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- Molecular dynamics (MD) is a computer simulation of physical movements of atoms and molecules. The atoms and molecules are allowed to interact for a period of time, giving a view of the motion of the atoms. In the most common version, the trajectories of molecules and atoms are determined by numerically solving the Newton's equations of motion for a system of interacting particles, where forces between the particles and potential energy are defined by molecular mechanics force fields. The method was originally conceived within theoretical physics in the late 1950s and early 1960s, but is applied today mostly in materials science and the modeling of biomolecules. Because molecular systems consist of a vast number of particles, it is impossible to find the properties of such complex systems analytically; MD simulation circumvents this problem by using numerical methods. However, long MD simulations are mathematically ill-conditioned, generating cumulative errors in numerical integration that can be minimized with proper selection of algorithms and parameters, but not eliminated entirely. The results of molecular dynamics simulations may be used to determine macroscopic thermodynamic properties of the system based on the ergodic hypothesis: the statistical ensemble averages are equal to time averages of the system. MD has also been termed "statistical mechanics by numbers" and "Laplace's vision of Newtonian mechanics" of predicting the future by animating nature's forces and allowing insight into molecular motion on an atomic scale. simulation in a simple system: deposition of a single Cu atom on a Cu (001) surface. Each circle illustrates the position of a single atom; note that the actual atomic interactions used in current simulations are more complex than those of 2-dimensional hard spheres. ]]
- Moleküldynamik oder Molekulardynamik (MD) bezeichnet Computersimulationen im Molekulardesign, bei denen Wechselwirkungen zwischen Atomen und Molekülen berechnet und über einen kurzen Zeitraum dargestellt werden. Bei der Modellierung von komplexen Systemen mit einer Vielzahl an beteiligten Atomen werden hauptsächlich Kraftfelder oder semiempirische Methoden verwendet, da der Rechenaufwand zur Anwendung von quantenmechanischen Verfahren (ab-initio-Methoden) hierbei zu groß wäre. Durch die stetig steigende verfügbare Rechenleistung werden allerdings zunehmend quantenchemische Methoden (Ab initio Molecular Dynamic) auch für mittelgroße Systeme möglich. Die MD spielt auch eine große Rolle in der Simulation von Flüssigkeiten, wie z.B. Wasser oder wässrigen Lösungen, wo strukturelle und dynamische Eigenschaften in experimentell schwer zugänglichen Bereichen (z.B. von Druck und Temperatur) berechnet werden können. Der Begriff Moleküldynamik wird manchmal auch als Synonym für die Discrete element method (DEM) gebraucht, weil die Methoden sehr ähnlich sind. Die Partikel in DEM müssen aber keine Moleküle sein. Im Allgemeinen steht der Begriff MD für die Simulation in verschiedensten Bereichen der Chemie (Anorganische, Organische, Physikalische, Theoretische und Biochemie) sowie angrenzender Gebiete (Materialwissenschaften, Biologie, Pharmazie, Medizin).
