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#1 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 1日 10:24
由 jiujianoufu
现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应?如氢气在氧气中燃烧变成水,并释放热量。预测反应产物种类,生成率,反应条件和热量大小。
#3 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 13:51
由 qianlao
jiujianoufu 写了: 2023年 12月 1日 10:24
现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应?如氢气在氧气中燃烧变成水,并释放热量。预测反应产物种类,生成率,反应条件和热量大小。
2H_2 + O_2 = 2H_2O + Heat
这是十万个为什么里面写的普利斯特利做过的实验吧。反应产物种类,生成率,反应条件和热量大小这些早就都有宏观测量数据了(譬如查查化工手册),唯象理论如阿仑尼乌斯也能给出一些半经验数据。但是量子力学从头算起的方法还难以胜任,特别是反应物是气相,产物是液相,有相变。
问张增辉吧,他的组除了生物,应该还保留了一部分人做反映散射。
#4 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 21:21
由 Jack12345
qianlao 写了: 2023年 12月 2日 13:51
2H_2 + O_2 = 2H_2O + Heat
这是十万个为什么里面写的普利斯特利做过的实验吧。反应产物种类,生成率,反应条件和热量大小这些早就都有宏观测量数据了(譬如查查化工手册),唯象理论如阿仑尼乌斯也能给出一些半经验数据。但是量子力学从头算起的方法还难以胜任,特别是反应物是气相,产物是液相,有相变。
问张增辉吧,他的组除了生物,应该还保留了一部分人做反映散射。
他的意思 是根据 各种 物理方程 量子力学方程 和 各种化学方程,能不能 在电脑上 模拟仿真出 整个化学的反应过程?最后 模拟出来的结果 和 现实的反应结果 完全一致?
#5 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 21:30
由 verdelite
Jack12345 写了: 2023年 12月 2日 21:21
他的意思 是根据 各种 物理方程 量子力学方程 和 各种化学方程,能不能 在电脑上 模拟仿真出 整个化学的反应过程?最后 模拟出来的结果 和 现实的反应结果 完全一致?
做梦。现在量子力学连氢分子都搞不定,计算不出来,还模拟化学反应,梦想很好,离现实情况十万八千里。
#6 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 21:38
由 Jack12345
verdelite 写了: 2023年 12月 2日 21:30
做梦。现在量子力学连氢分子都搞不定,计算不出来,还模拟化学反应,梦想很好,离现实情况十万八千里。
你的意思是 量子力学 只能计算 单个氢原子?不能计算 氢分子 ?有这么弱吗 ?
#7 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 21:39
由 verdelite
Jack12345 写了: 2023年 12月 2日 21:38
你的意思是 量子力学 只能计算 单个氢原子?不能计算 氢分子 ?有这么弱吗 ?
连这个都不知道的人,肯定不是量子民科。
#8 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 21:43
由 Jack12345
verdelite 写了: 2023年 12月 2日 21:39
连这个都不知道的人,肯定不是量子民科。
我不知道。我没学过 量子力学。
我记得 化学系 不是还有门课 叫 物理化学吗?是不是 有探讨这方面的内容 ?
我记得 流体力学 空气动力学 工程热力学 都有类似的方程,多少可以 仿真一下 实际的过程
#9 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 21:48
由 verdelite
Jack12345 写了: 2023年 12月 2日 21:43
我不知道。我没学过 量子力学。
我记得 化学系 不是还有门课 叫 物理化学吗?是不是 有探讨这方面的内容 ?
我记得 流体力学 空气动力学 工程热力学 都有类似的方程,多少可以 仿真一下 实际的过程
你如果问我就告诉你,世界上还有那么一小撮人依然抱着波尔轨道不放,他们就是化学家。
#10 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 22:12
由 Jack12345
verdelite 写了: 2023年 12月 2日 21:48
你如果问我就告诉你,世界上还有那么一小撮人依然抱着波尔轨道不放,他们就是化学家。
化学家 这么 思想不开放 ?
