Microsoft Word Шилов монография окончательный

ВВЕДЕНИЕ 
Жидкости, расплавы, плотная плазма и ряд других связанных 
систем, не имеющих упорядоченной структуры, характеризуются 
весьма неприятным для построения их теории свойством — средняя 
кинетическая энергия Е, приходящаяся на одну частицу, по порядку 
величины равна потенциальной энергии U [5, 6]. Из-за отсутствия 
малого параметра, по которому было бы удобно проводить разложение, 
не существует строгой теории применительно к жидкостям и расплавам, 
такой, как, например, к твердому телу (E/U << 1) или газу (E/U >> 1) 
[15, 16]. 
Несмотря на то, что в последнее время в изучении плотных 
неупорядоченных систем достигнуты большие успехи, что особенно 
относится к исследованию физики явлений в простых жидкостях, 
теоретические исследования в этой области еще далеки от точности, 
достижимой в эксперименте. Более того, многие качественные 
результаты, полученные в физике простых жидкостей, как правило, 
опираются на данные, извлекаемые методом молекулярной динамики 
(МД) [14]. Метод МД — принципиально новый метод исследования 
сильно взаимодействующих систем многих частиц, появление 
которого связано с интенсивным развитием вычислительной техники. 
Методы молекулярной динамики развиваются более 30 лет. В 
настоящее время развитие наноинженерии, молекулярных технологий 
сделало актуальным использование методов молекулярной динамики не 
только для изучения свойств элементарных составляющих сложных 
нано- и молекулярных конструкций, но и для проектирования 
(дизайна) лекарств, органических соединений, входящих в состав 

---

4 
большинства 
других 
химических 
материалов 
[9]. 
Методы 
молекулярной динамики в настоящее время интенсивно развиваются и 
внедряются также в науках о материалах, физике полимеров, 
минералогии, астрофизике, теории взрыва и др. 
В последние годы значительное число студентов, аспирантов и 
стажёров проходит подготовку по молекулярному моделированию на 
кафедре биоинженерии биологического факультета МГУ, основанной 
в 2000 г. академиком М.П. Кирпичниковым. 
В настоящее время среди отечественных публикаций нет 
материалов по молекулярному моделированию. Целью данной 
монографии является помощь обучающимся в высших учебных 
заведениях в освоении метода молекулярной динамики на относительно 
простых примерах неорганических и органических соединений [92].
При 
изучении 
метода 
МД 
необходимо 
использование 
программного 
пакета 
HyperChem, 
позволяющего 
моделировать 
динамическое поведение молекул, изучать взаимодействия степеней 
свободы, строить карты уровней поверхности потенциальной и 
свободной 
энергии, проводить 
кластерный анализ 
по 
набору 
динамических параметров, получать численные значения взаимодействия 
кластеров поверхности с помещаемым на них веществом [75]. 
В теоретической части книги кратко изложены основные 
физические представления, лежащие в основе методов молекулярной 
динамики, а также приведены необходимые сведения и формулы. Во 
второй и третьей (практической) части рассмотрена методика работы с 
программными продуктами HyperChem и Gromacs, необходимыми для 
получения численных данных и обработки результатов, и представлены 

---

5 
описания некоторых типов файлов этих программных пакетов. В этих 
частях монографии содержится также характеристика силового поля 
AMBER [77].