Evrim, popülasyondaki gen ve özellik dağılımının nesiller içerisinde seçilim baskısıyla değişmesidir. Bazen dünyanın evrimi, evrenin evrimi ya da kimyasal evrim gibi kavramlardan ayırmak amacıyla organik evrim ya da biyolojik evrim olarak da adlandırılır. Evrim, modern biyolojinin temel taşıdır. Bu teoriye göre hayvanlar, bitkiler ve Dünya'daki diğer tüm canlıların kökeni kendilerinden önce yaşamış türlere dayanır ve ayırt edilebilir farklılıklar, başarılı nesillerde meydana gelmiş genetik değişikliklerin bir sonucudur.
Genel görelilik teorisi, 1915'te Albert Einstein tarafından yayımlanan, kütleçekimin geometrik teorisidir ve modern fizikte kütle çekiminin güncel açıklamasıdır. Genel görelilik, özel göreliliği ve Newton'un evrensel çekim yasasını genelleştirerek, yerçekimin uzay ve zamanın veya dört boyutlu uzayzamanın geometrik bir özelliği olarak birleşik bir tanımını sağlar. Özellikle uzayzaman eğriliğine maruz kalmış maddenin ve radyasyonun, enerjisi ve momentumuyla doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki, kısmi bir diferansiyel denklemler sistemi olan Einstein alan denklemleriyle belirlenir.
Biyolojide taksonomi , ortak özelliklere dayalı olarak biyolojik organizma gruplarını adlandırma, tanımlama (sınırlandırma) ve sınıflandırma bilimsel çalışmasıdır. Organizmalar taksonlar halinde gruplandırılır ve bu gruplara taksonomik bir seviye verilir; belirli bir seviyedeki gruplar daha yüksek rütbeli daha kapsayıcı bir grup oluşturmak için toplanabilir, böylece taksonomik bir hiyerarşi oluşturulur. Modern kullanımdaki başlıca sıralamalar üst âlem, âlem, şube, sınıf, takım, familya, cins ve türdür. İsveçli botanikçi Carl Linnaeus, organizmaları kategorize etmek için Linnaean taksonomisi olarak bilinen sıralı bir sistem ve organizmaları adlandırmak için ikili adlandırma geliştirdiği için mevcut taksonomi sisteminin kurucusu olarak kabul edilir.
Enzimler, kataliz yapan biyomoleküllerdir. Neredeyse tüm enzimler protein yapılıdır. Enzim tepkimelerinde, bu sürece giren moleküllere substrat denir ve enzim bunları farklı moleküllere, ürünlere dönüştürür. Bir canlı hücredeki tepkimelerin neredeyse tamamı yeterince hızlı olabilmek için enzimlere gerek duyar. Enzimler substratları için son derece seçici oldukları için ve pek çok olası tepkimeden sadece birkaçını hızlandırdıklarından dolayı, bir hücredeki enzimlerin kümesi o hücrede hangi metabolik yolakların bulunduğunu belirler.
Yaşam veya hayat sinyalizasyon ve kendi kendini idame ettirme süreçleri gibi biyolojik süreçlere sahip olan maddeyi, bu özelliklere sahip olmayan maddeden ayıran bir niteliktir ve büyüme, uyaranlara tepki verme, metabolizma, enerji dönüşümü ve üreme kapasitesi ile tanımlanır. Bitkiler, hayvanlar, mantarlar, protistler, arkealar ve bakteriler gibi çeşitli yaşam biçimleri mevcuttur. Biyoloji, yaşamı inceleyen bilim dalıdır.
Oganesson; simgesi Og, atom numarası 118 olan yapay bir elementtir. Periyodik tablonun p bloğunda yer alır ve 7. periyodun son elementidir. Soy gazlar olarak adlandırılan 18. grupta yer alsa da, bu gruptaki tek yapay elementtir ve diğer soy gazların aksine reaktif olduğu tahmin edilir. Keşfedilen elementler içinde en büyük atom numarasına ve atom kütlesine sahip olanıdır. Radyoaktif bir element olan oganesson, 1 milisaniyeden az yarı ömrüyle son derece kararsızdır. Önceki tahminlerin aksine gaz değil, göreli etkilerden ötürü normal koşullar altında bir katı ve ya yarı iletken ya da bir zayıf metal olduğu öngörülür. Elementin, varlığı teyit edilmiş bir izotopu ya da sentezlenmiş bir bileşiği yoktur.
