Россия Мир Экономика Происшествия Все рубрики ДНК © https://commons.wikimedia.org by Christoph Bock, Max Planck Institute for Informatics is licensed under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Ирина Соколова Опубликована сегодня в 1:14 Венские физики нашли сбой, который десятилетиями вводил науку в заблуждение Профессор Венского технического университета заявил о решении проблемы расчёта молекул Когда речь заходит о строении материи, кажется, что всё уже давно известно. Но даже в таких основах, как взаимодействие молекул, оставались белые пятна. Теперь исследователи из Венского технического университета сделали шаг, который может изменить представление о силах, действующих между частицами. Их метод позволил устранить многолетние противоречия и добиться точности, ранее невозможной в квантовой химии. Как связаны гекконы и азот Почему гекконы свободно бегают по стенам? Почему азот превращается в жидкость при температуре -196 градусов? Эти, казалось бы, несвязанные явления объединяет одно — силы Ван-дер-Ваальса. Это слабые, но универсальные взаимодействия между молекулами, которые управляют поведением веществ, от газов до биологических структур. Долгие годы вычислить их с достаточной точностью было почти невозможно: различные алгоритмы давали несовместимые результаты. Команда венских учёных наконец-то разобралась, в чём причина расхождений. Ирония в том, что ошибку скрывал сам метод, который считался "золотым стандартом" квантовой химии. Он систематически завышал энергию связи в некоторых типах молекул. Исправив этот изъян, исследователи открыли новый уровень точности моделирования, что особенно важно для изучения биологических систем и разработки технологий возобновляемой энергии. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications. Как решали загадку "Для описания связей между крупными молекулами учёные используют различные вычислительные подходы", — пояснили исследователи Тобиас Шефер и Андреас Ирмлер. Вместе с Алехандро Галло и профессором Андреасом Грюнайсом они сравнили популярные методы и нашли корень проблемы. "Один из вариантов — использовать квантовое моделирование Монте-Карло", — сказал Шефер. "Здесь компьютер перебирает бесчисленное множество возможных расположений электронов, сохраняя энергетически выгодные и отбрасывая невыгодные. Другой вариант — так называемый подход связанных кластеров", — добавил Ирмлер. Последний метод действительно был эталоном в квантовой химии, но при детальном сравнении стало ясно: его результаты стабильно расходятся с расчётами Монте-Карло. "Этот метод связанных кластеров долгое время считался золотым стандартом, — отметил Шефер. — Но чем внимательнее мы изучали, тем яснее становилось, что существуют небольшие, но устойчивые отклонения". Теперь ясно, откуда бралась ошибка. "Мы обнаружили, что метод связанных кластеров систематически завышает энергию связи в больших молекулах с высокой степенью поляризуемости", — пояснил Ирмлер. Обновлённая версия метода исправляет искажения, не увеличивая время расчётов, и теперь её результаты почти полностью совпадают с данными Монте-Карло. Сравнение методов Source: https://www.newsinfo.ru/articles/quantum-molecular-simulation-2ea/942766/