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Física computacional

Se denomina física computacional a una rama de la física que se centra en la elaboración de modelos por ordenador de sistemas con muchos grados de libertad para los cuales ya existe una teoría computacional[1]​ . En general, se efectúan modelos microscópicos en los cuales las "partículas" obedecen a una dinámica simplificada, y se estudia el que puedan reproducirse las propiedades macroscópicas a partir de este modelo muy simple de las partes constituyentes. Las simulaciones se hacen resolviendo ecuaciones que gobiernan el sistema. Por lo general, son grandes sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias, ecuaciones diferenciales a derivadas parciales y ecuaciones diferenciales estocásticas, que no pueden ser resueltos explícitamente de manera analítica.

A menudo, la dinámica simplificada de las "partículas" tiene cierto grado de aleatoriedad. En general, esta vertiente se denomina método de Montecarlo, nombre que le viene por los casinos de Montecarlo como forma jocosa de recordar que el método usa la aleatoriedad.

Otras simulaciones se basan en que la evolución de una "partícula" en el sistema depende, exclusivamente, del estado de las partículas vecinas, y se rige mediante reglas muy simples y, en principio, determinadas. A esto se le llama simulaciones con autómatas celulares. Un ejemplo clásico, aunque más matemático que físico, es el famoso juego de la vida, ideado por John Horton Conway.

La física computacional tiene sus aplicaciones más relevantes en física del estado sólido (magnetismo, estructura electrónica, dinámica molecular, cambios de fase, etc.), física no-lineal, dinámica de fluidos, astrofísica (simulaciones del Sistema Solar, por ejemplo), física de partículas (teoría de campos/teoría gauge en un retículo espacio-temporal, especialmente para la Cromodinámica Cuántica (QCD) ).

Las simulaciones que se realizan en física computacional requieren gran capacidad de cálculo, por lo que en muchos casos es necesario utilizar supercomputadores o clusters de computadores en paralelo.

Referencias

  1. Thijssen, Joseph (2007). Cambridge University Press, ed. Computational Physics. ISBN 0521833469. 

Bibliografía

  •   Datos: Q909554
  •   Multimedia: Computational physics

física, computacional, denomina, física, computacional, rama, física, centra, elaboración, modelos, ordenador, sistemas, muchos, grados, libertad, para, cuales, existe, teoría, computacional, general, efectúan, modelos, microscópicos, cuales, partículas, obede. Se denomina fisica computacional a una rama de la fisica que se centra en la elaboracion de modelos por ordenador de sistemas con muchos grados de libertad para los cuales ya existe una teoria computacional 1 En general se efectuan modelos microscopicos en los cuales las particulas obedecen a una dinamica simplificada y se estudia el que puedan reproducirse las propiedades macroscopicas a partir de este modelo muy simple de las partes constituyentes Las simulaciones se hacen resolviendo ecuaciones que gobiernan el sistema Por lo general son grandes sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias ecuaciones diferenciales a derivadas parciales y ecuaciones diferenciales estocasticas que no pueden ser resueltos explicitamente de manera analitica A menudo la dinamica simplificada de las particulas tiene cierto grado de aleatoriedad En general esta vertiente se denomina metodo de Montecarlo nombre que le viene por los casinos de Montecarlo como forma jocosa de recordar que el metodo usa la aleatoriedad Otras simulaciones se basan en que la evolucion de una particula en el sistema depende exclusivamente del estado de las particulas vecinas y se rige mediante reglas muy simples y en principio determinadas A esto se le llama simulaciones con automatas celulares Un ejemplo clasico aunque mas matematico que fisico es el famoso juego de la vida ideado por John Horton Conway La fisica computacional tiene sus aplicaciones mas relevantes en fisica del estado solido magnetismo estructura electronica dinamica molecular cambios de fase etc fisica no lineal dinamica de fluidos astrofisica simulaciones del Sistema Solar por ejemplo fisica de particulas teoria de campos teoria gauge en un reticulo espacio temporal especialmente para la Cromodinamica Cuantica QCD Las simulaciones que se realizan en fisica computacional requieren gran capacidad de calculo por lo que en muchos casos es necesario utilizar supercomputadores o clusters de computadores en paralelo Referencias Editar Thijssen Joseph 2007 Cambridge University Press ed Computational Physics ISBN 0521833469 Bibliografia EditarA K Hartmann Practical Guide to Computer Simulations World Scientific 2009 International Journal of Modern Physics C IJMPC Physics and Computers World Scientific Steven E Koonin Computational Physics Addison Wesley 1986 T Pang An Introduction to Computational Physics Cambridge University Press 2010 B Stickler E Schachinger Basic concepts in computational physics Springer Verlag 2013 ISBN 9783319024349 E Winsberg Science in the Age of Computer Simulation Chicago University of Chicago Press 2010 Datos Q909554 Multimedia Computational physicsObtenido de https es wikipedia org w index php title Fisica computacional amp oldid 134605949, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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