Diseño de un software por medio de dinámica molecular para la explicación del comportamiento de gases clásicos.

Abstract

El continuo crecimiento de los ordenadores, el cual se ha dado desde la década de los 50, así como su aplicación a la solución de diversos problemas científicos, ha originado un hecho que algunos han denominado una tercera metodología de investigación científica: la simulación por ordenador. Generalmente, cualquier fenómeno físico se puede estudiar haciendo uso de tres metodologías: la experimentación, la formulación de modelos teóricos y el uso de las simulaciones. El fin de una simulación por ordenador es dar solución a modelos teóricos de gran complejidad, mediante el uso de los métodos numéricos. En el área de la física, la simulación por ordenador fue introducida en la década de los 50 con el fin de estudiar y analizar sistemas compuestos por muchos cuerpos con el trabajo de Metropolis, el cual se realizó en el ordenador de “Los Alamos”. La primera simulación numérica la cual modeló el comportamiento de un líquido se hizo mediante un método que consistió en generar números aleatorios, a este método se le dio el nombre de MonteCarlo, nombre inspirado en los casinos existentes en aquella ciudad. En esa misma década, en el año 1957, Alder y Wainright realizaron una investigación sobre el diagrama de fases de esferas duras mediante una simulación por dinámica molecular, a diferencia del método de Montecarlo, este método es de corte determinístico y se basa en la solución de las ecuaciones de Newton del movimiento. Para esto se utilizaron ordenadores UNIVAC e IBM 704. A partir de aquel momento, los métodos de dinámica molecular y Montecarlo han tenido una enorme aplicación a una gran cantidad de problemas, siendo empleados con éxito para simular sistemas compuestos por una gran cantidad de partículas (gases, líquidos, solidos), extendiéndose mediante el desarrollo de nuevos algoritmos en forma paralela al avance tecnológico de los ordenadores.