科学与工程中的应用力学 鲍亦兴 摘要回顾1600年至1900年间力学、19世纪物理学和同时期 的工程教育的发展史，描述了应用力学的发展及其与科学和工程的关 系.随之讨论现代物理学现代工程学和作为科学与工程的一门学科 的应用力学的形成，后者被《Applied Mechanics Reviews》杂志 分为94个学科方向共10个门类总结了科学与工程之间的关系以及 应用力学与其它学科的相互影响 关键词力学史，应用力学，工程科学，工程教育 APPLIED MECHANICS IN SCIENCE AND ENGINEERING Yih-Hsing PAO (Institute of applied Mechanics,National TaiwanUniversity) Abstract This article traces the development of applied mechanics and itsrelation to science and engineering by reviewing first the history ofmechanics from 1600 to 1900,the physics of the 19th century,and theengineering education in the same period.The review is followed by adiscussion on modem physics and modem engineering,and the formationof applied mechanics as a discipline in science and one in engineering,which is classified into 94 subjects in 10categories byApplied MechanicsReviews.The article concludes with a chart to summarize the relation betweenscience and engineering,and the interactions of applied mechanics with otherdisciplines.There are 15 references included in this article. Kev words history of mechanics,applied mechanics, engineering science,engineering education 力学是研究物体运动规律的一个分支学科.所谓物体，是指不论 借助仪器与否能被人们感觉到或察觉到的物质.而运动则是指物体 的位置随时间的变化而变化（平移和旋转），以及物体内部粒子相对位
1 科学与工程中的应用力学 鲍亦兴 摘要 回顾 1600 年至 1900 年间力学、19 世纪物理学和同时期 的工程教育的发展史，描述了应用力学的发展及其与科学和工程的关 系. 随之讨论现代物理学、现代工程学和作为科学与工程的一门学科 的应用力学的形成，后者被《Applied Mechanics Reviews》杂志 分为 94 个学科方向共 10 个门类.总结了科学与工程之间的关系以及 应用力学与其它学科的相互影响. 关键词 力学史，应用力学，工程科学，工程教育 APPLIED MECHANICS IN SCIENCE AND ENGINEERING Yih-Hsing PAO (Institute of applied Mechanics, National TaiwanUniversity) Abstract This article traces the development of applied mechanics and itsrelation to science and engineering by reviewing first the history ofmechanics from 1600 to 1900, the physics of the 19th century, and theengineering education in the same period. The review is followed by adiscussion on modem physics and modern engineering, and the formationof applied mechanics as a discipline in science and one in engineering,which is classified into 94 subjects in 10 categories byApplied MechanicsReviews. The article concludes with a chart to summarize the relation betweenscience and engineering, and the interactions of applied mechanics with otherdisciplines. There are 15 references included in this article. Key words history of mechanics, applied mechanics, engineering science,engineering education 力学是研究物体运动规律的一个分支学科. 