Was ist die molekulare Dynamik?

Die molekulare Dynamik ist die Untersuchung der Art und Weise, wie sich Atome und Moleküle bewegen.Die direkte Beobachtung dieser Partikel ist nicht immer möglich, daher untersuchen Wissenschaftler die molekulare Dynamik unter Verwendung mathematischer Formeln.Diese Formeln sind in Computer programmiert, die es Wissenschaftlern ermöglichen, die Bewegung verschiedener Atome und Moleküle zu simulieren.Obwohl reale Partikel bei der Untersuchung der molekularen Dynamik nicht verwendet werden.Die Ergebnisse der Simulationen gelten als einigermaßen genau.

Die Untersuchung der molekularen Dynamik ist eine Art virtueller Experiment.Durch die Untersuchung des Verhaltens virtueller Moleküle können Wissenschaftler Vorhersagen darüber treffen, wie sich reale Moleküle verhalten könnten.Obwohl keine wirklichen Moleküle verwendet werden, werden die Ergebnisse dieser simulierten Experimente als genau angesehen.Das Anpassen bestimmter Parameter in den Gleichungen macht die Experimente präziser.In einem Labor ist es nicht immer möglich oder praktisch, tatsächliche Beobachtungen der molekularen Bewegung zu machen, sodass stattdessen mathematische Simulation und Computermodellierung verwendet werden.Die Vorteile dieser Experimenten sind, dass die Bewegung über einen längeren Zeitraum beobachtet werden kann, dass sie von näher nach oben beobachtet werden kann und dass Bedingungen, wie z. B. Druck oder Temperatur, die im Labor nicht praktisch sind, sein könnenSimuliert.Die Gleichungen basieren auf Newtons -Gesetzen und können die Bewegung der meisten Atome und Moleküle genau vorhersagen.Simulationsprogramme verwenden die Gleichungen, um die Kräfte darzustellen, die auf die Partikel und die Bewegung der Atome im dreidimensionalen Raum wirken.Es ist auch möglich, die Bewegung eines Atoms oder Moleküls im Laufe der Zeit unter Verwendung dieser Formeln zu verfolgen.

Molekulare Dynamik kann auch verwendet werden, um die Beziehungen zwischen Atomen und Molekülen zu beobachten.Die Simulationsprogramme verfolgen die gebildeten und gebrochenen molekularen Bindungen und passen die Gleichungen entsprechend an.Obwohl die verwendeten Gleichungen auf den Newtons -Bewegungsgesetzen basieren, können sie in den meisten Fällen auf die Bewegung sehr kleiner Partikel angewendet werden.Gelegentlich müssen die Gesetze, die die Bewegung von Quantenpartikeln regeln, in den molekularen Dynamikgleichungen verwendet werden, um die Partikelbewegung korrekt zu beschreiben.