Esplorare la fisica delle molecole di Wigner

Una molecola di Wigner è un insieme di particelle cariche, confinate in una regione spaziale. Dalla competizione tra la repulsione Coulombiana e il confinamento delle particelle stesse emergono delle strutture che a prima vista possono sembrare non ovvie. Ad esempio, confinando sei particelle in una trappola circolare, ci si aspetterebbe che esse si dispongano ai vertici di un esagono regolare. Invece, la soluzione più stabile è quella di un pentagono con una particella al centro! Ovviamente, al crescere del numero di
particelle la situazione diventa estremamente intricata… per non parlare del caso tridimensionale.
Il nuovo CocoaWm, un freeware che permette di esplorare la fisica delle molecole, calcola le strutture stabili di molecole di Wigner in 2D o 3D contenenti sino a 5000 particelle. Tramite OpenGL, le strutture ottenute possono essere ruotate nelle tre dimensioni. Possono inoltre essere salvate per essere poi riconsiderate in un secondo momento, od esportate nel formato .xyz per poter analizzare successivamente i dati con programmi di visualizzazione chimica quali Rasmol, VMD o Chimera.
Oltre alla ricerca delle configurazioni stabili delle molecole, è possibile calcolare i loro modi normali di vibrazione, rendendo CocoaWm uno strumento interessante anche per la didattica in Fisica e Chimica. Infine, tramite una semplice dinamica molecolare, è possibile simulare l’urto di una particella carica con la molecola stessa.
Dello stesso sviluppatore, senza il quale non avremmo potuto realizzare una segnalazione così precisa e dettagliata, potrebbero interessare anche MacIsing e Wm3D.
CocoaWm è disponibile gratuitamente per il download a partire dal sito ufficiale.

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