1. Höga hastigheter (relativistiska effekter):
* När hastigheterna närmar sig ljusets hastighet bryts Newtonian mekanik ned. Detta beror på att det inte står för effekterna av speciell relativitet, där tid och rum blir relativt och massan ökar med hastigheten. Einsteins teori om speciell relativitet krävs för att exakt beskriva fenomen med dessa hastigheter.
2. Starka gravitationsfält:
* Newtons gravitationslag fungerar bra för de flesta gravitationella interaktioner, men det misslyckas med att exakt förutsäga beteendet hos föremål i extremt starka gravitationsfält, såsom de som finns nära svarta hål eller neutronstjärnor. Allmän relativitet, Einsteins tyngdteori, behövs för att exakt beskriva dessa situationer.
3. Kvantfenomen:
* Newtonian Mechanics är en klassisk teori som inte förklarar partiklarnas beteende på atom- och subatomnivå. Kvantmekanik krävs för att förstå materialets vågpartikeldualitet, osäkerhetsprincipen och andra kvantfenomen.
4. Icke-inertiala referensramar:
* Newtonian Mechanics fungerar bäst i tröghetsramar, där föremål i vila förblir i vila, och föremål i rörelse fortsätter i rörelse med en konstant hastighet såvida de inte verkar av en kraft. I icke-inertiala ramar, som en roterande ram, måste ytterligare fiktiva krafter (som centrifugalkraften) beaktas.
5. Kaos och komplexa system:
* Newtonian Mechanics kan användas för att modellera enkla system med några interagerande kroppar, men det blir mindre effektivt när man hanterar komplexa system med många interagerande delar, till exempel vädermönster eller aktiemarknaden. Dessa system uppvisar kaotiskt beteende som är mycket känsligt för initiala förhållanden och svårt att förutsäga exakt med klassiska metoder.
6. Problemet med tid:
* Newtonian Mechanics behandlar tiden som absolut och universell, som flyter i samma takt för alla observatörer. Relativitet visar emellertid att tiden är relativ och beroende av observatörens referensram.
Sammanfattningsvis:
Medan Newtonian Mechanics tillhandahåller en kraftfull ram för att förstå rörelsen för vardagliga föremål, har den begränsningar när man hanterar extrema förhållanden som höga hastigheter, starka gravitationsfält eller mikroskopiska skalor. Dessa begränsningar belyser behovet av mer sofistikerade teorier som speciell och allmän relativitet och kvantmekanik för att exakt beskriva universum.
