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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 計算模擬區(qū) » 量子化學 » 其他 » 關于理論化學的交流----復雜的公式
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[交流]
關于理論化學的交流----復雜的公式 已有4人參與
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【這是我在2009年底，與一位本科生的問答�，F在，又到了選課季節(jié)，因此，把冷飯拎出來再炒炒；增加了一點內容，算是蔥花吧。 原文在我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_62c35ca70100fgvw.html】 【問】在理論化學里,既然所有的計算基本都是由高斯來完成的,那么這么多理論中出現的這么多的復雜的方程有什么實際的應用層次的意義嗎？ 【答】我不知道你是否有這樣的體會：對某件事情，或者某種儀器設備，如果你懂得原理，操作起來就會順理成章，而且能主動開發(fā)新的功能、設法解決新的問題。如果不懂得原理，那只有依樣畫葫蘆，不可能做出創(chuàng)新性的工作。我可不想你在自己身上掛牌子，寫著“理論化學”。 工廠的工人，學歷不高，卻能操作大型設備；可是，工人也只能操作那些自己被培訓的設備，基本不可能進行創(chuàng)造性的工作。你也接觸了網站的開發(fā)。很多網吧的管理員，判斷網絡故障等，肯定比你強，可是他們根本不懂網絡原理，更不用說開發(fā)網站了。因此，【作為高斯（或其他軟件系統）的使用者，如果不懂得原理，那就只是一個操作工而已】。 （1）我不太贊同在化學本科的量化教學中給出那么多公式 一是大多數學生的數理功夫達不到（嚴重點說，選擇化學、生物的，很多是因為怕數學）； 二是這些公式【打擾】了本科生的學習過程，喧賓奪主。 【這是針對化學院絕大多數本科生而言； 但是，每年都會有極少數（1名到3名）學生，善于、樂于自己推導數學公式。 對這些學生，我的建議是趕快找個理論基礎好的老師，吃小灶，有機會接觸真正的研究，而不只是淌淌水。 法拉第（老師：戴維） 比爾蓋茨（老師：IBM+媽媽） 就是這樣的人才�！� 所以，我才會開玩笑說要寫一本“無公式”量子化學，這是科普中的【量化普】，面向新一代化學家的，而不是面向未來的量子化學家的。 （2）要理解公式，而不是推導公式。 這和你的【角色】有關。一個搞合成的人，不必關心恒溫控制的電路設計，只要知道恒溫控制的基本原理以及可能出現什么問題就可以了（這已經是很高的要求了）。 如果你想用量子化學來解釋一個化學問題，那么有兩個辦法： 一是自己推導公式、編制程序，運行...... 二是從已有的軟件中，尋找能滿足自己要求的，測試其功能，有時還要組合不同的軟件，...... 當然，還有第三條路線，那就是自己開發(fā)一個模塊，集成到已有軟件中。那就要考慮，有沒有必要自己開發(fā)模塊？能不能找到可以集成、組合的現成軟件？ （3）公式的用處 公式其實就是理論的外在的形式、可操作的表達（Operative expression_r）。粗略地說，軟件每個功能，應該對應著一個公式。 當你使用軟件時，心里應該清楚，你所選擇的功能（公式）、設置的參數是否正確，而這往往【需要用公式作為思考的工具】。在這個過程中，你將發(fā)現，錯誤的結果一般是由于自己沒有理解公式，或者說面對具體的化學對象，選錯了功能（公式）或設錯了參數。 當然，也不能排除軟件本身有錯誤的情況。 （4）角色與目標 前面已經提到角色的問題。 理論化學家，我想不外乎兩種： 一、熟練、成功地運用適當的理論/計算，解釋化學現象；這是走在實驗后面，至多是與實驗同步； 二、根據大量的實踐經驗，整理總結出新的理論/計算方法，并成功用于解釋新的化學現象（或者對以前的化學現象給出新的解釋）；這可以說是走在實驗的前面了。 當然，不可能一口吃成個胖子。因此，只有設立分步目標，然后一步步深入。這些小目標的實現過程，你的角色將慢慢地從第二種轉化到第一種。 我想，你如果打算搞計算化學，其含義是【運用和“發(fā)展”理論化學的原理來“創(chuàng)造性地”解決化學中的新問題，而不是運用高斯軟件、采用別人用過的參數來解決一些與別人已經解決了的問題相似的問題】。人家算了甲苯，你來算乙苯、丙苯，人家算了乙酸乙酯，你來算乙酸丙酯。當然，模仿是必不可少的學習、提高的階段，但模仿的目的是為了創(chuàng)新、發(fā)展，而不是機械的重復。 |
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5樓2011-06-26 20:36:39
043114076
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2樓2011-06-25 14:37:49
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小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
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yyqiao，你好。 想學反應動力學計算。卻不知道從哪里開始。 似乎要學統計力學，但是覺得統計力學與實際要計算的動力學之間還有很大差距。 我一直覺得，學習困難，原因只在于沒有找對學習資料和可以討論的人。 希望提供意見！ 希望可以做出下面帖子里面的那種工作：http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=3290641&page=2#pid1504123 [ Last edited by cenwanglai on 2011-6-26 at 10:08 ] |
3樓2011-06-26 10:04:37
yongleli
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cenwanglai(金幣+3): 謝謝yongleli專家指路 2011-06-26 21:57:45
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cenwanglai(金幣+3): 謝謝yongleli專家指路 2011-06-26 21:57:45
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http://cp2k.berlios.de/quickstep.html http://cp2k.berlios.de/manual/references.html Hutter同志近期好像出了本書，叫ab initio分子動力學。可以一看。 |
4樓2011-06-26 18:49:53
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