Skip to main content

โมเลกุลพลวัตคืออะไร?

การเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลเป็นการศึกษาวิธีการที่อะตอมและโมเลกุลเคลื่อนที่การสังเกตโดยตรงของอนุภาคเหล่านี้เป็นไปไม่ได้เสมอไปดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ศึกษาพลวัตของโมเลกุลโดยใช้สูตรทางคณิตศาสตร์สูตรเหล่านี้ถูกตั้งโปรแกรมลงในคอมพิวเตอร์ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำลองการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลต่างๆแม้ว่าอนุภาคจริงจะไม่ได้ใช้ในการศึกษาพลวัตของโมเลกุลผลลัพธ์ของการจำลองได้รับการพิจารณาว่ามีความแม่นยำอย่างสมเหตุสมผล

การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลเป็นประเภทของการทดลองเสมือนจริงโดยการศึกษาพฤติกรรมของโมเลกุลเสมือนจริงนักวิทยาศาสตร์สามารถคาดการณ์ได้ว่าโมเลกุลที่แท้จริงอาจประพฤติตนอย่างไรแม้ว่าจะไม่มีการใช้โมเลกุลจริง แต่ผลลัพธ์ของการทดลองจำลองเหล่านี้ถือว่าถูกต้องการปรับพารามิเตอร์บางอย่างในสมการทำให้การทดลองแม่นยำยิ่งขึ้น

การจำลองการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลถูกนำมาใช้เพื่อทำการสังเกตเสมือนจริงของการเคลื่อนไหวของอนุภาคในห้องปฏิบัติการมันเป็นไปไม่ได้หรือเป็นไปได้เสมอไปในการสังเกตการเคลื่อนไหวของโมเลกุลที่แท้จริงดังนั้นการจำลองทางคณิตศาสตร์และการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์จะใช้แทนประโยชน์ของการทดลองประเภทนี้คือการเคลื่อนไหวสามารถสังเกตได้เป็นระยะเวลานานซึ่งสามารถสังเกตได้จากการใกล้ชิดและเงื่อนไขเช่นสุดขั้วในความดันหรืออุณหภูมิที่ไม่สามารถใช้งานได้ในห้องปฏิบัติการสามารถทำได้เครื่องจำลอง

คอมพิวเตอร์สามารถแสดงการแสดงภาพการเคลื่อนไหวของอะตอมและโมเลกุลโดยการแก้สมการทางคณิตศาสตร์สมการนั้นขึ้นอยู่กับกฎหมายของนิวตันและสามารถทำนายการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลส่วนใหญ่ได้อย่างถูกต้องโปรแกรมการจำลองใช้สมการเพื่อเป็นตัวแทนของแรงที่ทำหน้าที่ในอนุภาคและการเคลื่อนที่ของอะตอมในพื้นที่สามมิตินอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะติดตามการเคลื่อนไหวของอะตอมหรือโมเลกุลเมื่อเวลาผ่านไปโดยใช้สูตรเหล่านี้

การเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลสามารถใช้เพื่อสังเกตความสัมพันธ์ระหว่างอะตอมและโมเลกุลโปรแกรมการจำลองติดตามพันธะโมเลกุลที่เกิดขึ้นและแตกหักและปรับสมการตามนั้นแม้ว่าสมการที่ใช้จะขึ้นอยู่กับกฎการเคลื่อนไหวของนิวตัน แต่ในกรณีส่วนใหญ่พวกเขาสามารถนำไปใช้กับการเคลื่อนที่ของอนุภาคขนาดเล็กมากบางครั้งกฎหมายที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของอนุภาคควอนตัมจะต้องใช้ในสมการการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลเพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคอย่างถูกต้อง