דינמיקה מולקולרית
ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
דינמיקה מולקולרית (באנגלית: Molecular dynamics) היא שיטת הדמיה ממוחשבת לחקר ההתפתחות בזמן של מערכות חלקיקים. החלקיקים, אטומים ומולקולות, מקיימים אינטראקציות שונות למשך זמן מוגדר, ובכך ניתן לקבל נקודת מבט ייחודית על דינמיקת ההתפתחות של המערכת בזמן. בגרסה הנפוצה ביותר, מסלולי החלקיקים נקבעים על ידי חישוב נומרי של חוקי התנועה של ניוטון עבור המערכת, כאשר הכוחות בין החלקיקים והאנרגיות הפוטנציאליות שלהם מחושבים באמצעות פוטנציאלים בין אטומיים או שדות כוח מולקולריים. השיטה פותחה במקור בתחום הפיזיקה התאורטית בסוף שנות החמישים,[1][2][3] אך מיושמת כיום בעיקר בפיזיקה כימית, בהנדסת חומרים ובביופיזיקה.
מערכות מולקולריות בנויות בדרך כלל ממספר עצום של חלקיקים, לכן לא ניתן לקבוע את המאפיינים של מערכות מורכבות אלה באופן אנליטי. דינמיקה מולקולרית פותרת בעיה זו על ידי שימוש בשיטות חישוב נומריות. עם זאת, הדמיות ארוכות המבוססות על אינטגרציה נומרית הן מקור לשגיאות מצטברות, אותן ניתן לצמצם בבחירה מושכלת של פרטי האלגוריתם והמאפיינים שלו, אך לא לבטלן כליל.
בעזרת הדמיות דינמיקה מולקולרית ניתן להגיע להבנה טובה יותר של טבען של מערכות מורכבות ובמקרים מסוימים אף לבצע חיזוי של תוצאות ניסיוניות בהתאם לתוצאות ההדמיה.