યાંત્રિકી (mechanics) : બળની અસર હેઠળ પદાર્થ કે પ્રણાલીની ગતિનો અભ્યાસ. યાંત્રિકીનો કેટલાક વિભાગોમાં અભ્યાસ કરી શકાય છે. સ્થૈતિકી (statics) અને ગતિકી (dynamics) એમ તેના બે મુખ્ય અને મહત્વના વિભાગ છે. સ્થૈતિકીમાં સ્થિર અથવા અચળ ઝડપ અને એક જ દિશામાં ગતિ કરતા પદાર્થનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. પદાર્થ કે પ્રણાલી ઉપર બળો લાગવા છતાં ગતિ પેદા ન થતી હોય કે જ્યાં ગતિનું મહત્વ ન હોય તેવી બાબતોનો સ્થૈતિકીમાં સમાવેશ થાય છે, જ્યારે બળની અસર હેઠળ ગતિ પેદા થતી હોય તેવી બાબતોનો ગતિકીમાં સમાવેશ થાય છે. ગતિકીમાં બળને કારણે પદાર્થની ગતિ અથવા દિશા અથવા બંનેમાં ફેરફાર થતો હોય છે.
પ્રણાલી (કે તંત્ર) કેવા પ્રકારની છે અને કેવા પ્રકારની ઘટના તેની સાથે સંકળાયેલી છે તે બે બાબતોને આધારે યાંત્રિકીને પેટાવિભાગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.
પેટાવિભાગો વચ્ચેનો તફાવત જે તે પ્રણાલીના કદ (કે વિસ્તાર) ઉપર આધારિત છે. સ્થૂળ પદાર્થો (કે પ્રણાલીઓ) જેમની ગતિને ન્યૂટનના યંત્રશાસ્ત્ર વડે વ્યક્ત કરી શકાય છે તેને ચિરપ્રતિષ્ઠિત (classical) યાંત્રિકી કહે છે. આ વિભાગમાં એક તો ખગોલીય યાંત્રિકી છે જેમાં ગ્રહો, તારાઓ અને અન્ય અવકાશીય પદાર્થોની ગતિનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. તરલ (fluid) યાંત્રિકીમાં વાયુ અને પ્રવાહીની સ્થૂળ (macroscopic) માપક્રમ ઉપર પ્રક્રિયાઓ થતી હોય છે. તરલ યાંત્રિકી એ સાતત્યક (continuum) યાંત્રિકીના નામે જાણીતા બૃહત્ ક્ષેત્રનો એક ભાગ છે. એટલા માટે કેટલાક ભૌતિકવિજ્ઞાનીઓ તેને ચિરપ્રતિષ્ઠિત ક્ષેત્રસિદ્ધાંત (classical field theory) પણ કહે છે. તેમાં ર્દઢ, સ્થિતિસ્થાપક, પ્લાસ્ટિક અથવા તરલ જેવા પદાર્થોમાં દ્રવ્યનું સતત (સળંગ) વિતરણ થયેલું હોય છે. અથવા તો તેમ ગણી લેવામાં આવે છે. બીજી બાજુએ અણુઓ, પરમાણુઓ અને ન્યૂક્લિયસ જેવી સૂક્ષ્મ (microscopic) પ્રણાલીઓની વર્તણૂક ક્વૉન્ટમ યાંત્રિકીના ખ્યાલો અને પદ્ધતિ દ્વારા દર્શાવી શકાય છે.
પ્રારંભથી ક્વૉન્ટમ યાંત્રિકી, દેખીતી રીતે બે જુદાં જુદાં ગણિતીય સ્વરૂપો ધરાવે છે. એક, ઇરવિન શ્રૉડિન્જરનું તરંગ યાંત્રિકી (wave mechanics), જે ક્વૉન્ટમ અવસ્થાઓના અવકાશીય (spatial) વિતરણની સંભાવના ઉપર ભાર મૂકે છે. બીજું, વર્નર હાઇઝનબર્ગનું શ્રેણિક યાંત્રિકી (matrix mechanics), જે અવસ્થાઓ વચ્ચેના સંક્રમણ (transition) ઉપર ભાર મૂકે છે. વર્તમાન સમયમાં આ તરંગ અને શ્રેણિક યાંત્રિકીને સમાન ગણવામાં આવે છે.
યાંત્રિકીને સાપેક્ષિકીય (relativistic) અને બિનસાપેક્ષિકીય (non-relativistic) યાંત્રિકી તરીકે પણ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. જે કોઈ પદાર્થ પ્રકાશના વેગ જેટલો કે પછી તેની નજીકનો વેગ ધરાવતો હોય તેને સાપેક્ષિકીય યાંત્રિકી લાગુ પડે છે.
પ્રકાશના વેગ કરતાં ઘણો ઓછો વેગ ધરાવતા પદાર્થોને બિનસાપેક્ષિકીય યાંત્રિકી લાગુ પાડવામાં આવે છે. ચિરપ્રતિષ્ઠિત તેમજ ક્વૉન્ટમ યાંત્રિકી એમ બંનેને સાપેક્ષિકીય યાંત્રિકી લાગુ પડે છે.
સાંખ્ય યાંત્રિકી(statistical mechanics)માં ચિરપ્રતિષ્ઠિત અને ક્વૉન્ટમ યાંત્રિકી પ્રણાલીઓ માટે સાંખ્યિકીની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે. એક સમાન પેટાપ્રણાલીઓને સાંખ્ય યાંત્રિકીની પદ્ધતિ લાગુ પાડીને બૃહત્ માપક્રમ (large scale) લક્ષણો (ગુણધર્મો) મેળવાય છે.
ગિયર, દાંતા જેવા યંત્રના ભાગમાં, ટેકારૂપ સ્તંભો જેવા સંરચનાત્મક ઘટકોમાં પેદા થતા પ્રતિબળ (stress) અને વિરૂપણ (deformation) નક્કી કરવા માટે અને કમ્પ્યૂટરના સૂક્ષ્મ ઘટકોથી માંડીને બંધના મોટા મોટા ઘટકોની રચનામાં ઇજનેરો, ગ્રહો, તારા અને ખગોલીય પિંડોની ગતિની આગાહી કરવા માટે ખગોળવિદો, પારમાણ્વિક કણોની ગતિના અભ્યાસ માટે ભૌતિકવિજ્ઞાનીઓ યાંત્રિકીનો ઉપયોગ કરે છે. વૈમાનિકી(aerodynamics)માં પદાર્થની આસપાસ વાયુઓની ગતિ અને દ્રવશાસ્ત્ર(hydraulics)માં સ્થિર કે ગતિ કરતા પ્રવાહીનો અભ્યાસ કરવા માટે યાંત્રિકીનો ઉપયોગ થાય છે.
આમ, વિશાળ ર્દષ્ટિથી જોતાં અનેક ચિરપ્રતિષ્ઠિત અને આધુનિક શાસ્ત્રોમાં યાંત્રિકી પાયાનું કાર્ય કરે છે.
પ્રહલાદ છ. પટેલ