浅谈物理学与计算机密不可分的关系
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物理学史期末作业从计算机的发展论述其与物理学发展的关系从计算机的发展论述其与物理学发展的关系摘要:物理学与计算机科学关系密切、互相促进、共同发展。
电子计算机的发展使人类进入了数字文明时代。
计算机原来应物理学的需求而出现,也由物理学准备了它诞生的物质条件。
在20世纪,物理学首先成为立足于实验、理论和计算三大支柱之上的成熟的科学。
在21世纪,包括生命科学在内的整个自然科学正在沿相似的道路前进。
电子计算机正在全面进入生产技术、科学研究和社会生活的各个领域,彻底改变着整个人类文明的进程。
关键词:物理学;计算机;人类文明;信息正文人类不断地认识自然,发现自然的演化规律,创建了越来越完善的包括物理学在内的自然科学理论和生存所必须的技术体系,也创造了人类最杰出的技术成果----计算机,计算机技术的日益成熟和强大,又加速了物理学乃至整个自然科学理论及技术体系的发展,人类在成熟的数学物理学理论及技术体系的支持下将创造出功能更加强大的超级计算机……,在自然科学与计算机技术互为动力、竞相发展的良性循环过程中,控制进程的人当然是关键因素,受益的当然是创造计算机的人类自己。
人类社会因此而不断发展进步。
计算机理论与技术的不断成熟将加速物理学的进一步发展和完善。
计算机技术既然影响着人类生存的每一个方面,当然对诞生它的物理学有极大的影响。
计算机技术的不断成熟和完善必将成为物理学进一步发展的巨大动力。
过去几年、几十年的研究工作,在今天的计算机时代,很可能在几天、几小时、甚至是几分钟就完成了。
过去要很多人集体长时间才能完成的工作,在今天利用计算机系统,一个人在很短的时间里就能完成。
计算机把人类从繁重的相对简单的脑力劳动中解放了出来,使得科学家有更多的时间和精力去从事更富有创造性的研究工作。
从而加快自然科学的发展。
人类利用自身的智慧和计算机的高速运算和海量存貯能力,必将更快地发现物质世界更多的演化规律,创造出更加辉煌的技术成果。
计算机是人类制造出来的信息加工工具。
物理与计算机科学揭示物理学在计算机科学中的应用与发展引言:物理学和计算机科学是两个领域,它们看似有着一些分歧,但实际上它们之间有着紧密的联系。
本文将探讨物理学在计算机科学中的应用与发展,展示二者的相互影响与结合。
一、量子计算的兴起随着技术的进步,量子计算正逐渐成为计算机科学领域的热点研究方向。
量子计算利用了物理学的量子力学理论,通过量子比特的特性进行计算。
与传统计算方式相比,量子计算具有更强的计算能力和更高的并行性。
它可以应用于密码学、优化问题等领域,为计算机科学带来了巨大的突破。
二、物理模拟与计算机模拟物理学和计算机科学在模拟方面有着广泛的应用。
物理模拟使用物理原理来模拟真实世界的现象和过程,而计算机模拟则通过数值计算和算法来模拟各种物理系统。
物理学可以提供准确的模型和方程式,而计算机科学能够以更快的速度进行模拟计算,从而加速物理问题的解决。
三、数据分析与机器学习数据分析和机器学习是当今计算机科学中最热门的领域之一,而物理学则为其提供了强有力的支持。
物理学通过各种测量和观察,产生大量的数据,这些数据可以用于机器学习算法的训练和验证。
另外,物理学中的统计学原理也对机器学习中的模型训练和评估起到了重要的作用。
因此,物理学在数据分析和机器学习中具有重要的应用和发展空间。
四、量子通信与信息安全物理学中的量子力学原理不仅在量子计算中有着广泛应用,还可以用于量子通信和信息安全方面。
由于量子纠缠的特性,量子通信可以实现绝对安全的信息传输,防止被窃听和破解。
物理学的这一特性为信息安全领域的发展提供了新的方向和创新。
五、计算机辅助设计与模拟物理学和计算机科学在设计和模拟方面的结合,成为许多工程领域不可或缺的一部分。
例如,在建筑设计中,通过计算机辅助设计软件和物理学的原理,建筑师可以快速、准确地模拟和优化建筑结构。
同样地,在汽车工程和电子工程等领域,物理学和计算机科学的结合也发挥了巨大的作用,提高了生产效率和减少了成本。
