1240 artigos
A interseção entre física e computação, conhecida como física computacional, transforma equações complexas em simulações digitais que revelam os segredos do universo. Ao utilizar poderosos algoritmos, os pesquisadores exploram desde o comportamento de partículas subatômicas até a dinâmica de galáxias, preenchendo lacunas onde a teoria pura ou a experimentação direta encontram limites.
No Gist.Science, monitoramos diariamente os novos pré-prints dessa área publicados no arXiv. Para cada documento, oferecemos duas perspectivas essenciais: um resumo técnico detalhado para especialistas e uma explicação em linguagem acessível para quem busca compreender os conceitos sem barreiras matemáticas.
Abaixo, você encontrará os trabalhos mais recentes adicionados a esta categoria, prontos para serem explorados em diferentes níveis de profundidade.
Este artigo apresenta novos métodos Multistep Runge-Kutta de quarta ordem que reutilizam dados de passos anteriores para reduzir o custo computacional e acelerar simulações de Relatividade Numérica, validando sua eficácia no EinsteinToolkit.
Este artigo apresenta o algoritmo SBCI (Simulated Bifurcation-based CI), um método clássico inspirado em bifurcação simulada que realiza cálculos de interação de configuração com alta precisão e menor custo computacional, oferecendo uma alternativa eficiente às abordagens quânticas para determinação de estruturas eletrônicas moleculares.
Este estudo investiga o uso de métodos de movimento de malha baseados em aprendizado de máquina (UM2N) em modelos de águas rasas não-hidrostáticos para simulações de tsunami, demonstrando que essa abordagem acelera significativamente as técnicas convencionais mantendo alta precisão e robustez na previsão de propagação, subida e inundação costeira.
Este artigo demonstra que a eliminação do acoplamento spin-órbita na representação adiabática gera acoplamentos não adiabáticos significativos que, se negligenciados, comprometem a precisão de cálculos espectroscópicos e dinâmicos, estabelecendo que tal aproximação de estado único é confiável apenas quando os estados interagentes estão bem separados na região de Franck-Condon.
Este estudo demonstra que as complexas fases de alta pressão do metano cristalino podem ser compreendidas como um empacotamento de aglomerados supermoleculares quase esféricos, onde a simetria não cúbica e a reorganização lenta resultam de um equilíbrio entre a eficiência de empacotamento e a entropia suprimida pela rotação molecular impedida.
Este artigo apresenta dois potenciais de aprendizado de máquina de longo alcance com cargas dependentes do ambiente que, ao incorporar interações eletrostáticas explícitas, reduzem erros de treinamento, preveem corretamente a divisão LO-TO e a constante dielétrica em sistemas como NaCl e PbTiO₃, e permitem a obtenção de espectros fonônicos precisos apenas a partir de dados de energia, forças e tensões.
Este estudo revela que o preenchimento de zeólitas KFI com cadeias de carbono não apenas induz um alargamento incomum da banda proibida sob alta pressão, desafiando a teoria convencional, mas também permite a síntese de longas cadeias cumulênicas que exibem supercondutividade a aproximadamente 62 K, superando os valores registrados em supercondutores à base de ferro.
Este artigo apresenta uma comparação abrangente de esquemas de integração explícitos para partículas relativísticas em simulações PIC, destacando que uma classe importante desses métodos pode ser generalizada para ordens de precisão arbitrárias e analisando o desempenho de suas variantes de quarta ordem em relação às de segunda ordem.
Este estudo utiliza simulações de dinâmica molecular e cálculos de banda elástica nudged com potenciais interatômicos avançados para elucidar os mecanismos atômicos das transições de fase induzidas por pressão no silício, conectando resultados teóricos a evidências experimentais de nanoindentação e explicando a nucleação heterogênea da fase hexagonal.
Este artigo apresenta uma formulação exata no domínio da frequência para sistemas semelhantes a pêndulos que revela uma estrutura espectral universal unificada, onde todas as regimes dinâmicos compartilham o mesmo núcleo analítico e as transições entre eles correspondem a reorganizações de simetria no espaço de frequências.