Hvad er beregningsfysik?
Beregningsfysik er et felt, der bruger både eksisterende fysikformler og numeriske algoritmer til at foretage store beregninger med computere, som ville være ekstremt tidskrævende og trættende at udføre for hånd. I det væsentlige er det en gren af fysik, der beskæftiger sig med at fremstille matematiske modeller og løsninger ved hjælp af computere og programmering. De matematiske modeller, som fysikere sigter mod at skabe, involverer ofte store mængder information, som kræver meget kraftfulde computere til at behandle.
Den nøjagtige klassificering af beregningsfysik i det samlede fysiske felt diskuteres ofte. Nogle betragter det som en gren af teoretisk fysik, da det har en tendens til at være involveret i fysiske områder, der stadig er dybt teoretisk med lidt solid eksperimentel støtte. Andre mener, at det bør betragtes som en gren af eksperimentel fysik, da de anvendte data typisk stammer fra eksperimenter. For det meste er forskere enige om, at det falder et sted mellem de to discipliner og har både teoretiske og eksperimentelle komponenter.
Moderne fysik er meget afhængig af computere for at udarbejde meget af de komplekse matematiske aspekter af eksperimenter og teorier. Fysikfelt som astrofysik, fluidmekanik og acceleratorfysik afhænger begge af programmering og beregning. I acceleratorfysik skal for eksempel computere overvåge, registrere og analysere store mængder information hver gang partikler kollideres i en partikelaccelerator. Computational solid-state fysik forsøger at opdage forbindelsen mellem de faste egenskaber ved faste stoffer og deres storskalaegenskaber ved at analysere store mængder information om faste stoffer på molekylært niveau.
Der er mange andre opgaver, der løses gennem beregning, som løst kan grupperes under computerfysikområdet. Ofte bruges opgaver som løsning af differentielle og integrerede ligninger eller evaluering af meget store matrixer til beregning af fysiske systemer. Disse opgaver kunne let klassificeres som ren matematik, hvilket er matematik, der udføres rent af hensyn til matematikken. Når de udføres for at skelne information relateret til fysik, kan de dog lige så let falde ind i kategorien beregningsfysik.
Mange colleges tilbyder kurser i computerfysik, selvom enhver pre-collegiatundervisning på området er sjælden. Indledende college-kurser har en tendens til at undervise grundlæggende programmeringsprincipper, og hvordan man anvender dem til fysikproblemer. Senere kurser, ofte undervist på kandidatniveau, lærer, hvordan man kan manipulere og løse store problemer, der består af store datamængder ved hjælp af algoritmer og avanceret programmeringspraksis.