Статья 2444

Разумеется, многие научные вычисления могут быть выполнены традиционными математическими средствами без помощи вычислительных машин.

Например, пусть даны уравнения, описывающие движение электронов в произвольном магнитном поле. Можно вывести простую математическую формулу, дающую траекторию движения электрона в однородном магнитном поле, его напряженность одинакова во всех точках. Однако для более сложных магнитных полей такой простой математической формулы не найдено. Тем не менее уравнения движения приводят к алгоритму, при помощи которого можно определить траекторию движения электрона.

В принципе эту траекторию можно вычислить вручную, но на практике только вычислительная машина может справиться с множеством шагов, необходимых для получения точных результатов.

Для проведения вычислительных экспериментов можно использовать машинную программу, реализующую законы движения электрона в магнитном поле. Такие эксперименты оказываются более гибкими, чем традиционные лабораторные эксперименты. Например, нетрудно придумать лабораторный эксперимент для изучения траектории электрона, движущегося под действием магнитного поля в телевизионной трубке. Однако ни один лабораторный эксперимент не сможет воссоздать условий, при которых электрон движется в магнитном поле нейтронной звезды.

А машинную программу можно применить в обоих случаях.

Исследуемое магнитное поле определяется множеством чисел, хранящихся в памяти вычислительной машины. Программа применяет алгоритм, имитирующий движение электрона посредством изменения чисел, представляющих его положения в последовательные моменты времени.