Frenkel, Smit - Understanding molecular simulation - 2002 (523144), страница 23
Текст из файла (страница 23)
СЬар1ег 5 Мопеде Саг1о Япш1а6опып напоив ЕпветЫеь 1п а сопчеп1юпа1 Мо1еси!аг Рупатшсв япш1а6оп, 1Ье Гога! епет8у Е апй ЕЬе тога! Ьпеаг тпотепШш Р ате сопвтапгв оЕ шотюп. Непсе, Мо1еси!аг Рупаппсв япш|а6опв тпеавиге (1!тпе) ачета8ев 1п ап епветЫе ГЬат 1в чету яп61аг го ЕЬе пйстосапоп(са1 (все [87]); патпе1у, ЕЬе сопвгапг-)х!'ч'с-Р епветЫе.
1п сопггавт, а сопчепбопа1 Моп1е Саг1о япш1а6оп ргоЬев ЕЬе сапошса1 (т.е., сопвтапт-(ЧЪ'Т) епветпЫе. ТЬе Еаст тЬаг ЕЬеве епветЫев аге сНЕегепг 1еайв го оЬветчаЫе йНегепсев Н тЬе вта6вт(са) ачега8ев сошрпгей Еп Мо1есп1аг Рупатшсв апс1 Мопге Саг1о япш1а6опв. Мовг оЕ ЕЬеве с1Негепсев й)варреаг тп ЕЬе ЕЬетшойупаппс 11ппг апй аге а1теас1у ге1а6че1у япаН Еог вувгешв оЕ а Ееи Ьппйгей раг6с1ев. Ноиечег, 1Ье сЬо(се оЕ епветпЫе йоев тпа1се а йНегепсе и Ьеп сотпри6п8 ЕЬе тпеап-вт[пагей ча!ие оЕ Е)исгиат!опв 1п 6теттпойупаш(с срлап66ев. рог!ипате!у, тесЬшт)иев ех(вг то те1ате 8 пстыабопв !п йНегепт епветпЫев [80!.
Мотеочег, поъчайаув И 1в сопипоп ргас6се то саггу опт Мо1есп!аг Рупапйсв ягпи!ат!опв тп епветЫев оЕЬег ЕЬап 1Ье писгосапошса1. 1п рагбси!аг, И 1в ровяЫе го йо Мо1есп1ат Рупаттсв аг сопвтапт ртеввпге, ат сопвгапт вгтевв, апй ат сопвгап1 тетпрегаппе (вее СЬаргег 6). ТЬе сЬо(се оЕ епветЫев Еог Мопге Саг1о япш1абопв 1в ечеп и Нег: !воЪат!с-)вотЬетша!, сопвтапт-вгтевв-!воЕЬегша1, 8гапй сапоп1са! (1.е., сопвгапт !тУТ), апй ечеп ппсгосапоп1са! [88 — 93).
А пюге гесеп1 айй111оп Го ГЫв 11вг Ев а Мопте Сат1о тейюй ЕЬат етр1оув ЕЬе С(ЬЬв епветЫе ЕесЬ- пире [94), и ЫсЬ тчав т1ече1орей Ео вгпйу рЬаве соех(втепсе Ьт пюйегаге1у йспве (пш16сотропепт) Е!п(йв. ТЬе СЕЬЬв епветЫе тетЬой 1в й(всиввей 1п т1еЕа(1 Н СЬартег 8. Ав ехр1а(пей тп вес6оп 3.1 ГЬе рт1пс!ра1 тйеа оЕ ппротЕапсе ватр11п8 1в го иве а Мопге Саг1о ргосейиге го 8епегаЕе а гапйот и а!!с 1п ЕЬове ге81опв оЕ рЬаве врасе ЕЬат Ьаче ап ппроттапт сопгпЬи6оп то ЕЬе епветЫе ачег- П2 Сйар(ег 5. Моп(е Саг1о 5(ти!а1(опь Ы |гаг(оиь Епьет5(еи адея ТЬе ассер|апсе ги!еа ате сЬоаеп аисЬ |Ьа| ГЬеае сопЕ|йигабопв оссиг тчИЬ а Егет)иепсу ргеаст(Ьей Ьу |Ье с1еятей ргоЬаЫПГу 6(агт|Ьийоп.
