Computational Nuclear Physics 2: Nuclear Reactions

محاسبات برای درک مدرن ما از سیستم های هسته ای ضروری است. اگرچه مدل‌های تحلیلی ساده ممکن است شهود ما را راهنمایی کند، اما پیچیدگی مسئله چند جسم هسته‌ای و دقت روزافزون نتایج تجربی به مطالعات عددی در مقیاس بزرگ برای درک کمی نیاز دارد. با وجود اهمیت آنها، بسیاری از محاسبات فیزیک هسته ای مانند یک هنر سیاه باقی مانده اند. یک فیزیکدان هسته ای شاغل ممکن است با این یا آن نوع محاسبات آشنا باشد، اما هیچ راهی برای به دست آوردن سیستماتیک تجربه گسترده وجود ندارد. اگرچه روش‌ها و نتایج محاسباتی اغلب در ادبیات ارائه شده‌اند، اغلب به‌دست آوردن کدهای کاری دشوار است. در اغلب موارد، تخصص عددی خاصی در یک یا چند نفر وجود دارد که برای ایجاد نتایج باید به طور غیر رسمی با آنها تماس گرفت. زمانی که این افراد میدان را ترک کنند، این گزینه در دسترس نیست. و در حالی که آموزش فیزیک هسته ای مدرن می تواند بسیار از شبیه سازی های کامپیوتری واقعی بهره مند شود، هیچ منبعی برای بسیاری از مطالب مهم وجود ندارد. جلد حاضر، جلد دوم از دو، آزمایشی است با هدف رسیدگی به برخی از این مشکلات. ما از متخصصان شناخته شده در جنبه های مختلف فیزیک هسته ای محاسباتی خواسته ایم تا تخصص خود را در فصل های جداگانه تدوین کنند. هر فصل به شکل شرح مختصری از فیزیک مربوطه (با ارجاع مناسب به ادبیات)، و سپس بحث در مورد روش‌های عددی مورد استفاده و تجسم آن‌ها در کد FOR TRAN است. فصول همچنین حاوی نمونه ورودی و اجرای آزمایشی و همچنین پیشنهاداتی برای کاوش بیشتر است.

Computation is essential to our modern understanding of nuclear systems. Although simple analytical models might guide our intuition, the complex­ ity of the nuclear many-body problem and the ever-increasing precision of experimental results require large-scale numerical studies for a quantitative understanding. Despite their importance, many nuclear physics computations remain something of a black art. A practicing nuclear physicist might be familiar with one or another type of computation, but there is no way to systemati­ cally acquire broad experience. Although computational methods and results are often presented in the literature, it is often difficult to obtain the working codes. More often than not, particular numerical expertise resides in one or a few individuals, who must be contacted informally to generate results; this option becomes unavailable when these individuals leave the field. And while the teaching of modern nuclear physics can benefit enormously from realistic computer simulations, there has been no source for much of the important material. The present volume, the second of two, is an experiment aimed at address­ ing some of these problems. We have asked recognized experts in various aspects of computational nuclear physics to codify their expertise in indi­ vidual chapters. Each chapter takes the form of a brief description of the relevant physics (with appropriate references to the literature), followed by a discussion of the numerical methods used and their embodiment in a FOR­ TRAN code. The chapters also contain sample input and test runs, as well as suggestions for further exploration.