物理和计算机科学之间的相互作用物理和计算机科学是两个不同的学科,但它们之间存在着紧密的相互作用。
物理学是研究物质的本质、性质和运动规律的学科,而计算机科学是研究计算机系统和计算机应用的原理、方法和技术的学科。
虽然它们看起来可能完全不同,但它们之间的相互作用是引人注目的。
首先,物理学为计算机科学提供了基础。
计算机科学需要物理学中的许多基本原理和概念,如电磁场、量子力学和热力学。
物理学中的这些概念使计算机科学家能够理解和应用计算机系统中的电路、信号传输和处理原理。
例如,物理学中的电磁场理论为计算机科学提供了电子元件和电路设计的基础。
另外,量子力学和热力学等概念也为计算机科学提供了在量子计算和热力学算法中的理论支持。
其次,计算机科学为物理学的研究提供了工具和方法。
计算机的发展为物理学家提供了强大的模拟和计算能力。
物理学研究需要大量的数据分析和计算模拟,而计算机科学可以提供高效且准确的方法来处理这些任务。
通过使用计算机模拟,物理学家可以研究复杂的物理现象,从而提供对实验结果的解释和预测。
此外,计算机科学家还可以利用机器学习和人工智能等技术来处理和分析物理学中的数据,以发现新的规律和结论。
物理学和计算机科学之间的相互作用还体现在诸多交叉学科的兴起。
例如,计算物理学是物理学与计算机科学紧密结合的一个分支学科,该学科运用计算机模拟和数值方法来解决物理问题。
计算物理学可以通过解决和研究复杂的物理过程,提供对物理学理论模型的验证和验证,为新材料的开发、能源系统的优化和宇宙研究等领域提供重要的支持。
此外,量子计算是物理学和计算机科学交叉的又一个热门领域。
量子计算与经典计算机不同,利用量子力学中的量子叠加和量子纠缠等特性进行运算,以实现在处理大量数据和复杂问题时的优越性能。
物理学研究有助于发现和理解量子计算机的物理现象,而计算机科学为量子计算机的设计和开发提供了工具和算法。
总结来说,物理学和计算机科学之间存在着深刻的相互作用。
物理与计算机的关系分析作者:汪荣臻来源:《科技风》2017年第19期摘要:随着人类对于物理学研究的不断发展,计算机及其相关技术应运而生,计算机可以说是目前人类所取得的最突出的科学成就之一。
从计算机诞生到不断革新的发展历程中我们可以看到。
物理学的发展为计算机技术奠定了坚实的基础,反过来计算机的出现又将为物理学的进步提供重要的动力。
历史上每一计算机技术的变革与发展都离不开物理学的发展,而当前物理学的研究也再也离不开计算机的帮助,二者相辅相成,起着相互促进的作用。
关键词:物理学;计算机;关系分析随着人类对于自然规律的认识越发深刻,逐渐地创建出了越发完善化的自然科学理论,其中就包括物理学,而为了更好地生存发展,人类又运用这些理论研究创造出了许多技术体系,其中最突出的就是计算机。
计算机技术的发展为物理学乃至人类整体的科学研究进程大大提速。
两者已然形成了一种互动动力,竞争发展的良性循环。
一、物理学对计算机的影响分析(一)物理学是计算机硬件诞生的基础人类创造的第一台电子管数字积分计算机ENIAC早在1944年就诞生于美国。
并从19世纪50年代开始,计算机技术不断更新换代,到目前为止,我们所使用的计算机已经经历了四次重要革新。
我们应当明确的是,数学是计算机软件的基础,而物理学则是计算机硬件的基础。
没有物理的发展,就没有计算机硬件,那么相应的计算机计算的发展也无从提起。
(二)计算机是物理学发展成熟的必然产物从牛顿开始,他所发明的微积分,发现的万有引力定律以及创立的经典光学理论,奠定了现代物理学发展的基础。
之后,由数学家布尔以及德摩根发明了对于数理逻辑发展意义重大的布尔代数;法拉第创立电磁理论,赫兹发现电磁波,以爱因斯坦为代表的一大帮杰出的科学创立并不断发展了量子力学;最后,德福雷斯特所发明的电子三极管凭借其能够放大电信号的重要作用为计算机的发展贡献了卓越的力量。
在这两百多年的时间里,无数物理学家为他们的研究工作贡献了毕生心血,也正应如此,电磁理论、量子力学、半导体理论这些重要的理论与技术为计算机的诞生奠定了坚实的基础,在这些理论发展所带来的巨大推动力下下,计算机应运而生。
