Хронология вычислительной физики

Следующая временная шкала начинается с изобретения современного компьютера в конце межвоенного периода.

1930-е годы [ править ]

Джон Винсент Атанасов и Клиффорд Берри создают первое электронное непрограммируемое цифровое вычислительное устройство — компьютер Атанасова-Берри , существовавший с 1937 по 1942 год.

1940-е годы [ править ]

Моделирование ядерной бомбы и баллистики в Лос-Аламосской национальной лаборатории и Лаборатории баллистических исследований (BRL) соответственно. ^[1]
Моделирование Монте-Карло (входит в число 10 лучших алгоритмов 20-го века Джеком Донгаррой и Фрэнсисом Салливаном в выпуске журнала Computing in Science and Engineering за 2000 год) ^[2] изобретен в Лос-Аламосской национальной лаборатории Джоном фон Нейманом , Станиславом Уламом и Николасом Метрополисом . ^[3]^[4]^[5]
Первое гидродинамическое моделирование выполнено в Национальной лаборатории Лос-Аламоса. ^[6]^[7]
Улам и фон Нейман вводят понятие клеточных автоматов . ^[8]^[9]

1950-е годы [ править ]

В книге «Уравнения расчета состояний с помощью быстрых вычислительных машин» представлен алгоритм Метрополиса – Гастингса . ^[10] Также важная ранняя независимая работа Берни Алдера и Стэна Франкеля . ^[11]^[12]
Энрико Ферми , Улам и Джон Паста с помощью Мэри Цингу открывают проблему Ферми-Пасты-Улама-Цингу . ^[13]
Начаты исследования теории перколяции . ^[14]
Молекулярная динамика сформулирована Олдером и Томом Э. Уэйнрайтами. ^[15]

1960-е годы [ править ]

Используя вычислительные исследования задачи трех тел , Майкл Минович формулирует гравитационный метод. ^[16]^[17]
Глауберовая динамика изобретена для модели Изинга Роем Дж. Глаубером . ^[18]
Эдвард Лоренц обнаруживает эффект бабочки на компьютере, что привлекает интерес к теории хаоса . ^[19]
Молекулярная динамика была независимо изобретена Анисуром Рахманом . ^[20]
Уолтер Кон инициирует разработку теории функционала плотности (совместно с Л. Дж. Шамом и Пьером Хоэнбергом ), ^[21]^[22] за что он получил Нобелевскую премию по химии (1998). ^[23]
Мартин Крускал и Норман Забуски развивают проблему Ферми-Пасты-Улама с помощью дальнейших численных экспериментов и вводят термин « солитон ». ^[24]^[25]
Динамика Кавасаки придумана для модели Изинга. ^[26]
Лу Верле (заново) открывает алгоритм численного интегрирования . ^[27] (впервые использовано в 1791 году Жаном Батистом Деламбром , П.Х. Коуэллом и А.К.К. Кроммелином в 1909 году и Карлом Фредриком Штёрмером в 1907 году, ^[28] отсюда альтернативные названия: метод Штёрмера или метод Верле-Штермера) для динамики и список Верле. ^[27]

1970-е годы [ править ]

Компьютерная алгебра повторяет работу Бориса Делоне по теории Луны . ^[29]^[30]^[31]^[32]^[33]
Мартинуса Вельтмана Расчеты в ЦЕРНе привели его и Жерара 'т Хофта к ценному пониманию перенормируемости электрослабой теории . ^[34] Это вычисление было названо ключевой причиной присуждения Нобелевской премии по физике , которая была вручена обоим. ^[35]
Жан Харди, Ив Помо и Оливье де Пацци представляют первую модель решеточного газа , сокращенно называемую моделью HPP по имени ее авторов. ^[36]^[37] Позже они превратились в решеточные модели Больцмана .
Кеннет Г. Уилсон показывает, что непрерывная квантовая хромодинамика (КХД) восстанавливается для бесконечно большой решетки с ее узлами, бесконечно близкими друг к другу, тем самым начиная решеточную КХД . ^[38]

1980-е годы [ править ]