- La Dinámica Molecular (DM) es una técnica de simulación en la que se permite que átomos y moléculas interactúen por un período, permitiendo una visualización del movimiento de las partículas. Originalmente fue concebida dentro de la física teórica, aunque hoy en día se utiliza sobre todo en biofísica y ciencia de materiales. Su campo de aplicación va desde superficies catalíticas hasta sistemas biológicos como las proteínas. Si bien los experimentos de cristalografía de rayos X permiten tomar "fotografías estáticas" y la técnica de RMN nos da indicios del movimiento molecular, ningún experimento es capaz de acceder a todas las escalas de tiempo involucradas. Resulta tentador, aunque no es enteramente correcto, describir a la DM como un "microscopio virtual" con alta resolución espacial y temporal. En general, los sistemas moleculares son complejos y consisten de un gran número de partículas, por lo cual sería imposible encontrar sus propiedades de forma analítica. Para evitar este problema, la DM utiliza métodos numéricos. La DM representa un punto intermedio entre los experimentos y la teoría. Puede ser entendida como un experimento en la computadora. Sabemos que la materia está constituida de partículas en movimiento e interacción al menos desde la época de Boltzmann en el siglo XIX. Pero muchos aún se imaginan a las moléculas como los modelos estáticos de un museo. Richard Feynman dijo en 1963 que "todo lo que hacen los seres vivos puede ser entendido a través de los saltos y contorsiones de los átomos. " Una de las contribuciones más importantes de la dinámica molecular es crear conciencia de que el DNA y las proteínas son máquinas en movimiento. Se le utiliza para explorar la relación entre estructura, movimiento y función. La dinámica molecular es un campo multidisciplinario. Sus leyes y teorías provienen de las Matemáticas, Física y Química. Emplea algoritmos de las Ciencias de la Computación y Teoría de la información. Permite entender a los materiales y las moléculas no cómo entidades rígidas, sino como cuerpos animados. También se le ha llamado "estadística mecánica numérica" o "la visión de Laplace de la mecánica Newtoniana", en el sentido de predecir el futuro al animar las fuerzas de la naturaleza. Para utilizar esta técnica de forma correcta, es importante entender las aproximaciones utilizadas y evitar caer en el error conceptual de que estamos simulando el comportamiento real y exacto de un sistema molecular. La integración de las ecuaciones de movimiento están mal condicionadas, lo cual genera errores numéricos acumulativos, que pueden ser minimizados seleccionando apropiadamente los algoritmos, pero no eliminados del todo. Por otro lado, las interacciones entre las partículas se modelan con un campo de fuerza aproximado, que puede o no ser adecuado dependiendo del problema que queremos resolver. De cualquier forma, la dinámica molecular nos permite explorar su comportamiento representativo en el espacio fásico. En la DM, hay que balancear el costo computacional y la fiabilidad en los resultados. En la DM clásica se utilizan las Ecuaciones de Newton, cuyo costo computacional es mucho menor que el de las de la mecánica cuántica. Es por ello que muchas propiedades que pueden resultar de interés, como la formación o ruptura de enlaces no puedan ser estudiadas mediante este método ya que no contempla estados excitados o reactividad. Existen métodos híbridos denominados QM/MM (Quantum Mechanics/Molecular Mechanics) en los que un centro reactivo es tratado de modo cuántico mientras que el ambiente que lo rodea se trata de modo clásico. El desafío en este tipo de métodos resulta en la definición de manera precisa de la interacción entre los dos formas de describir el sistema... El resultado de una simulación de dinámica molecular son las posiciones y velocidades de cada átomo de la molécula, para cada instante en el tiempo discretizado. A esto se le llama trayectoria.
- Si identifica in generale con il termine dinamica molecolare quell´insieme di tecniche computazionali di simulazione che, mediante l´integrazione delle equazioni del moto, permette di studiare la dinamica di evoluzione di un sistema fisico e chimico a livello atomico e molecolare.