所谓物体，是指不论 借助仪器与否能被人们感觉到或察觉到的物质. 而运动则是指物体 的位置随时间的变化而变化(平移和旋转)，以及物体内部粒子相对位
置的改变（变形）[1,2].一旦理解了力学这个术语，那么应用力学 即力学在科学与工程的其它分支学科中的应用，其含义就容易理解了 "科学"(science)一词并非很好理解，正如它无法在科学术语中明 确定义一样.它起源于大约14世纪的拉丁文，原词为scientia,意为 "有知识”或"知道、懂得”.今天我们所说的科学部分源于牛顿时代的 哲学.而科学一词另外的含义则始于18世纪晚期，那时力学有了长 足的发展，而电学、磁学、化学和生物学亦有一定的发展根据几部 字典的归纳，“科学"被定义为一种根据事物本质分类的系统化的知识 体系.“科学家"(scientists)一词的出现则是在1834年. 尽管一个知识体系与另一个之间并不存在截然的界限，可正如哲 学在19世纪被分为自然哲学与伦理哲学一样，科学通常还是被分为 自然科学与社会科学.前者研究自然现象与宇宙构成，后者研究社会 中人类的行为方式和组织结构.本文标题中所指的科学主要是指自然 科学.自然科学又分为物理科学和生物科学两类.前者包括数学、物理 学、化学、天文学以及许多其它学科，后者包括植物学、动物学及生 命有机组织和生命进程的有关学科.这两者又可进一步分为基础科 学与应用科学两类.数学、物理学、化学、生物学（植物学和动物学） 这4门学科习惯上被称为纯理论学科或基础学科，它们构成了自然科 学的核心.而地理学、气象学、生理学、病理学等所有其它学科被归 为应用学科，它们研究特殊的自然现象和有选择性地研究某些自然客 体，为纯理论科学提供基本定律和定理以及观测实验资料」 "工程”一词的早期含义仅为军事工程师的工作.古代作战会用到 一些军事器材如石弩和攻城槌之类，而掌管设计及操作这些器材的军 人被称作"工程特种兵"(men of ingenuity,其中genie一词源于法文) 随着枪支和大炮的出现，军事工程师们又要负责堡垒、桥梁、道路 运河的修建.法国于1690年组建了工程特种部队(Corps du Genie), 1716年又组建了道桥部队(Corps des Ponts etChausses).别国亦纷 纷效仿，1776年美军也成立了一支工程特种部队.约18世纪中叶， 法国出现了一些不在军中服役而从事道路、桥梁、运河建造工作的人 他们被称为土木工程师(ingenieur)[3,4],他们从事的工作被称为土 木工程渐渐地，采矿、治金、电子工程等这些专业性较强的门类从 土木工程中独立了出来.今天，"工程”一词的含义既包括汇集各种技 术领域所形成的知识体系，又包括那些“将合理利用丰富资源为人类 造福作为一门艺术"（引自1828年伦敦土木工程学院章程）的行业[4们， 最初，力学与数学的应用是土木工程的核心所在.从这个意义上 说，工程是一种应用科学；另一方面，工程的全过程包含研究、设计 制造或建造、销售及人造产品的维修.其中每一环节无不直接或间接 受到社会中人类活动要素的影响，如安全、经济、环境、传统、法律
2 置的改变(变形)［1,2］.一旦理解了力学这个术语，那么应用力学， 即力学在科学与工程的其它分支学科中的应用，其含义就容易理解了. “科学”(science)一词并非很好理解，正如它无法在科学术语中明 确定义一样. 它起源于大约 14 世纪的拉丁文，原词为 scientia，意为 “有知识”或“知道、懂得”. 今天我们所说的科学部分源于牛顿时代的 哲学. 而科学一词另外的含义则始于 18 世纪晚期，那时力学有了长 足的发展，而电学、磁学、化学和生物学亦有一定的发展.根据几部 字典的归纳，“科学”被定义为一种根据事物本质分类的系统化的知识 体系. “科学家”(scientists)一词的出现则是在 1834 年. 尽管一个知识体系与另一个之间并不存在截然的界限，可正如哲 学在 19 世纪被分为自然哲学与伦理哲学一样，科学通常还是被分为 自然科学与社会科学.前者研究自然现象与宇宙构成，后者研究社会 中人类的行为方式和组织结构.本文标题中所指的科学主要是指自然 科学.自然科学又分为物理科学和生物科学两类. 