How To Simulate The Universe With DFT
Description
PBS Member Stations rely on viewers like you. To support your local station, go to: http://to.pbs.org/DonateSPACE Take the Space Time Fan Survey Here: https://forms.gle/wS4bj9o3rvyhfKzUA ...
Original title
כיצד לסמלץ את היקום באמצעות DFT
האם תהיתם פעם כיצד מדענים מסוגלים לחזות את התנהגותם של חומרים מורכבים במרכזם של כוכבים, או כיצד מולקולות תרופה חדשות מגיבות בגוף עוד לפני שהן נוצרו במעבדה? התשובה טמונה באחד הכלים העוצמתיים ביותר בפיזיקה וכימיה חישובית: תורת פונקציונל הצפיפות, הידועה בקיצור כ-DFT (Density Functional Theory). בעוד שמשוואת שרדינגר היא הבסיס לכל המכניקה הקוונטית, פתרון שלה עבור מערכות המכילות יותר מכמה אלקטרונים בודדים הוא משימה בלתי אפשרית מבחינה חישובית. כאן נכנסת ה-DFT לתמונה ומשנה את חוקי המשחק על ידי התמקדות בצפיפות האלקטרונים במקום בתנועה הפרטנית של כל אלקטרו ונוגדן. השיטה, שזיכתה את וולטר קוהן בפרס נובל לכימיה בשנת 1998, מאפשרת לנו לסמלץ את היקום ברמה האטומית והתת-אטומית בדיוק מרשים. במקום לנסות לעקוב אחרי כל חלקיק בנפרד – דבר הדורש כוח מחשוב דמיוני – ה-DFT מוכיחה כי ניתן להסיק את כל תכונות מצב היסוד של המערכת מתוך התפלגות המטען החשמלי במרחב. פריצת הדרך הזו הפכה את החישובים הקוונטיים לנגישים, והיא משמשת כיום בכל תחומי המדע: החל מפיתוח סוללות יעילות יותר ועד להבנת התהליכים הפיזיקליים המתרחשים בלבם של ננסים לבנים וחורים שחורים. בפרק זה של Space Time, אנו צוללים אל מעמקי המתמטיקה והפיזיקה שמאחורי הסימולציות שמעצבות את המדע המודרני. נבין כיצד קירובים חכמים מאפשרים לנו "לרמות" את המורכבות האינסופית של הטבע מבלי לאבד את הדיוק המדעי, וכיצד מודלים אלו עוזרים לנו לבנות את עתיד הטכנולוגיה האנושית. זהו מסע מרתק מהחלקיק הקטן ביותר ועד למבנים הגדולים ביקום, המורכב כולו מנתונים, פונקציות וצפיפות של חלקיקים. תחנות ה-PBS המקומיות נסמכות על תמיכת הצופים שלנו. כדי לתמוך בתחנה המקומית שלכם ולסייע בהמשך הפקת תכנים מדעיים איכותיים, היכנסו לקישור: http://to.pbs.org/DonateSPACE נשמח לשמוע את דעתכם! השתתפו בסקר הצופים של Space Time כאן: https://forms.gle/wS4bj9o3rvyhfKzUA
תמלול הסרטון
לסרטון זה אין כתוביות זמינות ביוטיוב.
ניתן ליצור תמלול מקורב באמצעות AI על בסיס פרטי הסרטון.
Related Videos
Cookies & Privacy 🍪
We use cookies to improve your experience
For more information, see our Privacy Policy