1п аес6оп 3.1 И Еа аЬотчп ЕЬа1 аисЬ а ргосес1ше |пс1ее6 у|е!йа ЕЬе соттесг с1(атт|Ьи6оп оЕ сопЕ|йитайопя Еааепйа! (п |Ье йепюпаггайоп ЕЬа1 ош Моп|е Саг!о асЬегпе аагпр!еа |Ье т)еягес$61а|т(Ъийоп !а ЕЬе сопсй6оп оЕ т|е|а|1ед Ьа1апсе. То Ье гпоте ргес1ае, йега!!ей Ьа1апсе, |п Еаст, !а |оо втгопд а сопййюп, Ьи| |Е т|егайес1 Ьа1апсе Еа оЬеуей тче аге диагап(еетЕ |о Ьаче а соггес| аагпрйпе асЬегпе. И гпау чету тчей Ье роаяЫе ЕЬат а асЬегпе ЕЬат с1оеь по| оЬеу с1е1айед Ьа1апсе айй аагпр!еа |Ье соггес| 6!атг|Ьи6оп.
1п а Мопге Саг1о ьсЬепте еттога аге еая!у (пггос1исес1, ьо опе аЬои16 Ье ехггетпе1у саге|и|. ЪЧе ич11 а(че аогпе ехагпр!еа тчЬеге тче сап аЬотч |Ьа| с1е|айес1 Ьа1апсе !а по| оЬеуес1 апй ЕЬе геаи)гь аЬотч ауагептайс егготя ЪЧе Ьаче (оопп ЕЬа| тче сои!6 депюпагга1е ЕЬа| йе|айед Ьа|апсе тчаа по| оЬеуед |п ай самее тчЬете тче оЬаегчей агтапйе геаи1|я 5.1 Сепега1 АрргоасЬ 1п ГЬе Еойотч(пд аесйопа, тче тчП) иае ЕЬе Еойотч(пй ргосейите |о с1етпоп- агтаге |Ье чайййу оЕ оиг Моите Саг1о а1еотИЬпь: 1. Рес(йе тчЫсЬ с1!агт(Ьийоп тче тчап| |о ааптр1е. ТЫа д(агпЬигюп, с1епо1ед Л'; ич11 йерепй оп |Ье с1егайа оЕ Ейе епаегпЪ|е.
2. 1гпроае |Ье согк 16оп оЕ с1е|айей Ьа1апсе, К(о †>и) = К(п †> о), (5.1.1) тчЬеге К(о -+ и) 1а |Ье йоъч оЕ сопйеига6оп о |о п. ТЫа йоъч |а 5)чеп Ьу |Ье ргойисг оЕ |Ье ргоЬаЫ!Иу оЕ Ье(пй !и сопййигайоп о, |Ье ртоЬ- аЫ1Иу оЕ депегайпд сопйдигайоп п, апт( |Ье ргоЬаЫ1Иу оЕ ассерйпц ЕЫа пюче, К(о — > и) = ЛГ(о) х ст(о — ~ и) х асс(о — > и). (5.1.2) 3. Ре1еггп|пе |Ье ргоЬаЫ|16ев оЕ депегайпд а рагйси1аг сопййитабоп.
4. Реггче |Ье сопсП6оп |Ьа| пеейа |о Ье Еи|ййес1 Ьу |Ье ассер|апсе ги1еа. 5.2 Сапопка1 ЕпйетЫе И (а |пв|птс6че |о арр1у ЕЬе ргесей!пй гес1ре |о ЕЬе огсйпагу Ме|торо1га асЬегпе. 1п |Ье сапогйса1 епаегпЪ|е, |Ье пшпЬег оЕ раг6с1ея Еегпрегагше, апй чо1шпе ате сопагапг (атее Р|йите 5.1). ТЬе рат66оп Еипсбоп !а 5.2 Сапоп(са! ЕпветЫе ПЗ 0(Ь1,1',Т) =,~Ь„~6г ехр( — (3И(г )!, 1 (5.2.1) л =,еа2 ~,т>;.ь.
