力學(xué)（mechanics）研究物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。自然物質(zhì)有很多層次，從宇宙體系，宏觀天體和常規(guī)天體，到微觀粒子、纖維、晶體，到微觀分子、原子、基本粒子。一般理解的力學(xué)側(cè)重于研究自然或人工的宏觀物體。

力學(xué)是一門獨(dú)立的基礎(chǔ)學(xué)科，與力有關(guān)、運(yùn)動(dòng)和介質(zhì)（固體、液體、氣體和等離子體），宏、細(xì)、微觀力學(xué)的學(xué)科，主要研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其與物理學(xué)的相似性、化學(xué)、生物運(yùn)動(dòng)耦合現(xiàn)象。力學(xué)既是一門基礎(chǔ)學(xué)科，也是一門技術(shù)學(xué)科。它研究能量和力以及它們與固體的關(guān)系、液體和氣體的平衡、變形或運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。力學(xué)可分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)，靜力學(xué)研究力的平衡或物體的靜態(tài)問題；運(yùn)動(dòng)學(xué)只考慮物體如何運(yùn)動(dòng)，不討論它與力的關(guān)系；動(dòng)力學(xué)討論物體的運(yùn)動(dòng)和它所受的力之間的關(guān)系。

現(xiàn)代機(jī)械實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如大型風(fēng)洞、輸水隧道的建立和使用本身就是一項(xiàng)綜合性的科技工程，需要多工種配合、多學(xué)科的協(xié)作。

機(jī)械知識起源于對自然現(xiàn)象的觀察和生產(chǎn)勞動(dòng)中的經(jīng)驗(yàn)。人們在建筑、在灌溉和其他勞動(dòng)中使用杠桿、斜面、水泵等儀器，逐漸積累了對平衡物體受力的認(rèn)識。古希臘的阿基米德最初奠定了靜力學(xué)的基礎(chǔ)，即平衡論。古代人還從對日、觀察月亮運(yùn)行和弓箭、在輪子的使用中，學(xué)習(xí)一些簡單的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，比如勻速運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是在歐洲文藝復(fù)興之后才逐漸被認(rèn)識的。

從16世紀(jì)到17世紀(jì)，力學(xué)開始發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科、系統(tǒng)的學(xué)科。伽利略首先闡述了自由落體運(yùn)動(dòng)定律，提出了加速度的概念，并在實(shí)驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上提出了解釋地面上物體和天體運(yùn)動(dòng)的慣性定律。17世紀(jì)末，牛頓繼承和發(fā)展了前人的研究成果(尤其是開普勒 行星運(yùn)動(dòng)的三大定律)提出了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本定律，使經(jīng)典力學(xué)形成了系統(tǒng)的理論。

根據(jù)牛頓 成功地解釋了萬有引力定律落體定律和行星在地球上的軌道。伽利略、牛頓奠定了動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。在接下來的兩個(gè)世紀(jì)里，在眾多科學(xué)家的研究和推動(dòng)下，它終于成為一門理論完善的經(jīng)典力學(xué)。從此，力學(xué)的研究對象從單一的自由質(zhì)點(diǎn)，變成了受約束的質(zhì)點(diǎn)和受約束的質(zhì)點(diǎn)系。這相位的標(biāo)志是D D 提出的阿朗貝爾原理朗伯和拉格朗日建立的分析力學(xué)。后來，歐拉進(jìn)一步應(yīng)用牛頓 的運(yùn)動(dòng)定律推廣到剛體和理想流體的運(yùn)動(dòng)方程，這被認(rèn)為是連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的開端。

運(yùn)動(dòng)定律和物理性質(zhì)定律的結(jié)合，使得彈性固體力學(xué)的基礎(chǔ)理論和粘性流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論成為世界上的孿生兄弟，而在這方面做出貢獻(xiàn)的正是納維德、柯西、泊松、斯托克斯等人。隨著彈性力學(xué)和流體力學(xué)基本方程的建立，力學(xué)逐漸從物理學(xué)中分離出來，成為一門獨(dú)立的學(xué)科。從牛頓到漢密爾頓的理論體系構(gòu)成了物理學(xué)中的經(jīng)典力學(xué)。彈性和流體基本方程建立后，給定的方程一時(shí)難以求解，工程技術(shù)中的許多應(yīng)用力學(xué)問題必須用經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)的方法來解決。這使得19世紀(jì)下半葉，在材料力學(xué)中、結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性力學(xué)之間，以及水力學(xué)和流體力學(xué)之間，在風(fēng)格上一直存在著顯著的差異。

20世紀(jì)初，隨著新的數(shù)學(xué)理論和方法的出現(xiàn)，力學(xué)研究再次繁榮起來，許多新的理論被創(chuàng)立同時(shí)解決了一大批工程技術(shù)上的關(guān)鍵問題，如航空工程中的聲屏障航天工程中的熱障等。這個(gè)時(shí)候，先驅(qū)者是普朗特和卡門他們善于從力學(xué)研究中的復(fù)雜現(xiàn)象中理解事物的本質(zhì)，并能找到合適的數(shù)學(xué)方法解決問題，逐漸形成了一套獨(dú)特的方法。

