什么是分子動力學(Molecular Dynamics)？

分子動力學是研究原子和分子運動方式的學科。直接觀察這些粒子并不總是可能的，因此科學家們用數學公式來研究分子動力學。這些公式被編入計算機，使科學家們能夠模擬各種原子和分子的運動。雖然分子動力學研究中不使用真...

分子動力學是研究原子和分子運動方式的學科。直接觀察這些粒子并不總是可能的，因此科學家們用數學公式來研究分子動力學。這些公式被編入計算機，使科學家們能夠模擬各種原子和分子的運動。雖然分子動力學研究中不使用真實的粒子，但模擬的結果被認為是相當準確的帶燒杯的科學家分子動力學研究是一種虛擬實驗。通過研究虛擬分子的行為，科學家可以預測真實分子的行為。雖然沒有使用真實的分子，這些模擬實驗的結果被認為是準確的。調整方程中的某些參數可以使實驗更精確。分子動力學模擬用于對粒子運動進行虛擬觀察。在實驗室中，對分子運動進行實際觀察并不總是可能的或實際的，因此使用數學模擬和計算機建模來代替。這些類型的實驗的好處是可以在較長的時間內觀察到運動，可以從更近的距離觀察到，并且，例如在實驗室中不實用的極端壓力或溫度，計算機可以通過求解數學方程來顯示原子和分子運動的可視化表示。這些方程基于牛頓定律，可以準確地預測大多數原子和分子的運動。模擬程序使用這些方程來表示作用在粒子上的力以及原子在三維空間中的運動，也可以用這些公式來跟蹤原子或分子隨時間的運動分子動力學也可以用來觀察原子和分子之間的關系。模擬程序跟蹤分子鍵的形成和斷裂，并相應地調整方程組。雖然所用方程是基于牛頓運動定律，在大多數情況下，它們可以應用于非常小的粒子的運動，有時，控制量子粒子運動的定律必須用在分子動力學方程中才能正確地描述粒子運動。

發表于 2020-09-18 03:09
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分類：科學教育

什么是分子動力學(Molecular Dynamics)？

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