в ~ ~. в,с...а:,в. о рагИюп Еипспоп 6 Ео11ои в ЕЬа! ЕЬе ргоЬаЬ!1йу оЕ Е!пйп5 сопЕ!5пгаг!оп г !в рчеп Ьу ЛГ(г ) сс ехр( — фИ(г )]. (5.2.2) Есрга6опв (5.2.1) апй (5.2.2) аге ГЬе Ьав!с ес(па6опв Еог а в!пш1а6оп !п !Ье сапогаса1 епвегпЫе. 5.2.1 МопЕе Саг1о Яппл1а11опв !п ЕЬе сапогаса1 епвепсЫе, сче Ьаче !о вагпр!е 6!вгг!убоп (5.2.2). ТЫв сап Ье с1опе ив!п5 ЕЬе Ео1!оичщ всЬегпе: 1. 5е!ес! а раг6с1е а! гапйогп апй са!си1аге ЕЬе епег5у оЕ й!в сопйулга- 6 И(о). 2. С!че агав раг6с1е а гапс1огп 6!вр1асегпеп! (вее Р!ргге 5.1), г(о) — ~ г(о) + Л(КапŠ— 0.5), счЬеге Л!2 !в !Ье гпахишпп 6!вр1асепгепп ТЬе ча1це оЕ Л вЬои16 Ье сЬовеп впсЬ ЕЬа! !Ье вагпр1!пц всЬегпе !в ор6гпа! (вее вес6оп 3.3).
ТЬе пеи сопйрпа6оп !в 6епо!ей и апс1 Кв епег5у И(п). 3. ТЬе пюче Ев ассергед ип!Ь а ргоЬаЬП!Еу (вее ес(иа6оп (3.1.17)) асс(о — ! и) = гшп(1, ехр( — ]3(И(п) — И(о)])) . (5.2.3) Нргге 5.1: Сапоп!са! епвегпЫе. ТЬе пшпЬег оЕ раг6с1ев, чо!шпе, апс1 !егп- рега!ше аге сопв!ап!. 5Ьосчп !в а Мопсе Саг1о пюче Ьа и ЫсЬ а раг6с!е !в д!ар!асей. С(гор!ее 5. МопЕе Саг!о Яти!абопь Еп Ъапоиь ЕпеетЫее И ге)ее!ей, ЕЬе о1й сопИВига6оп га 1серс Ап !шр1ешепга!!оп оЕ !Ьга Ъаяс Меггороаа асЬеше Еа аЬои п 1п Весбоп 3.2 (А1допИипа ! апс1 2). 5.2.2 1ивЕ!Е!са1!оп оЕ 1!те А!дог!ЕЬпг ТЬе ргоЪаЪЕ!Иу оЕ Вепега6пВ а рагбси!аг сопИВигабоп !а сопагапг апй !и- йерепйеп! оЕ ЕЬе сопЕоппа6оп оЕ ЕЬе ауагеш к(о — ~ и) = сс(п — ~ о] = сс. 5иЪ|Ыи6оп оЕ Миь еоиа6оп !и ЕЬе сопс116оп оЕ йега!!ей Ъа1апсе (5.1.1) апй аиЪабгиг!оп оЕ ЕЬе йеыгей йаапЪибоп (5.2.2) В!чеа аа сопйИюп Еог ЕЬе ассергапсе ги1еа асс(о — ~ и) = ехр(-В(И(п) — ЕЕ(о)Ц.
(5.2.4) асс(п — ~ о) !Е !а агга!ВЬЕЕогччагй Го йепюпаггаге ЕЬа! ассер!апсе ги1е (5.2.3) оЪеуь ЕЫа сопс1 И!оп. 5.3 М1сгосапошса1 Мопеде Саг1о Мои! ехрег!шепГа1 оЪьегчаг!опа аге рег(оппей аг сопагап1 Ъ1,Р,Т; ьошебтпеь а! сопьгап1 и, 'ч', Т; апй оссаяопаау аг сопяап1 1Ч,Ъ',Т. Вхрег!шепга а! сопЫап! М, Тг, Е аге чегу гаге, Ео аау ЕЬе 1еаас Упйег жЬа! с(гсшпьгапсея ЕЬеп, ччои1й апуопе ъч!аЬ го регЕопп МопСе Саг1о а!ши1абопа аг сопагап! М,'ч', апй Е? Хе циррозе ЕЬа6 И уои аге Ьаегеагей 1п ЕЬе ыпш1абоп оЕ йепае 1п)- шйа ог аоайа, ЕЬе апаччег ччоиЫ Ъе "ЬагсИу ечег". 56И ЕЬеге аге папа!!опа ччЬеге а писгосапошса1 Мопге Саг!о гпеЕЬой, Вга! аиеВеагей Ъу Сгеигг (93), гпау Ъе оЕ иве.
