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什么时候建议使用经典力学模拟?我来简单Say两句

2023-06-26 20:32 作者:东方科软  | 我要投稿


其实原子和分子体系的精确模拟就像是一场高级派对,邀请了量子力学理论这位大腕儿。不过,量子力学技术的计算成本就像是这场派对的门票,昂贵得让人望而却步。

所以,这种派对通常只欢迎那些小众的、包含10至100个原子或小分子体系。想要把这场派对扩大到成千上万个单体的凝聚聚合物等大型体系?别想了,那简直就是痴人说梦。即使勉强办成了,也会发现许多珍贵的信息在派对过程中被遗失。因为在这种大型派对中,大家关心的是整体氛围,比如扩散系数或杨氏模量,这些性质取决于原子核的位置,或者更常见的是在一组原子核构型上的平均值。

在这种情况下,电子们的独舞表演会在平均过程中被忽略,就像是派对上的背景音乐一样。所以,如果我们能找到一种方法,让原子核们跳出一段优美的舞蹈,虽然可能不是那么精确,但从统计学角度来看,它们与量子力学理论的派对相差无几。

这样一来我们就可以从这场盛大的派对中提取出整体性质,让大家都能尽兴而归。


总之,虽然量子力学理论的派对门票昂贵,但我们还是有办法通过其他途径来了解原子和分子体系行为,我们可以尝试使用经典模拟方法。这就像是在经济实惠的家庭聚会上,虽然没有量子力学派对的奢华,但依然能让我们获得有价值的信息。经典模拟方法就像是一位擅长舞蹈的老师,他们可以教导原子核们如何在不完全遵循量子力学规则的情况下,依然能跳出一段优美的舞蹈。

这样,我们就可以在不花费大量计算资源的情况下,获取系统的整体性质。当然,这种方法并非完美无缺,但它为我们提供了一种在有限资源下研究原子和分子系统的途径。就像是在家庭聚会上,我们依然能够享受到美食和欢乐的时光,虽然没有豪华派对的炫目,但却更接地气、更亲切。经典模拟方法的应用范围广泛,从材料和结构的行为预测,到流体和气体动力学的建模。

Materials Studio软件已经成为许多科学和工程领域的重要工具,帮助研究人员深入了解复杂系统的行为,并开发新技术。所以,下次当你面临原子和分子体系的挑战时,不妨考虑一下经典模拟方法,它就安安静静的躺在Materials Studio软件中(Forcite模块),它可能不如量子力学理论的派对那么炫目,但它却是一种实用、经济且富有成效的方法,让我们在探索科学世界的道路上更加从容。



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