¿Qué es la física computacional?
Computational Physics es un campo que utiliza fórmulas de física existentes y algoritmos numéricos para hacer cálculos a gran escala con computadoras que serían extremadamente lentos y tediosos de funcionar a mano. Esencialmente, es una rama de la física que se ocupa de hacer modelos y soluciones matemáticas mediante el uso de computadoras y programación. Los modelos matemáticos que los físicos tienen como objetivo crear a menudo implican grandes cantidades de información que requieren computadoras muy potentes para procesar.
La clasificación exacta de la física computacional en el campo general de la física a menudo se debate. Algunos consideran que es una rama de la física teórica, ya que tiende a involucrarse con áreas de física que aún son profundamente teóricas con poco apoyo experimental sólido. Otros creen que debe considerarse una rama de la física experimental, ya que los datos utilizados generalmente provienen de experimentos. Sin embargo, en su mayor parte, los científicos están de acuerdo en que cae en algún lugar de Bentre las dos disciplinas, y tiene componentes teóricos y experimentales.
La física moderna depende en gran medida de las computadoras para resolver gran parte de los complejos aspectos matemáticos de los experimentos y teorías. Los campos de física, como la astrofísica, la mecánica de fluidos y la física del acelerador, dependen de la programación y el cálculo. En la física del acelerador, por ejemplo, las computadoras deben monitorear, registrar y analizar grandes cantidades de información cada vez que las partículas se colisionan en un acelerador de partículas. La física de estado sólido computacional intenta descubrir el vínculo entre las propiedades atómicas de los sólidos y sus propiedades a gran escala mediante el análisis de grandes cantidades de información sobre sólidos a nivel molecular.
Hay muchas otras tareas resueltas a través del cálculo que se pueden agrupar libremente en el campo de la física computacional. A menudo, tareas tales como resolver diferencial y enLas ecuaciones de Tgral o la evaluación de matrices muy grandes se utilizan para hacer cálculos sobre los sistemas físicos. Estas tareas podrían clasificarse fácilmente como matemáticas puras, que son las matemáticas realizadas exclusivamente por el bien de las matemáticas. Sin embargo, cuando se realizan para discernir información relacionada con la física, pueden caer fácilmente en la categoría de física computacional.
Muchas universidades ofrecen cursos de física computacional, aunque cualquier instrucción precolegial en el campo es rara. Los cursos introductorios de la universidad tienden a enseñar principios básicos de programación y cómo aplicarlos a problemas relacionados con la física. Los cursos posteriores, a menudo enseñados a nivel de posgrado, enseñan cómo manipular y resolver grandes problemas compuestos por grandes cantidades de datos mediante el uso de algoritmos y prácticas de programación avanzadas.