計算物理學?計算物理學,是一門新興的邊緣學科。簡單地說就是,運用計算機技術(shù)來研究物理學理論和實驗。它運用電子計算機技術(shù)的大存儲量和高速計算等條件,將物理學、力學、天文學和工程中復(fù)雜的多因素相互作用過程通過計算機進行模擬試驗,那么,計算物理學?一起來了解一下吧。
計算物理學具體的方法有:蒙特卡羅方法(不確定性方法)、分子動力學方法(確定性)有限差分法,有限元素法,計算機代數(shù)(mathmatic,matlab),神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法,元胞自動機方法,高性能并行計算。
一個多粒子體系的實驗可以觀測的物理量(狀態(tài)量)的數(shù)值可以由其涉及的態(tài)的量值的總的統(tǒng)計平均求得。實際上按照產(chǎn)生位形變化的方法,有兩類方法對有限的系列態(tài)的物理量做統(tǒng)計平均。 確定性模擬方法即統(tǒng)計物理中的MD方法。這個方法廣泛用于研究經(jīng)典的多粒子體系。其按體系內(nèi)部的內(nèi)稟動力學規(guī)律(??)來計算并確定其位形的轉(zhuǎn)變。首先需要建立一組分子的運動方程,通過直接對中的一個個分子運動方程的數(shù)值求解,得到各個時刻的分子的坐標和動量,即相空間中的軌跡,利用統(tǒng)計力學計算方法得到多體的靜態(tài)或者動態(tài)性質(zhì),從而得到的宏觀性質(zhì)。該法特征是一個體系,一段時間,其方程組的建立要通過對物理體系的微觀數(shù)學描述給出,微觀體系中每隔分子各自服從經(jīng)典的牛頓力學,而每個分子運動的內(nèi)稟動力學是利用理論力學上的哈密頓量或者拉格朗日量來描述,或者用牛頓運動方程表示。方法中不存在隨機因素。該法是實現(xiàn)玻爾茲曼(boltzmann)的統(tǒng)計力學,可以處理與時間有關(guān)的過程,因而可以處理非平衡態(tài)問題。
計算物理學是一門新興的邊緣學科。利用現(xiàn)代電子計算機的大存儲量和快速計算的有利條件,將物理學、力學、天文學和工程中復(fù)雜的多因素相互作用過程,通過計算機來模擬。如原子彈的爆炸、火箭的發(fā)射,以及代替風洞進行高速飛行的模擬試驗等。
是的。
擴展資料:
物理學不是熱門專業(yè),屬于比較冷門的,就業(yè)方向主要是從事教學科研。
計算物理學(英語:Computational physics)是研究如何使用數(shù)值方法分析可以量化的物理學問題的學科。 歷史上,計算物理學是計算機的第一項應(yīng)用;計算物理學被視為計算科學的分支。
計算物理有時也被視為理論物理的分支學科或子問題,但也有人認為計算物理與理論物理與實驗物理聯(lián)系緊密,又相對獨立,是物理學第三大分支。
物理最早以實驗為主。1862年麥克斯韋(maxwell)將電磁規(guī)律總結(jié)為麥克斯韋方程,進而理論上預(yù)言了電磁波的存在,使得人們看到了理論物理思維的巨大威力。從此理論物理學進入研究和成熟階段,并經(jīng)歷了兩次重大的突破:相繼誕生了量子力學和相對論。計算機的發(fā)展就產(chǎn)生了計算物理。
實驗物理是以實驗和觀測為基礎(chǔ),揭示新的物理現(xiàn)象,探求物理現(xiàn)象后面的原因,為發(fā)現(xiàn)新的物理理論提供依據(jù),或者檢驗理論物理推論的正確性和應(yīng)用范圍。
理論物理是從一系列的基本物理原理出發(fā),列出數(shù)學方程,再用傳統(tǒng)的數(shù)學分析方法求出解析解,通過這些解析解所得到的結(jié)論和實驗觀測結(jié)果進行對比分析,從而解釋已知的實驗現(xiàn)象并預(yù)測未來的發(fā)展。
計算物理學研究如何應(yīng)用高速計算機為,去解決物理學研究中復(fù)雜的計算問題。如今已經(jīng)發(fā)展以下方向,即計算機數(shù)值計算方法和計算機符號計算,以及計算機數(shù)值模擬和計算機控制。
計算物理所依賴的理論原理和數(shù)學方程由理論物理提供,結(jié)論還需要理論物理來分析檢驗。同時所需要的數(shù)據(jù)是由實驗物理提供的,結(jié)果也需要實驗來檢驗。對實驗物理而言,計算物理可以幫助解決實驗數(shù)據(jù)的分析,控制實驗設(shè)備,自動化數(shù)據(jù)獲取以及模擬實驗過程等。對理論物理而言,計算物理可以為理論物理研究提供計算數(shù)據(jù),為理論計算提供進行復(fù)雜的數(shù)值和接下運算的方法和手段。
計算物理學,是一門新興的邊緣學科。簡單地說就是,運用計算機技術(shù)來研究物理學理論和實驗。
它運用電子計算機技術(shù)的大存儲量和高速計算等條件,將物理學、力學、天文學和工程中復(fù)雜的多因素相互作用過程通過計算機進行模擬試驗,并進一步深入研究。
如研究原子彈的爆炸、火箭的發(fā)射,以及模擬風洞中高速飛行的試驗等。
應(yīng)用計算物理學,還可研究恒星的演化過程,特別是太陽的演化過程。
計算物理學通過計算機技術(shù)的數(shù)值計算和模擬可以將理論物理和實驗物理緊密聯(lián)系在一起。它不僅能夠彌補簡單的理論模型難以完全描述復(fù)雜物理現(xiàn)象的不足,還可以克服實驗物理中遇到的許多困難或條件限制。例如直接模擬實驗上不能實現(xiàn)或技術(shù)條件要求很高、實驗設(shè)備價格昂貴的物理等。
以上就是計算物理學的全部內(nèi)容,計算物理學,是一門新興的邊緣學科。簡單地說就是,運用計算機技術(shù)來研究物理學理論和實驗。它運用電子計算機技術(shù)的大存儲量和高速計算等條件,將物理學、力學、天文學和工程中復(fù)雜的多因素相互作用過程通過計算機進行模擬試驗。