Итальянские физики Роберто Кар и Микеле Парринелло изобрели метод Кар-Парринелло . ^[39]
Алгоритм Свендсена – Ванга изобретен в области моделирования Монте-Карло. ^[40]
Метод быстрых мультиполей изобретен Владимиром Рохлиным и Лесли Грингардом (входит в десятку лучших алгоритмов 20 века). ^[41]^[42]^[43]
Улли Вольф изобретает алгоритм Вольфа для статистической физики и моделирования Монте-Карло. ^[44]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Лаборатория баллистических исследований , Абердинский полигон , Мэриленд.
^ «MATH 6140 — Десять лучших алгоритмов ХХ века» . www.math.cornell.edu .
^ Метрополис, Н. (1987). «Начало метода Монте-Карло» (PDF) . Лос-Аламосская наука . № 15, стр. 125. {{cite journal}}: |volume= имеет дополнительный текст ( помощь ) . По состоянию на 5 мая 2012 г.
^ С. Улам, Р.Д. Рихтмайер и Дж. фон Нейман (1947). Статистические методы диффузии нейтронов . Отчет Лос-Аламосской научной лаборатории LAMS–551.
^ Н. Метрополис и С. Улам (1949). Метод Монте-Карло. Журнал Американской статистической ассоциации 44:335–341.
^ Рихтмайер, Р.Д. (1948). Предлагаемый численный метод расчета шоков. Лос-Аламос, Нью-Мексико: Лос-Аламосская научная лаборатория LA-671.
^ Метод численного расчета гидродинамических ударов.Фон Нейман, Дж.; Рихтмайер, Р.Д. Журнал прикладной физики, Vol. 21, стр. 232–237.
^ Фон Нейман, Дж., Теория самовоспроизводящихся автоматов, Univ. из Illinois Press, Урбана, 1966.
^ «Клеточный автомат» .
^ Метрополис, Северная Каролина ; Розенблут, AW; Розенблут, Миннесота ; Теллер, А.Х.; Теллер, Э. (1953). «Уравнения вычислений состояний на быстрых вычислительных машинах» . Журнал химической физики . 21 (6): 1087–1092. Бибкод : 1953ЖЧФ..21.1087М . дои : 10.1063/1.1699114 . ОСТИ 4390578 . S2CID 1046577 .
^ К сожалению, научный руководитель Алдера не был впечатлен, поэтому Алдер и Франкель отложили публикацию своих результатов на гораздо более поздний срок. Алдер Б.Дж., Франкель С.П. и Левинсон Б.А., J. Chem. Phys., 23, 3 (1955) .
^ Рид, Марк М. «Стэн Франкель» . Hp9825.com . Проверено 1 декабря 2017 г.
^ Ферми, Э. (посмертно); Паста, Дж.; Улам, С. (1955): Исследования нелинейных проблем (по состоянию на 25 сентября 2012 г.) . Документ Лос-Аламосской лаборатории LA-1940. Также появилось в «Собрании сочинений Энрико Ферми», изд. Э. Сегре, University of Chicago Press , Vol.II, 978–988, 1965. Обнаружено 21 декабря 2012 г.
^ Бродбент, СР; Хаммерсли, Дж. М. (2008). «Процессы перколяции». Математика. Учеб. Камба. Филон. соц.; 53 (3): 629.
^ Олдер, Би Джей; Уэйнрайт, TE (1959). «Исследования по молекулярной динамике. I. Общий метод». Журнал химической физики . 31 (2): 459. Бибкод : 1959ЖЧФ..31..459А . дои : 10.1063/1.1730376 .
^ Минович, Майкл: «Метод определения траекторий межпланетной разведки в свободном падении», Техническая записка Лаборатории реактивного движения TM-312-130, страницы 38-44 (23 августа 1961 г.).
↑ Кристофер Райли и Даллас Кэмпбелл, 22 октября 2012 г. «Математика, которая сделала возможным «Вояджер»». Архивировано 30 июля 2013 г. в Wayback Machine . BBC News Наука и окружающая среда. Обнаружен 16 июня 2013 г.
^ Р. Дж. Глаубер . «Зависящая от времени статистика модели Изинга, J. Math. Phys. 4 (1963), 294–307.
^ Лоренц, Эдвард Н. (1963). «Детерминированный непериодический поток» (PDF) . Журнал атмосферных наук . 20 (2): 130–141. Бибкод : 1963JAtS...20..130L . doi : 10.1175/1520-0469(1963)020<0130:DNF>2.0.CO;2 .
^ Рахман, А (1964). «Корреляции в движении атомов в жидком аргоне». Физика преп . 136 (2А): А405–А41. Бибкод : 1964PhRv..136..405R . дои : 10.1103/PhysRev.136.A405 .
^ Кон, Уолтер; Хоэнберг, Пьер (1964). «Неоднородный электронный газ» . Физический обзор . 136 (3Б): Б864–Б871. Бибкод : 1964PhRv..136..864H . дои : 10.1103/PhysRev.136.B864 .
