Поскольку математика так широко представлена в природе, способны ли мы описать законы физики таким образом, чтобы их хотя бы теоретически можно было смоделировать на компьютере? Например, для создания модели вселенной, подобной нашей?
ОТВЕТ
Имитация, или компьютерное моделирование, в настоящее время является одним из стандартных методов исследования физиков и используется в большинстве областей физики. Чаще всего моделируется/имитируется поведение очень больших систем, например, состоящих из множества частиц.
Часто методы компьютерного моделирования применяются к системам, для которых известны основные законы физики, описывающие поведение элементарных компонентов таких систем (например, частиц) - вся сложность часто заключается в том, как перевести законы, описывающие отдельные такие компоненты (например, движение частиц воздуха), в поведение всей большой системы (и, например, предсказать погоду).
Симуляция может применяться и в том случае, когда мы не знаем таких основных законов - но можем попытаться угадать их и благодаря симуляции определить, насколько угаданные законы адекватно предсказывают (известное из наблюдений) поведение физических систем.
Часто компьютерное моделирование позволяет сэкономить огромные ресурсы, которые в противном случае пришлось бы потратить на гораздо более дорогостоящие экспериментальные исследования (например, благодаря моделированию мы можем исключить некоторые ситуации, которые, возможно, не имеет смысла изучать в лаборатории, и ограничить эксперименты наиболее интересными случаями).
В частности, методы компьютерного моделирования используются в астрономии и космологии, например, для моделирования истории Вселенной, поведения систем, которые невозможно изучить в лаборатории (например, целых галактик), проверки предсказаний общей теории относительности (или некоторых ее потенциальных обобщений) и т.д. Одним из учреждений, занимающихся моделированием физических процессов, является Междисциплинарный центр моделирования при Варшавском университете ссылка.
Комментарии
Отправить комментарий