Mřížka částic - Particle Mesh

Mřížka částic (ODPOLEDNE) je výpočetní metoda pro stanovení sil v soustavě částic. Tyto částice mohou být atomy, hvězdy nebo tekuté složky, a proto je metoda použitelná v mnoha oblastech, včetně molekulární dynamiky a astrofyziky. Základním principem je, že systém částic se převede na mřížku (neboli „síť“) hodnot hustoty. Potenciál je poté vyřešen pro tuto hustotní mřížku a síly jsou aplikovány na každou částici podle toho, v jaké buňce je a kde v buňce leží.

Existují různé metody pro přeměnu systému částic na mřížku hustot. Jednou z metod je, že každá částice jednoduše dává svoji hmotnost nejbližšímu bodu v síti. Další metodou je metoda Cloud-in-Cell (CIC), kde jsou částice modelovány jako kostky s konstantní hustotou a jedna částice může přispívat hmotou do několika buněk.

Jakmile je zjištěno rozdělení hustoty, lze z diferenciální formy sítě určit potenciální energii každého bodu v síti Gaussův zákon, který - po identifikaci elektrické pole E jako záporný gradient elektrický potenciál Φ—Vzniká a Poissonova rovnice které lze snadno vyřešit po použití Fourierovy transformace. Je tedy rychlejší provést výpočet PM, než jednoduše sečíst všechny interakce na částice způsobené všemi ostatními částicemi ze dvou důvodů: za prvé, obvykle je méně bodů mřížky než částic, takže počet interakcí, které se mají vypočítat, je menší, a za druhé, mřížková technika umožňuje použití technik Fourierovy transformace k vyhodnocení potenciálu, a ty mohou být velmi rychle.

PM je považován za zastaralou metodu, protože dobře nemodeluje úzkou interakci mezi částicemi. Byl nahrazen Particle-Particle Particle-Mesh metoda, která kromě výpočtu PM používá přímý součet částice-částice mezi blízkými částicemi.

Viz také