Apa itu fisika komputasi?

Fisika komputasi adalah bidang yang memanfaatkan rumus fisika yang ada dan algoritma numerik untuk membuat perhitungan skala besar dengan komputer yang akan sangat memakan waktu dan membosankan untuk dilakukan dengan tangan.Pada dasarnya, ini adalah cabang fisika yang berkaitan dengan membuat model dan solusi matematika dengan menggunakan komputer dan pemrograman.Model matematika yang ingin dibuat oleh fisikawan sering melibatkan sejumlah besar informasi yang membutuhkan komputer yang sangat kuat untuk diproses.

Klasifikasi yang tepat dari fisika komputasi dalam bidang fisika secara keseluruhan sering diperdebatkan.Beberapa menganggapnya sebagai cabang fisika teoretis, karena cenderung terlibat dengan bidang fisika yang masih sangat teoretis dengan sedikit dukungan eksperimental yang solid.Yang lain percaya bahwa itu harus dianggap sebagai cabang fisika eksperimental, karena data yang digunakan biasanya berasal dari eksperimen.Namun, sebagian besar, para ilmuwan sepakat bahwa ia berada di suatu tempat di antara kedua disiplin ilmu, dan memiliki komponen teoretis dan eksperimental.

Fisika modern sangat bergantung pada komputer untuk mengerjakan banyak aspek matematika yang kompleks dari eksperimen dan teori.Bidang fisika seperti astrofisika, mekanika fluida, dan fisika akselerator baik bergantung pada pemrograman dan perhitungan.Dalam fisika akselerator, misalnya, komputer harus memantau, mencatat, dan menganalisis sejumlah besar informasi setiap kali partikel bertabrakan dalam akselerator partikel.Fisika solid-state komputasi mencoba menemukan hubungan antara sifat atom padatan dan sifat skala besarnya dengan menganalisis sejumlah besar informasi tentang padatan pada tingkat molekuler.

Ada banyak tugas lain yang diselesaikan melalui perhitungan yang dapat dikelompokkan secara longgarDi bawah bidang fisika komputasi.Seringkali, tugas -tugas seperti pemecahan persamaan diferensial dan integral atau mengevaluasi matriks yang sangat besar digunakan untuk membuat perhitungan tentang sistem fisik.Tugas -tugas ini dapat dengan mudah diklasifikasikan sebagai matematika murni, yang merupakan matematika dilakukan murni demi matematika.Namun, ketika dilakukan untuk membedakan informasi yang terkait dengan fisika, mereka dapat dengan mudah termasuk dalam kategori fisika komputasi.

Banyak perguruan tinggi menawarkan kursus dalam fisika komputasi, meskipun setiap instruksi pra-perguruan tinggi di lapangan jarang terjadi.Kursus -kursus Perguruan Tinggi Pengantar cenderung mengajarkan prinsip -prinsip pemrograman dasar dan bagaimana menerapkannya pada masalah yang berkaitan dengan fisika.Kursus selanjutnya, sering diajarkan di tingkat pascasarjana, mengajarkan cara memanipulasi dan memecahkan masalah besar yang terdiri dari sejumlah besar data melalui penggunaan algoritma dan praktik pemrograman lanjutan.