В каких случаях невозможно обойтись без вычислительного эксперимента?

В тех случаях, когда натурный эксперимент невозможен. Например, при изучении звёздной динамики, поведения галактик - то-есть, когда изучаемые объекты слишком велики. Или, наоборот, при исследовании субмикромира. Например, современные теории строения материи используют понятия "струн" или "мембран" в масштабах 10 в минус 35 степени метра - тоже натурный эксперимент не поставишь, приходится использовать вычислительный эксперимент.