LINUX.ORG.RU

Насколько сложно смоделировать молекулу на самом фундаментальном уровне?

 , ,


4

2

Я не физик, в некоторых терминах могу ошибаться.

Из личного любопытства я хочу смоделировать молекулу (самую простую, как мне кажется H2, или хотя бы один атом водорода), на самом фундаментальном (то есть моделируя не протоны и электроны, а кварки из которых состоят протоны и нейтроны) уровне.

У меня есть несколько вопросов

а) насколько это легко, мне, как программисту который физику знает лишь поверхностно б) насколько это легко моему компьютеру с i7-4770, 16Gb, если я хочу смоделировать скажем момент соиденения двух атомов в молекулу в) в какую сторону копать?

Для сравнения примитивное моделирование гравитации для меня было простым занятием. Берем N точек, даем им координаты и массу, каждый тик времени вычисляем силу притяжение по формуле

F = m1*m2 / R^2. 
a = f/m; 
x += dx; 
dx += a;
для y аналогично

Дальше построив по координатам график можно было увидеть как тела движутся по эллипсу.

Сейчас же все выглядит для меня заметно сложнее.

  1. Насколько я понимаю привычных x,y координат ни у кварков, ни у протон/электрон не существует, мне нужна пси функция?
  2. Электрон в атоме крутится на около световых скоростях, следовательно мне нужно СТО/ОТО и привычные формулы типа dx += a перестают работать?
  3. Сложно будет визуализировать?
  4. Начальные условия нужно тщательно подобрать? (В случае с гравитацией все просто - одно тело неподвижно, второе движется не в сторону первого)
★★★
Ответ на: комментарий от AntonI

У него шаг единица.

Секунда?

Для нелинейных ОДУ лучше Эйлера не использовать…

Да кто ж спорит‐то. Просто иногда разница не сильно видна. Например, когда моделируешь, чтобы посмотреть на то, как планеты крутятся. Это как раз случай ТСа.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

секунда?

Я ХЗ в какой он системе ед. работает.

AntonI ★★★★★
()
Последнее исправление: AntonI (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от anonymous

Да кто ж спорит‐то. Просто иногда разница не сильно видна. Например, когда моделируешь, чтобы посмотреть на то, как планеты крутятся. Это как раз случай ТСа.

Именно, в любом случае я только что прочитал про метод Рунге — Кутты и вспомнил что изучал это в универе на выч-мате.

Это же просто способ повысить точность, когда уже есть дифур который надо решать?

Я же собственно пытаюсь понять - а где взять этот дифур для моделирования атома.

abs ★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от abs

а где взять этот дифур для моделирования атома

Да нигде не взять, в КТП дикий матан.

anonymous
()
Ответ на: комментарий от Jini

Первая ссылка в гугле по запросу «hydrogen atom schroedinger equation»: http://users.aber.ac.uk/ruw/teach/237/hatom.php

как тут уже выше говорили - это статически, это как если бы я для моделирования планеты сразу эллипс рассчитал, а не моделировал пошаговое движение котором выльется в эллипс.

Я же хочу пошагово, от времени моделировать

abs ★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от abs

Там будет уравнение в частных производных.

AntonI ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от abs

Не надо. Если Вы хотите нестационарного Шредингера, то в этой постановке придется ещё моделировать совместно у-я Максвелла и ещё кой чего (в общем понадобятся фотоны). Это даже с теоретической т.з. мягко говоря нетривиальная задача.

AntonI ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от abs

дифур для моделирования атома

Это называется ур-ние Шредингера. Я же тебе привел пример выше с атомом водорода.

Uncle_Bobby
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.