東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　前回と前々回の記事では空気分子の拡散の過程を念頭に、一次元のダンダムウォークのシミュレーションを行って（AIに行わせて、の方が正確か）、その結果から、拡散による分子の移動では、分子の集団の平均の位置（重心の位置）よりも、その広がり（分散）が重要だ、というところまで話が進みました。

　さて、今回もAIにランダムウォークのシミュレーションを行ってもらいましょう。以下の図の青の線は

粒子数：10,000個
ステップ数：100ステップ
モデル：各ステップで粒子は +1 または -1 の方向にランダムに移動

という条件でランダムウォークをさせた後の粒子の位置当たりの分布の様子です。（これは前回･前々回のシミュレーションと同じ条件です。でも、乱数の違いで結果は必ずしも同じではありませんが。）

　さて、この青の線に注目すると分子の位置の広がりはどの程度でしょうか。大きめに見て右は＋20、左は－20、その差40といったところでしょうか。半分の20（つまり－10から＋10まで）とするとちょうど良い、というより少し細めでしょう。まあ、ざっと見たところ広がりの幅は20から40の間、といったところでしょうか。

　次に図のオレンジのライン。こちらはステップ数を10倍の1000ステップにしたシミュレーションの結果です。ステップ数が10倍ということは10倍の運動時間があったということです。なのでこちらの分子の位置の広がりも青のラインの10倍、200から400の間……には到底見えません。どう見てもそんなに広がってないですよね。これは一体どうしたことでしょうか？