自20世紀(jì)60年代以來，計(jì)算機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，力學(xué)在應(yīng)用和理論上都取得了新的進(jìn)展。中國力學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)特殊的過程。幾乎與古希臘同時(shí)，中國就有了相當(dāng)水平的關(guān)于平衡和簡單運(yùn)動(dòng)形式的力學(xué)知識，但不同的是沒有像阿基米德那樣建立理論體系。到明末清初，中國在科學(xué)技術(shù)上明顯落后于歐洲。

力學(xué)是研究物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。自然物質(zhì)有很多層次，從宇宙體系，宏觀天體和常規(guī)天體，到微觀粒子、纖維、晶體微觀分子、原子、基本粒子。

一般理解的力學(xué)側(cè)重于研究自然或人工的宏觀物體。但由于學(xué)科的相互滲透，有時(shí)也涉及到各個(gè)層面的對象和相關(guān)規(guī)律，無論是宇宙層面還是微觀層面。

力學(xué)又稱經(jīng)典力學(xué)，是一門研究正常大小的物體在受力情況下的變形以及速度遠(yuǎn)低于光速的運(yùn)動(dòng)過程的自然科學(xué)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)在時(shí)間中運(yùn)動(dòng)、空間位置的變化，包括運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、流動(dòng)、變形、振動(dòng)、波動(dòng)、擴(kuò)散等。平衡或靜止是一個(gè)特例。

物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的其他形式是熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、原子及其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和化學(xué)運(yùn)動(dòng)等。力是物質(zhì)之間的相互作用，機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化就是由這種相互作用引起的。靜動(dòng)狀態(tài)不變，意味著所有的力在某種意義上都是平衡的因此，力學(xué)可以說是力的總和(機(jī)械)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)。

力學(xué)在中文里的意思是力的科學(xué)。漢語“力”這個(gè)詞最初的意思是手臂用力，后來它包含了其他含義，但它與機(jī)械或運(yùn)動(dòng)沒有直接關(guān)系。力學(xué)”英語中的 quot機(jī)械與工程quot是 quot機(jī)械與工程quot(源自希臘語μ η χ α ν η ──機(jī)械)在英語中，mechanics是一個(gè)多義詞，可以解釋為“力學(xué)”，也可釋作“機(jī)械學(xué)”結(jié)構(gòu)”等。

在其他歐洲語言中，這個(gè)詞的詞源和語義與英語相同。漢語中沒有對應(yīng)的多義詞。20世紀(jì)50年代力學(xué)作為研究力量的學(xué)科術(shù)語引入中國時(shí)，被翻譯成英文“重學(xué)”，后來改譯作“力學(xué)”，一直使用至今。

力學(xué)的”和“機(jī)械的”在英語里和機(jī)械一樣，而在現(xiàn)代漢語里，“機(jī)械的”又可理解為“刻板的”這種不同語言詞義范圍的差異，有時(shí)會造成國際學(xué)術(shù)交流的波折。例如機(jī)械的(mechanical)其實(shí)自然觀指的是用力學(xué)解釋自然觀，而英語機(jī)械論者指的是力學(xué)，不是力學(xué)。

《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（又譯《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》，拉丁文：Philosophiae Naturalis Principia Mathematica），是英國偉大的科學(xué)家艾薩克·牛頓的代表作。成書于1687年。《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是第一次科學(xué)革命的集大成之作，被認(rèn)為是古往今來最偉大的科學(xué)著作，它在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)和哲學(xué)等領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。在寫作方式上，牛頓遵循古希臘的公理化模式，從定義、定律（公理）出發(fā)，導(dǎo)出命題；對具體的問題（如月球的運(yùn)動(dòng)），他把從理論導(dǎo)出的結(jié)果和觀察結(jié)果相比較。全書共分五部分，首先“定義”，這一部分給出了物質(zhì)的量、時(shí)間、空間、向心力等的定義。

第二部分是“公理或運(yùn)動(dòng)的定律”，包括著名的運(yùn)動(dòng)三定律。接下來的內(nèi)容分為三卷。前兩卷的標(biāo)題一樣，都是“論物體的運(yùn)動(dòng)”。第一卷研究在無阻力的自由空間中物體的運(yùn)動(dòng)，許多命題涉及已知力解定受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（軌道、速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等），以及由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定所受的力。第二卷研究在阻力給定的情況下物體的運(yùn)動(dòng)、流體力學(xué)以及波動(dòng)理論。壓卷之作的第三卷是標(biāo)題是“論宇宙的系統(tǒng)”。由第一卷的結(jié)果及天文觀測牛頓導(dǎo)出了萬有引力定律，并由此研究地球的形狀，解釋海洋的潮汐，探究月球的運(yùn)動(dòng)，確定彗星的軌道。本卷中的“研究哲學(xué)的規(guī)則”及“總釋”對哲學(xué)和神學(xué)影響很大。

伽利略伽利雷

艾薩克牛頓

愛因斯