- 分子動力学法（ぶんしどうりきがくほう、Molecular Dynamics method、MD法、単にMD、古典MDとも言う）：2体（或いはそれ以上）の原子間ポテンシャルの下に、古典力学におけるニュートン方程式を解いて、系の静的、動的安定構造や、動的過程（ダイナミクス）を解析する手法。 いろいろなアンサンブル（統計集団）の計算が可能である：定温、定圧、定温・定圧、定エネルギー、定積、定ケミカルポテンシャル、グランドカノニカル。また、結合長や位置の固定など様々な拘束条件を付加することも可能である。計算対象は、バルク、表面、界面、クラスターなど多様な系を扱える。 扱える系の規模としては、最大で数億原子からなる系の計算例がある。通常の計算規模は数百から数万原子（分子、粒子）程度である。 通常、ポテンシャル関数は、原子-原子の二体ポテンシャルを組み合わせて表現し、これを計算中に変更しない。そのため化学反応のように、原子間結合の生成・開裂を表現するには、何らかの追加の工夫が必要となる。また、ポテンシャルは経験的・半経験的なパラメータから求められる。 こうしたポテンシャル面の精度の問題を回避するため、ポテンシャル面を電子状態の第一原理計算から求める手法もある。このような方法は、第一原理分子動力学法（量子（ab initio）分子動力学法）と呼ばれる。この方法では、ポテンシャル面がより正確なものになるが、扱える原子数は格段に減る（スーパーコンピュータを利用しても、最大で約千個程度）。 また第一原理分子動力学法の多くは、電子状態が常に基底状態であることを前提としているものが多く、電子励起状態や電子状態間の非断熱遷移を含む現象の記述は、こうした手法であってもなお困難である。
- Moleculaire dynamica of MD is een techniek waarbij in een computersimulatie het gedrag van een molecuul wordt beschreven. Bij moleculaire dynamica worden de bewegingen van een molecuul in de tijd bestudeerd, dit in tegenstelling tot de gerelateerde moleculaire mechanica dat alleen een statisch molecuul als onderwerp heeft. In moleculaire dynamica is het mogelijk om moleculen in elke aggregatietoestand te simuleren: een enkel geïsoleerd (gasvormig) molecuul is het eenvoudigst, maar ook simulaties van vloeibare fasen en vaste fasen kunnen worden gesimuleerd. De basis van de moleculaire dynamica wordt gevormd door een zogenaamd krachtveld: een set empirische vergelijkingen die beschrijven hoe atomen zich in elkaars nabijheid gedragen. Dit is soortgelijk aan het krachtveld in de moleculaire mechanica, maar omdat de berekeningen van moleculaire dynamica veel langduriger zijn, wordt vaak nog verder vereenvoudigd. De berekening bestaat erin dat aan elk atoom een positie en een snelheid worden toegekend die overeenkomen met een bepaalde temperatuur, en dan de krachtvergelijkingen worden gebruikt om de bewegingen van de atomen in de tijd te kunnen volgen. De tijdstappen die worden gebruikt zijn in de orde van één femtoseconde zodat de trillingen van de bindingsafstanden voldoende nauwkeurig kunnen worden beschreven. De totale simulatie betreft enkele duizenden tot miljoenen van deze tijdstappen zodat maximaal enkele nanoseconden worden beschreven. Dit is voldoende om de bewegingsvrijheid van eenvoudige moleculen volledig te beschrijven, maar bijvoorbeeld veel te kort om een eiwit-molecuul zich te kunnen zien opvouwen. Als in een MD-simulatie een vloeibare of vaste fase wordt beschreven, wordt vaak een periodiek herhaalde ruimte gesimuleerd (periodic boundary conditions) om te voorkomen dat de buitenste moleculen van de simulatie een onrealistische omgeving voelen. Door de afmeting van de herhaalde ruimte vast te leggen kan bij een vast volume worden gesimuleerd; alternatief kan de herhaalde ruimte reageren op krachten van de atomen, en kunnen simulaties bij constante druk worden uitgevoerd. Door speciale aanpassingen in het krachtveld te maken kunnen simulaties worden uitgevoerd die niet reëel zijn. Zulke simulaties kunnen worden gebruikt om bepaalde processen (bijvoorbeeld de verandering van de conformatie van een molecuul) die normaal zeer zelden optreden waarschijnlijker te maken zodat ze beter kunnen worden bestudeerd. Ook kan men gedurende de simulatie eigenschappen van atomen langzaam veranderen om de energieën die bij een bepaalde chemische reactie een rol spelen te kunnen meten.
