計算物理入門

計算物理入門 内容詳細 対象をどうモデル化し，どんな方法で計算し，シミュレートすればよいか．分子シミュレーションの分野を通して計算物理の本質を伝えることを試みた，「数理科学」誌の好連載を1冊にまとめた．採り上げられたテーマはいずれも計算物理の基本をなす． 目次 1　計算物理学とは 1.1　はじめに 2　理想気体―ファン・デル・ワールス方程式　剛体球形 2.1　モデルとしての理想気体 2.2　気体の液化とファン・デル・ワールスの状態方程式 2.3　分子間の引力と斥力 2.4　計算物理の今後 3　一様乱数の発生法 3.1　はじめに 3.2　計算機の作る‘一様乱数’ 4　与えられた分布に従う乱数の発生法 4.1　確率分布関数 4.2　モンテカルロ法の定積分への応用 4.3　与えられた分布に従う乱数の発生法 5　ランダム・ウォーク 5.1　はじめに 5.2　1次元のRW 5.3　RWと拡散 5.4　正規分布と中心極限定理 6　マルコフ過程 6.1　はじめに 6.2　離散的マルコフ過程 6.3　マルコフ過程の再帰性 6.4　再帰確実な状態の分類 7　分子シミュレーションとモンテカルロ法 7.1　重みつきサンプリングとカノニカル平均 7.2　メトロポリスの方法 7.3　境界条件と状態方程式の計算 7.4　動径分布関数 7.5　静的構造分子 7.6　圧力一定のMC法 7.7　グランドカノニカル集団（μVT一定）のMC法 7.8　ギブス集団のMC法 8　自由エネルギーと多段階サンプリング 8.1　はじめに 8.2　状態密度とカノニカル分布―ヒストグラム法 8.3　自由エネルギー差の計算の問題点 8.4　AR方法 9　分子動力学法 9.1　はじめに 9.2　運動方程式の数値積分―ベルレの方法 9.3　自己拡散係数と速度相関関数 9.4　シンプレクティック変換 9.5　シンプレクティック差分法 9.6　熱力学量を制御する拡張系のMD法 9.7　シンプレクティック差分法は拡張系に使えるか？