^ Кон, Уолтер; Шам, Лу Цзю (1965). «Самосогласованные уравнения, включая эффекты обмена и корреляции» . Физический обзор . 140 (4А): А1133–А1138. Бибкод : 1965PhRv..140.1133K . дои : 10.1103/PHYSREV.140.A1133 .
^ «Нобелевская премия по химии 1998 года» . Нобелевская премия.org . Проверено 6 октября 2008 г.
^ Забуски, Нью-Джерси; Краскал, доктор медицины (1965). «Взаимодействие «солитонов» в бесстолкновительной плазме и возвратность начальных состояний». Физ. Преподобный Летт. 15 (6): 240–243. Бибкод 1965PhRvL..15..240Z. doi : 10.1103/PhysRevLett.15.240 .
^ «Определение СОЛИТОНА» . Merriam-webster.com . Проверено 1 декабря 2017 г.
^ К. Кавасаки, «Константы диффузии вблизи критической точки для зависящих от времени моделей Изинга. I. Phys. Rev. 145, 224 (1966)»
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Верле, Лу (1967). «Компьютерные «эксперименты» над классическими жидкостями. I. Термодинамические свойства молекул Леннарда-Джонса» . Физический обзор . 159 (1): 98–103. Бибкод : 1967PhRv..159...98В . дои : 10.1103/PhysRev.159.98 .
^ Пресс, WH; Теукольский, С.А.; Феттерлинг, WT; Фланнери, BP (2007). «Раздел 17.4. Консервативные уравнения второго порядка» . Численные рецепты: искусство научных вычислений (3-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-88068-8 .
^ Брэкс, Ф.; Консталес, Д. (30 ноября 1991 г.). Компьютерная алгебра с LISP и REDUCE: введение в чистую математику с использованием компьютера . Springer Science & Business Media. ISBN 9780792314417 .
^ Контопулос, Джордж (16 июня 2004 г.). Порядок и хаос в динамической астрономии . Springer Science & Business Media. ISBN 9783540433606 .
^ Хосе Ромильдо Малакиас; Карлос Роберто Лопес. «Реализация системы компьютерной алгебры в Haskell» (PDF) . Репозиторий.ufop.br . Проверено 1 декабря 2017 г.
^ «Компьютерная алгебра» (PDF) . Mosaicsciencemagazine.org . Проверено 1 декабря 2017 г.
^ [1] ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Фрэнк Клоуз . Загадка бесконечности, стр. 207. ОУП , 2011.
^ Стефан Вайнцирль: «Компьютерная алгебра в физике элементарных частиц». стр. 5–7. arXiv : hep-ph/0209234 . Доступ ко всем ссылкам осуществлен 1 января 2012 г. «Seminario Nazionale di Fisica Teorica», Парма, сентябрь 2002 г.
^ Дж. Харди, Ю. Помо и О. де Пацци (1973). «Временная эволюция двумерной модельной системы I: инвариантные состояния и временные корреляционные функции». Журнал математической физики , 14 : 1746–1759.
^ Дж. Харди, О. де Пацци и Ю. Помо (1976). «Молекулярная динамика классического решеточного газа: транспортные свойства и временные корреляционные функции». Physical Review A , 13 : 1949–1961.
^ Уилсон, К. (1974). «Удержание кварков». Физический обзор D . 10 (8): 2445. Бибкод : 1974PhRvD..10.2445W . дои : 10.1103/PhysRevD.10.2445 .
^ Автомобиль, Р.; Парринелло, М (1985). «Единый подход к молекулярной динамике и теории функционала плотности» . Письма о физических отзывах . 55 (22): 2471–2474. Бибкод : 1985PhRvL..55.2471C . doi : 10.1103/PhysRevLett.55.2471 . ПМИД 10032153 .
^ Свендсен, Р.Х., и Ван, Ж.-С. (1987), Неуниверсальная критическая динамика в моделировании Монте-Карло , Phys. Rev. Lett., 58(2):86–88.
^ Л. Грингард, Быстрая оценка потенциальных полей в системах частиц, Массачусетский технологический институт, Кембридж (1987).
^ Рохлин, Владимир (1985). «Быстрое решение интегральных уравнений классической теории потенциала». J. Вычислительная физика Том. 60, стр. 187–207.
^ Л. Грингард и В. Рохлин, «Быстрый алгоритм моделирования частиц», J. Comput. Физика, 73 (1987), вып. 2, стр. 325–348.
^ Вольф, Улли (1989), «Коллективное обновление спиновых систем Монте-Карло», Physical Review Letters, 62 (4): 361

