على مر العصور ، لذلك اعتبر علماء العصر الحديث أن جاليليو جاليلي هو والد العلم الحديث ، وقد أطلق على التحويلات الرياضية بين أنظمة القصور الذاتي في علم الميكانيكا باسم تحويلات جاليليو اعترافًا بفضله في هذا المجال ، كما تم تسمية وحدة التسارع في الميكانيكا باسم gal اختصارًا لا سم العالم جاليليو جاليلي ، وبجان إسهاماته في علم الميكانيكا فقد ساهم جاليليو بشكل كبير في تطوير علم الفلك بداية من اخترناه للتلسكوب ثم إثباته لصح نظرية كوبرنيكس بأن الشمس هي المركز الذي يدور حوله الكواكب وليس العكس ، كما أنه اكتشف أقمار كوكب المشترى .

 يوهانس كيبلر

كان كيبلر عالم فلك ورياضيات ألماني ولد في ديسمبر عام 1571م وتوفي في نوفمبر عام 1630م ، وقد كان من أهم الأشخاص الذين ساهموا في الثورة العلمية التي حدثت في القرن السابع عشر ، وكان من أشهر القوانين التي وضعها كيبلر هي قوانين الحركة الكوكبية ، وقد أسست مؤلفاته لنظرية الجاذبية الكونية التي وضعها إسحاق نيوتن بعد ذلك .

عمل كيبلر كمدرس للرياضيات في مدرسة غراتس الثانوية وكان مساعدا للفلكي تايكو براي في وقت مبكر من حياته. استمر في دراسة الرياضيات حتى أصبح أستاذا للإمبراطور رودولف الثاني وخلفه الإمبراطور ماتياس وفرديناند الثاني  .

وقد أثبت كيبلر أن قوانين كوبرنيكس عن الكون هي الصحيحة ، وقد استطاع كيبلر أن يضع قوانين الحركة الثلاثة التي تشرح بدقة طريقة حركة الكواكب حول الشمس ،وكان من بين إسهاماته في علم الرياضيات قيامه بتطوير علم اللوغاريتمات ، كما اكتشف ما يعرف باسم التناظر السداسي أثناء دراسته للبلورات .

إسحاق نيوتن

ولد نيوتن تقريبًا في نفس العام الذي توفي فيه العالم جالليلو في وولسثورب بإنجلترا ، وقد توفي والده قبل أن يولد وتزوجت والدته من رجل أخر فعاش مع جدته ، وقد حاولت والدته أن تجعله يترك المدرسة ليعمل في المزرعة ، ولكنه رفض ذلك وعاد إلى دراسته ، واستطاع أن يلتحق بجامعة الثالوث بكامبريدج .

لنيوتن له إسهامات كبيرة في علم الرياضيات، بما في ذلك تأسيس علم التفاضل والتكامل، وعلى الرغم من عدم صحة قصة سقوط التفاحة عليه، إلا أنه كان أول من وضع قوانين الجاذبية، وكذلك درس الميكانيكا السماوية وحركة الكواكب وفقا لقوانين كيبلر الموضوعة من قبله، وتمكن نيوتن من صياغة قوانينه الشهيرة للحركة .

واكتسب القانون الأول لنيوتن اسم القصور الذاتي وينص على أن الأجسام ستظل في حالة سكون أو حركة مستقيمة بسرعة ثابتة ما لم تتأثر بقوة خارجية تغير موضعها. والقانون الثاني يشير إلى أنه إذا تأثر جسم بقوة خارجية، فسوف يكتسب سرعة تتناسب مباشرة مع قوة التأثير وعكسيا مع كتلة الجسم. أما القانون الثالث، فينص على أنه لكل فعل رد فعل متساو في القوة ومعاكس في الاتجاه. وقد تم التعبير عن هذه القوانين بصورة رياضية، والتي لا تزال الأهمية البالغة في مجال الميكانيكا حتى اليوم .