O que é física computacional?
A física computacional é um campo que utiliza as fórmulas físicas existentes e os algoritmos numéricos para fazer cálculos em larga escala com computadores que seriam extremamente demorados e tediosos para o desempenho manualmente. Essencialmente, é um ramo da física que se preocupa em fazer modelos e soluções matemáticas usando computadores e programação. Os modelos matemáticos que os físicos pretendem criar geralmente envolvem vastas quantidades de informações que exigem que computadores muito poderosos processem.
A classificação exata da física computacional no campo geral da física é frequentemente debatida. Alguns consideram que é um ramo da física teórica, pois tende a se envolver com áreas de física que ainda são profundamente teóricas, com pouco apoio experimental sólido. Outros acreditam que deve ser considerado um ramo da física experimental, pois os dados utilizados normalmente vêm de experimentos. Na maioria das vezes, porém, os cientistas concordam que cai em algum lugar em Bentre as duas disciplinas e tem componentes teóricos e experimentais.
A física moderna depende muito de computadores para elaborar grande parte dos aspectos matemáticos complexos de experimentos e teorias. Campos de física, como astrofísica, mecânica de fluidos e física do acelerador, dependem da programação e da computação. Na física do acelerador, por exemplo, os computadores devem monitorar, registrar e analisar grandes quantidades de informações cada vez que as partículas são colididas em um acelerador de partículas. A física de estado sólido computacional tenta descobrir o vínculo entre as propriedades atômicas dos sólidos e suas propriedades em larga escala, analisando grandes quantidades de informações sobre sólidos no nível molecular.
Existem muitas outras tarefas resolvidas através da computação que podem ser agrupadas vagamente sob o campo da física computacional. Frequentemente, tarefas como resolver diferencial e emEquações de tegral ou avaliação de matrizes muito grandes são usadas para fazer cálculos sobre sistemas físicos. Essas tarefas poderiam ser facilmente classificadas como matemática pura, que é a matemática executada puramente em prol da matemática. No entanto, quando executados para discernir informações relacionadas à física, eles podem facilmente cair na categoria de física computacional.
Muitas faculdades oferecem cursos em física computacional, embora qualquer instrução pré-colegial no campo seja rara. Os cursos universitários introdutórios tendem a ensinar princípios básicos de programação e como aplicá -los a problemas relacionados à física. Cursos posteriores, frequentemente ensinados no nível de pós -graduação, ensine como manipular e resolver grandes problemas compostos por grandes quantidades de dados através do uso de algoritmos e práticas avançadas de programação.