Nama : Ghany Hanifan MuslimNIM : 16011220Kelas : K-05PTI-B

Penerapan Komputer di Bidang Fisika

Komputer dapat dipandang kini bukan hanya untuk mengolah data prak-tikum atau membuat dokumen ilmiah, namun bisa digunakan untuk meng-hitung suatu perhitungan yang rumit, yang sulit (bahkan mustahil) di-selesaikan dengan tangan (secara analitik). Dalam bidang Fisika, kom-puter digunakan terutama dalam Fisika Komputasi. Fisika Komputasiadalah suatu gabungan antara Fisika, Komputer Sains dan MatematikaTerapan untuk memberikan solusi pada ”kejadian dan masalah yang kom-plek pada dunia nyata” baik dengan menggunakan simulasi juga penggu-naan algoritma yang tepat.

Pemahaman fisika pada teori, experimen, dan komputasi haruslah se-banding, agar dihasilkan solusi numerik dan visualisasi/pemodelan yangtepat untuk memahami masalah fisika. Untuk melakukan perkerjaan se-perti evaluasi integral, penyelesaian persamaan differensial, penyelesaianpersamaan simultans, mem-plot suatu fungsi/data, membuat pengem-bangan suatu seri fungsi, menemukan akar persamaan dan bekerja den-gan bilangan komplek yang menjadi tujuan penerapan fisika komputasi.Banyak perangkat lunak ataupun bahasa yang digunakan, baik MatLab,Visual Basic, Fortran, Open Source Physics (OSP), Labview, Matematika,dan lain sebagainya digunakan untuk pemahaman dan pencarian solusinumerik dari masalah-masalah pada Fisika komputasi.

Fisika komputasi adalah studi dan implementasi algoritma numerikuntuk memecahkan masalah dalam fisika dimana teori kuantitatifnya telahada. Hal ini sering dianggap sebagai subdiscipline dari teori fisika tetapibeberapa menganggapnya sebagai cabang penengah antara fisika teoretisdan eksperimental.

1

Fisikawan sering memiliki teori matematika yang sangat tepat meng-gambarkan bagaimana suatu sistem akan berperilaku. Sayangnya, ser-ing terjadi bahwa pemecahan masalah untuk mendapatkan prediksi yangdiinginkan tidaklah mudah. Hal ini benar terutama pada solusi analitikmekanika kuantum. Dalam kasus di mana persamaan hanya dapat dise-lesaikan dengan pendekatan, metode komputasi sering digunakan.

Komputasi merupakan komponen penting dari penelitian modern, se-perti dalam fisika akselerator, astrofisika, mekanika fluida, kisi bidangteori / kisi teori pengukur (terutama kisi kuantum chromodinamika), fisikaplasma, fisika keadaan padat dan lembut fisika benda terkondensasi. Kom-putasi fisika keadaan padat, misalnya, menggunakan teori kerapatan fung-sional untuk menghitung sifat-sifat zat padat, metode yang sama denganyang digunakan oleh ahli kimia untuk mempelajari molekul.

Pada pengembangan topik ini, banyak masalah numerik dan matem-atis yang lebih umum yang dihadapi dalam proses perhitungan sifat fisikdari sistem yang dimodelkan. Ini termasuk,

• Memecahkan persamaan diferensial

• menghitungi integral

• Stochastic metode, terutama metode Monte Carlo

• Metode persamaan diferensial parsial khusus, misalnya metode bedahingga dan metode elemen hingga

• Masalah matriks eigenvalue - masalah mencari nilai eigen dari ordomatriks yang sangat besar, dan vektor eigen yang berhubungan (eigen-states dalam fisika kuantum)

• Metode pseudo-spektral

Fisika komputasi juga mencakup tuning dari struktur perangkat lunak /perangkat keras untuk memecahkan masalah. Pendekatan untuk memec-ahkan masalah sangat sering menuntut dalam hal pengolahan daya dan /atau permintaan memori.

2