计算机在物理学中的应用计算机科学和物理学是两个相互关联且相辅相成的学科领域。
计算机的发展和应用在物理学研究和实验中起着至关重要的作用。
本文将探讨计算机在物理学中的应用领域,包括模拟实验、数据分析、数值计算和物理模型等。
一、模拟实验在物理学研究中,通过计算机可以模拟物理系统的实验过程。
这种模拟实验可以帮助科学家们更好地理解和预测物理世界的现象。
以计算机模拟量子力学中的粒子行为为例,科学家可以通过编写相应的程序,模拟量子力学中的粒子在各种势场中的运动轨迹,并观察其相互作用和反应。
这样的模拟实验不仅可以减少真实实验的成本和时间,还可以提供更精确的数据和更详细的分析结果。
二、数据分析物理学实验中产生的数据量庞大且复杂,需要进行有效地分析和处理。
计算机在这方面发挥了巨大的作用。
科学家可以使用计算机处理实验数据,进行数据可视化、数据挖掘等分析方法来发现物理学中的规律和趋势。
例如,通过计算机的图像处理技术,可以对高能物理实验中产生的探测器图像进行高精度的处理和分析,从而得到更准确的结果。
此外,计算机还可以帮助科学家对实验数据进行统计学分析,以评估实验结果的可靠性和置信度。
三、数值计算物理学中很多问题无法用解析方法直接求解,需要借助数值计算方法。
计算机的高效计算能力使得物理学家能够解决更加复杂的数学模型和方程。
通过数值计算方法,可以模拟天体力学、热传导、电磁场分布等物理现象,预测天体运动轨迹、材料性质和电磁波传播等重要参数。
计算机在数值计算中的应用可以提高计算效率和精度,为物理学研究提供更有力的支持。
四、物理模型物理模型是物理学研究的重要工具,可以对复杂的现象和系统进行简化和描述。
计算机可以帮助物理学家构建和分析各种物理模型。
例如,通过计算机建立的连续介质力学模型可以用来分析材料的力学性能,模拟材料的变形和应力分布。
此外,计算机还可以用来构建复杂系统的网络模型、电路模型等,通过模拟和分析这些模型来揭示物理系统的行为和规律。
初步认识物理学与计算机科学的结合物理学和计算机科学是两个看似不相干的学科,一个探究自然界的物质与能量规律,一个研究计算机系统的构建和应用。
然而,随着科技的不断发展,这两个领域正逐渐结合起来,为人们带来了新的可能性和机遇。
本文将就初步认识物理学与计算机科学的结合进行探讨。
一、物理模拟与计算机模型在物理学领域,研究者们经常通过建立数学模型来描述和预测自然界中的物理现象,例如运动规律、电磁场分布等。
然而,对于复杂的物理系统,传统的数学方法往往难以求得精确的解析解。
而计算机科学的出现为物理学提供了强大的工具,可以通过数值计算和模拟来近似描述和解析这些系统。
以分子动力学模拟为例,通过计算机程序进行分子级别的运动模拟,可以研究和探索分子间相互作用、物质性质等,为物理化学实验提供了重要的辅助手段。
此外,在天体物理学中,利用计算机模拟可以重现恒星形成、宇宙大爆炸等宏观事件的过程,进一步推动了我们对宇宙起源和演化的理解。
二、物理实验与计算机控制物理实验是验证和探索物理理论的重要手段,计算机科学的应用使得物理实验变得更加智能化和高效化。
计算机控制技术的广泛应用,使得物理实验仪器的自动化程度大大提高。
通过编写程序,可以实现对实验仪器的远程控制和数据采集,极大地提高了实验的准确性和效率。
例如,在高能物理实验中,利用计算机控制技术和数据分析算法,科学家们能够对粒子加速器进行精确控制和实时监测,进而研究与验证基本粒子的性质。
在天文观测中,计算机控制望远镜的指向和观测参数,能够大幅提高观测效率和数据的质量。
三、物理引擎与虚拟现实随着计算机图形学和物理引擎技术的进步,虚拟现实技术的不断完善,物理学与计算机科学的结合也在游戏和影视等领域得到了广泛应用。
通过物理引擎,可以实现真实的物理效果,使得虚拟世界更加逼真和沉浸式。
在游戏开发中,物理引擎可以模拟重力、碰撞、摩擦等物理现象,使得游戏角色和场景的动作更加真实和可信。
在影视特效制作中,计算机模拟的物理效果可以为电影中的爆炸、碎裂等场景增添真实感。
计算物理学专业计算物理学专业是一门综合性学科,结合了计算机科学和物理学的知识与技术。