前者包括数学、物理 学、化学、天文学以及许多其它学科，后者包括植物学、动物学及生 命有机组织和生命进程的有关学科. 这两者又可进一步分为基础科 学与应用科学两类. 数学、物理学、化学、生物学(植物学和动物学) 这 4 门学科习惯上被称为纯理论学科或基础学科，它们构成了自然科 学的核心. 而地理学、气象学、生理学、病理学等所有其它学科被归 为应用学科，它们研究特殊的自然现象和有选择性地研究某些自然客 体，为纯理论科学提供基本定律和定理以及观测实验资料. “工程”一词的早期含义仅为军事工程师的工作. 古代作战会用到 一些军事器材如石弩和攻城槌之类，而掌管设计及操作这些器材的军 人被称作“工程特种兵”(men of ingénuity，其中 génie 一词源于法文). 随着枪支和大炮的出现，军事工程师们又要负责堡垒、桥梁、道路、 运河的修建. 法国于 1690 年组建了工程特种部队(Corps du Génie)， 1716 年又组建了道桥部队(Corps des Ponts etChaussées). 别国亦纷 纷效仿，1776 年美军也成立了一支工程特种部队. 约 18 世纪中叶， 法国出现了一些不在军中服役而从事道路、桥梁、运河建造工作的人， 他们被称为土木工程师(ingénieur)［3,4］, 他们从事的工作被称为土 木工程.渐渐地，采矿、冶金、电子工程等这些专业性较强的门类从 土木工程中独立了出来. 今天，“工程”一词的含义既包括汇集各种技 术领域所形成的知识体系，又包括那些“将合理利用丰富资源为人类 造福作为一门艺术”(引自 1828 年伦敦土木工程学院章程)的行业［4］. 最初，力学与数学的应用是土木工程的核心所在. 从这个意义上 说，工程是一种应用科学; 另一方面，工程的全过程包含研究、设计、 制造或建造、销售及人造产品的维修. 其中每一环节无不直接或间接 受到社会中人类活动要素的影响，如安全、经济、环境、传统、法律
换句话说，工程包括了自然科学和社会科学两个领域，因而它与应用 科学又有着较大差别.应用力学既与科学研究有关，又与土木、机械 及其它工程活动的研究有关，它在科学和工程两个领域起双重作用 为了描述应用力学的发展及其与科学和工程的关系，我们在第1 节回顾1600年至1900年间力学的发展史：第2节讨论19世纪物理 学的主要成就：第3节论述同时期的工程教育：文章第4节集中阐述 现代物理学及现代工程学；第5节追溯应用力学的形成：第6节则论 述应用力学成为科学与工程的一门学科：第7节用一个表概括全文， 总结科学与工程的关系以及应用力学与其它科学和工程分支学科的 相互影响， 11600年至1900年间的力学[1~9] 现代科学以物理学为开端，而物理学以力学为开端力学的开山 鼻祖是伽利略(Domino Galileo Galilei).1594年他出版了首本现代力 学专著《Della ScienzaMeccanica》.他在该书中提出古典几何静力学 理论，讨论了自由落体运动，并引入了一个新的概念 -加速博 即“运动的改变”.这对亚里士多德的仅基于速度的落体运动法则无疑 是个挑战.1638年，他在《关于两门新学科的谈话及数学证明》 (《Discorsi e Dimostrazioni Matematiche》)一书中总结了前期的研 究，包括质点动力学和结构材料的力学性能（梁的破裂及强度）.他在 书中开创了力学的两门分支学科，即质点及刚体动力学和变形体力学 [1~5].伽利略的研究成果与开普勒行星运动定律在牛顿(Isaac Newton)1687年出版的《自然哲学的数学原理》(《Philosophiae Naturalis PrincipiaMathematica)- 一书中提出的三大运动定律中得到 了完美的诠释.书中牛顿论述了万有引力定律及三大运动定律，而微 积分作为分析行星运动的必要工具，牛顿对其进行了发展[2~4] 对早期力学发展有重要影响的人物还有惠更斯(Christiaan Huygens)和胡克(Robert Hooke).惠更斯以其光的波动学说闻名于 世，而他早期有关钟表运动的研究对万有引力定律的发现作出了贡献 万有引力定律是胡克于1666年首次提出的.胡克以他的弹性定律而 闻名.他先以字谜形式发表这一结果，后于1678年公布在他的名为 《势能的恢复》(《De Poterntia restitutiva》)的论文中.该定律描述 了弹簧（弹簧体）的伸长与所受拉力成正比这一规律，是现代材料本构 关系的前身. 17世纪末，质点动力学理论已经完善.伽利略留下的那道梁的弯 曲问题将近一百年来困扰着许多学者.这个问题最后被伯努利家族 的雅各布和约翰两兄弟以及约翰的儿子丹尼尔解决.两兄弟又将牛 顿和莱布尼兹创建的无穷小微积分加以扩展，创立了变分法.1717
