离散分子动力学
摘要：经典系统的时间演化的计算机模拟是一种标准的数值方法，在自然科学的许多科学文章中都有使用。几乎所有的模拟都是通过离散分子动力学（MD）进行的。MD中使用的算法最初由牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书的开头提出。牛顿的离散动力学与牛顿的分析力学的对应物具有相同的精确性。两种动力学都是可逆的、辛式的，并且具有相同的动力学不变性。这两种动力学之间没有质的区别。这是因为在分析动力学的哈密顿函数$H(\textbf{q},\textbf{p})$附近存在一个“阴影哈密顿函数”，它的动力学可以通过从$H(\textbf{q},\textbf{p})$进行渐近展开得到，并且MD生成的位置位于阴影哈密顿函数的分析轨迹上。 只有少数一些简单系统的牛顿经典微分方程可以求得解，但几乎所有复杂的经典系统都可以获得精确的离散牛顿动力学。以下是一些示例：行星系统的形成和演化，具有反向力的行星系统的形成和演化，宇宙膨胀中星系的形成和演化。
作者：S. Toxvaerd
论文ID：2305.09980
分类：Classical Physics
分类简称：physics.class-ph
提交时间：2023-05-18