Biyolojide abiyogenez veya yaşamın kökeni, yaşamın basit organik bileşikler gibi cansız maddelerden ortaya çıktığı doğal süreçtir. Hakim bilimsel hipotez, Dünya'da cansız varlıklardan canlı varlıklara geçişin tek bir olay değil, yaşanabilir bir gezegenin oluşumu, organik moleküllerin prebiyotik sentezi, moleküler kendini kopyalama, kendini birleştirme, otokataliz ve hücre zarlarının ortaya çıkışını içeren artan karmaşıklıkta bir süreç olduğudur. Sürecin farklı aşamaları için birçok öneri yapılmıştır.
Moleküler dinamik (MD), atomların ve moleküllerin fiziksel hareketlerini incelemek için bir bilgisayar simülasyon yöntemidir. Atomların ve moleküllerin sabit bir süre boyunca etkileşime girmesine izin verilir ve bu da sistemin dinamik evrimi hakkında bilgi verir. En yaygın versiyonda, atomların ve moleküllerin yörüngeleri, parçacıklar ve bunların potansiyel enerjileri arasındaki kuvvetlerin çoğu zaman atomlararası potansiyeller veya moleküler mekanik kuvvet alanları kullanılarak hesaplandığı, etkileşen parçacıkların bir sistemi için Newton'un hareket denklemlerinin sayısal olarak çözülmesiyle belirlenir. Metot ilk olarak 1950'lerin sonunda teorik fizik alanında geliştirildi, ancak günümüzde çoğunlukla kimyasal fizik, malzeme bilimi ve biyomoleküllerin modellenmesinde uygulanmaktadır.
John C. Slater, atomların, moleküllerin ve cisimlerin elektronik yapısı teorisine büyük katkılar yapmış önemli bir Amerikalı fizikçidir. Bu çalışma kimyanın yanı sıra fiziğin birçok dalında devam eden bir önem arz eder. Slater ayrıca mikrodalga elektroniğine de önemli katkılar yapmıştır. 1920'de Rochester Üniversitesi Fen Fakültesinden mezun olmuş, 1923'te Harvard’da fizik üzerine doktora yapmıştır; ardından Cambridge ve Copenhagen üniversitelerinde doktora sonrası çalışma yapmıştır. ABD'ye dönüşü ile birlikte Harvard Fizik Bölümüne katılmıştır.
Kuantum kimyası bilgisayar programları, kuantum kimyası metodlarını uygulamak için bilgisayarlı kimyada kullanılır. Çoğu program, Hartree-Fock (HF) ve bazı post Hartree-Fock yöntemlerini içerir ve ayrıca yoğunluk fonksiyonları teorisi (DFT), moleküler mekanik veya yarı-ampirik kuantum kimyası metotlarını da içerebilirler. Bahsi geçen programlar arasında açık kaynaklı ve ticari yazılımlar bulunur. Bunların çoğu büyüktür, çoğu zaman birkaç ayrı program içerir ve uzun yıllar boyunca geliştirilmiştir.
Moleküler mekanik moleküler sistemleri modellemek için klasik mekaniği kullanır. Born-Oppenheimer yaklaşımının geçerli olduğu varsayılır ve tüm sistemlerin potansiyel enerjisi, kuvvet alanları kullanılarak nükleer koordinatların bir fonksiyonu olarak hesaplanır. Moleküler mekanik, boyutu birkaç atom büyüklüğünde olan sistemlerden tutun da milyonlarca atomdan oluşan büyük sistemlere kadar uygulanabilir.
Teorik ve hesaplamalı kimyada temel seti, Hartree Fock yöntemi veya yoğunluk fonksiyonel teorisinde kullanılan bir dizi fonksiyondur. Temel setleri Hartree Fock yöntemi veya yoğunluk fonksiyonel teorisindeki elektronik dalga fonksiyonunu temsil etmeyi amaçlarlar. Modelin kısmi diferansiyel denklemlerinin bilgisayarda verimli uygulanması amacı ile uygun cebirsel denklemlere dönüştürülmesinde kullanılırlar.