- Molekylærdynamikk (MD) er en numerisk metode for å estimere fysiske størrelser gjennom datasimulasjon av atomers bevegelse. Den enkleste simulasjonsalgoritmen baserer seg på Newtonsk fysikk, anser enkeltatomer som punktpartikler og benytter approksimerte interatomiske potensialer for å beregne atomenes fart og forflytning. Metoden kan kobles med ab initio-metoder som tetthetsfunksjonalteori gir mer nøyaktige estimater av kreftene mellom atomer. For hardsfære-potensialer må spesielle hensyn tas under diskretiseringen av tiden.
- Dynamika molekularna (MD) - numeryczne rozwiązywanie i komputerowa symulacja przestrzeni fazowej dla modelu układu molekuł. Elementarne poprzez całkowanie równań ruchu Newtona lub kompleksowo z uwzględnieniem licznych oddziaływań w celu uzyskania informacji o właściwościach zależnych od czasu. Oddziaływania między elementami układu są opisywane przez pewną funkcję oraz zespół parametrów dla tej funkcji. Dynamika molekularna znajduje zastosowanie między innymi w biochemii jako narzędzie do poznawania struktury i oddziaływań w białkach, kwasach nukleinowych i innych biomolekułach. Istnieje szereg pakietów oprogramowania do prowadzenia symulacji dynamiką molekularną, najpopularniejsze to ABINIT (DFT), AMBER (model klasyczny), CHARMM, GROMACS, GROMOS, Materials Explorer oraz NAMD.
- Dinâmica molecular (DM) é a simulação computacional de movimentos físicos de átomos e moléculas. A simulação de dinâmica molecular é frequentemente usada no estudo de proteínas e biomoléculas, assim como em ciência dos materiais. É tentador, embora não inteiramente preciso, descrever a técnica como um "microscópio virtual" com alta resolução temporal e espacial.
- Метод молекулярной динамики (метод МД) — метод, в котором временная эволюция системы взаимодействующих атомов или частиц отслеживается интегрированием их уравнений движения
- 分子动力学是一套分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，以在由分子体系的不同状态构成的系综中抽取样本，从而计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。
- Une simulation de dynamique moléculaire consiste à simuler par le calcul informatique l'évolution d'un système de particules au cours du temps. Ces simulations servent de modèles structuraux et dynamiques pour la compréhension ou la prédiction de résultats expérimentaux. Dans la pratique, cela revient concrètement à simuler le mouvement d'un groupe d'atomes dans le temps.
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- Si identifica in generale con il termine dinamica molecolare quell´insieme di tecniche computazionali di simulazione che, mediante l´integrazione delle equazioni del moto, permette di studiare la dinamica di evoluzione di un sistema fisico e chimico a livello atomico e molecolare.
- 分子動力学法（ぶんしどうりきがくほう、Molecular Dynamics method、MD法、単にMD、古典MDとも言う）：2体（或いはそれ以上）の原子間ポテンシャルの下に、古典力学におけるニュートン方程式を解いて、系の静的、動的安定構造や、動的過程（ダイナミクス）を解析する手法。 いろいろなアンサンブル（統計集団）の計算が可能である：定温、定圧、定温・定圧、定エネルギー、定積、定ケミカルポテンシャル、グランドカノニカル。また、結合長や位置の固定など様々な拘束条件を付加することも可能である。計算対象は、バルク、表面、界面、クラスターなど多様な系を扱える。 扱える系の規模としては、最大で数億原子からなる系の計算例がある。通常の計算規模は数百から数万原子（分子、粒子）程度である。 通常、ポテンシャル関数は、原子-原子の二体ポテンシャルを組み合わせて表現し、これを計算中に変更しない。そのため化学反応のように、原子間結合の生成・開裂を表現するには、何らかの追加の工夫が必要となる。また、ポテンシャルは経験的・半経験的なパラメータから求められる。 こうしたポテンシャル面の精度の問題を回避するため、ポテンシャル面を電子状態の第一原理計算から求める手法もある。このような方法は、第一原理分子動力学法（量子（ab initio）分子動力学法）と呼ばれる。この方法では、ポテンシャル面がより正確なものになるが、扱える原子数は格段に減る（スーパーコンピュータを利用しても、最大で約千個程度）。 また第一原理分子動力学法の多くは、電子状態が常に基底状態であることを前提としているものが多く、電子励起状態や電子状態間の非断熱遷移を含む現象の記述は、こうした手法であってもなお困難である。
- Dinâmica molecular (DM) é a simulação computacional de movimentos físicos de átomos e moléculas. A simulação de dinâmica molecular é frequentemente usada no estudo de proteínas e biomoléculas, assim como em ciência dos materiais. É tentador, embora não inteiramente preciso, descrever a técnica como um "microscópio virtual" com alta resolução temporal e espacial.
