Компьютерная химия, также известная как математическая химия, представляет собой сравнительно новую область химической науки, которая активно использует разные вычислительные методы и конечно дискретную математику, в частности теорию графов и комбинаторику, для решения задач как фундаментального, так и прикладного характера. Учитывая общепринятое определение химии как науки о веществах и их превращениях, в компьютерной химии молекулы представляются в виде молекулярных графов, а химические реакции – в виде формальных операций с этими графами. Такой подход существенно упрощает алгоритмизацию химических задач, сводя их к стандартным задачам комбинаторики и дискретной математики, что позволяет находить решения с помощью компьютерных программ.
Иллюстрация: S. V. Pineda et al. / Physical Review Letters. Физики определили толщину нейтронной оболочки на поверхности ядра никеля, сравнив зарядовые радиусы изотопов 54Ni и 54Fe. Это значение напрямую связано с величиной энергии обменного взаимодействия в ядерной материи и имеет важное значение для понимания физики тяжелых атомных ядер и физики нейтронных звезд. Полученные таким образом экспериментальные результаты демонстрируют хорошее соответствие с данными предыдущих лабораторных экспериментов, а также с наблюдениями за слиянием пары нейтронных звезд. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Распределение нуклонов в ядрах атомов не является однородным. Этот эффект особенно ярко проявляется в ядрах, где количество нейтронов значительно превышает количество протонов. В таких случаях на поверхности ядра образуется избыток нейтронов, называемый «нейтронной кожей». Толщина этого слоя составляет доли фемтометра, что значительно меньше радиуса самого ядра (в несколько десятков раз).
