เคมีการคำนวณ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
Jump to navigation Jump to search

เคมีการคำนวณ (อังกฤษ: Computational chemistry) เป็นสาขาหนึ่งของเคมีทฤษฎี (theoretical chemistry) มีความคาบเกี่ยวกันระหว่างวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ (computer science) วิชาเคมี (chemistry) วิชาฟิสิกส์ และวิชาคณิตศาสตร์วัตถุประสงค์หลักก็คือการใช้แนวคิดทางทฤษฎีที่พิสูจน์ได้ทางฟิสิกส์และเคมีมาออกแบบหรือสร้างระบบจำลองที่มีประสิทธิภาพ ยกตัวอย่างเช่น ระบบจำลองของแข็ง ระบบจำลองดีเอ็นเอ ระบบจำลองโปรตีน เป็น้ตน ซึ่งในการประมาณการ (approximation) ทางคณิตศาสตร์จะใช้โปรแกรมการคำนวณ (computer program) มาคำนวณ เนื่องจากมีความซับซ้อนและความยุ่งยากทางคณิตศาสตร์มากเกินกว่าที่มนุษย์จะกระทำได้ ซึ่งคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงนี้เองที่เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้นักเคมีคำนวณลดระยะเวลาในการ simulation ลงอย่างมากอีกด้วย สำหรับสิ่งที่ต้องการจะศึกษาก็มีปลายรูปแบบแตกต่างกันไป ขึ้นกับระบบนั้น ๆ โดยส่วนมากจะใช้คำนวณหรือศึกษาคุณสมบัติของโมเลกุล (molecule) เช่น

  1. พลังงานทั้งหมด (total energy)
  2. พลังงานจลน์ หรือ พลังงานศักย์
  3. ตำแหน่งของอะตอมหรือโมเลกุลที่เหมาะสม (มีความสเถียร)
  4. ลักษณะไดโพล (dipole) ค่าไดโพล
  5. ควอดรูโพลโมเมนต์ (quadrupole moment)
  6. ความถี่ของการสั่นสะเทือน (vibrational frequencies)
  7. ความไวต่อปฏิกิริยา (reactivity)
  8. สเปกโตรสโคปี่ (spectroscopic quantitities)
  9. ครอสส์ เซกชั่น(ฟิสิกส์) (cross section (physics))
  10. ตัวแปรที่ส่งผลต่อระบบ เช่น อุณหภูมิ (temperature) หรือ ความดัน (pressure) เป็นต้น