Mi a molekuláris dinamika?

A molekuláris dinamika az atomok és a molekulák mozgásának tanulmányozása.Ezeknek a részecskéknek a közvetlen megfigyelése nem mindig lehetséges, ezért a tudósok matematikai képletek alkalmazásával vizsgálják a molekuláris dinamikát.Ezeket a képleteket olyan számítógépekre programozzák, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy szimulálják a különféle atomok és molekulák mozgását.Bár a valódi részecskéket nem használják a molekuláris dinamika vizsgálatában.A szimulációk eredményeit ésszerűen pontosnak tekintik.

A molekuláris dinamika vizsgálata egyfajta virtuális kísérlet.A virtuális molekulák viselkedésének tanulmányozásával a tudósok előrejelzéseket készíthetnek arról, hogy a valódi molekulák hogyan viselkedhetnek.Noha nem használnak valódi molekulákat, ezeknek a szimulált kísérleteknek az eredményeit pontosnak tekintik.Bizonyos paraméterek beállítása az egyenletekben pontosabbá teszi a kísérleteket.Laboratóriumban nem mindig lehetséges vagy praktikus a molekuláris mozgás tényleges megfigyelései, ezért ehelyett matematikai szimulációt és számítógépes modellezést alkalmaznak.Az ilyen típusú kísérletek előnyei az, hogy a mozgás hosszabb ideig megfigyelhető, hogy a közelebbről megfigyelhető, és hogy azok a körülmények, mint például a nyomás vagy a hőmérséklet szélsősége, amelyek nem praktikusak a laboratóriumbanSzimulált.Az egyenletek Newton törvényein alapulnak, és pontosan megjósolhatják a legtöbb atom és molekula mozgását.A szimulációs programok az egyenleteket használják a részecskékre és az atomok mozgására ható erők ábrázolására háromdimenziós térben.Ezeknek a képleteknek a felhasználásával az atom vagy a molekula idővel történő mozgását is lehet nyomon követni.

A molekuláris dinamika felhasználható az atomok és a molekulák közötti kapcsolatok megfigyelésére is.A szimulációs programok nyomon követik a kialakult és megtört molekuláris kötéseket, és ennek megfelelően beállítják az egyenleteket.Noha a felhasznált egyenletek Newton mozgási törvényein alapulnak, a legtöbb esetben alkalmazhatók a nagyon kis részecskék mozgására.Időnként azokat a törvényeket, amelyek a kvantumrészecskék mozgását szabályozzák, a molekuláris dinamikai egyenletekben kell használni a részecskemozgás helyes leírására.