Внешние ссылки [ править ]

[1] Лаборатория баллистических исследований , Абердинский полигон , Мэриленд.

[2] «MATH 6140 — Десять лучших алгоритмов ХХ века» . www.math.cornell.edu .

[3] Метрополис, Н. (1987). «Начало метода Монте-Карло» (PDF) . Лос-Аламосская наука . № 15, стр. 125. {{cite journal}}: |volume= имеет дополнительный текст ( помощь ) . По состоянию на 5 мая 2012 г.

[4] С. Улам, Р.Д. Рихтмайер и Дж. фон Нейман (1947). Статистические методы диффузии нейтронов . Отчет Лос-Аламосской научной лаборатории LAMS–551.

[5] Н. Метрополис и С. Улам (1949). Метод Монте-Карло. Журнал Американской статистической ассоциации 44:335–341.

[6] Рихтмайер, Р.Д. (1948). Предлагаемый численный метод расчета шоков. Лос-Аламос, Нью-Мексико: Лос-Аламосская научная лаборатория LA-671.

[7] Метод численного расчета гидродинамических ударов.Фон Нейман, Дж.; Рихтмайер, Р.Д. Журнал прикладной физики, Vol. 21, стр. 232–237.

[8] Фон Нейман, Дж., Теория самовоспроизводящихся автоматов, Univ. из Illinois Press, Урбана, 1966.

[9] «Клеточный автомат» .

[10] Метрополис, Северная Каролина ; Розенблут, AW; Розенблут, Миннесота ; Теллер, А.Х.; Теллер, Э. (1953). «Уравнения вычислений состояний на быстрых вычислительных машинах» . Журнал химической физики . 21 (6): 1087–1092. Бибкод : 1953ЖЧФ..21.1087М . дои : 10.1063/1.1699114 . ОСТИ 4390578 . S2CID 1046577 .

[11] К сожалению, научный руководитель Алдера не был впечатлен, поэтому Алдер и Франкель отложили публикацию своих результатов на гораздо более поздний срок. Алдер Б.Дж., Франкель С.П. и Левинсон Б.А., J. Chem. Phys., 23, 3 (1955) .

[12] Рид, Марк М. «Стэн Франкель» . Hp9825.com . Проверено 1 декабря 2017 г.

[13] Ферми, Э. (посмертно); Паста, Дж.; Улам, С. (1955): Исследования нелинейных проблем (по состоянию на 25 сентября 2012 г.) . Документ Лос-Аламосской лаборатории LA-1940. Также появилось в «Собрании сочинений Энрико Ферми», изд. Э. Сегре, University of Chicago Press , Vol.II, 978–988, 1965. Обнаружено 21 декабря 2012 г.

