คำถามติดแท็ก computational-physics

ฉันต้องการเรียกใช้การจำลองแบบง่าย ๆ ของการกระเจิงของ wavepackets จากศักยภาพแบบง่าย ๆ ในมิติเดียว มีวิธีง่าย ๆ ในการแก้ตัวเลข TDSE ในมิติเดียวสำหรับอนุภาคเดี่ยวหรือไม่? ฉันรู้ว่าโดยทั่วไปแล้วการพยายามใช้วิธีการไร้เดียงสาเพื่อรวมสมการเชิงอนุพันธ์บางส่วนสามารถจบลงได้อย่างรวดเร็วเมื่อเกิดภัยพิบัติ ฉันกำลังมองหาอัลกอริทึมที่ มีเสถียรภาพเชิงตัวเลข ง่ายต่อการใช้งานหรือมีการใช้งานการเข้าถึงไลบรารีโค้ดได้ง่าย วิ่งเร็วพอสมควรและหวังว่า ค่อนข้างง่ายที่จะเข้าใจ ฉันอยากจะแนะนำวิธีการทางสเปกตรัมที่ค่อนข้างชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการที่น้อยกว่าการแก้สมการชโรดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลาเช่นเคย อย่างไรก็ตามฉันสนใจวิธีหลอกหลอกที่ใช้ B-splines หรือ whatnot หากวิธีการนั้นมีศักยภาพที่ขึ้นกับเวลานั้นเป็นโบนัสแน่นอน แน่นอนว่าวิธีการดังกล่าวจะมีข้อเสียอยู่เสมอดังนั้นฉันจึงอยากได้ยินเกี่ยวกับสิ่งเหล่านั้น มันไม่ทำงานเมื่อไหร่? ข้อผิดพลาดทั่วไปคืออะไร มันสามารถผลักไปทางไหนและมันจะไม่ทางไหน?

34 quantum-mechanics  computational-physics 

ฉันเพิ่งพบสูตรของปรากฏการณ์เมตา : " สองเป็นเรื่องง่ายสามเป็นเรื่องยาก " (เขียนโดย Federico Poloni ด้วยวิธีนี้) ซึ่งสามารถอธิบายได้ดังนี้: เมื่อปัญหาบางอย่างถูกกำหนดขึ้นสำหรับสองหน่วยงานมันค่อนข้างง่ายที่จะแก้ปัญหา อย่างไรก็ตามอัลกอริทึมสำหรับการเพิ่มขึ้นของเอนทิตีที่สามในความยากลำบากอย่างมากอาจเป็นไปได้ว่าการแก้ปัญหาที่ไม่เป็นไปได้หรือไม่สามารถทำได้ (ฉันยินดีรับข้อเสนอแนะเพื่อทำให้ข้อความที่สวยงามกระชับและถูกต้องมากขึ้น) มีตัวอย่างที่ดีอะไรบ้างในสาขาวิทยาศาสตร์การคำนวณต่าง ๆ (เริ่มจากพีชคณิตเชิงเส้นตรงและจบลงด้วยฟิสิกส์การคำนวณแบบครอบคลุม) คุณรู้หรือไม่?

29 linear-algebra  computational-physics  computational-geometry  computational-chemistry 

จะสอนนักเรียนในระดับปริญญาตรีหลักสูตรที่ชื่อว่าการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เบื้องต้น ฉันสับสนเล็กน้อย ในวิทยาศาสตร์ฟิสิกส์เชิงคำนวณใช้ C / C ++ หรือ Python หรือ Fortran, CUDA ฯลฯ ..... นี่คือเวลาที่จะสร้างฐานของพวกเขา ฉันควรใช้อะไร ฉันรู้ว่าคุณสามารถเรียนรู้ภาษาการเขียนโปรแกรมใหม่ได้ตลอดเวลาในชีวิตของคุณ แต่เป็นทางเลือกที่ฉลาดกว่าสำหรับฉันในการอธิบายแนวคิดการเขียนโปรแกรมพื้นฐานทั้งหมดและแนวคิด OOP ในภายหลัง