1п раг6си1аг, уои пщЬЕ Ъе 1чогпей ЕЬаг а роог гапйошпшпЪег цепегаЕог шау !и!гос1исе а Ъ!ав Еп ЕЬе вашрапа оЕ ЕЬе Во1Гггпапп й(ьгг!Ъи6оп ог Иа ЕЬе ипШсе1у сапе ЕЬаг ЕЬе ехропеп6абоп оЕ ЕЬе Воагзпапп Еасгог ехр( — (3(П(п) — (Е(о)Ц шау ассоипг Еог а поппедИВ!Ые Егас6оп оЕ ЕЬе сошрийпВ !ипе. ТЬе посгосапоп!са1 Мопге Саг1о шеЕЬой иаеа по гапйош пишЪегв Ео йе!епшпе ЕЬе ассергапсе оЕ а пюче. КагЬег, И ивеа ЕЬе ЕоаоичпВ ргосес1иге. Хе агагг ччИЬ ЕЬе ауагеш (п а сопЕ!Вигабоп с(~. !3епоге ЕЬе рогеп6а! епегцу Еог ЕЬ!а агаге Ъу П(Ип ). Т9е пои Их ЕЬе Гога! епегду оЕ ЕЬе ьувгеш аг а ча1ие Е > 0.
То ЕЬ!а епс1, чче иигойисе ап асЫгаопа1 йеВгее оЕ Егеейогп ЕЬаг сагпеа ЕЬе геша1пс(ег оЕ !Ье епегВу оЕ ЕЬе аув!егш Ер = Š— (Е. Вр шпаг а!ъчауа Ъе поппеВа6че. Мои чче вЕагг оиг Мопге Саг1о п1п. 5.4 !во(»апс-!во»Е»етта! Епветб!е 115 1. Айег еасЬ»па1 июне ъче сотрте йе сЬапйе 1п ро»еп6а1 епегйу оЕ йе вув»ет, А»» = 1!(Ч )»»(Ч ). 2.
ЕЕ Л»» < О, ъче ассер»»Ье гпоче апс1 !псгеаве»Ье епегйу саге»ед Ьу йе с1епюп Ьу ~Л»» . 1Е Л»Е ) О, ъче»ев» ЕЕ»Ье с1етоп сагпев епоийЬ епегйу »о та1се пр»Ье сИЕегепсе. Ойегъч»ве, ъче ге!ес» йе»па1 пюне. !ъ)о»е»Ьа» по гапйот пптЬегв ъчеге пвес1 !и й!в бес!в»оп. Е)япй е1етеп»агу в»айвйса1 тесЬайсв И 1в еаву»о вее йа», айег ес!ш1»Ьгайоп, »Ье ргоЬаЫП»у йепя»у»о йпс1»Ье йетоп ъчПЬ ап епегйу Ер !в 8»чеп Ьу»Ье Войктапп д»в»г»Ьп6оп: Ле(Е»ъ) = (»свТ) 'ехр( — ЕсъУЕвТ) Непсе, йе детоп ас»в ав а»Ьеппоте»ег.
Ыо»е йа»»Ыв те»Ьос1 доев по» геайу япш1а»е йе писгосапошса1 епветЫе. ХЬа» »в )сер» (айпов») сопв»ап» »в »Ье»о»а! ро»еп6а1 епегйу. Хе сап, Ьоъчечег, ппппс»Ье геа!»ъ», 'ъг, Е епветЫе Ьу »п»гойистй а депюп Еог ечегу ЧпасЬ'а6с»епп »п»Ье Ипейс епегйу. Хе йеп арр1у»Ье вате гп!ев ав ЬеЕоге, гапс1от1у ве1есйпй а йетоп»о рау ог ассер»»Ье ро»еп6а1 епегйу сЬапйе»ог ечегу»па1 точе. М»сгосапойса1 Моп»е Саг!о »в гаге1у, й ечег, пвед»о япш1а»е пю!еси1аг вув»епьв. 5.4 1йоЬапс-1йо1Ьеппа1 ЕпйептЫе ТЬе »воЬаг!с-»во»Ьегта! (сопв»ап»-»ъ»РТ) епветЫе »в ъч»йе!у пвес1 Еп Моп»е Саг!о япш1а6опв. ТЫв !в по» яп рг!япй Ьесаиве пюв» геа1 ехрегипеп»в аге а1во сагпес1 оп» ипйег сопс1»йопв оЕ соп»гойес1 ргеввиге апс1»етрега»иге. Могеоь ег, сопв»ап»-»ъ»РТ япш!а6опв сап Ье пвес1»о теавпге»Ье ес!пайоп оЕ Яа»е оЕ а тойе1 вув»егп енес й»Ье ч»па1 ехргевяоп Еог»Ье ргеввиге саппо» Ье геасИу еча1па»ес1.
