Fisica computazionale

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

La fisica computazionale è lo studio e l'esecuzione di algoritmi per risolvere problemi propri della fisica utilizzando teorie quantitative che già esistono. Spesso si considera come una sotto-disciplina della fisica teorica ma alcuni la considerano una via di mezzo tra la fisica teorica stessa e quella sperimentale.

I fisici utilizzano spesso delle precise teorie matematiche per descrivere il comportamento dei sistemi in esame. Sfortunatamente capita spesso che le equazioni teoriche adatte a produrre utili previsioni per il lavoro in corso non siano risolvibili praticamente. Questo è particolarmente vero in meccanica quantistica, dove solo una manciata di semplici modelli ha soluzioni analitiche complete. Nei casi dove i sistemi abbiano solo soluzioni numeriche si utilizzano metodi computazionali.

Applicazioni di fisica computazionale[modifica | modifica sorgente]

I modelli computazionali sono usati principalmente nella fisica dello stato solido, meccanica dei fluidi, e teoria di gauge oltre ad altre aree. La fisica computazionale dello stato solido, per esempio, usa la teoria delle funzioni di densità per calcolare le proprietà dei solidi, un metodo simile a quello utilizzato in chimica per studiare le proprietà delle molecole. Nella fisica dello stato solido, la strutture elettronica, le proprietà magnetiche e le densità di carica possono essere calcolate in molti modi, compreso il metodo Luttinger-Kohn.

Molti altri problemi numerici generali rientrano nel campo della fisica computazionale anche se potrebbero facilmente essere considerati problemi di matematica pura. Questi includono:

Tutti questi metodi (e molti altri) sono utilizzati per calcolare le proprietà fisiche dei sistemi. La fisica computazionale comprende inoltre la messa a punto delle strutture software/hardware per risolvere problemi particolari (che richiedono potenze di calcolo e memoria molto elevate).

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Fisica Portale Fisica: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di Fisica