生命科學、細胞以及物質的運動/原理與探索
濃度差與擴散實驗解說
類似於氣味擴散的現象，擴散是指粒子隨機運動。改變初始粒子數量和兩個空間的分割槽條件，並比較左側和右側粒子數量隨時間的變化。這是一種實驗，旨在觀察動態平衡的意義，即，即使濃度差異減小，粒子仍然會持續移動。
它是怎麼工作的？
濃度差異減小，但在平衡狀態下，在兩個方向上的隨機運動仍然持續進行。總的粒子數量保持不變。
關鍵關係
總粒子數 N = N_left + N_right
嘗試這個實驗
- 比較開放式和封閉式分割槽。綠色表示左側的粒子數量，紫色表示右側的粒子數量。觀察一個橙色粒子軌跡以及在兩個方向上的經過次數。
- 記錄使用相同的種子和初始數字下的兩種情況，僅改變分割槽的狀態。
- 觀察一下，即使從 80:80 開始，雙向傳遞是否會增加。我們還比較基於僅改變種子記錄的樣本變化。
解讀結果的依據
為什麼左向右和右向左的交叉仍然會在平衡狀態下持續累積？
即使在平衡狀態下，兩個方向上的移動仍然持續進行。在小樣品中，左側和右側粒子的數量並非完全相同，並且會持續波動。
模型的範圍與限制
這是一個 20×12 維機率運動模型，涉及兩個相同大小的空間，以及一種單一的粒子種類。 粒子間的碰撞、體積以及電場力均未包含，最多使用 400 個粒子。 濃度透過相同空間中粒子的數量進行比較。 觀察部分結束，表示時間停止。 這不是實際的分子懸浮。