कम्प्यूटेशनल भौतिकी

कम्प्यूटेशनल भौतिकी वैज्ञानिक कंप्यूटिंग का एक उप-क्षेत्र है जो भौतिक समस्याओं को हल करने के लिए कंप्यूटर मॉडल के निर्माण और उपयोग पर केंद्रित है। यह आम तौर पर भौतिकी-आधारित प्रणालियों का अनुकरण करने और उनके व्यवहार के बारे में भविष्यवाणी करने के लिए संख्यात्मक तरीकों का उपयोग करता है। कम्प्यूटेशनल भौतिकी का उपयोग उपपरमाण्विक से लेकर खगोलीय तक विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला की जांच करने के लिए किया जाता है।

कम्प्यूटेशनल भौतिकी का पहला अनुप्रयोग 1940 के दशक में शुरू हुआ जब द्वितीय विश्व युद्ध ने संख्यात्मक मॉडलिंग तकनीकों के विकास को प्रेरित किया। 1950 के दशक तक, कंप्यूटिंग उद्योग में विस्फोट ने वैज्ञानिकों को जटिल भौतिक घटनाओं का अनुकरण करने के लिए पूर्ण लंबाई के कम्प्यूटेशनल भौतिकी कार्यक्रम विकसित करने की अनुमति दी।

उसके बाद के दशकों में, कंप्यूटिंग में प्रगति ने कम्प्यूटेशनल भौतिकी को वैज्ञानिक समुदाय में एक प्रमुख खिलाड़ी बनने की अनुमति दी है। कम्प्यूटेशनल मॉडल का उपयोग करने वाले अनुसंधान में कठिन भौतिक समीकरणों को हल करने के लिए पारंपरिक प्रयोग की तुलना में बहुत कम खर्चीला और समय लेने वाला होने का लाभ है। कंप्यूटेशनल संसाधनों के प्रसार के कारण जटिल भौतिक घटनाएं, जैसे शॉक फ्रंट या अशांति, का अब विस्तृत पैमाने पर अध्ययन किया जा सकता है।

कम्प्यूटेशनल भौतिकी के पूरे क्षेत्र में, आणविक गतिशीलता, मोंटे कार्लो विधियाँ, परिमित तत्व विधियाँ, परिमित अंतर विधियाँ और वर्णक्रमीय विधियाँ सहित संख्यात्मक मॉडलिंग तकनीकों की एक विस्तृत विविधता विकसित की गई है। इन सभी में जटिल गणितीय समीकरणों को हल करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग शामिल है जो मौजूदा समस्या की भौतिकी का वर्णन करता है।

जैसे-जैसे कंप्यूटिंग अधिक शक्तिशाली होती जाती है और एल्गोरिदम तेज़ और अधिक कुशल होते जाते हैं, शोधकर्ताओं के पास लगातार बढ़ती सटीकता और शक्ति तक पहुंच होती है। इसलिए, कम्प्यूटेशनल भौतिकी एक वैज्ञानिक उपकरण के रूप में अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रही है। इसके अनुप्रयोगों ने हमें अपने भौतिक ब्रह्मांड को समझने में मदद की है, पृथ्वी के कोर के भयानक वातावरण से लेकर शैंपेन के गिलास में अणुओं की तीव्र-अग्नि गति तक।