Puede sonar a cuentos de hadas, pero en la década de 1950 dos modelos numéricos desarrollados inicialmente como un proyecto favorito por parte de los físicos llevaron al nacimiento de un campo completamente nuevo de la física: la mecánica estadística computacional. Esta historia ha aparecido recientemente en unartículo publicado en EPJ H , escrito por Michel Mareschal, profesor emérito de física en la Universidad Libre de Bruselas, Bélgica. El artículo describe el largo viaje que lleva a la aceptación de tales modelos, a saber, las simulaciones Monte Carlo y Molecular Dynamics como evidencia confiable dedescribiendo la materia. Esto sucedió en un momento en que la potencia de cómputo requerida para ejecutar simulaciones era escasa. Hoy, miles de investigadores utilizan estas técnicas para modelar el comportamiento de los materiales, en contextos que van desde la fusión hasta los sistemas biológicos.
La saga comenzó en 1951, cuando John G. Kirkwood, del Instituto de Tecnología de California, EE. UU., Desarrolló esta predicción teórica contraintuitiva: un modelo de esferas duras, un modelo aproximado para cualquier fluido, experimenta una transición de unfluido a un estado sólido bajo condiciones controladas. Esto implica que la forma sólida ordenada contiene más entropía, o tiene más espacio disponible para moverse, que la forma fluida desordenada. Estas esferas normalmente no interactúan entre sí, como las moléculas enun gas perfecto: experimentar una repulsión infinita cuando entran en contacto.
La predicción teórica de Kirkwood siguió siendo controvertida hasta que se complementó con un intenso trabajo paralelo llevado a cabo por dos equipos de físicos estadounidenses, originalmente lanzados como proyectos paralelos. El primero involucró a Bill Wood en el Laboratorio de Los Alamos y condujo al desarrollo del enfoque de Monte Carlo; el segundo, que involucró a Berni Alder en el Laboratorio Nacional de Livermore, condujo al desarrollo de la dinámica molecular. En última instancia, fue la introducción del muestreo de importancia, una forma inteligente de realizar Monte Carlo, por parte de Marshall Rosenbluth también enLos Alamos que resultó ser un verdadero golpe de genio al confirmar la predicción de Kirkwood.
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