分子動力学とは何ですか？

分子動力学は、原子と分子の動きの研究です。 これらの粒子を直接観察できるとは限らないため、科学者は数式を使用して分子動力学を研究しています。 これらの式はコンピューターにプログラムされており、科学者はさまざまな原子や分子の動きをシミュレートできます。 分子動力学の研究では実際の粒子は使用されませんが。 シミュレーションの結果は、かなり正確であると見なされます。

分子動力学の研究は一種の仮想実験です。 仮想分子の挙動を研究することにより、科学者は実際の分子がどのように振る舞うかについて予測することができます。 実際の分子は使用されませんが、これらのシミュレートされた実験の結果は正確であると見なされます。 方程式の特定のパラメーターを調整すると、実験がより正確になります。

分子動力学のシミュレーションを使用して、粒子の動きを仮想的に観察します。 実験室では、分子の動きを実際に観察することは常に可能または実用的ではないため、代わりに数学的シミュレーションとコンピューターモデリングが使用されます。 これらのタイプの実験の利点は、動きを長時間観察できること、近くから観察できること、実験室では実用的ではない極端な圧力や温度などの条件を観察できることです。シミュレート。

コンピューターは、数学の方程式を解くことにより、原子と分子の動きを視覚的に表現することができます。 方程式はニュートンの法則に基づいており、ほとんどの原子と分子の動きを正確に予測できます。 シミュレーションプログラムは方程式を使用して、粒子に作用する力と3次元空間での原子の動きを表します。 これらの式を使用して、原子または分子の動きを経時的に追跡することもできます。

分子動力学を使用して、原子と分子の関係を観察することもできます。 シミュレーションプログラムは、形成および切断される分子結合を追跡し、それに応じて方程式を調整します。 使用される方程式はニュートンの運動の法則に基づいていますが、ほとんどの場合、非常に小さな粒子の運動に適用できます。 時々、分子運動方程式で量子粒子の動きを支配する法則を使用して、粒子の動きを正しく記述する必要があります。