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zhaoguodong

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[交流] 【讨论】理论计算出路在哪里啊？

理论计算出路在哪里啊？
计算究竟能有什么用处，能解决什么问题？
我现在很迷茫，希望各位指点迷津

[ Last edited by csfn on 2008-1-31 at 10:27 ]

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1楼 2007-09-30 15:31:35

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quantumren

木虫 (小有名气)

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正如Nobel 奖获得者R. S.Mulliken 在1966 年Nobel 奖演讲时所说：“总之，我愿意强调我的信念，计算化学的年代已经到来，成百上千的化学家以计算机代替实验室，来获取众多的化学信息。唯一的障碍是必须偿付机时费。”1982 年Nobel 物理奖获得者S. Wilson 在其著作《Chemistry by Computer 》（1986 年）里陈述到：“今天，已达到的状况是很多时候，计算化学家可用计算机代替试管。相对于传统的实验化学技术，计算化学不应看作是一个竞争对手。两种方法是相互补充的，一种方法提供另一种方法不能提供的数据。
在物理化学领域应用计算机模拟的原因是多方面的。其中一个比较主要的因是应用计算机可模拟比较复杂的化学体系，给出复杂化学过程的直观图像，便于分析和寻找规律，并且复杂体系很难得到解析解。通常而言，用解析方法解决一个问题时（如果这个问题能够获得解析解的话），总得有某种层次的近似。因此，应用计算机模拟可以解决很多现在用解析方法难以解决的问题。物理化学家P.W. Atkins 在《Physical Chemistry》一书中是这样认识计算机模拟对物理化学的影响的：“传统的物理化学面临革命。化学家最终可以处理真实和高度复杂的体系。与此同时，现代课程应该反映这一巨变。计算机正改变我们的思维与教学方式。习惯上，教科书依靠解析公式，对真实体系进行简化，进行理想化的零级近似。如理想气体，理想溶液及稳态假定。今天，借助计算机，理想化的处理可被更实际和高级的模型所代替。它冲击了我们的‘概念库’，开辟了超越解析公式的思维范畴。通过真实模拟，提供形成性思维方法的机遇。” 因此，计算机模拟方法允许我们研究复杂的系统，深入理解它们的行为，而这些复杂系统是超越了解析方法所能达到的程度。
由于计算机模拟方法可以通过各种复杂的系统来模拟真实体系，因此就提供了可以用来比较各种近似理论的标准；同时，计算机模拟也允许对模拟所采用的模型与实验进行比较，从而提供了评估一个模型正确与否的手段。计算机模拟方法还有一个优点，它可以加强理论和实验的结合。有些物理量可能是实验上无法或很难测量的，而应用计算机模拟方法，这些物理量是可以计算出来的。

[ Last edited by quantumren on 2007-12-24 at 10:34 ]