第一性原理计算的基本原理

Question

如题所述

Answer 1

第一性原理计算的基本原理为：根据原子核和电子相互作用的原理及其基本运动规律，运用量子力学原理，从具体要求出发，经过一些近似处理后直接求解薛定谔方程的算法，习惯上称为第一性原理计算的基本原理。

1、第一原理的介绍：

第一性原理是研究电子与原子核相互耦合系统的力学进动过程，从原子角度去理解微观动态过程，从而得到本质的理解。其核心工作就是求解薛定谔方程，确定体系能量的本征值。

而直接计算薛定谔方程对于多粒子体系十分困难，不考虑外场时，多粒子体系的能量包括电子动能、原子核动能、电子与电子相互作用、原子核与原子核相互作用以及电子与原子核的耦合相互作用。

2、第一性原理的核心：

第一性原理的核心是基本定律和原则。这些定律和原则是不需要证明的基础规则，它们是从最基本的物理、化学和数学原理推导出来的。通过这些基本定律和原则，可以建立一个完整的理论框架，从而得出各种有用的结论和应用。

第一性原理的起源与用处：

1、第一性原理的起源：

第一性原理的应用最初可以追溯到古希腊哲学家亚里士多德。他认为人们应该通过观察和分析，找到所有事物的本质和根本原因，从而理解事物的本质。在现代科学和工程领域，第一性原理的应用也变得越来越普遍。

2、第一性原理的用处：

在物理学中，牛顿定律和爱因斯坦相对论是两个基本定律。利用这些定律，人们可以推导出各种有用的物理公式和理论，从而解释和预测自然现象。

在化学中，原子结构和化学键是基本原则。通过这些原则，人们可以理解化学反应的本质，以及预测各种新的化学物质。

在数学中，基本公理是第一性原理的基础。这些公理可以用于推导出各种数学定理和公式，以及解决各种数学问题。