它的研究对象是物理学中的各种现象和问题,通过计算机模拟和数值计算的方法来解决这些问题。
计算物理学专业的发展与计算机技术的进步密不可分,它为物理学研究提供了全新的思路和方法。
计算物理学专业的核心在于数值计算。
通过编写计算程序,利用计算机的高速计算能力,可以对物理学中的复杂问题进行模拟和计算。
这种方法可以帮助物理学家们更好地理解物理现象的本质,并预测实验结果。
例如,在量子力学领域,计算物理学可以通过数值计算模拟原子和分子的行为,从而揭示微观世界的奥秘。
计算物理学专业还涉及到计算机编程和算法设计。
为了实现高效的数值计算,需要编写优化的计算程序,并设计合适的算法。
这要求计算物理学专业的学生具备扎实的计算机科学基础和编程能力。
他们需要熟悉各种编程语言和工具,如C++、Python和MATLAB,以及常用的数值计算库和算法。
计算物理学专业还与数据分析和可视化密切相关。
在物理学研究中,实验数据的处理和分析是非常重要的一环。
计算物理学专业的学生需要学会使用统计学和数据分析方法,从实验数据中提取有用的信息,并进行可视化展示。
这样可以帮助物理学家们更好地理解实验结果,并与理论模型进行比较。
在计算物理学专业的学习过程中,学生还需要学习物理学的基础知识。
物理学是计算物理学的理论基础,只有掌握了物理学的基本原理和概念,才能更好地应用计算方法解决物理问题。
因此,计算物理学专业的学生需要学习力学、电磁学、热力学等物理学的核心内容。
计算物理学专业是一门融合了计算机科学和物理学的学科,它通过数值计算和计算机模拟的方法来解决物理学中的各种问题。
它不仅需要学生具备扎实的物理学和计算机科学基础,还需要具备编程和数据分析的能力。
计算物理学专业的发展为物理学研究提供了新的思路和方法,推动了物理学的进步。
相信随着计算机技术的不断发展,计算物理学专业将在未来发挥更加重要的作用。
物理学与计算机科学:物理学在计算机科学中的应用引言物理学和计算机科学是两个看似格格不入的领域,一个研究自然界的规律,一个探索信息处理和计算机系统。
然而,在当今信息时代,物理学在计算机科学中扮演着重要的角色。
本文将探讨物理学在计算机科学中的应用,从计算机硬件设计到量子计算的发展,以及物理模型在算法设计和优化中的应用。
一、物理学在计算机硬件设计中的应用计算机硬件设计离不开对电子器件的研究,而这正是物理学的研究范畴。
物理学通过研究电子器件的材料特性、电子流动以及电子器件的性能等方面为计算机硬件设计提供了重要的理论基础。
例如,传输电子的速度与电子器件的材料特性息息相关,通过物理学的研究,可以选择合适的材料来提高电子传输效率,从而提高计算机的运行速度和性能。
二、物理学在量子计算中的应用量子计算作为计算机科学中的一项前沿技术,正在引起越来越多的关注。
而物理学在量子计算中的应用则是不可或缺的。
量子计算利用量子比特的超导性质进行信息处理,而物理学正是研究量子力学的学科,可以提供关于量子力学的理论基础。
在量子计算的研究中,物理学家们通过探索量子纠缠、量子叠加和量子测量等现象,为量子计算的发展和应用提供重要指导。
三、物理模型在算法设计和优化中的应用算法设计和优化是计算机科学的核心内容之一。
而物理模型的引入为算法设计和优化提供了新的思路。
物理模型通过模拟物理系统的行为,为算法中的优化问题提供了有效的解决方案。
例如,蚁群算法利用模拟蚂蚁觅食行为的原理来解决组合优化问题。
另外,物理模型还可以应用于神经网络的设计和训练过程中,通过模拟物理粒子的运动来学习和优化神经网络的权重和连接。
结论物理学与计算机科学的交叉应用为计算机技术的发展带来了新的机遇和挑战。
物理学在计算机硬件设计中的应用,量子计算的发展以及物理模型在算法设计和优化中的应用,都充分展示了物理学在计算机科学领域的重要性。
随着科技的不断进步,物理学与计算机科学的交叉融合将进一步推动科技的发展,为人类带来更多的创新和突破。
浅谈物理学与计算机密不可分的关系
摘要:物理学与计算机科学技术看似是两个截然不同的学科,其实有着千丝万缕的联系,可以说物理学与计算机的发展是相辅相成的,有着密不可分的关系。
关键词:物理学发展;计算机发展;密不可分
