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¿Qué es la Física Computacional?

Física computacional es un campo que utiliza ambas fórmulas físicas existentes y algoritmos numéricos para realizar cálculos a gran escala con las computadoras que serían extremadamente lento y tedioso de realizar a mano. En esencia, es una rama de la física que se ocupa de hacer modelos y soluciones matemáticas mediante el uso de las computadoras y la programación. Los modelos matemáticos que los físicos buscan crear a menudo implican grandes cantidades de información que requieren computadoras muy potentes a proceso.

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 estar involucrados con las áreas de la física que aún están profundamente teórica con poco apoyo experimental sólido. Otros creen que se debe considerar una rama de la física experimental, ya que los datos que se utilizan normalmente proviene de experimentos. En su mayor parte, sin embargo, los científicos coinciden en que cae en algún lugar entre las dos disciplinas, y tiene componentes teóricos y experimentales.

La física moderna depende en gran medida en los equipos a trabajar con gran parte de los aspectos matemáticos complejos de experimentos y teorías. Campos de la física, como la astrofísica, la mecánica de fluidos y física acelerador tanto dependen de la programación y computación. En la física del acelerador, por ejemplo, las computadoras deben controlar, registrar y analizar grandes cantidades de información cada vez que las partículas se chocaron en un acelerador de partículas. Computational física del estado sólido intenta descubrir la relación entre las propiedades atómicas de sólidos y sus propiedades a gran escala mediante el análisis de grandes cantidades de información acerca de los sólidos en el nivel molecular.

Hay muchas otras tareas que se resuelven a través de cálculo que puede ser libremente agrupan bajo el campo de la física computacional. A menudo, las tareas tales como la resolución de diferencial y ecuaciones integrales o evaluar muy grandes matrices se utilizan para hacer cálculos sobre sistemas físicos. Estas tareas pueden ser fácilmente clasificadas bien las matemáticas puras, lo que es matemáticas realizadas exclusivamente por el bien de las matemáticas. Sin embargo, cuando se realiza para discernir la información relacionada con la física, pueden simplemente caer tan fácilmente en la categoría de la física computacional.

Muchas universidades ofrecen cursos de física computacional, aunque cualquier instrucción pre-universitario en el campo es raro. Cursos universitarios de introducción tienden a enseñar los principios básicos de programación y la forma de aplicarlos a problemas relacionados con la física. Los cursos posteriores, a menudo se enseñan en el nivel de posgrado, enseñan cómo manipular y resolver grandes problemas compuestos por grandes cantidades de datos a través del uso de algoritmos y prácticas de programación avanzada.

  • Física computacional es un campo que utiliza ambas fórmulas físicas existentes y algoritmos numéricos para realizar cálculos a gran escala con las computadoras.