La física computacional es el estudio de los principios físicos que subyacen a la ciencia y la tecnología, tal como se llevan a cabo mediante las técnicas y métodos computacionales disponibles en la informática y otros campos relacionados. Es una rama de la ciencia computacional que se ocupa del estudio y simulaciones de sistemas físicos utilizando algoritmos informáticos y métodos numéricos.
Este estudio implica principalmente el uso de simulaciones por computadora para obtener información sobre los sistemas físicos. Este proceso se puede utilizar para medir y predecir el comportamiento de partículas, átomos, moléculas, partículas subatómicas y otros objetos. Las simulaciones pueden ayudar a analizar y visualizar las respuestas del sistema, así como su desempeño en términos de leyes de conservación de energía, masa y momento.
La física computacional se ha convertido en un área de investigación cada vez más popular debido a su capacidad para explorar y explotar una amplia gama de fenómenos físicos. Mediante el uso de herramientas computacionales, los científicos pueden modelar sistemas físicos complejos en una fracción del tiempo que llevaría realizar experimentos reales. Esto permite predicciones más precisas y una mejor toma de decisiones en un período más corto y con menos recursos.
Los físicos computacionales exploran fenómenos de una variedad de campos, como la astrofísica, la física atómica, la física de la materia condensada, la física del plasma y la física nuclear. Para ello, se basan en simulaciones por computadora y en enfoques analíticos. Por ejemplo, las simulaciones se utilizan para estudiar y rastrear multitud de partículas subatómicas y para modelar las reacciones de conjuntos más grandes de partículas. Las simulaciones por computadora también se utilizan para estudiar el comportamiento de la propagación de la luz y hacer predicciones sobre el comportamiento del polvo interestelar.
Los físicos computacionales utilizan software y algoritmos avanzados para desarrollar e implementar sus teorías y modelos. Esto incluye el uso de códigos informáticos y métodos numéricos que resuelven ecuaciones en formas diferenciales e integrales. Estos cálculos se utilizan para resolver problemas difíciles que involucran el comportamiento de soluciones de ecuaciones diferenciales parciales, que se pueden encontrar en una variedad de sistemas físicos.
Como resultado, la física computacional se está convirtiendo en una parte cada vez más importante del campo de investigación actual. Esto se debe a su capacidad para proporcionar información sobre experimentos y propiedades de sistemas a los que de otro modo no se podría acceder.
