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De qué se trata realmente la física computacional

julio 2, 2021


  • Las computadoras son muy importantes en la ciencia.
  • Creamos un código y luego lo ejecutamos. Produce datos que luego se analizan.
  • Dado que un programa de computadora produce datos, es muy parecido a un experimento que produce datos.
  • Oh, pero el programa de computadora también es teórico porque lo creamos.
  • La ciencia computacional une la teoría y la experimentación. Es como el tercer tipo de ciencia (los otros dos son teóricos y experimentales).

Casi todos los científicos computacionales dicen lo mismo (pero no todos).

Un programa de computadora es un modelo

Cuando escribes un programa de computadora, de hecho te da algunos números al final. Además, es cierto que no siempre se sabe cómo se verán estos valores hasta que se ejecute el programa. Esto no significa que sea como un experimento real. Al final, el programa fue hecho por un ser humano y no por la vida real. Oh, cuando resuelves una ecuación diferencial (que todos estarían de acuerdo en que se incluiría en la «ciencia teórica») tampoco sabes qué vas a obtener con la solución hasta que la haces. Nadie llama a eso un experimento.

Bien, ahora por mi modelo favorito. ¿Qué sucede cuando pones una masa en el extremo de un resorte y la desplazas un poco? Sí, oscilará hacia adelante y hacia atrás. Aquí hay un poco más de detalle en el desarrollo de un modelo numérico para esta masa en un resorte, pero permítanme saltar hasta el final. Esta es la gráfica de dos soluciones a una masa en un resorte, una resolviendo una ecuación diferencial y otra a partir de un modelo numérico (con solo unos pocos puntos).

Sí, parecen datos, pero no son datos. Si doy pasos más pequeños en el cálculo numérico, ni siquiera se puede notar la diferencia entre estas dos soluciones teóricas. Aquí hay otro gráfico con un mejor modelo numérico. He cambiado una de las parcelas para que no estén una encima de la otra.

Esos dos modelos dan resultados prácticamente idénticos.

¿Dónde ponemos la física computacional?

Pregúntese, ¿es un programa de computadora algo experimental o teórico? ¿Es algo intermedio o algo completamente diferente? Si está de acuerdo con mi definición de la naturaleza de la ciencia, tenemos:

  • Teórico: la construcción de modelos.
  • Experimental: modelos de prueba.



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