PYTHIA
Это физический инструмент с открытым исходным кодом для компьютеров на базе Linux. PYTHIA используется для создания высокоэнергетических событий для исследовательских целей. Имеет встроенную библиотеку теорий и моделей для различных аспектов физики. Может моделировать экспериментальные последствия теоретических моделей. Также может быть использована для разработки поисковых стратегий и интерпретации экспериментальных данных.
Ключевые особенности PYTHIA
Способна моделировать различные явления, в том числе фрагментацию, многопартонные взаимодействия, партонные распределения и т. д.
Хотя она заимствует много формул, в значительной степени основана на оригинальных исследованиях.
Этот инструмент также поддерживает сторонние компьютерные программы через встроенные интерфейсы.
Может использовать элементарные частицы, чтобы показать столкновения высоких энергий между собой.
Пифия
Step
это интерактивный симулятор физики для Linux. Поможет вам почувствовать сущность физики. Вы можете создать образец сцены с различными объектами в этой программе. Затем вы можете смоделировать воздействие различных сил, таких как гравитация или пружинная нагрузка на эти объекты. Вы даже можете вносить изменения в режиме реального времени, пока он моделирует эффекты.
Ключевые особенности Step
Поддержка двумерного моделирования механических явлений.
Различные типы генераторов силы, включая гравитацию, пружинную нагрузку, частицы и кулоновские силы.
Имеет расширенную функцию обнаружения столкновений, встроенную прямо в симулятор.
Может автоматически конвертировать между единицами и выполнять вычисления выражений.
Поддерживает решение уравнений до 8-го порядка, будь то явное или неявное.
Инструмент способен визуализировать результаты с помощью графика, метра или трассировщика.
Step
CP2K
Это бесплатный физический инструмент с открытым исходным кодом для Linux. Он даже популярен для исследований в области химии и биологии. Может выполнять сложное моделирование различных состояний материи, плоско-волновые или гауссовские вычисления. CP2K является ab-initio симулятором для молекулярной динамики.
Ключевые особенности CP2K
Для линейного масштабирования молекулярных систем используется волновой метод, названный ALMO-SCF, который является очень удобным.
Имеет встроенные гибридные и двойные гибридные функции XC. Может даже загружать дополнительные функционалы XC через библиотеку LibXC.
Инструмент поддерживает силы и энергии HF, MP2 и DFT для решения сложных задач.
CP2K
Geant4
Geant4 расшифровывается как GEometry AND Tracking. Это физическое программное обеспечение Linux используется для моделирования прохождения частиц через вещество. ЦЕРН помог в разработке этой серии программного обеспечения. Geant4 реализует объектно-ориентированное программирование для решения задач физики. Помимо теоретической физики, этот инструмент в основном используется в медицинской и космической науке.
Ключевые особенности Geant4
Имеется средство для хорошей обработки геометрии объекта.
Реакция детектора регистрируется, когда частицы проходят через него.
Использует мощность графического процессора компьютера для визуализации данных с использованием OpenGL.
Geant4 имеет мощный генератор случайных чисел для разных целей.
Geant4
Elmer
Это бесплатный инструмент моделирования, используемый в области физики. Он был создан финской организацией. Elmer используется для моделирования механики текучих сред, механики твердых конструкций, транспортировки тепла и т. д. Имеет современный графический интерфейс, который можно программировать в соответствии с потребностями.
Ключевые особенности Elmer
Имеет большую коллекцию современных численных методов.
Имеются схемы интегрирования по времени для уравнений первого и второго порядка.
У Элмера есть методы решения проблем собственных значений.
Этот инструмент предоставляет решатели BEM без мультипольного ускорения.
Elmer
Octopus
Octopus - очень популярный физический инструмент для Linux. Он специально используется для моделирования электронно-ионной динамики. Используемые для этого электромагнитные поля полностью зависят от времени. Многие статические свойства могут быть получены с помощью этого инструмента. Он также может использовать графические процессоры (GPU) компьютера через OpenCL и CUDA.
Ключевые особенности Octopus
Работает в 1D, 2D и 3D режиме.
Поддерживает периодические граничные условия в 1, 2 или 3 направлениях.
Octopus поддерживает различные типы линейных и нелинейных откликов, включая распространение по времени, формулировку Марка Касиды, формализм линейного отклика Стереймера и т. д.
Этот инструмент работает как с одинарной, так и с двойной точностью.
Octopus
McStas
Это программное обеспечение для нейтронно-лучевой симуляции для Linux. Этот инструмент с открытым исходным кодом используется в различных экспериментах, касающихся рассеяния нейтронов. Поддерживает язык высокого уровня, и поэтому он очень прост в использовании. Он имеет встроенный компилятор, который переведет ваши инструкции на язык ANSI-C.
Основные характеристики McStas
Работает быстро и плавно на любом типе устройств.
McStas поддерживает трехосные элементы и инструменты время пролета.
Имеет огромную библиотеку компонентов, включая стационарные и импульсные источники, монохроматоры / анализаторы, направляющие, коллиматоры и т. д. для рассеяния нейтронов.
Генерирует легко читаемые гистограммы в разных форматах.
McStas
OpenFOAM
OpenFOAM - очень популярный физический инструмент для Linux. Это библиотека C ++ и механизм моделирования. Дифференциальные уравнения в частных производных могут быть решены им без каких-либо хлопот. Он имеет множество встроенных классов C ++ для конечного объема, конечных элементов и отслеживания лагранжевых частиц. Использует код верхнего уровня, который дает вам прямое представление решаемого уравнения.
Ключевые особенности OpenFOAM
Имеет встроенные программы решения, такие как сгорание, теплопередача, электромагнетизм, динамика твердого тела и т.д.
Имеет возможность настраивать предустановленные программы и даже создавать новые.
Интегрированный графический интерфейс C ++ с названием FoamX.
Поддержка различных типов моделирования, включая лагранжево моделирование, теплофизическое моделирование, многофазное моделирование и т. д.
Инструмент может генерировать сетки и конвертировать или манипулировать ими соответственно.
OpenFOAM имеет огромный набор библиотек, которые вы получите для использования прямо из коробки.
OpenFOAM
ROOT
Его разрабатывает всемирно известный исследовательский центр CERN. Это библиотека программирования, которая работает на основе объектно-ориентированного метода. Используется для решения многих задач физики высоких энергий. ROOT изначально разрабатывался для анализа данных физики элементарных частиц. Но после постепенного процесса разработки, теперь он используется для решения некоторых астрономических задач и интеллектуального анализа данных .
Ключевые особенности ROOT
Предоставляет гистограммы и графики для визуализации различных функций.
ROOT может визуализировать различные 2D и 3D геометрические фигуры для визуализации данных.
Инструмент регрессионного анализа или подбора кривой и минимизации функций.
Четырехвекторная вычислительная система для использования в физике высоких энергий.
Расширенный вариант нейронных сетей для многомерного анализа данных.
Пользователи могут использовать функцию распределенных вычислений для возможности параллельного анализа данных.
Встроенный в двух направлениях интерфейс программирования Python и Ruby .
ROOT
Без помощи компьютерных программ современная физика не зашла бы так далеко. Вышеуказанные инструменты очень полезны в области современной физики. Эти физические инструменты способны справляться с задачами, связанными с явлениями физики высоких энергий. Выбирайте желаемое программное обеспечение, пробуя различные варианты.
Если у вас есть какой-то любимый физический инструмент с открытым исходным кодом, вы можете поделиться своим мнением.