2013年10月9日 星期三

2013的化學諾貝爾獎


用這三個化學諾貝爾獎得主的英文名字 Google 遍了,也只得和中文新聞類似的結果。

化學我不熟悉,所以我只能約略知道他們的貢獻是電腦模型。以前物理分理論和實驗,八O年代後又多了計算物理 (computational physics) ,基本上是用電腦來模擬複雜系統。最早應用在 Lattice QCD (Quantum Chromo Dynamics,量力色動力學,強作用的理論),由於 QCD 是高度非線性系統,解析解近乎不可能,所以用電腦試圖在時空晶格上模擬。有段時問這是吃大學計算機 CPU 時間最兇的計算之一。

以後電腦應用的領域日漸擴增,凝態物理 (condensed matter) 現在對系統也多有商用的軟體對各種作用力、材質參數模擬。只要放入合適的條件,實驗做出來的結果就相類。

在我當學生的階段,學高能的人要會做積分,十幾重積分是家常便飯。學凝態物理的人要會解微分方程。雖然解析計算工具 Mathematica 當時已有鶵形問世,但是手算的還是比 Mathematica聰明的多。

前一陣子碰到一位星大的教授,他感嘆現在用這些軟體的學生連 coding也不會。而凝態物理主要期刊 Physical Review B的編輯也頗感頭痛。他說現在亞洲大學經費相對充裕,買了許多這類的軟體。投稿的論文,有很多是這類軟體 cranking paper出來的。


單靠電腦程式當然做不出好科學的。但是好的電腦程式可以在架設實驗前就先將系統模擬過一次,可以省卻摸石頭過河的過程。當然,好的程式要先有好的理論,這是一切科學的基礎。

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