دینامیک ملکولی

دینامیک ملکولی ( Molecular Dynamic ) یک روش آنالیز محاسباتی پر کاربرد در شیمی، فیزیک، بیولوژی و سایر علوم تجربی است. دینامیک مولکولی را می توان به طور خلاصه به صورت حل عددی و گام به گام معادله حرکت نیوتون برای یک سیستم بسیار ذره ای تعرف کرد. این روش برای اولین بار در سال ۱۹۵۷ توسط آلدر ( Alder ) و واینرایت ( Wainwright ) برمبنای مدل کره سخت به کار گرفته شد. در سال ۱۹۶۴ رحمان ( Anees Rahman ) مدل کره نرم را در شبیه سازی خود به کار برد. از وی به عنوان پدر دینامیک ملکولی یاد می شود.
دینامیک مولکولی شکلی از شبیه سازی کامپیوتری است که در ان اتم ها و مولکول ها اجازه دارند برای یک دوره از زمان تحت قوانین شناخته شده فیزیک باهم برهم کنش کنند و چشم اندازی از حرکت اتم ها بدهند. از آنجائیکه سیستم های مولکولی عموماً شامل تعداد زیادی از ذرات هستند امکان پذیر نیست که ویژگی های سیستم های پیچیده را به طور تحلیلی بدست آوریم. شبیه سازی دینامیک مولکولی این مسئله را با بکار بردن روش محاسباتی حل می کند. این روش یک واسطه بین تجربیات آزمایشگاهی و نظریه ایجاد می کند و به عنوان یک آزمایش مجازی در نظر گرفته می شود. دینامیک مولکولی روابط بین ساختار مولکولها، حرکت مولکولهاو توابع مولکولی را بررسی می کند[ ۱] . دینامیک مولکولی یک روش منظم چندگانه است. قوانین و نظریه های آن از ریاضیات، فیزیک و شیمی بدست می آید و الگوریتم هایی را از علم رایانه و نظریه اطلاعات بکار می برد. دینامیک مولکولی ابتدا در فیزیک نظری در دهه ۱۹۵۰ استفاده شد. اما امروزه بیشتر در علم مواد و زیست مولکول بکار می رود. قبل از اینکه امکان شبیه سازی دینامیک مولکولی با رایانه ها به وجود بیاید عده ای کار سخت آزمایش کردن آن به وسیلهٔ مدل های فیزیکی مانند کره های ماکروسکوپیک را متعهد شدند. ایده این بود که آن ها را مرتب کنند تا ویژگی های مایع را تکرار کند. آقای برنال در سال ۱۹۶۲ گفت من تعدادی از توپ های پلاستیکی در نظر می گیرم و آن ها را با میله هایی در محدوده طول ۲٫۷۵ تا ۴ اینچ بهم می چسبانم و سعی می کنم در اولین محلی که امکانش هست در محل کارم انجام دهم و حدود هر ۵ دقیقه مختل کنم و ان کاری را که قبلاً انجام داده ام به یاد نیاورم. اما خوشبختانه امروز رایانه ها مسیر قیدها را حفظ می کنند.