3 换句话说，工程包括了自然科学和社会科学两个领域，因而它与应用 科学又有着较大差别. 应用力学既与科学研究有关，又与土木、机械 及其它工程活动的研究有关，它在科学和工程两个领域起双重作用. 为了描述应用力学的发展及其与科学和工程的关系，我们在第 1 节回顾 1600 年至 1900 年间力学的发展史；第 2 节讨论 19 世纪物理 学的主要成就；第 3 节论述同时期的工程教育；文章第 4 节集中阐述 现代物理学及现代工程学；第 5 节追溯应用力学的形成；第 6 节则论 述应用力学成为科学与工程的一门学科；第 7 节用一个表概括全文, 总结科学与工程的关系以及应用力学与其它科学和工程分支学科的 相互影响. 1 1600 年至 1900 年间的力学［1～9］ 现代科学以物理学为开端，而物理学以力学为开端. 力学的开山 鼻祖是伽利略(Domino Galileo Galilei). 1594 年他出版了首本现代力 学专著《Della ScienzaMeccanica》. 他在该书中提出古典几何静力学 理论，讨论了自由落体运动，并引入了一个新的概念-加速度， 即“运动的改变”. 这对亚里士多德的仅基于速度的落体运动法则无疑 是个挑战. 1638 年，他在《关于两门新学科的谈话及数学证明》 (《Discorsi e Dimostrazioni Matematiche》)一书中总结了前期的研 究，包括质点动力学和结构材料的力学性能(梁的破裂及强度). 他在 书中开创了力学的两门分支学科，即质点及刚体动力学和变形体力学 ［1～5］.伽利略的研究成果与开普勒行星运动定律在牛顿(Isaac Newton)1687 年出版的《自然哲学的数学原理》(《Philosophiae Naturalis PrincipiaMathematica》)一书中提出的三大运动定律中得到 了完美的诠释. 书中牛顿论述了万有引力定律及三大运动定律, 而微 积分作为分析行星运动的必要工具，牛顿对其进行了发展［2～4］. 对早期力学发展有重要影响的人物还有惠更斯 (Christiaan Huygens)和胡克(Robert Hooke). 惠更斯以其光的波动学说闻名于 世，而他早期有关钟表运动的研究对万有引力定律的发现作出了贡献. 万有引力定律是胡克于 1666 年首次提出的. 胡克以他的弹性定律而 闻名. 他先以字谜形式发表这一结果，后于 1678 年公布在他的名为 《势能的恢复》(《De Poterntia restitutiva》)的论文中. 该定律描述 了弹簧(弹簧体)的伸长与所受拉力成正比这一规律，是现代材料本构 关系的前身. 17 世纪末，质点动力学理论已经完善. 伽利略留下的那道梁的弯 曲问题将近一百年来困扰着许多学者. 这个问题最后被伯努利家族 的雅各布和约翰两兄弟以及约翰的儿子丹尼尔解决. 两兄弟又将牛 顿和莱布尼兹创建的无穷小微积分加以扩展，创立了变分法. 1717
年，约翰提出了虚位移原理.1738年，丹尼尔.伯努利(Daniel Bernoulli) 出版了《水动力学》(《Hydrodynamics》)这是第一本该方面的专著 [3,6] 欧拉(Leonard Euler)师承约翰.伯努利(Johann Bemoulli),在数 学、力学的众多领域都有突出贡献.他对力学的两个主要贡献是刚体 转动的欧拉方程和流体力学中的欧拉方程.自牛顿以来，物体被看作 个由多个质点组成的质点系，但两质点或相连两刚体之间相互作用 的内力的性质并不清楚.1757年，欧拉在一篇名为《Decouverte d'un Nouveau Principle de la Mecanque)》的论文中，通过刚体角动量定律 对这一问题作出了回答.因而人们清楚了牛顿方程描述刚体质心平 动、欧拉方程则描述刚体转动[7]. 18世纪初对声音的研究已经开始.声音被认为是一种在空气中 传播的波.l755年，欧拉在《Principles Generaux du Movement des Fuid》一文中，提出了理想气体和可压缩流体的流体动力学理论.该 理论将物态方程作为一种本构关系从动量方程中分离出来，成为连续 介质力学发展过程中的里程碑 一个新的质点和刚体动力学原理于1758年由达朗伯（们ean Le Rond D'Alembert)在其专著《动力学》(《Traite de Dynamique》)H 提出.他将虑位移原理从静力学推广至动力学.拉格朗日在达朗伯原 理的基础上，引入约束及广义坐标的概念，导出了拉格朗日运动方程 出现在《分析力学》(《MecaniqueAnalytique》)(1788年)一书中的 达朗伯原理及拉格朗日方程现在仍被认为是力学基本原理之 -[12] 到18世纪晚期，已经确立了力学的两大理论体系，分别是牛顿 定律和欧拉方程、达朗伯原理和拉格朗日方程.每一体系都能完全详 尽刻划质点及刚体的运动.空气中的声学理论、理想气体和可压缩流 体的动力学方程也已建立起来了，但变形体力学理论尚未完善. 力学和声学与其他新兴学科如热学、电学、磁学、光学同步发展 到18世纪末，热学基本理论和几何光学理论已形成系统，电学和磁 学的实验及静态理论也正在发展中.光被人们认为是发光介质中的 一种波，就像空气中的声波一样.