Математические модели физических процессов

Можно сказать,   что решение любой физической задачи теоретическим путем есть математическое моделирование. Однако возможность теоретического решения задачи ограничивается степенью сложности ее математической модели. Математическая модель тем сложнее, чем сложнее описываемый с ее помощью физический процесс, и тем проблематичнее становится использование такой модели для расчетов.
В простейшей ситуации решение задачи можно получить «вручную» аналитически. В большинстве  же практически важных ситуаций найти аналитическое решение не удается из-за математической сложности модели. В таком случае используются численные методы решения задачи, эффективная реализация которых возможна только на компьютере.
Иначе говоря, физические исследования на основе   сложных математических моделей производятся путем компьютерного математического моделирования. В связи с этим в XX веке наряду с традиционным делением физики на теоретическую и экспериментальную возникло новое направление —  «вычислительная физика».
Исследование на компьютере физических процессов называют вычислительным экспериментом. Тем самым вычислительная физика прокладывает мост между теоретической физикой, из которой она черпает математические модели, и экспериментальной физикой, реализуя виртуальный физический эксперимент на компьютере. Использование компьютерной графики при обработке результатов вычислений обеспечивает наглядность этих результатов, что является важнейшим условием для их восприятия и интерпретации исследователем.