La mecánica clásica es un campo de estudio que describe el movimiento de un objeto como resultado de su masa y las fuerzas que actúan sobre él. Los efectos fueron descritos por primera vez por Sir Isaac Newton durante el siglo XVII. Newton basó su trabajo en científicos anteriores, incluidos Galileo Galilei, Johannes Kepler y Christiaan Huygens. Todas las teorías de la mecánica clásica se basan o se derivan de las teorías de Newton, por lo que la mecánica clásica a menudo se denomina mecánica newtoniana.
Newton introdujo sus tres leyes del movimiento en su obra más famosa, Principia Mathematica. Estas leyes describen cómo las fuerzas afectan el movimiento de un cuerpo. La primera ley establece que un cuerpo permanecerá en reposo o se moverá a una velocidad constante cuando las fuerzas que actúan sobre él sean todas iguales. La segunda ley relaciona la aceleración de un cuerpo con las fuerzas que actúan sobre él, y la tercera establece que para cualquier acción hay una reacción igual y opuesta.
El comportamiento de gases y líquidos, la oscilación de resortes y péndulos se han descrito utilizando la mecánica clásica. El propio Newton usó sus leyes para definir el concepto de gravedad y el movimiento de los planetas alrededor del sol. A su vez, estas teorías llevaron a cosas como la Revolución Industrial Europea del siglo XIX y el desarrollo de la tecnología satelital y los viajes espaciales durante el siglo XX.
Sin embargo, existen limitaciones para las soluciones de la mecánica clásica. Los sistemas que presentan extremos de masa, velocidad o distancia se desvían de las leyes de Newton. El modelo newtoniano, por ejemplo, no puede explicar por qué los electrones exhiben propiedades tanto de ondas como de partículas, por qué nada puede viajar a la velocidad de la luz o por qué la fuerza de gravedad entre galaxias distantes parece actuar instantáneamente.
Han surgido dos nuevas ramas de la física: la mecánica cuántica y la relatividad. La mecánica cuántica, iniciada por Edwin Schroedinger, Max Planck y Werner Heisenberg, interpreta los movimientos de objetos muy pequeños, como átomos y electrones. Los objetos grandes y distantes, así como los objetos que viajan a una velocidad cercana a la de la luz, son descritos por relativamente, que fue desarrollado por Albert Einstein.
A pesar de estas limitaciones, la mecánica newtoniana tiene varias ventajas sobre la mecánica cuántica y relativamente. Los dos campos más nuevos requieren conocimientos de matemáticas avanzadas. De manera similar, las ciencias cuánticas y relativistas pueden parecer contradictorias porque describen comportamientos que no se pueden observar ni experimentar.
El principio de incertidumbre de Heisenberg, por ejemplo, establece que es imposible conocer tanto la velocidad como la ubicación del cuerpo. Tal principio es contrario a la experiencia cotidiana. Las matemáticas de la mecánica newtoniana son mucho menos desafiantes y se utilizan para describir los movimientos de los cuerpos en la vida cotidiana.