然而，当1809年E.L.Maus观察到 光的偏振现象后，光的纵波理论受到了挑战，后来一些科学家提出光 是一种横波，但还缺乏一般性的理论解释[4,8].1821年，纳维(Claude Louis Marie Henri Navier)向法国科学院提交了名为《Memoire sur les Lois d'Equilibre et Movement des Corps Solids Elastiques》的i论文 (1823年正式出版).他推广了各向同性弹性力学方程，考虑了固体内 部分子间的平均作用力（即当时的分子理论）.柯西读了这篇文章后， 立即提出了弹性介质中横波的基本概念，并开始着手发展自己的光学 学说
4 年，约翰提出了虚位移原理. 1738 年，丹尼尔.伯努利(Daniel Bernoulli) 出版了《水动力学》(《Hydrodynamics》).这是第一本该方面的专著 ［3,6］. 欧拉(Leonard Euler)师承约翰.伯努利(Johann Bernoulli)，在数 学、力学的众多领域都有突出贡献. 他对力学的两个主要贡献是刚体 转动的欧拉方程和流体力学中的欧拉方程. 自牛顿以来，物体被看作 一个由多个质点组成的质点系，但两质点或相连两刚体之间相互作用 的内力的性质并不清楚. 1757 年，欧拉在一篇名为《Découverte d'un Nouveau Principle de la Mécanque》的论文中，通过刚体角动量定律 对这一问题作出了回答. 因而人们清楚了牛顿方程描述刚体质心平 动、欧拉方程则描述刚体转动［7］. 18 世纪初对声音的研究已经开始. 声音被认为是一种在空气中 传播的波. 1755 年，欧拉在《Principles Géneraux du Movement des Fluid》一文中，提出了理想气体和可压缩流体的流体动力学理论. 该 理论将物态方程作为一种本构关系从动量方程中分离出来，成为连续 介质力学发展过程中的里程碑. 一个新的质点和刚体动力学原理于 1758 年由达朗伯(Jean Le Rond D'Alembert)在其专著《动力学》(《Traité de Dynamique》)中 提出. 他将虚位移原理从静力学推广至动力学. 拉格朗日在达朗伯原 理的基础上，引入约束及广义坐标的概念，导出了拉格朗日运动方程. 出现在《分析力学》(《MécaniqueAnalytique》)(1788 年)一书中的 达朗伯原理及拉格朗日方程现在仍被认为是力学基本原理之一［1,2］. 到 18 世纪晚期，已经确立了力学的两大理论体系，分别是牛顿 定律和欧拉方程、达朗伯原理和拉格朗日方程. 每一体系都能完全详 尽刻划质点及刚体的运动. 空气中的声学理论、理想气体和可压缩流 体的动力学方程也已建立起来了，但变形体力学理论尚未完善. 力学和声学与其他新兴学科如热学、电学、磁学、光学同步发展. 到 18 世纪末，热学基本理论和几何光学理论已形成系统，电学和磁 学的实验及静态理论也正在发展中. 光被人们认为是发光介质中的 一种波，就像空气中的声波一样.然而，当 1809 年 E.L. Malus 观察到 光的偏振现象后，光的纵波理论受到了挑战，后来一些科学家提出光 是一种横波，但还缺乏一般性的理论解释［4,8］.1821 年，纳维(Claude Louis Marie Henri Navier)向法国科学院提交了名为《Mémoire sur les Lois d'Equilibre et Movement des Corps Solids Elastiques》的论文 (1823 年正式出版). 他推广了各向同性弹性力学方程，考虑了固体内 部分子间的平均作用力(即当时的分子理论). 柯西读了这篇文章后， 立即提出了弹性介质中横波的基本概念，并开始着手发展自己的光学 学说
柯西(Augustin Louis Cauchy)在《数学的运用》(《Exercises de Mathematique》)(1828年)一书中阐述了光作为一种横波在弹性介质 (以太)中传播的理论，该理论包括应变运动学、九分量的应力原理、 连续介质动量及角动量平衡方程和各向同性及各向异性弹性力学的 本构方程.换句话说，它涵盖了现代弹性理论的所有基本原理[3,5,8】 尽管光的弹性波理论最终被麦克斯韦(James Clerk Maxwell)于1864 年提出的磁弹性波理论所代替，但柯西的弹性理论仍沿用到现在.从 他的应力概念出发，斯托克斯(George Gabriel Stokes)从剪应力和速 度梯度的角度定义了粘性流体的特性，并发展了现在所说的粘性流体 运动的纳维-斯托克斯方程.斯托克斯对流体内摩擦的考虑开创了19 世纪晚期非弹性理论的研究. 后时期号一主要贡献是由哈航(Villiam rowan Hamilton)作HH 的.