[14] Бродбент, СР; Хаммерсли, Дж. М. (2008). «Процессы перколяции». Математика. Учеб. Камба. Филон. соц.; 53 (3): 629.

[15] Олдер, Би Джей; Уэйнрайт, TE (1959). «Исследования по молекулярной динамике. I. Общий метод». Журнал химической физики . 31 (2): 459. Бибкод : 1959ЖЧФ..31..459А . дои : 10.1063/1.1730376 .

[16] Минович, Майкл: «Метод определения траекторий межпланетной разведки в свободном падении», Техническая записка Лаборатории реактивного движения TM-312-130, страницы 38-44 (23 августа 1961 г.).

[17] Кристофер Райли и Даллас Кэмпбелл, 22 октября 2012 г. «Математика, которая сделала возможным «Вояджер»». Архивировано 30 июля 2013 г. в Wayback Machine . BBC News Наука и окружающая среда. Обнаружен 16 июня 2013 г.

[18] Р. Дж. Глаубер . «Зависящая от времени статистика модели Изинга, J. Math. Phys. 4 (1963), 294–307.

[19] Лоренц, Эдвард Н. (1963). «Детерминированный непериодический поток» (PDF) . Журнал атмосферных наук . 20 (2): 130–141. Бибкод : 1963JAtS...20..130L . doi : 10.1175/1520-0469(1963)020<0130:DNF>2.0.CO;2 .

[20] Рахман, А (1964). «Корреляции в движении атомов в жидком аргоне». Физика преп . 136 (2А): А405–А41. Бибкод : 1964PhRv..136..405R . дои : 10.1103/PhysRev.136.A405 .

[21] Кон, Уолтер; Хоэнберг, Пьер (1964). «Неоднородный электронный газ» . Физический обзор . 136 (3Б): Б864–Б871. Бибкод : 1964PhRv..136..864H . дои : 10.1103/PhysRev.136.B864 .

[22] Кон, Уолтер; Шам, Лу Цзю (1965). «Самосогласованные уравнения, включая эффекты обмена и корреляции» . Физический обзор . 140 (4А): А1133–А1138. Бибкод : 1965PhRv..140.1133K . дои : 10.1103/PHYSREV.140.A1133 .

[23] «Нобелевская премия по химии 1998 года» . Нобелевская премия.org . Проверено 6 октября 2008 г.

[24] Забуски, Нью-Джерси; Краскал, доктор медицины (1965). «Взаимодействие «солитонов» в бесстолкновительной плазме и возвратность начальных состояний». Физ. Преподобный Летт. 15 (6): 240–243. Бибкод 1965PhRvL..15..240Z. doi : 10.1103/PhysRevLett.15.240 .

[25] «Определение СОЛИТОНА» . Merriam-webster.com . Проверено 1 декабря 2017 г.

[26] К. Кавасаки, «Константы диффузии вблизи критической точки для зависящих от времени моделей Изинга. I. Phys. Rev. 145, 224 (1966)»

[Verlet-27] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Верле, Лу (1967). «Компьютерные «эксперименты» над классическими жидкостями. I. Термодинамические свойства молекул Леннарда-Джонса» . Физический обзор . 159 (1): 98–103. Бибкод : 1967PhRv..159...98В . дои : 10.1103/PhysRev.159.98 .

[28] Пресс, WH; Теукольский, С.А.; Феттерлинг, WT; Фланнери, BP (2007). «Раздел 17.4. Консервативные уравнения второго порядка» . Численные рецепты: искусство научных вычислений (3-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-88068-8 .

[29] Брэкс, Ф.; Консталес, Д. (30 ноября 1991 г.). Компьютерная алгебра с LISP и REDUCE: введение в чистую математику с использованием компьютера . Springer Science & Business Media. ISBN 9780792314417 .

[30] Контопулос, Джордж (16 июня 2004 г.). Порядок и хаос в динамической астрономии . Springer Science & Business Media. ISBN 9783540433606 .

