计算物理学的背景

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在物理学中,要求基于各种数学模型的理论,都能够对这些理论所描述的系统的行为给出精确的描述。不幸的是,很多问题无法得到精确解(即解析解),或求精确解的过程过于复杂。(比如,经典力学中的多体问题。量子力学中,除少数极端近似的大多数问题。)此时,将会使用数值近似的方法来求解这类问题。计算物理学就是这样一门数值近似的学科,它使用计算有限的计算步数(往往计算量很大)与简单的数学方法(算法),利用计算机操作、演算,得到相应的近似解与相应的逼近误差。

物理学中的地位

计算物理学在物理学中的地位目前存在着争议。有时候它被视作理论物理的重要工具,有时也被看做一种“计算机实验”,同时也有人将其看作介于理论物理与实验物理之间的第三条物理学分支。考虑到计算机也同时被应用于记录实验数据并进行相应分析,它也可能不适于被单纯地归类为计算科学。