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    计算能力解开了分子之谜

    【摘要】:
    研究人员必须研究近10万张这种类型的模拟图像,才能确定是什么触发了水分子的分裂。大量的计算能力投入到了这些模拟中千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]?千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您];Х从ψ苁欠⑸谖颐侵芪?在我们呼吸的空气中千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],在我们喝的水里千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],在生产我们日常生活中使用的产品的工厂里千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。这些反应出乎意料的快千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。在给定的最佳条件下,分子可以在十亿分之一秒内相互反应千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。工业界一直在努力实现更快更好的化工过程。制造氢,这需要分裂水分子千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],是一个例子千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。为了改善这一过程千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],研究人员需
    研究人员必须研究近10万张这种类型的模拟图像千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],才能确定是什么触发了水分子的分裂。大量的计算能力投入到了这些模拟中千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。
    化学反应总是发生在我们周围-在我们呼吸的空气中,在我们喝的水里,在生产我们日常生活中使用的产品的工厂里。这些反应出乎意料的快千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。在给定的最佳条件下千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],分子可以在十亿分之一秒内相互反应。
    工业界一直在努力实现更快更好的化工过程千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。制造氢,这需要分裂水分子,是一个例子千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。为了改善这一过程千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],研究人员需要知道不同的分子是如何相互作用的,以及是什么触发了这些反应千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。计算机模拟可以研究一亿亿分之一秒内发生的事情千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],因此千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],如果知道化学反应的顺序千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],或者如果引发反应的触发因素经常发生千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],就可以研究反应的步骤千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。
    但实际情况往往并非如此千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。分子反应经常表现出不同的行为千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。最优的条件往往不存在千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],比如用于制氢的水分子,这使得即使用计算机模拟也很难对反应进行研究。
    直到最近,科学家们还不知道是什么引发了水分子的分裂。然而,众所周知,水分子在分裂之前有10小时的寿命。十个小时听起来可能不是很长千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],但与分子时间尺度千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],十亿分之一秒,相比,它是相当长的。这使得确定导致水分子分裂的机制具有极大的挑战性千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。就像大海捞针一样千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。
    NTNU的研究人员最近发现了一种方法来识别大海捞针千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。在他们的研究中千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],他们结合了两种以前没有一起使用过的技术千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。
    他们研究了近10万张这种类型的模拟图像千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],然后才能确定是什么触发了水分子的分裂千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。大量的计算能力投入到了这些模拟中千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。通过他们的特殊方法,研究人员设法精确地模拟了水分子是如何分裂的千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。NTNU化学系的研究员Anders Lervik说:“我们开始查看这10千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],000张模拟胶片千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],手工分析它们,试图找出水分子分裂的原因∏в偻锹?千赢官方网站[欢迎您]!?/div>
    “在花了大量时间研究这些模拟电影之后千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],我们发现了一些有趣的关系千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],但我们也意识到千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],数据量太大了,无法手动调查所有东西?!毖芯咳嗽笔褂没餮暗姆椒ɡ捶⑾忠⒎从Φ脑?。这种方法从未用于这种类型的模拟。通过这一分析,他们发现了一小部分变量千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],这些变量描述了是什么引发了这些反应。
    他们的发现提供了关于因果机制的详细知识,以及改进这一过程的想法千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。在这项研究中千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],为使工业化学反应更快、更有效地发生千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您],已经迈出了重要的一步千赢官网登录 千赢官方网站[欢迎您]。它为提高氢气产量提供了很大的潜力。
     
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