Mecanica nu există

După ce am lămurit definitiv ce este fizica și ce vrea ea, ar fi cazul să intrăm și în ceva amănunte despre alcătuirea ei internă.

Prin tradiție, primul domeniu al fizicii pe care îl întâlnim, când ne încumetăm să-i călcăm teritoriul, este mecanica. O primă observație pertinentă, fundamentală și de nezdruncinat este că menirea ei principală este să taie cheful de fizică oricărui îndrăzneț, dar se pare că nu-i reușește figura chiar cu toți.

Trecând peste aceasta, putem bănui că mecanica se dedică trup și suflet studiului fenomenelor mecanice, așa cum electromagnetismul studiază fenomenele electromagnetice, iar fizica atomică pe cele atomice. Ca să nu mai bat apa în piuă, o iau pe scurtătură și afirm simplu că asemenea bănuială e degeaba.

Și asta pentru simplul motiv că nu există interacțiuni mecanice.

Din tot ce s-a muncit până în ziua de azi pe ogoarele înfrățite ale fizicii, s-a constatat că există în natură doar patru tipuri de interacțiuni: gravitațională, electromagnetică, nucleară și slabă. După cum se vede, de cea mecanică nici urmă. Din acest punct de vedere, mecanica rămâne fără obiectul muncii încă înainte de a se apuca de ceva.

Acuma, că am stabilit clar că mecanica e degeaba, răsuflăm ușurați, îi întoarcem spatele și hotărâm că putem deschide ușa unui domeniu cu adevărat important al fizicii, cum ar fi nucleara, teoria gravitației sau măcar electromagnetismul, dacă nu suntem prea grăbiți și nu vrem Nobelul chiar la toamnă. Surpriza pe care o găsim în spatele ușii respective este că întâlnim o mulțime de mărimi fizice apărute de nicăieri și guvernate de legi obscure care de asemenea par inventate ad-hoc. Din păcate sunt mulți care nu se sperie de asemenea fleacuri și se avântă cu hărnicie să memoreze formulele astea așa cum le văd, fără cap și coadă, și apoi să memoreze rezolvări de probleme, cât mai multe probleme... Și apoi se laudă că știu termodinamica și electricitatea la perfecție dar nu pot să înțeleagă deloc mecanica.

Și totuși... Care e abordarea corectă? Oare există o abordare corectă, o ușă de intrare corectă pe domeniul fizici? Bineînțeles, altfel n-ar putea s-o înțeleagă nimeni.

Așa că revenim la mecanică și ne uităm cu mai multă atenție și respect la ea, chiar dacă nu are un domeniu specific, cu interacțiuni specifice, de studiat. Pentru că tocmai asta îi conferă generalitatea care o face indispensabilă celorlalte domenii ale fizicii. Deși în aparență este foarte concretă și intuitivă, de fapt are un înalt grad de abstractizare și în cadrul ei sunt definite cele mai multe mărimi fizice și sunt stabilite cele mai generale legi ale fizicii. Chiar dacă exemplele concrete pe care le folosește par foarte simple și foarte naturale, ele sunt de fapt doar modele teoretice care au menirea de a-l ajuta pe cel care vrea să înțeleagă noțiunile abstracte și foarte generale pe care își va putea sprijini învățarea viitoare.

Mecanica furnizează astfel cărămizile pentru construirea restului fizicii și este în esență un aparat matematic complex și de încredere, aflat permanent la îndemâna doritorului de cunoaștere.

Bineînțeles că există limite între care mecanica este valabilă și nu are niciun sens aplicarea legilor ei în afara acestora. Aceste limite sunt date chiar de modelele acelea teoretice pe care le-am amintit mai sus și care aproximează cu succes realitatea doar în anumite condiții. Așa s-a constatat că în afară de mecanica clasică, trebuie o altă mecanică pentru sisteme în care vitezele foarte mari sunt importante și o alta pentru sisteme foarte mici. Cu alte cuvinte, nu putem folosi un singur aparat matematic pentru modelarea oricărui fenomen natural.

Se pare că natura e mult mai complicată și nu prea se conduce după legi matematice, așa cum se credea la un moment dat. Se folosește matematica doar pentru a construi modele teoretice care să aproximeze cât mai bine fenomenele naturale, apoi, după compararea cu rezultatele experimentale, se modifică modelul ca să se obțină o și mai bună aproximare, apoi poate se constată că trebuie modificat însuși aparatul matematic, și așa mai departe... pentru că singurul lucru sigur este că nu va exista un capăt al fizicii, nu se va ajunge niciodată la un moment în care fizicienii să pună punct și să afirme că au epuizat întreaga cunoaștere a naturii.