Читать онлайн «Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике»

Компьютеры в физике Д. В. ХЕЕРМАН МЕТОДЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ Перевод с английского В. Н. ЗАДКОВА Под редакцией С. А. АХМАНОВА МОСКВА "НАУКА" ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ФИЗИКО- МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1990 ББК 22^31 Dieter w. н е е r m a n УДК 530. 1+519. 85 COMPUTER SIMULATIONS METHODS IN THEORETICAL PHYSICS Springer-Verlag Berlin* Heidelberg* New York* London' Paris • Tokyo Редакционная коллегия серии «Компьютеры в физике»: С. А. АХМАНОВ (сопредседатель), ДВ. ШИРКОВ (сопредседатель), В. Н. ЗАДКОВ (ответственный секретарь), В. П. ГЕРДТ, Н. И. КОРОТЕЕВ, Д. П. КОСТОМАРОВ, А. П. КРЮКОВ, ККЛИХАРЕВ, А. В. ТИХОНРАВОВ ХЕЕРМАН Д. В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физи- физике: Пер. с англ. / Под ред. С. А. Ахманова. - М: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит. , 1990. - 176 с. - (Компьютеры в физике). - ISBN 5-02-014347-2 На примерах задач теоретической физики изложены фундаментальные методы компьютерного эксперимента - методы молекулярной динамики и броуновской динамики, Монте-Карло. Наряду с физическими принципами методов рассмотрены особенности их реализации при моделировании иа компьютере. Приведены конк- конкретные вычислительные алгоритмы, дополненные текстами программ на фортране. Для специалистов, занимающихся компьютерными экспериментами в физике, хнмнн, биологии и других областях; может служить учебным пособием для аспи- аспирантов н студентов соответствующих специальностей. Табл. 2. Ил. 28. Библногр. : 196 назв. v 1604030000-0601ПО оп ~_ . Фнзматлит, 1990. Перевод иа русский язык, от редактора перевода ОГЛАВЛЕНИЕ От редактора перевода •• 5 Предисловие 9 Глава 1. Вводные примеры 11 1. 1. Перколяция 11 1. 2. Гармонический осциллятор 15 Задачи 18 Глава 2. Общее введение в методы компьютерного эксперимента 20 Глава 3. Детерминистические методы 25 3. 1. Молекулярная динамика 25 3. 1. 1. Молекулярная динамика микроканонического ансамбля 44 3. 1. 2. Молекулярная динамика канонического ансамбля 55 3. 1. 3. Молекулярная динамика ансамбля при постоянных температуре и (или) давлении 63 Задачи 72 Глава 4. Стохастические методы 74 4 • 1. Предваряющие замечания 74 4. 2. Броуновская динамика 79 4. 3. Методы Монте-Карло 87 4. 3. 1. Метод Монте-Карло для микроканонического ансамбля 101 4. 3. 2. Метод Монте-Карло для канонического ансамбля 108 4. 3. 3. Метод Монте-Карло для ансамбля с постоянными температурой и давлением 123 4 Оглавление 4. 3. 4. Метод Монте-Карло для большого канонического ансамбля 124 Задачи 129 Приложения 131 1. Генераторы случайных чисел 131 2. Тексты программ 144 Список литературы 162 Предметный указатель 169 Дополнение. Каталог программ компьютерного моделирования 172 ОТ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА 1. Предлагаемой книгой Главная редакция физико-математи- физико-математической литературы издательства сНаука» открывает новую се- серию научной и учебной литературы - "Компьютеры в физике". Компьютерная тематика стала к настоящему времени неотъ- неотъемлемой частью физических исследований.