Computer Meets Theoretical Physics

Dieses Buch bietet einen lebendigen Bericht über die frühe Geschichte der molekularen Simulation, einer neuen Grenze für unser Verständnis von Materie, die eröffnet wurde, als die Anforderungen der theoretischen Physiker durch die Verfügbarkeit moderner Computer erfüllt wurden.

Seit ihrer Entstehung haben elektronische Computer ihre Leistung enorm gesteigert, was die beispiellose technologische Revolution möglich gemacht hat, die unsere gegenwärtige Zeit prägt. Dieser offensichtliche technologische Fortschritt hat eine stille wissenschaftliche Revolution in der Praxis der theoretischen Physik mit sich gebracht. Insbesondere in der Materieforschung hat er einen direkten Weg von den mikroskopischen physikalischen Gesetzen zu beobachtbaren Phänomenen eröffnet. Man kann nun die zeitliche Entwicklung von Systemen aus Millionen von Molekülen untersuchen, das Verhalten makroskopischer Materialien simulieren und tatsächlich ihre Eigenschaften vorhersagen. Die molekulare Simulation hat ein neues theoretisches und konzeptionelles Werkzeug bereitgestellt, von dem Physiker nur träumen konnten, als die Grundlagen der statistischen Mechanik gelegt wurden.

Die molekulare Simulation hat eine beeindruckende Entwicklung durchlaufen, sowohl in der Grösse der beteiligten wissenschaftlichen Gemeinschaft als auch in der Bandbreite und dem Umfang ihrer Anwendungen. Sie ist zum allgegenwärtigen Arbeitstier geworden, um die Natur komplexer kondensierter Materiesysteme in Physik, Chemie, Materialwissenschaften und Lebenswissenschaften zu untersuchen. Dennoch bleiben diese Entwicklungen ausserhalb der inneren Kreise der Praktiker weitgehend unbekannt, und sie wurden bisher nie für ein breiteres Publikum beschrieben. Das Hauptziel dieses Buches ist es daher, eine angemessen umfassende Rekonstruktion der frühen Geschichte der molekularen Simulation anzubieten, die sich an ein Publikum von Wissenschaftlern und interessierten Nicht-Wissenschaftlern richtet, die wissenschaftlichen und persönlichen Werdegänge der Hauptprotagonisten zu beschreiben und die tiefgreifenden konzeptionellen Innovationen zu diskutieren, die ihre Arbeit hervorgebracht hat.