22 python  c++  computational-physics  languages 

ฉันกำลังจำลองสถานการณ์ของสมการ Langevin สำหรับกองกำลังภายนอกต่างๆ ด้วยการบอกว่า C rand()จากstdlib.hสามารถนำความลำเอียงในผลลัพธ์ของฉันฉันใช้ Mersenne Twister อย่างไรก็ตามฉันอยากจะรู้ (และดู) ว่าข้อผิดพลาดชนิดใดที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชิงเส้นเชิงเส้นสามารถแนะนำในการจำลองของฉัน นี่คือสิ่งที่ฉันได้ลอง: สร้าง tuples 3 มิติของ randoms เพื่อลองดูไฮเปอร์เพลน ฉันไม่เห็นอะไรเลย ทำ FFT ของเวกเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีตัวเลขสุ่ม มันเกือบจะเหมือนกันสำหรับทั้ง Mersenne Twister rand()และ ตรวจสอบหลักการของควอเตชันสำหรับการเคลื่อนที่แบบบราวเนียน ผู้รวมระบบทั้งสองตกลงในค่าที่คาดหวังของมีตัวเลขนัยสำคัญเท่ากัน⟨KE⟩=12kBT⟨KE⟩=12kBT\langle \text{KE}\rangle=\frac{1}{2}k_BT มาดูกันว่าถังขยะในถังขยะจำนวนหนึ่งนั้นมีกำลังดีแค่ไหน ทั้งสองให้ผลลัพธ์เชิงคุณภาพเดียวกันไม่มีใครดีกว่า มองไปที่เส้นทาง Brownian ที่จะเห็นความแตกต่างที่ชัดเจนจาก 0 ไม่มีโชคอีกแล้ว⟨x⟩=0⟨x⟩=0\langle x\rangle = 0 การกระจายของคะแนนเป็นวงกลม เต็มและเฉพาะในปริมณฑล ระหว่างพวกเขาทั้งหมดและระหว่างเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด (คำตอบของ Shor ด้านล่างในความคิดเห็น) มีอยู่ในส่วนสำคัญนี้เพียงแค่เรียกใช้กับ Julia 0.5.0 หลังจากติดตั้งไลบรารีที่จำเป็น (ดูส่วนสำคัญสำหรับคำแนะนำ) …

14 computational-physics 

ในระบบที่ควรอนุรักษ์พลังงานในทางทฤษฎีการจำลองที่แม่นยำที่สุดจะประหยัดพลังงาน (รวมถึงการให้ตำแหน่งที่ถูกต้องความเร็วและอื่น ๆ ) RK4 นั้นแม่นยำกว่าเกมเสือข้ามห้วย แต่กระโชกประหยัดพลังงานและ RK4 ไม่ได้ ทำไมนี้

13 computational-physics  time-integration  molecular-dynamics  runge-kutta 

ฉันพยายามพล็อตฟังก์ชั่นคลื่นสำหรับอนุภาคในกล่อง 3 มิติ ฉันต้องการพล็อต 4 ตัวแปร: x, y, z แกนและฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็น ฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นคือ: abs((np.sin((p*np.pi*X)/a))*(np.sin((q*np.pi*Y)/b))*(np.sin((r*np.pi*Z)/c)))**2 ฉันใช้np.arange()สำหรับ X, Y และ Z ฉันได้อ่านสิ่งนี้แล้วคุณต้องพล็อตผิวของพล็อต 4D นี่คือสิ่งที่ควรจะเป็น:

11 probability  plotting  computational-physics 

สาขาพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) อุทิศตนเพื่อแก้สมการเนเวียร์ - สโตคส์ (หรือทำให้เรียบง่ายขึ้น) ชุดย่อยของ CFD มหาสมุทรและแบบจำลองบรรยากาศแก้สมการเดียวกันสำหรับการใช้งานจริง อะไรคือความแตกต่างและการแลกเปลี่ยนระหว่างแนวทาง CFD ทั่วไปกับกรณีที่ใช้จริง

10 fluid-dynamics  simulation  computational-physics  numerical-modelling