ONIOM, Morokuma ve meslektaşları tarafından geliştirilen bir hesaplamalı kimya yaklaşımıdır. ONIOM, farklı ab initio veya yarı ampirik yöntemlerin bir molekülün/sistemin farklı kısımlarına uygulanmasını ve daha düşük hesaplama maliyeti ile güvenilir geometri ve enerji sonuçları elde etmeyi sağlayan hibrit bir yöntemdir.
Hibrid QM/MM yaklaşımı, QM (doğruluk) ve MM (hız) yaklaşımlarının gücünü birleştiren ve böylece çözelti ve proteinlerdeki kimyasal olayların incelenmesine izin veren bir moleküler simülasyon yöntemidir. QM/MM yaklaşımı ilk kez Warshel ve Levitt'in 1976 yılındaki makalesinde tanıtıldı. Warshel ve Levitt, Martin Karplus ile birlikte, 2013 yılında “karmaşık kimyasal sistemler için çok ölçekli modellerin geliştirilmesi” alanında Nobel Kimya Ödülü'nü kazandılar.
Zamanda sonlu farklar yöntemi, kısaca FDTD ya da Yee yöntemi, hesaplamalı elektromanyetizmada kullanılan bir sonlu farklar tekniğidir. Zaman düzleminde çalışan bir yöntem olduğundan ötürü, elektromanyetik spektrumun mikrodalga veya görünür ışık gibi farklı bölgelerinde anten veya fotonik aygıt tasarımı gibi çeşitli problemlerin çözümünde kullanılır. Aynı zamanda bu özellik, simülasyonu yapılan sistemin geniş bir frekans yelpazesine tepkisinin gözlenebilmesini sağlamaktadır. Matris tersinmesi gerektirmeyen bu FDTD, en yaygın elektromanyetik simülasyon yöntemlerinden biri olarak kabul edilir.
Enzim katalizi, biyolojik bir molekül olan "enzim" tarafından sağlanan, bir sürecin hızındaki artıştır. Enzimlerin çoğu proteindir ve bu tür işlemlerin çoğu kimyasal reaksiyonlardır. Enzim içinde, genellikle kataliz aktif bölge olarak adlandırılan lokalize bir bölgede gerçekleşir.
Bu kimya zaman çizelgesi, maddenin bileşiminin ve etkileşimlerinin bilimsel çalışması olarak tanımlanan ve kimya olarak bilinen modern bilim hakkında insanlığın anlayışını önemli ölçüde değiştiren çalışmaları, keşifleri, fikirleri, icatları ve deneyleri listelemektedir.
Kuantum biyolojisi, kuantum mekaniğinin ve teorik kimyanın biyolojik nesnelere ve problemlere uygulamalarının incelenmesidir. Birçok biyolojik süreç, enerjinin kimyasal dönüşümler için kullanılabilen biçimlere dönüştürülmesini içerir ve doğası gereği kuantum mekaniktir. Bu tür süreçler, kimyasal reaksiyonları, ışık emilimini, uyarılmış elektronik durumların oluşumunu, uyarma enerjisinin aktarımını ve fotosentezi, koku almayı ve hücresel solunum gibi kimyasal süreçlerde elektron ve protonların aktarımını içerir.
Kate Page Kirby, Amerikalı bir fizikçi. Kirby, Şubat 2015'ten Aralık 2020'ye kadar Amerikan Fizik Topluluğu'nun (APS) CEO'suydu ve Amerikan Fizik Enstitüsü'nün yönetim kurulunda yer alıyordu. Kate Kirby, 1989'da "çeşitli moleküler fenomenlerin niceliksel açıklamasına kuantum kimyası yöntemlerinin yenilikçi uygulaması" sayesinde Amerikan Fizik Topluluğu'na (APS) üye seçildi. Fiziğe yaptığı katkılardan dolayı 1996 yılında Amerikan Bilim İlerleme Derneği'ne (AAAS) üye oldu.
Bu, makromolekülleri görselleştirmek için kullanılan önemli yazılım sistemlerinin bir listesidir.
