Co je to výpočetní fyzika?

Computational Physics je pole, které využívá jak existující fyzikální vzorce, tak numerické algoritmy k vytváření velkých výpočtů s počítači, které by byly velmi časově náročné a únavné provádět ručně.V podstatě se jedná o odvětví fyziky, která se zabývá vytvářením matematických modelů a řešení pomocí počítačů a programování.Matematické modely, o nichž se fyziky snaží vytvářet často, zahrnují obrovské množství informací, které vyžadují zpracování velmi výkonných počítačů.

Přesná klasifikace výpočetní fyziky v celkové oblasti fyziky se často diskutuje.Někteří to považují za odvětví teoretické fyziky, protože má tendenci být zapojeni do oblastí fyziky, které jsou stále hluboce teoretické s malou solidní experimentální podporou.Jiní se domnívají, že by to mělo být považováno za odvětví experimentální fyziky, protože použitá data obvykle pocházejí z experimentů.Vědci se však z větší části shodují, že spadá někde mezi dvěma disciplínami a má teoretické i experimentální komponenty.Fyzikální pole, jako je astrofyzika, mechanika tekutin a fyzika akcelerátoru, závisí na programování i výpočtu.Například ve fyzice akcelerátoru musí počítače monitorovat, zaznamenávat a analyzovat obrovské množství informací pokaždé, když se částice srazí v akcelerátoru částic.Výpočetní fyzika v pevném stavu se pokouší objevit spojení mezi atomovými vlastnostmi pevných látek a jejich rozsáhlými vlastnostmi analýzou velkého množství informací o pevných látkách na molekulární úrovni.

Existuje mnoho dalších úkolů vyřešeno výpočtem, které lze volně seskupit.pod oblastem výpočetní fyziky.K provádění výpočtů o fyzických systémech se často používají takové úkoly, jako je řešení diferenciálních a integrálních rovnic nebo hodnocení velmi velkých matic.Tyto úkoly lze snadno klasifikovat buď jako čistá matematika, což je matematika prováděna čistě kvůli matematice.Při provádění k rozeznání informací týkajících se fyziky však mohou stejně snadno spadat do kategorie výpočetní fyziky.Úvodní vysokoškolské kurzy mají tendenci učit základní principy programování a jak je aplikovat na problémy týkající se fyziky.Pozdější kurzy, často vyučované na postgraduální úrovni, učí, jak manipulovat a řešit velké problémy složené z velkého množství dat pomocí algoritmů a pokročilých programovacích postupů.