力学-可能不是你想的那样

Claudia

一、初识力学——物理

关于对力学的认知，网上有这样一幅图画，形象的描述了很多人对力学的认识都是来源于物理。

那么我们说的“力学”难道不是物理的力学？“是”也“不是”！
下面把两者作一简单（无需太严谨）对比：

二、力学是什么

关于“力学”的定义，朋友们可以参阅另外一篇文章“力学科普-什么是力学”，这里只给出通俗易懂的简单定义：
力学是一门独立的基础与应用学科，是有关力、运动和介质（固体、液体、气体和等离子体）在宏、细、微观力学性质的学科。
力学研究以机械运动为主，所以通常定义力学是研究物体机械运动规律的科学。（机械运动是物质在时间、空间中的变化,包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等）。

三、力学的特点

力学是基础科学又是应用科学，是科学，而不是技术（尽管力学的发展与技术有密切联系）。
力学的基础性是由于力学有认识世界的根本任务，有推动自身发展的内在动力，又能为数学与自然科学的其它分支提供重要的支持，组成科学的总体。
力学的应用性是由于力学是工程技术和其它应用技术的基础，但不能代替它们。

四、力学的任务

力学的根本任务：（从手段、方法和目的三个方面认识）
通过实验和观察、分析和数值计算（手段），为一个复杂的客观体系（许多乃至无穷多粒子或物质的集合）建立数学模型，取得对这个体系力学行为的深刻理解，包括对它们行为作出可靠而精确的预测（方法）。在这些认识的基础上，为应用技术提供概念、理论、方法、手段，一方面推动技术的发展（包括新技术的建立），一方面从应用中取得新的知识，进一步发展基础理论（目的）。

五、力学的研究方法

☆ “理论”力学：从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论，形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。
☆ “工程”力学：（1）总结、掌握力学基本规律；（2）对工程实际问题进行分析研究，简化出力学计算模型；（3）利用力学基本规律，对简化出的计算模型进行分析计算，并在工程实践中加以应用和验证。

六、力学研究的手段

☆ 理论(理性力学)：用数学的基本概念和严格的逻辑推理研究力学中带有共性的问题。特点是强调概念的确切性和数学证明的严格性，并力图用公理体系来演绎力学理论。
☆ 实验(实验力学)：应用实验的基本原理，结合力学的理论通过数学工具的推演，以实验为手段去研究结构物中的位移、应变和应力等力学量。
☆ 计算(计算力学)：根据力学基本理论，利用计算机和各种数值方法，解决力学中的实际问题。它横贯力学的各个分支，不断扩大各个领域中力学的研究和应用范围，同时也在逐渐发展自己的理论和方法。

七、力学的作用

（1）推动基础学科的发展…
（2）加速科学技术的进步…

八、力学的内容与分支

力学学科有多种分类方法，一般将力学的主干学科分为一般力学、固体力学、流体力学、工程力学……。
一般力学主要研究物体的平衡、运动、及其动力学规律。
固体力学主要研究物体的受力与变形规律。
流体力学主要研究流体的静止、运动、受力及其动力学规律。
工程力学研究与工程密切相关的力学问题。
进入21世纪后，经典力学与纳米科技一起孕育了微纳米力学；将力学知识应用于生物领域产生了生物力学和仿生力学；……
近年来高速发展的量子力学，几乎完全颠覆了经典力学，牛顿定律不再适用，由此全新的科学应用，出现了全新的技术：纳米科技、激光、量子计算机、量子通讯、人工智能、……，这些都是近年来与力学学科发展相关的亮点。可以预料，随着社会的发展，力学学科与环境和人居工程等专业的学科交叉也将会进一步加强。
下面给出2009年版国家标准学科代码的力学分支内容（最新2016版中力学学科基本没有变化）。（3位数为一级分类，5位数为二级分类，7位数为三级分类）

参考文献与资料
1.苗同臣：《力学与工程概论》课程，2015-2020
2.《谈镐生文集》，北京：科学出版社，2006
3.武际可：力学史，重庆：重庆出版社，2000
4.钱令希、钱伟长、郑哲敏、林同骥、朱照宣：《中国大百科全书·力学》，中国大百科全书出版社，1985
5.国家自然科学基金委员会：《力学学科发展研究报告》北京：科学出版社，2007
6. “十二五”力学学科发展规划暨2011～2020年我国科学发展战略研究会议，2009年9月16日
7. 力学类微信公众号
8. 其它网络资源