[31] Хосе Ромильдо Малакиас; Карлос Роберто Лопес. «Реализация системы компьютерной алгебры в Haskell» (PDF) . Репозиторий.ufop.br . Проверено 1 декабря 2017 г.

[32] «Компьютерная алгебра» (PDF) . Mosaicsciencemagazine.org . Проверено 1 декабря 2017 г.

[33] [1] ^{[ мертвая ссылка ]}

[34] Фрэнк Клоуз . Загадка бесконечности, стр. 207. ОУП , 2011.

[35] Стефан Вайнцирль: «Компьютерная алгебра в физике элементарных частиц». стр. 5–7. arXiv : hep-ph/0209234 . Доступ ко всем ссылкам осуществлен 1 января 2012 г. «Seminario Nazionale di Fisica Teorica», Парма, сентябрь 2002 г.

[36] Дж. Харди, Ю. Помо и О. де Пацци (1973). «Временная эволюция двумерной модельной системы I: инвариантные состояния и временные корреляционные функции». Журнал математической физики , 14 : 1746–1759.

[37] Дж. Харди, О. де Пацци и Ю. Помо (1976). «Молекулярная динамика классического решеточного газа: транспортные свойства и временные корреляционные функции». Physical Review A , 13 : 1949–1961.

[38] Уилсон, К. (1974). «Удержание кварков». Физический обзор D . 10 (8): 2445. Бибкод : 1974PhRvD..10.2445W . дои : 10.1103/PhysRevD.10.2445 .

[39] Автомобиль, Р.; Парринелло, М (1985). «Единый подход к молекулярной динамике и теории функционала плотности» . Письма о физических отзывах . 55 (22): 2471–2474. Бибкод : 1985PhRvL..55.2471C . doi : 10.1103/PhysRevLett.55.2471 . ПМИД 10032153 .

[40] Свендсен, Р.Х., и Ван, Ж.-С. (1987), Неуниверсальная критическая динамика в моделировании Монте-Карло , Phys. Rev. Lett., 58(2):86–88.

[41] Л. Грингард, Быстрая оценка потенциальных полей в системах частиц, Массачусетский технологический институт, Кембридж (1987).

[42] Рохлин, Владимир (1985). «Быстрое решение интегральных уравнений классической теории потенциала». J. Вычислительная физика Том. 60, стр. 187–207.

[43] Л. Грингард и В. Рохлин, «Быстрый алгоритм моделирования частиц», J. Comput. Физика, 73 (1987), вып. 2, стр. 325–348.

[44] Вольф, Улли (1989), «Коллективное обновление спиновых систем Монте-Карло», Physical Review Letters, 62 (4): 361

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42]

[43]

[44]

v т и История физики ( хронология )
Classical physics	Astronomy timeline Electromagnetism timeline Electrical engineering Field theory Maxwell's equations Fluid mechanics timeline Aerodynamics Gravitational theory timeline Material science timeline Metamaterials Mechanics timeline Variational principles Optics Spectroscopy Thermodynamics timeline Energy Entropy Perpetual motion
Modern physics	Computational physics timeline Condensed matter timeline Superconductivity Cosmology timeline Big Bang theory General relativity tests Geophysics Nuclear physics Fission Fusion Power Weapons Quantum mechanics timeline Atoms Molecules Quantum field theory Subatomic physics timeline Special relativity timeline Lorentz transformations tests
Recent developments	Quantum information timeline Loop quantum gravity Nanotechnology String theory
On specific discoveries	Cosmic microwave background Graphene Gravitational waves Subatomic particles timeline Higgs boson Neutron Speed of light
By periods	Copernican Revolution Golden age of physics Golden age of cosmology Medieval Islamic world Astronomy Noisy intermediate-scale quantum era
By groups	Harvard Computers The Martians Oxford Calculators Via Panisperna boys Women in physics
Scientific disputes	Bohr–Einstein Chandrasekhar–Eddington Galileo affair Leibniz–Newton Joule–von Mayer Shapley–Curtis Relativity priority Special relativity General relativity Transfermium Wars
Category