F＃適合物理應用嗎？

Question

我討厭物理學，但我喜歡軟件開發。 當我在感恩節后回到學校時，在我完成可怕的事情之前，我將再接受兩個季度的物理學習。 我目前正在閱讀關於F＃測量單位功能的帖子，但我從未使用像F＃這樣的語言。 是否適合編寫應用程序，以便我可以在做自己喜歡的事情的同時學習物理知識？

對於運動學，平面運動，牛頓定律，引力，工作，能量，動量和沖動等系統，我對命令行應用程序（甚至那些我可以執行並且不需要輸入就能吐出答案）感興趣粒子，旋轉運動學和動力學，角動量，靜態平衡，振盪運動，波動，聲，物理光學，靜電學，高斯定律，電場和電勢，電容，電阻，直流電路，磁場，安培定律和電感。

我對F＃感興趣的原因是因為語言提供的度量單位功能。

Answer 1

根據我的偏見，F＃非常適合物理學。 它有一個稱為度量單位的功能，可以為您進行尺寸分析，如果您弄錯了則會提供錯誤。 例如，如果你寫：

let distance : float<meters> = gravity * 3.0<seconds>

這會產生編譯錯誤 ，因為重力是<米/秒^ 2>而不是<米>。 這可以防止大量與物理相關的編程錯誤。

有關更多信息，請查看Andrew Kennedy的博客 。

Answer 2

我推出了一本名為“F＃for scientific”的書（這個介紹是免費提供的），這似乎是該領域的一個很好的介紹，因為F＃似乎非常適合這種領域。

您可能想看看介紹。

http://www.ffconsultancy.com/products/fsharp_for_scientists/

（不，我與作者沒有關系;-)

Answer 3

是（任何語言都是）和否（了解未來的同事會使用什么，比如他們使用python。）。 Fortress是一個有趣的地方。

Answer 4

關於尺寸分析：我的一位物理學教授給出了一個有趣的微積分技巧：考慮到在一個給定的烤箱中完美烹飪一磅火雞需要一個小時，煮一個2磅火雞需要多長時間就是同一個烤箱？

嗯，尺寸分析顯示

（1）為了煮火雞所需的熱能總量與火雞的質量成正比，火雞本身與其體積成正比，火雞本身與其平均“半徑”的立方成正比。
即
所需的烹飪熱能= k1 *（turkeyRadius“^ 3）==>單位：m ^ 3 * k（其中k1單位為J / m ^ 3）

（2）烤箱提供的熱能總量與火雞表面的比例乘以你煮的時間，
即
烤箱提供的熱量= k2 *時間*（turkeyRadius ^ 2）（其中k2單位為J / s / m ^ 2）

然后通過使用（1）=（2），您獲得
time = k1 / k2 * turkeyRadius ^（3/2）

即
- 烹飪時間與半徑^ 3/2成比例
- 鑒於土耳其的Radius與質量的立方根成比例，我們得到了
烹飪時間= k3 * sqrt（質量）

因此，烹飪我們的2磅火雞需要花費2到2倍的時間，結果是完全沒有計算 - 僅進行尺寸分析。

Answer 5

是的，就像克里斯史密斯在回答中所說的那樣，F＃是建立函數式編程的好方法。 我正在使用F＃建立關於物理，工程和生物學的廣泛討論。 我當然可以使用像你這樣的學生的輸入。 沒有現實生活問題的編程是一種編程方式。 另一種成功的方法是提供僅供使用計算機的人使用的解決方案，這當然是另一種方式，也是建立財富的方式。

F＃適用於物理等知識領域。

Answer 6

Fsharp是一種選擇。 如果你想學習一種技能，這也可能是更長遠的好處，為什么不學習python。 你也可以在指尖找到numpy和scipy。

Answer 7

學習任何計算機語言都不會教你物理學，你可以用任何語言編寫程序來學習物理。

尺寸分析是物理問題的一個相當方便的工具，它可以引導你遠離“甚至不錯”。

我總是因為10 ^ 34的因素而得到一個錯誤的答案而獲得某種不正常的樂趣，因為我的某些地方的單位出錯;-)