引言
近代物理学的发展已有三百多年的时间,计算机的诞生是物理学发展的必然结果,几十年来,计算机技术的高速发展又为物理学提供了强有力的支持,计算机技术与物理学相辅相成,相互促进,相互渗透,两者有高度的交叉性。
回顾计算机的发展史,我们发现每一个阶段都是以物理学的发展变革作为前提的,再看近代物理学的历史,计算机扮演着一个不可替代的角色。
一丶物理学是计算机硬件的基础
现存计算机是基于经典力学研发而成的。
1944年,美国国防部门组织了有莫奇利和埃克特领导的200多位专家研制小组,经过两年多的艰苦劳动,于1946年2月15日,在美国的宾夕法尼亚大学里研制出了人类的第一台电子管数字积分计算机ENIAC。
1947年,美国的巴丁等几位科学家研制出了既小又可靠,并且不会变热,结构单一的晶体管。
1953年,德克萨斯仪器公司和仙童公司都宣布研制成第一块集成电路。
1954年,德克萨斯仪器公司首先宣布建成了世界上第一条集成电路生产线。
随后美国贝尔实验室制成第一台晶体管计算机——TRADIC,使计算机体积大大缩小。
1958年,美国IBM公司制成全部使用集体管的计算机,第二代计算机诞生了。
第二代计算机的运算速度比第一代计算机提高了近百倍。
60年代中期,随着集成电路的问世,第三代计算机诞生了,其标志产品是1964年由美国IBM公司生产的IBM360系列机。
早期的INTEL8080CPU的晶体管集成度超过5000管/片,1977年以后在一个硅片上就可容纳数万个管子。
80年代左右,IBM制成了第一代微型计算机8086.PIII的晶体管集成度有2800万个。
第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器,使计算机向着微型化和巨型化方向发展。
计算机的微处理器从早期的8086,发展到80286,80386,80486,奔腾(Pentium)奔腾二代(PentiumII)、奔腾三代(PentiumIII)及奔腾四代(PentiumIV)。
整个计算机的硬件基础就是物理,我们能看出物理在计算机发展中的地位,整个硬件的基础,没有硬件的发展,计算机在一定的程度上想往上提高不太可能。
另外量子计算机正在技术攻关中。
二、物理研究成果在计算机上的应用
磁芯现代计算机内存贮器都是体积小,速度快的磁芯所组成,而磁芯的应用,则是物理学研究成果用于计算机的一个突出例子。
1950年王安等人在《应用物理学》杂志上发表了磁性材料的有关论文,一年后,同一杂志发表了斯莱斯特应用这种材料于数字记录的文章。
两年后,MIT的计算机就采用了这种磁芯作为内在存贮器,从此,陆续研制出了磁带,磁鼓,磁盘,软磁盘等,四十多年来,磁性材料一直是计算机的主要或辅助存储设备。
物理效应固体电子学中有场效应构成了MOS集成电路量子力学的隧道效应,发明的隧道二极管;六十年代初发现了约瑟夫逊效应,今天就已经有了高速度,低功耗的器件等等。
“荒诞不经”的黑洞计算机为了与时俱进,研究人员可以把物理学定律看作计算机程序,把宇宙
看作是一台计算机。
黑洞计算机可能听起来荒诞不经,然而,宇宙学和基础物理学的研究人员正在证明它是一个有用的概念工具。
如果物理学家能够在粒子加速器中创造黑洞(有预言认为10年之内可能实现),他们可能确实能观察到黑洞在执行运算。
量子计算机量子计算机(quantum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。
量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。
研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。
量子计算机,早先由理查德·费曼提出,一开始是从物理现象的模拟而来的。
可他发现当模拟量子现象时,因为庞大的希尔伯特空间使资料量也变得庞大,一个完好的模拟所需的运算时间就变得相当可观,甚至是不切实际的天文数字。
理查德·费曼当时就想到,如果用量子系统构成的计算机来模拟量子现象,则运算时间可大幅减少。
量子计算机的概念从此诞生。
