力學是研究物質相互作用的學科;物理是研究物質和物質相互作用的學科。不難得知,力學屬於物理的一支。

從歷史的角度,力學還是物理學的基礎。從最早的阿基米德,到伽利略,牛頓以及拉格朗日。這些都是物理學家,他們的主要成就都屬於力學的範疇。

今天,很多人都會問「力學和物理的關係」以及「力學是不是物理」這樣的問題。原因之一是近代以來學科劃分的侷限性。今天,一個「力學」領域的學者一般主要關注宏觀領域的物質的相互作用問題。至於宇觀和微觀,自動歸為「物理」學者的研究範疇。原因之二與力學學科本身的特點有關。宏觀領域內的力學,要麼已經研究明白,要麼還看不到解決的希望(湍流,非線性+多尺度)。今天的力學工作者基本都是面向工程技術科學領域,比如航海、航空航天以及石油鑽探等。都是運用力學的基本原理,解決工程科學技術中遇到的具體問題。

廣義來看,物理裡麪包含四大相互作用,也都屬於力學範疇。大學教育中,物理學專業和力學都一般會設置各種『力學』。物理學專業有理論力學,熱力學與統計物理,電動力學和量子力學。而力學專業也會有四大力學:理論力學,結構力學,材料力學和彈性力學。物理學專業是按照力的性質分類,而力學專業則按照力學的應用分類。

上結論:1,力學屬於物理學;2,力學在學科上已經事實上獨立,更多的為工程技術服務。


知道榕樹麼?

榕樹的獨特之處是:獨木成林。榕樹的樹枝上會垂下一條條的氣根。這些氣根大部分都懸於半空,而少部分能垂於地上,進入地裏,吸收地下的水分和養料,迅速成長為一顆看似獨立的小樹,然而,它仍與母樹相連。

這顆榕樹就是「物理」,其中一株看似獨立的小樹就是「力學」。一門學科成長成熟,發展到一定程度,必然要看似「自立門戶」。


到此,從感性方面簡答完畢。以下是從理性方面進行分析


物理,狹義上,包含:力學、電學、磁學、熱學、光學等。是一門自然科學學科,是其他自然科學學科的基礎。廣義上的物理,格物致知,窮究萬物之理,可以和「自然科學」這個詞平列。廣義的物理,甚至包含了化學,在這個意義上,可以說化學在本質上是物理的。只不過,化學使用了非常有特點的概念和研究方法,原子量、化學鍵、正負電荷、化學方程式等,為便於研究,人們將其劃分為一門獨立的學科。

所有的學科劃分都是人為的。人類說它是獨立的學科,它就是獨立的,說它不獨立,它就不獨立。在牛頓之前,學科還沒有細分之時,它們被統一稱之為「自然哲學」,牛頓不會認為自己是科學家,他稱自己為「自然哲學家」。儘管如此,我們還是要感謝學科細化,正是這樣才帶來了現代社會的高速發展。

力、電、磁、熱、光,都可以成為獨立的學科。殊途同歸。它們是人們認識研究自然界的不同途徑,只是用了不同的概念表述體系和衡量標準。比如:在一間黑屋裡,如何判斷有沒有恆溫生物?1、用光;2、用熱力圖;3、用生物磁場;4、……

力學,之所以能成為一門獨立的學科,是因為它發展得最為完善。這跟牛頓的貢獻是分不開的。1860s時,中國的李善蘭(1811-1882)和英國的偉烈亞力(Alexander Wylie, 1815-1887)合譯牛頓(當時被譯為 奈端)的《自然哲學的數學原理》,當時,此書名被譯為《數理格致》。格物致知。致知在於格物,格物而後知至。為探究事物之理,牛頓通過對力學的深入研究,幾乎揭示了宇宙運行的奧祕。

牛頓的《自然哲學的數學原理》一書中,最有名的當為萬有引力定律。然而,萬有引力定律只是整本書中眾多成就之一。書中包含了:重力學、天體力學、彈性力學、流體力學等等。牛頓想要用數學的方法去研究:

「某種力產生的運動,以及某種運動所需要的力。」

人們對力的認識,比對熱電光等的認識要歷史悠久得多。如牛頓在一版序中所言,「古人在研究自然事物方面,把力學看得最為重要」。加之後來的學者所創立的分析力學、量子力學等,使得力學當之無愧成為物理學中基礎最為牢固,分支最多的學科。

總之,力學在物理學中的獨特地位原因有二:①在現代世界構建之初,在其他科學學科還在襁褓之中時,牛頓就對力學做了非常深入的研究;②人類對力的認識起源更早,歷史更長,因此也就發展得更為成熟,更有資格獨立出去。


其他學科的研究者,看到力學發展得如此輝煌,常常忍不住嘆息:

噢!我們還沒有遇到我們的「牛頓」。


力學,即 Mechanics,主要拿來研究 Mechanical Property of Materials,即物質的機械屬性;

而物理學,即 Physical,主要研究 Physical Property of Materials,即物質的物理屬性,顯然,力學是物理學的一個分支。

參考:

  1. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=17626


力學的核心是對物體之間、物體及其內部的運動和力的變換,它核心在數學的運用上,所以獨立出來,但是物理仍然是力學的基礎,為力學提供物質的力學、熱學、電磁學性質。

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我來述說我的感受理解。力學與物理學等價是藉助於牛頓之手,之腦。當前基本上還是沿著這條道路吧,只不過有了新的力學體系,而後,可能會有新的XX學,不一定是力學。對於首要的公認的專家來說就叫XX,對於其他人來說,就叫XX學,這或許是分列在其他學院,學科。比如數學學科吧。我的一點理解,先寫這麼多,請指正。


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