第二章　　定义与单位2.1　符号标记

对数学符号，在整个文档中都将遵循以下约定$:$

我们用 小写 下标 i,j,k,l 标识粒子： ri 为粒子 i 的 位置矢量 ，并且使用下面的记法：

粒子 i 受到的力记为 Fi, 且

请注意，自从GROMACS 2.0版本我们已将标记改为 rij=rj−ri 。因为这是常用的约定。如果你遇到错误，请告知我们。

2.2　MD单位

GROMACS使用一系列自洽的单位，以便使相关分子性质的计算值接近单位1。我们称其为 MD单位 。这个系统的基本单位是 nm，ps，K，电子电荷(e)和原子质量单位(u)，参看表2.1。

与这些单位一致的一套导出单位，列于表2.2。

静电转换因子 f=14πε0=138.935485(9) kJ mol^-1 nm e^-2，它联结了力学量与电学量，即

电势 Φ 和电场强度 E 是计算能量和力的中间量。它们不会出现在GROMACS中。如果在计算中使用它们，可对方程及其相应的单位进行选择。在计算 Φ 和 E 时，我们强烈建议遵循惯例，使用包含转换因子 f 的下列方程：

在这种定义下, qΦ 为能量, qE 为力。它们的单位由表2.2给出：单位电势大约10 meV。这样，距离一个电子电荷子1 nm的电势能等于 f≈140单位≈1.4V (精确值为1.439965 V)。

注意 ：这些单位彼此之间是自洽的；改变其中的任何一个都可能使得单位系统不再自洽，因此 强烈建议不要 修改。特别是，若使用 Å 代替 nm，单位时间将变为0.1 ps；若使用能量单位kcal mol^-1代替kJ mol^-1，单位时间将变为0.488882 ps，且单位温度变为4.184 K。但在这两种情况下，计算的所有电势能都是错误的，因为它们仍然是以kJ mol^-1为单位计算的，并假定nm为长度单位。尽管对电荷重新进行细心的标度可能会得到自洽的单位，但很显然，所有这些容易引起混淆的做法都应该被严厉禁止。

常用的物理常数以MD单位表示，其取值可能不同(见表2.3)。所有的物理量都是以mol为单位计算的，而不是以单个分子为单位计算。玻尔兹曼常数 k 和理想气体常数 R 没有区别，它们的值都是0.008 314 51 kJ mol^-1 K^-1。

2.3　约化单位

当模拟Lennard-Jones(LJ)系统时，使用约化单位(即设某类原子的 ϵii=σii=mi=kB=1)可能会方便，也是可行的。当以约化单位输入时， GROMACS将会以约化单位输出。 但 温度 是唯一的例外， 它是以0.008 314 51倍的约化单位表示的。这是由于在代码中使用玻尔兹曼常数计算温度引起的。因此，不是温度 T，而是 kBT 表示约化温度。GROMACS的温度 T=1 意味着约化温度为0.008…单位; 如果约化温度是1，GROMACS的温度应该是120.2717。

表2.4 给出对应于LJ势

的约化物理量。

◆图片表格公式代码完整版请参看GROMACS中文手册第2章：定义与单位◆