量子计算机,或推而广之——量子资讯科学,在1980年代多处于理论推导等纸上谈兵状态。
直到1994年彼得·秀尔(Peter Shor)提出量子质因子分解算法后,因其对于现在通行于银行及网路等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁之后,量子计算机变成了热门的话题。
除了理论之外,也有不少学者着力于利用各种量子系统来实现量子计算机。
半导体靠控制集成电路来记录和运算信息,量子电脑则希望控制原子或小分子的状态,记录和运算信息。
量子计算机的特点相应于经典计算机的以上两个限制,量子计算机分别作了推广。
量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述,如二能级系统(称为量子比特(qubits)),量子计算机的变化(即量子计算)包括所有可能的玄正变换。
1.量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态,其相互之间通常不正交:
2.量子计算机中的变换为所有可能的玄正变换。
得出输出态之后,量子计算机对输出态进行
一定的测量,给出计算结果。
由此可见,量子计算对经典计算作了极大的扩充,经典计算是一类特殊的量子计算。
量子计算最本质的特征为量子叠加性和量子相干性。
量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算,所有这些经典计算同时完成,并按一定的概率振幅叠加起来,给出量子计算机的输出结果。
这种计算称为量子并行计算。
三丶计算机对物理学的影响
随着计算机日新月异的发展,已经出现了物理与计算机科学相互交融的趋势。
计算机诞生的一个促进因素,是物理学中有大量的计算问题。
计算机研制出来以后,对解决物理学中的计算问题起了极大的作用。
计算机技术的高速发展为物理学提供了强有力的计算工具,同时也对物理学研究方法产生了极大地影响,这种影响表现在三个方面:猜想检验,场景仿真,理论推导。
1.物理学猜想的检验
在没有计算机的时代,物理学猜想的检验是一个相当漫长的过程,甚至在一个人有限的生命周期中无法完成。
有了计算机系统后,利用计算机系统海量的存贮能力和高速运算能力,我们可对复杂物理系统的运动规律做出猜想,并在计算机系统中作快速或慢速模拟实验并与系统实际的有限运动过程或运动状态进行对比以不断检验和修正猜想,有望最终发现物理规律。
计算机系统的高速运算能力和强大的符号演算能力为物理学研究的猜想方法装上了飞翔的翅膀。
2.提供一定“仿真程度”的物理系统运动场景
对于很多相对简单、运动规律已知的物理系统,要让学习者观察研究其运动特征,我们既可以以一定的代价花较多的时间做物理实验,也可以花很小的代价在计算机系统上作快速或慢速仿真实验为研究者提供一定“仿真程度”的观察研究系统运动特征的“场景”。
例如:布朗运动,斜抛运动,水面波动等。
而且“仿真”物理过程,可以随时重复进行。
这为物理学的实验研究方法扩大了事业。
绵阳九院科技馆中利用计算机系统和投影仪在三维空间中形成十分逼真的全息动态图像,演示原子弹爆炸的全过
程,就是一个极好的实例。
3.完成复杂理论演算推导
对于理论研究,复杂的数学推导和数值计算、绘制函数曲线曲面、函数极值、函数零点、函数的极点的计算都可以在计算机系统上相对轻松地完成。
研究者可将主要精力放在寻找物理系统运动规律和物理量本质意义上。
例如,解变系数常微分方程,超越代数方程求根,多元代数方程组求解,求逆矩阵,分解因式等。
总结
从计算机发展的历史看,它的每一个阶段都是以物理学的发展作为基础的。
电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路,每一个主要元件,都是物理的产物。
随着计算机技术日新月异的发展,计算机系统不仅为物理学的计算带来了便利,也将不断地影响物理学的研究方法,为物理学的快速发展提供强大的动力。
参考文献:清华大学出版社《计算机导论》;
清华大学出版社《计算机组成原理》;
高等教育出版社《普通物理学》;。