#11 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 22:15
由 verdelite
Jack12345 写了: 2023年 12月 2日 22:12
化学家 这么 思想不开放 ?
原因不是你想得那样。真正原因是量子力学does not work。
#12 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 22:20
由 Jack12345
verdelite 写了: 2023年 12月 2日 22:15
原因不是你想得那样。真正原因是量子力学does not work。
那不太清楚了。是不是 太复杂了,一下子 计算不清?
我记得 化学反应 就是 不同原子间 交换电子的结果,电子的运动 和别的性质 应该 满足 量子力学的方程吧。
还没有 牵涉到 原子核内部的东西呢。光一个电子云 应该算 量子力学里 比较简单的方程吧,为什么 计算不出来?
#13 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 22:23
由 verdelite
Jack12345 写了: 2023年 12月 2日 22:20
那不太清楚了。是不是 太复杂了,一下子 计算不清?
我记得 化学反应 就是 不同原子间 交换电子的结果,电子的运动 和别的性质 应该 满足 量子力学的方程吧。
还没有 牵涉到 原子核内部的东西呢。光一个电子云 应该算 量子力学里 比较简单的方程吧,为什么 计算不出来?
方程解不出来。数值方法计算算力不够。
#14 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 22:49
由 Jack12345
verdelite 写了: 2023年 12月 2日 22:23
方程解不出来。数值方法计算算力不够。
我学过 数值计算。感觉 算 微积分 矩阵等,都有现成的程序,新一点的方法就是 有限元方法了
量子力学的方程 这么复杂?数值计算 算不出来?现在 显卡 不是可以 辅助加速计算吗?不知道 有人搞这方面的研究吗 ?
#15 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 22:55
由 qianlao
做化学的用的单电子波函数跟做核物理的单体波函数很类似,之间不怎么交流而已。
#16 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 22:57
由 qianlao
氢分子离子(一个电子)用椭qiu坐标有精确解吧。
#17 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 23:01
由 pinfish
氢分子谱线二几年就基本解决的问题
一个门外汉不知道你妈的哪来的勇气到处瞎比比
verdelite 写了: 2023年 12月 2日 22:23
方程解不出来。数值方法计算算力不够。
#18 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 2日 23:25
由 verdelite
pinfish 写了: 2023年 12月 2日 23:01
氢分子谱线二几年就基本解决的问题
一个门外汉不知道你妈的哪来的勇气到处瞎比比
你懂个屁。化学家需要的是氢分子两个原子之间距离怎么算。几年前还有文章讨论这个问题。氢分子谱线也没有解决。
#19 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 3日 01:22
由 qianlao
Jack12345 写了: 2023年 12月 2日 21:21
他的意思 是根据 各种 物理方程 量子力学方程 和 各种化学方程,能不能 在电脑上 模拟仿真出 整个化学的反应过程?最后 模拟出来的结果 和 现实的反应结果 完全一致?
已知的模拟最成功的是H+HD的置换反应。(用氘代替氢避免了全同粒子的问题。)
#20 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 3日 01:35
由 qianlao
Jack12345 写了: 2023年 12月 2日 22:49
我学过 数值计算。感觉 算 微积分 矩阵等,都有现成的程序,新一点的方法就是 有限元方法了
量子力学的方程 这么复杂?数值计算 算不出来?现在 显卡 不是可以 辅助加速计算吗?不知道 有人搞这方面的研究吗 ?
模拟也得用物理吧,反应散射(reactive scattering)有一段时间进展较快,后来大概到了平台期。
#21 Re: 现代的量子力学能否模拟一个最简单的化学反应
发表于 : 2023年 12月 3日 01:48
由 Jack12345
qianlao 写了: 2023年 12月 3日 01:35
模拟也得用物理吧,反应散射(reactive scattering)有一段时间进展较快,后来大概到了平台期。
别的工程领域 用有限元方法等 数值模拟 仿真出的结果 和实际 还是比较接近的。已经 应用起来了
化学这个领域 大概 还早着呢