他成功地将变分法与达朗伯原理及拉格朗日方程结合起来，归为 ~个独立的力学变分方程，就是我们现在所说的哈密顿原理(1835年) 他还通过引入广义动量和哈密顿泛函，将拉格朗日方程化为一对对称 正则形式的一阶方程，对量子力学的发展起了深远的影响[2] 到19世纪中期，力学已经发展为一门成熟的学科，在大量观察 实验的基础上形成了一套完善的定律、原理、定理、方程及其数学 法.这个广泛的力学基础还涵盖了声学及热的机械理论.该知识体系 传承至今，我们采用了质点力学、刚体力学、连续介质力学或者经典 力学 我们在表1中概括了过去300年间力学的发展.主要的事件按年 代顺序排列，同时列出代表人物及主要著作的年代.1865年的一件大 事是麦克斯韦的《电磁场的动力理论》(《A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field》)的出版.该理论最终取代了弹性波理论，将 光定义为在真空或可测介质中的一种电磁波[8]. 表11600年至1900年间力学的主要发展 17世纪初.G.伽利略(1564~1642，意大利)质点运动：材料应力（梁 的弯曲).《DellaScienza Meccanica》(1594):《关于两门新科学的对 话及数学证明》(《Discorsi eDimostrazioni Matematiche》)(1638) 1678.胡克(1635~1703，英格兰)弹性定律：万有引力定律.《势 能的恢复》(《De Poterntia restitutiva》) 1687I.牛顿(1642~1727，英格兰)牛顿运动定律：微积分.《自 然哲学的数学原理》(《Philosophae Naturalis Principia Mathematica》) 1738雅各布(1654~1705)，约翰(1667~1748)，丹尼尔(1700 1782).伯努利-梁的弯曲：水力学；变分法：虚位移原理.《水动力
5 柯西(Augustin Louis Cauchy)在《数学的运用》(《Exercises de Mathematique》)(1828 年)一书中阐述了光作为一种横波在弹性介质 (以太)中传播的理论. 该理论包括应变运动学、九分量的应力原理、 连续介质动量及角动量平衡方程和各向同性及各向异性弹性力学的 本构方程. 换句话说，它涵盖了现代弹性理论的所有基本原理［3,5,8］. 尽管光的弹性波理论最终被麦克斯韦(James Clerk Maxwell)于 1864 年提出的磁弹性波理论所代替，但柯西的弹性理论仍沿用到现在. 从 他的应力概念出发，斯托克斯(George Gabriel Stokes)从剪应力和速 度梯度的角度定义了粘性流体的特性，并发展了现在所说的粘性流体 运动的纳维-斯托克斯方程. 斯托克斯对流体内摩擦的考虑开创了 19 世纪晚期非弹性理论的研究. 同时期另一主要贡献是由哈密顿(William Rowan Hamilton)作出 的. 他成功地将变分法与达朗伯原理及拉格朗日方程结合起来，归为 一个独立的力学变分方程，就是我们现在所说的哈密顿原理(1835 年). 他还通过引入广义动量和哈密顿泛函，将拉格朗日方程化为一对对称 正则形式的一阶方程，对量子力学的发展起了深远的影响［2］. 到 19 世纪中期，力学已经发展为一门成熟的学科，在大量观察 实验的基础上形成了一套完善的定律、原理、定理、方程及其数学方 法. 这个广泛的力学基础还涵盖了声学及热的机械理论. 该知识体系 传承至今，我们采用了质点力学、刚体力学、连续介质力学或者经典 力学. 我们在表1中概括了过去300年间力学的发展. 主要的事件按年 代顺序排列，同时列出代表人物及主要著作的年代. 1865 年的一件大 事是麦克斯韦的《电磁场的动力理论》(《A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field》)的出版. 该理论最终取代了弹性波理论，将 光定义为在真空或可测介质中的一种电磁波［8］. 表 1 1600 年至 1900 年间力学的主要发展 17 世纪初.G.伽利略(1564～1642，意大利)质点运动；材料应力(梁 的弯曲). 《DellaScienza Meccanica》(1594)；《关于两门新科学的对 话及数学证明》(《Discorsi eDimostrazioni Matematiche》)(1638) 1678 .胡克(1635～1703，英格兰)弹性定律；万有引力定律. 《势 能的恢复》(《De Poterntia restitutiva》) 1687 I.牛顿(1642～1727，英格兰)牛顿运动定律；微积分. 《自 然哲学的数学原理》《( Philosophae Naturalis Principia Mathematica》) 1738 雅各布(1654～1705)，约翰(1667～1748)，丹尼尔(1700～ 1782). 伯努利-梁的弯曲；水力学；变分法；虚位移原理. 《水动力