第１部数値シミュレーション04数値シミュレーションの方法様々な要因が複雑に絡みあって生じる現象を理解する際、数値シミュレーションが強力な手段になります。現実世界をモデル化して計算することにより、物質の性質や天体現象を計算機の中に再現して実験することができます。1 連続モデル 空間を碁盤目状の格子に分割し、それぞれのセル内の圧力、温度、速度などの時間変化を計算する方法です。天気予報、車や飛行機のまわりの空気の流れ、宇宙流体の計算などに用いられます。2 粒子モデル 粒子間に働く力を計算し、粒子の運動を追跡する方法です。銀河系内の星の運動や分子の運動、電荷を持った粒子集団（プラズマ）の運動の計算に用いられます。3 確率モデル モンテカルロ法とも呼ばれ、ある確率で発生する現象を、でたらめ（ランダム）に生成される乱数を用いて計算します。たとえば、鉄原子は上向き、あるいは下向きのスピンを持ち、温度が高いときにはその方向はランダムに決まりますが、温度を下げていくと周囲の鉄原子と同じ方向を向く確率が高くなります。その結果、ある温度以下では多数の鉄原子のスピンが同じ方向を向くようになります。これが磁石です。10
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