如何从事数学物理和化学研究 (6)

人生苦短，能有机会搞研究是最幸福的，尤其是自己喜欢的课题。言归正传，谈谈
数学物理和化学研究。

先谈谈数字计算与模拟计算。

我在国内念硕士研究生时作了将近一年的量子化学计算。花费了兰州化物所将近5万
元人民币，当时可是一大笔钱。我从兰州到西安用了三种不同的计算机。用过各种
数据输入方法。温家宝在兰州工作过的“地质大队”的计算机是刚进口的。在西安
用了一台国产的体积巨大的计算机，每积分一次，那一排二极管灯泡就亮一遍，一
个小题目算了一个通宵。当时我就感觉数字计算(digital computation)是不是方法
有问题。其实也就是计算一个并不精确的能量值，但是却要精确地作庞大的中间计
算。计算整个过程都打印出来是几千页。这就相当于我一直以为数字计算不好，我
们还得回到模拟计算。

而且有些事情数字计算机根本算不了。例如分析一个包含很多个粒子衰变的核物理
过程或者一个复杂的化学反应找出所有的半衰期，数字计算机就算不了，不信你问
一下搞有关研究的人。

数字计算机大量用于Fourier 变换(http://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform)
，将X-射线衍射数据 变换成电子密度以得到分子的原子结构，或者记录的时间域数
据经Fourier 变换成频率域得到各种谱。它是用一个指数函数为权重函数作的积分
变换。但是通过同样是指数函数为权重函数的积分变换的所谓Laplace变换(http://en.wikipedia.
org/wiki/Laplace_transform) 计算分辨衰减常数(相当于半衰期)就没法算了。我
试过了。人们遇到这种数据处理都是借用数字计算机手工模拟。我敢肯定用digital
computer永远都算不了。

2006-09-16