- Метод молекулярной динамики (метод МД) — метод, в котором временная эволюция системы взаимодействующих атомов или частиц отслеживается интегрированием их уравнений движения
- 分子动力学是一套分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，以在由分子体系的不同状态构成的系综中抽取样本，从而计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。
- Moleküldynamik oder Molekulardynamik (MD) bezeichnet Computersimulationen im Molekulardesign, bei denen Wechselwirkungen zwischen Atomen und Molekülen berechnet und über einen kurzen Zeitraum dargestellt werden. Bei der Modellierung von komplexen Systemen mit einer Vielzahl an beteiligten Atomen werden hauptsächlich Kraftfelder oder semiempirische Methoden verwendet, da der Rechenaufwand zur Anwendung von quantenmechanischen Verfahren (ab-initio-Methoden) hierbei zu groß wäre.
- Molecular dynamics (MD) is a computer simulation of physical movements of atoms and molecules. The atoms and molecules are allowed to interact for a period of time, giving a view of the motion of the atoms. In the most common version, the trajectories of molecules and atoms are determined by numerically solving the Newton's equations of motion for a system of interacting particles, where forces between the particles and potential energy are defined by molecular mechanics force fields.
- La Dinámica Molecular (DM) es una técnica de simulación en la que se permite que átomos y moléculas interactúen por un período, permitiendo una visualización del movimiento de las partículas. Originalmente fue concebida dentro de la física teórica, aunque hoy en día se utiliza sobre todo en biofísica y ciencia de materiales. Su campo de aplicación va desde superficies catalíticas hasta sistemas biológicos como las proteínas.
- Moleculaire dynamica of MD is een techniek waarbij in een computersimulatie het gedrag van een molecuul wordt beschreven. Bij moleculaire dynamica worden de bewegingen van een molecuul in de tijd bestudeerd, dit in tegenstelling tot de gerelateerde moleculaire mechanica dat alleen een statisch molecuul als onderwerp heeft.
- Dynamika molekularna (MD) - numeryczne rozwiązywanie i komputerowa symulacja przestrzeni fazowej dla modelu układu molekuł. Elementarne poprzez całkowanie równań ruchu Newtona lub kompleksowo z uwzględnieniem licznych oddziaływań w celu uzyskania informacji o właściwościach zależnych od czasu. Oddziaływania między elementami układu są opisywane przez pewną funkcję oraz zespół parametrów dla tej funkcji.
- Molekylærdynamikk (MD) er en numerisk metode for å estimere fysiske størrelser gjennom datasimulasjon av atomers bevegelse. Den enkleste simulasjonsalgoritmen baserer seg på Newtonsk fysikk, anser enkeltatomer som punktpartikler og benytter approksimerte interatomiske potensialer for å beregne atomenes fart og forflytning. Metoden kan kobles med ab initio-metoder som tetthetsfunksjonalteori gir mer nøyaktige estimater av kreftene mellom atomer.
- Une simulation de dynamique moléculaire consiste à simuler par le calcul informatique l'évolution d'un système de particules au cours du temps. Ces simulations servent de modèles structuraux et dynamiques pour la compréhension ou la prédiction de résultats expérimentaux. Dans la pratique, cela revient concrètement à simuler le mouvement d'un groupe d'atomes dans le temps.
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