ТЫв гпау Ье»Ье саве, Еог 1пв»апсе, Еог сегййп тобе!в оЕ попврЬепса! Ьагй-сиге то!есп!ев, Ъп» а1во Еог»Ье »псгеавт81у »трос»ап» с1авв оЕ тойе1в ъчЬеге»Ье (попра»гъч»ве айсй6че) ро»еп6а1 епегйу Еипсйоп »в сотри»ед пшпепсайу Еог еасЬ пеъч сопЕ!Впга6оп. Р»пайу, П »в ойеп сопчешеп»»о пве сопв»ап»-»»РТ Моп»е Саг1о»о япш1а»е вув»е»пв т»Ье ч!с!тГу оЕ а йгв»-огйег рЬаве»гапя6оп, Ъесапве а» сопв»ап» ргеввпге»Ье вув»ет 1в Егее (8ънеп епоиВЬ»Ьпе, оЕ сопгве)»о»гапв(огт сотр1е»е1у 1п»о йе в»а»е оЕ 1оъчев» (С»ЬЬв) Егее епегйу, ъчЬегеав 1п а сопв»ап»-'ИЪ'Т япш1айоп»Ье вув»ет тау Ье 1сер» а» а Йепв»»у ъчЬеге Й ъчои16 1йсе»о рЬаве верага»е 1п»о Ьчо Ьпйс рЬавев оЕ 6»ЕЕегеп» с1епв»»у Ьи» !в ргеь еп»ес1 Егот до»пй во Ьу йти»е-яке ейес»я Моп»е Саг1о япш!а6опв а» сопв»ап» ргеввиге ъчеге йгв» йевспЬес» Ъу Ъ1»оод [88) »п»Ье соп»ех» оЕ а япш1а»юп вшйу оЕ Ьчо-с»»тепяопа! Ьагд 11б Озер!в 5.
Мои!в Саг!о 5зти1ызопь зи Уагзоив Епвспз(з(ев йзв)сь. А1!ЬоиИЬ Изе шегЬой зпЗгойисей Ьу 1Чоой зь чету е1едапз, И 1ь по! геасИ1у арр1каЫе го вуь!ешв знзгЬ агЬИгагу сопИпиоиь рогепйа1ь. Мс(3опа!й [89) знаь гЬе Ягьг го арр1у сопЯапз-ХРТ япш!айопь !о а ьуьгеш зн[йз сопИпиоив зпгегшо1еси1аг (огсеь (а 1.еппагй-)опеышх!иге), апй Изе сопвзапгргеввиге ше!Ьой о1 Мс1зопа1й зв позч Ьешц иьес1 а1шоь! шнчегва11у апй гЬа! [в сИвсивьей пех!. 5.4.1 81а6ь11са1 МесЬал(са1 Ваяв 'з"не знИ1 йепне Изе Ьаяс ес)иайопв о1 сопвзапг-ргеьвиге Моп!е Саг1о зп а знау гЬа! шау арреаг иппесевваП1у сошрИсагей.
Нознечег, Из!в с1епчайоп Ьав зЬе айчапгаде гЬа! ИЬе ваше 1газпезног(с сап Ье ивей зо 1пзгойисе ьоше о( Изе огЬег поп-Х'згТ Мопге Саг1о шегЬойь го Ье сИьсиьвес1 1а!ег. рог гЬе ва1се о( сопчешепсе зне вЬаИ ийИа1!у авяипе !Ьаг зне аге йеа1~щ знзгЬ а вувзеш о( Ь! Ыепг1са1 а!опзв. ТЬе рагИИоп Ьзпсзюп (ог гЫь вувгеш зв азчеп Ьу Я[)Ч 'зг,Т) =, ~ ~ йг~ехр[ — [31з(г~)). (54Л) 1! [в сопчешеп! !о гезнг(зе есрзайоп (5.4.1) зп а ь!фЬй1у й11(егепг зчау. Хе Ьаче авяппей ГЬа! !Ье вувгеш зв сопза(пей Ьа а сиЫс Ьох знзйз сИапзе!ег Е = 'зг ' г в. ЪЧе повн йе(ше ьса1ес1 соогйша!ев в~ Ьу гз = 1.ьз (от з = 1, 2,, Ь!.