Microsoft Word Шилов монография окончательный

1.3. Компьютерное молекулярное моделирование 
Компьютерное моделирование требует абстрагирования от 
конкретной природы явлений, построения сначала качественной, а 
затем и количественной модели. За этим следует проведение серии 
вычислительных экспериментов на компьютере, интерпретация 
результатов, сопоставление результатов моделирования с поведением 
исследуемого объекта, последующее уточнение модели и т.д. 
Еще в XIX веке ученые пришли к заключению, что увидеть 
молекулы нельзя, поскольку размеры атомов значительно меньше 
длины волны видимого света [5]. А ведь знание пространственной 
структуры молекул позволило бы понять и спрогнозировать 
протекание тех или иных физико-химических процессов, объяснить 
свойства исследуемого вещества или даже получить вещество с 
заданными полезными свойствами. Все же информацию о строении 
молекул получить можно [1, 3, 14, 16, 18, 24, 77].
Для определения молекулярной структуры в кристаллической 
фазе вещества в настоящее время широко используются методы 
рентгеноструктурного анализа, нейтронного рассеяния, ядерного 

---

13 
магнитного резонанса (ЯМР) [76]. Но для молекул, состоящих из 
большого числа атомов и находящихся в жидкой фазе или растворе, 
применим только метод ЯМР, но и он не дает полного представления 
о внутримолекулярной подвижности больших молекул. Поэтому 
открытие новых материалов, имеющих требующиеся физико-
химические свойства, всегда являлось конечной целью ученого-
экспериментатора и было долгое время возможно лишь на уровне 
интуиции, совмещенной с большим опытом исследования. В 
настоящее 
время 
благодаря 
стремительному 
развитию 
вычислительной техники приблизиться к заветной цели позволяют 
методы компьютерного моделирования [98, 71, 46, 48, 70, 68]. 
Во многих случаях компьютерное моделирование оказывается 
единственным способом получения детальных количественных 
сведений о поведении сложных молекулярных систем, известных в 
природе или, что важнее, планируемых к созданию. Сопоставляя 
результаты вычислений с опытными данными, можно определить 
наиболее важные факторы и закономерности проявлений свойств 
реальных молекул. С другой стороны, компьютерное моделирование 
часто выступает в качестве связующего звена между теорией и 
физическим экспериментом. Это особенно важно, когда в теории не 
удается получить точного аналитического решения сложных систем 
уравнений, 
описывающих 
поведение 
молекул. 
Наконец, 
компьютерное моделирование во многих случаях является мощным 
средством повышения информативности самих экспериментальных 
методов исследования молекул. 

---

14