Многовековая история гидромеханики от ее зарождения до нашего времени связана с решением практических задач человечества. В древности это были задачи в области мореходной астрономии и навигации, океанографии и других морских наук, строительства оросительных каналов и т.д. Термин «гидромеханика» появился поздно, в XVIII в. в трудах Даниила Бернулли, а до этого она была частью механики, связанной с решением задач равновесия и движения жидкостей и газов.
Из дошедших до нас имен древности – Фалес (625–547 гг. до н.э.), Пифагор (570–497 гг. до н.э.), Эмпедокл (484–424 гг. до н.э.), Архимед (около 287–212 гг. до н.э.) и др.
Однако в дальнейшем на протяжении нескольких столетий в развитии человечества наступила эпоха всеобщего застоя, когда развитие знаний и практического опыта находилось на весьма низком уровне. В последующую за этим эпоху Возрождения началось бурное развитие человеческих знаний, науки, накопление практического опыта. Наравне с развитием других наук начала развиваться и наука об изучении взаимодействия жидких тел.
Первыми крупными исследованиями в этой области следует считать работы Леонардо да Винчи (1548–1620 гг.) – в области плавания тел, движения жидкостей по трубам и каналам. В работах Галилео Галилея (1564–1642 гг.) были сформулированы основные принципы равновесия и движения жидкости; работы Эванджелиста Торичелли (1604–1647 гг.) были посвящены решению задач по истечению жидкости из отверстий, а Блез Паскаль (1623–1727 гг.) исследовал вопросы по передаче давления в жидкости.
Основополагающие и обобщающие работы в области механики физических тел, в том числе и жидких, принадлежат гениальному английскому физику Исааку Ньютону (1643–1727 гг.), который впервые сформулировал основные законы механики, закон всемирного тяготения и закон о внутреннем трении в жидкостях при их движении. За заслуги перед человечеством английская королева приказала выбить на надгробном памятнике Ньютону следующие слова «Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, который почти божественной силой своего ума впервые объяснил движения и формы планет, приливы и отливы океанов. Он впервые исследовал разнообразие световых лучей и происходящие от этого особенности цветов, каких до того никто не подозревал. Пусть смертные радуются тому, что в их среде жило такое украшение рода человеческого».
Фалес (625–547 до н.э.) – философ и ученый, пользовавшийся непререкаемым научным авторитетом. Фалес – знатный гражданин Милета, получивший техническое и морское образование, изучивший математические науки и мореходную астрономию, познавший таинства египетских жрецов в длительных странствиях по Нилу.
Фалес много времени проводил в дальних странствиях, привнося свет научных знаний во многие средиземноморские страны. Античная Греция с благоговением признает Фалеса первым из семи мудрецов, своим первым просветителем и фактическим основателем будущей школы греческой философии. Сохранилось его любопытное гидромеханическое высказывание о происхождении вселенной: « … вода есть начало и конец всего, ибо из нее путем сгущения и испарения составляется все и все ею поддерживается, вследствие чего происходят колебания земли и вихри и движение светил, и все увлекается и течет сообразно природе первого родоначальника всего сущего».
С именем Фалеса связываются также и основополагающие математические знания: он ввел в пользование древних европейцев современный календарь и двенадцатеричную систему счисления; был автором пособия «Судоводительская астрономия», в котором излагались математические расчеты по астрономии и навигации с использованием звезд; умел рассчитывать и предсказывать солнечные и лунные затмения; правильно объяснял природу нагонных наводнений на Ниле.
Архимед (около 287–212 до н.э.) – величайший математик и механик эпохи эллинизма, живший в Сиракузах. Он – один из немногих ученых античности, которых мы знаем не только по имени. Сохранились некоторые сведения о его жизни и личности. Мы знаем, что он был убит, когда римляне взяли Сиракузы, при осаде которых использовались защитные устройства (военные метательные устройства), изобретенные Архимедом. В механике имя Архимеда связано, прежде всего, с его теоремой о потере веса телами, погруженными в жидкость (закон Архимеда), трактате по гидростатике «О плавающих телах». Архимед изобрел машину для подъема воды («архимедов винт», и в наше время применяющийся для транспортировки вязких грузов), открыл правило рычага. Этот замечательный ученый древности писал сиракузскому царю: «Если бы была другая Земля, я перешел бы на нее и сдвинул бы нашу Землю».
Исаак Ньютон (1643–1727) – гениальный английский физик и математик, один из величайших ученых в истории человечества.
Ньютон сформулировал основные законы механики, открыл закон всемирного тяготения, создав тем самым физическую картину мира. Он разработал теорию движения небесных тел, дал объяснение приливам и отливам. Ньютон разработал (параллельно с Лейбницем) дифференциальное и интегральное исчисление, что оказало громадное влияние на все последующее развитие физики и механики.
Исаак Ньютон создал стройную философию экспериментального изучения явлений природы и познания мира. Следуя правилам научного поиска и благодаря невероятной трудоспособности, Ньютон провел огромное количество физических опытов и создал совершенную систему фундаментальных законов прикладной механики.
Очень много интереснейших явлений природы описаны в «Философских началах натуральной философии» в главах: V – «О плотности и сжатии жидкостей и о гидростатике»; VII – «О движении жидкостей и сопротивлении брошенных тел»; VIII – «О движении, распространяющемся через жидкости», которые до сих пор создают благоприятную почву для новых и новых открытий в философии, физике и прикладной механике.
Не менее значимыми научными достижениями Ньютона следует считать открытие закона линейной, относительной скорости течения, или ньютоновой вязкости жидкостей; исследование волновых движений в упругой и вязкой среде.
В зрелом возрасте Ньютон сосредоточил основное внимание на философских вопросах религиозного знания.