Física computacional

A Física Computacional é um subcampo da computação científica que se concentra na criação e uso de modelos computacionais para resolver problemas físicos. Geralmente usa métodos numéricos para simular sistemas baseados na física e fazer previsões sobre seu comportamento. A Física Computacional é usada para investigar uma vasta gama de tópicos, do subatômico ao astronômico.

As primeiras aplicações da Física Computacional começaram na década de 1940, quando a Segunda Guerra Mundial motivou o desenvolvimento de técnicas de modelagem numérica. Na década de 1950, a explosão na indústria da computação permitiu aos cientistas desenvolver programas completos de Física Computacional para simular fenômenos físicos complexos.

Nas décadas seguintes, os avanços na computação permitiram que a Física Computacional se tornasse um ator importante na comunidade científica. A pesquisa utilizando modelos computacionais tem a vantagem de ser muito menos dispendiosa e demorada do que a experimentação tradicional para resolver equações físicas difíceis. Fenômenos físicos complexos, como frentes de choque ou turbulência, podem agora ser estudados em escalas detalhadas devido à proliferação de recursos computacionais.

Em todo o campo da Física Computacional, uma ampla variedade de técnicas de modelagem numérica foram desenvolvidas, incluindo dinâmica molecular, métodos de Monte Carlo, métodos de elementos finitos, métodos de diferenças finitas e métodos espectrais. Tudo isso envolve o uso de computadores para resolver equações matemáticas complexas que descrevem a física do problema em questão.

À medida que a computação se torna mais poderosa e os algoritmos mais rápidos e eficientes, os pesquisadores têm acesso a precisão e poder cada vez maiores. A Física Computacional está, portanto, se tornando cada vez mais popular como ferramenta científica. As suas aplicações ajudaram-nos a compreender melhor o nosso universo físico, desde a misteriosa atmosfera do núcleo da Terra até ao movimento rápido das moléculas numa taça de champanhe.