Malla de partículas

El método de malla de partículas ( PM ) es un método computacional para determinar las fuerzas en un sistema de partículas. Estas partículas pueden ser átomos, estrellas o componentes de fluidos, por lo que el método es aplicable a muchos campos, incluyendo la dinámica molecular y la astrofísica. El principio básico consiste en convertir un sistema de partículas en una cuadrícula (o "malla") de valores de densidad. A continuación, se resuelve el potencial para esta cuadrícula de densidad y se aplican fuerzas a cada partícula en función de la celda en la que se encuentra y su posición dentro de la celda.

Existen diversos métodos para convertir un sistema de partículas en una cuadrícula de densidades. Un método consiste en que cada partícula simplemente ceda su masa al punto más cercano de la malla. Otro método es el de Nube en Celda (CIC), donde las partículas se modelan como cubos de densidad constante y una partícula puede aportar masa a varias celdas.

Una vez encontrada la distribución de densidad, la energía potencial de cada punto en la malla se puede determinar a partir de la forma diferencial de la ley de Gauss , que, después de identificar el campo eléctrico E como el gradiente negativo del potencial eléctrico Φ, da lugar a una ecuación de Poisson que se resuelve fácilmente después de aplicar la transformada de Fourier. Por lo tanto, es más rápido realizar un cálculo PM que simplemente sumar todas las interacciones sobre una partícula debidas a todas las demás partículas por dos razones: primero, suele haber menos puntos de la malla que partículas, por lo que el número de interacciones a calcular es menor, y segundo, la técnica de la malla permite el uso de técnicas de transformada de Fourier para evaluar el potencial, y estas pueden ser muy rápidas .

El método PM se considera obsoleto, ya que no modela adecuadamente la interacción cercana entre partículas. Ha sido reemplazado por el método Partícula-Partícula-Malla , que utiliza una suma directa de partículas cercanas, además del cálculo PM.

• P3M
• Método de malla de partículas
• Método de Ewald de malla de partículas
• Constante de Madelung
• fórmula de suma de Poisson
• Pablo Peter Ewald