Logiciel de Simulation de Systèmes de Particules

[ThunderJack]

Bonsoir,

Je me demandais si certains d'entre vous connaissaient des logiciels permettant de simuler des systèmes de particules.
Par exemple, la simulation d'un système dynamique d'électrons, de neutrons et de protons où ces derniers formeraient des atomes ;
ou la simulation d'ions dans un solide cristalin ; ou encore la simulation de particules de gaz en mouvement.

Cela m'aiderait à mieux cerner les subtilités de l'interaction électromagnétique.
Par exemple, je me demande comment se fait il que 2 ions de charges opposées viennent se coller ; normalement, l'énergie cinétique accumulée lorsque les ions se rapprochent l'un de l'autre ne devrait-elle pas créer une collision et renvoyer chacun de son côté, jusqu'à ce que l'Ep reprenne le dessus et ainsi de suite, comme une sorte d'équilibre dynamique de va et vient ?


Je ne sais pas si ce genre de logiciel existe, c'est pourquoi je fais appel à vous.

Merci d'avance.
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[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

Ce que vous demandez tombe dans les domaines de la simulation par dynamique moléculaire et atomistique . Il y a de nombreuses recherche et de nombreux modèles numériques développés dans ces deux domaines: simulation en dynamique classique, méthodes ab-initio, méthodes Hartree-Fock, méthodes en fonctionnelles de densité, méthodes Monte-Carlo ... Chacune avec leurs avantages et inconvénients.

Je ne connais pas une méthode capable de simuler à elle seule les différents exemples que vous citez: ceux-ci sont très différents.
Cependant, voici un logiciel (payant) qui peut réaliser des simulations au niveau moléculaire: http://www.hyper.com/

Cela m'aiderait à mieux cerner les subtilités de l'interaction électromagnétique.

Je pense qu'un bon cours vous aiderait plus qu'un logiciel.

Par exemple, je me demande comment se fait il que 2 ions de charges opposées viennent se coller ; normalement, l'énergie cinétique accumulée lorsque les ions se rapprochent l'un de l'autre ne devrait-elle pas créer une collision et renvoyer chacun de son côté, jusqu'à ce que l'Ep reprenne le dessus et ainsi de suite, comme une sorte d'équilibre dynamique de va et vient ?

En principe, si le système est isolé, oui (encore que cela dépende des énergies cinétiques et potentielles initiales des ions). En pratique, les ions se retrouvent dans un environnement qui va dissiper leurs énergies jusqu'à ce qu'ils se trouvent à l'équilibre.

[ThunderJack]

Merci pour votre réponse.

En réalité c'est aussi pour voir comment une loi mathématique simple peut se traduire dans un système complexe avec beaucoup de particules, là où l'intuition et l'imagination ne suffisent plus. Je me suis rensiegné sur HyperChem, et apparemment on ne peut y faire de simulation à n corps ; il s'agit surtout de visualisation de molécules quasi-statiques.

ce que je cherche pourrait en fait être très simple :
- Pouvoir positionner dans un espace galiléen des particules possédant une masse, un rayon et une charge.
- Cliquer sur [play] et voir ce qu'il se passe.

Je n'ai pas besoin de ça pour faire un travail sérieux, c'est juste à titre de curiosité personnelle, le plaisir que je tire à voir si mes intuitions pour un certain modèle mathématiques sont justes pour des problèmes complexes comportant beaucoup de corps.

Il pourrait aussi s'agir d'un programme simulant la gravité des particules, sans s'occuper de la charge.
Par exemple : voir comment un nuage de particules peut se transformer en sphère compacte. (quoique là encore, il faudrait que le système dissipe son énergie).

Pour un nombre élevé de particules, la puissance de calcul devrait être immense puisque de l'ordre de n²-n forces/accélérations/vitesses/positions à calculer.

Mais on ne sait jamais.
Donc, si quelqu'un d'autre connaît ce genre de programme, je lui serait très reconnaissant.

[Paraboloide_Hyperbolique]

Ok,

Pour des logiciels à visées éducatives (non-scientifiques) vous avez:

"Step" (sous Linux) http://edu.kde.org/step/?site_locale=fr
"Physion" (sous Windows) http://physion.net/

Ou encore de petits applets java très pédagogiques de l'université Boulder du Colorado: http://phet.colorado.edu/fr/simulati...tegory/physics

[A voir en vidéo sur Futura]