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Il computer incontra la fisica teorica. La nuova frontiera della simulazione molecolare
Carocci, 2020
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Il libro racconta le origini della simulazione molecolare, la nuova frontiera aperta quando le domande della fisica teorica hanno incontrato la potenza dei moderni computer. Il grandioso sviluppo dei computer ha creato le condizioni per una mutazione scientifica ed epistemologica paragonabile, seppure in scala minore, a quella indotta dal cannocchiale di Galileo. Essa ha consentito al fisico di "ricostruire la natura", trasformandolo da "legislatore" in "ricreatore" del mondo. Per la prima volta, grazie al computer, diventa possibile studiare l'evoluzione nel tempo di sistemi composti da milioni di molecole, e quindi simulare il comportamento di materiali macroscopici e predirne le proprietà. Nasce così una nuova scienza: la simulazione molecolare, che diviene lo strumento principe per lo studio di sistemi complessi di materia condensata in fisica, chimica, biologia e scienza dei materiali. Ma questi sviluppi sono pressoché ignorati dal grande pubblico. Il volume sopperisce a questa carenza presentando una ricostruzione delle tappe iniziali della dinamica molecolare accessibile al lettore interessato alla scienza, descrivendo le traiettorie scientifiche e personali dei protagonisti principali e discutendo le profonde novità concettuali scaturite dal loro lavoro.
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Editore:
Collana:
Anno edizione:
2020
In commercio dal:
18 giugno 2020
Pagine:
248 p., Brossura
EAN:
9788829000913
Indice
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Premessa
1. Una nuova scienza
Lo scopo della fisica teorica/Lo sviluppo della fisica teorica e il calcolo
2. Le origini della simulazione
Berni Alder a Pasadena/L’incontro con il computer/Le prime simulazioni con il Monte Carlo/La nascita della dinamica molecolare
3. La crescita della dinamica molecolare
La diffusione della dinamica molecolare/Nuovi computer, nuove prospettive/Aneesur Rahman e la dinamica molecolare di sistemi reali/La scoperta di Alder e l’acqua di Rahman
4. La simulazione molecolare sbarca in Europa
Francia: Loup Verlet/Inghilterra: Konrad Singer e Ian McDonald/Austria e Germania: Kurt Binder
5. Il cecam e lo sviluppo della simulazione molecolare
Carl Moser e la nascita del cecam/La simulazione molecolare tra Europa e America/Verso la biologia: la simulazione delle proteine
6. La simulazione raggiunge la maturità
Campionamenti efficaci: Charles Bennett e John Valleau/La dinamica molecolare per ensembles generalizzati/Cristalli liquidi, entropia, disordine: Daan Frenkel/La dinamica molecolare ab initio: Roberto Car e Michele Parrinello/Ensemble di Gibbs e blue moon
7. Sistemi quantistici e fenomeni critici
Mal Kalos, David Ceperley e la simulazione quantistica/I path-integrals di Feynman al servizio della simulazione: l’elio superfluido/Kurt Binder: leggi di scala e universalità/Criticitalità dovunque: dal ferromagnetismo ai polimeri
8. Un primo traguardo e qualche conclusione provvisoria
La prima scuola di dinamica molecolare: Varenna 1985/Le ultime resistenze/Una rivoluzione scientifica? Bibliografia
Indice dei nomi
Premessa
1. Una nuova scienza
Lo scopo della fisica teorica/Lo sviluppo della fisica teorica e il calcolo
2. Le origini della simulazione
Berni Alder a Pasadena/L’incontro con il computer/Le prime simulazioni con il Monte Carlo/La nascita della dinamica molecolare
3. La crescita della dinamica molecolare
La diffusione della dinamica molecolare/Nuovi computer, nuove prospettive/Aneesur Rahman e la dinamica molecolare di sistemi reali/La scoperta di Alder e l’acqua di Rahman
4. La simulazione molecolare sbarca in Europa
Francia: Loup Verlet/Inghilterra: Konrad Singer e Ian McDonald/Austria e Germania: Kurt Binder
5. Il cecam e lo sviluppo della simulazione molecolare
Carl Moser e la nascita del cecam/La simulazione molecolare tra Europa e America/Verso la biologia: la simulazione delle proteine
6. La simulazione raggiunge la maturità
Campionamenti efficaci: Charles Bennett e John Valleau/La dinamica molecolare per ensembles generalizzati/Cristalli liquidi, entropia, disordine: Daan Frenkel/La dinamica molecolare ab initio: Roberto Car e Michele Parrinello/Ensemble di Gibbs e blue moon
7. Sistemi quantistici e fenomeni critici
Mal Kalos, David Ceperley e la simulazione quantistica/I path-integrals di Feynman al servizio della simulazione: l’elio superfluido/Kurt Binder: leggi di scala e universalità/Criticitalità dovunque: dal ferromagnetismo ai polimeri
8. Un primo traguardo e qualche conclusione provvisoria
La prima scuola di dinamica molecolare: Varenna 1985/Le ultime resistenze/Una rivoluzione scientifica? Bibliografia
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Questo libro ripercorre la storia e i vari metodi che hanno portato la simulazione molecolare e la "Fisica Computazionale" al centro di molti temi di ricerca fondamentale (almeno per i fisici/ chimici ;)) Non richiede conoscenze regresse in Fisica avanzate ma ha uno stile più divulgativo.
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