ブラウン運動のシミュレーションをウェブ上で実現するツールです。
上の埋め込み内でも使えますが、うまく動かない・大きなページで使いたいというときは、元のブラウン運動シミュレーションページへ(新しいタブで開きます)。
ブラウン運動とは
これは、水や空気の中で目に見える粒子(例えば花粉など)が、
ジグザグに動き回る現象のことを指します。
実際には、目に見えない水分子や空気分子が、
粒子にランダムにぶつかることによって起きる現象です。
ブラウン運動は、物理学や統計力学の分野でとても重要な現象とされており、
原子や分子が実際に存在している証拠としても有名です。
💻 このシミュレーションツールでできること
このウェブシミュレーションでは、
たくさんの小粒子(分子)と、大きな赤い粒子の動きが観察できます。
何かを操作する必要はありません。
ただ「眺めているだけ」で、自然と物理の現象を学べるのが特徴です。
ブラウン運動シミュレーションツールの使い方(超かんたん)
① まずは「眺めて」みましょう
ページを開いた瞬間から、シミュレーションは自動でスタート。
小さな青い粒子たちが、ランダムに動いている様子が見えます。
中央付近には、赤い大きな粒子がありますね。
この赤い粒子が、周囲の青い粒子(分子)にぶつかられて、
ゆらゆら・ぐるぐると動いていきます。
これこそが、ブラウン運動です。
② 軌跡のオン・オフを切り替える
画面には「軌跡を表示する」ためのボタン(トグルスイッチ)があります。
これをオンにすると、
赤い粒子のこれまでの移動経路(軌跡)が線で描かれるので、
どのように動いてきたかが一目で分かります。
軌跡を消したいときは、再びオフにすればOKです。
③ リセットでやり直し
「リセット」ボタンを押すと、
粒子の位置や速度が初期状態に戻ります。
もう一度最初から観察したいときや、
設定を変更したいときに使いましょう。
🧠 ちょっとした観察ポイント
- 青い小粒子はあちこちに動いていますが、
その全体的な力が平均化されるわけではなく、局所的な偏りで赤い粒子が動きます。 - 赤い粒子の動きは一見無秩序ですが、時間が経つと拡散(ランダムウォーク)のように広がっていきます。
- 軌跡を表示することで、拡散のイメージを視覚的に捉えることができます。
📌 まとめ(本文の要点)
- ブラウン運動は、分子のランダムな衝突によって起こる粒子の不規則な動き
- ツールを開くと、粒子が自動的に運動を始める
- 「軌跡表示ボタン」で赤い粒子の動きの経路を確認できる
- 「リセットボタン」で最初からシミュレーションを再開できる
- 眺めているだけで、自然な運動の仕組みを視覚的に理解できる
ブラウン運動は一見地味に見えますが、
分子の存在を証明した歴史的な現象です。
このツールを使えば、そんな複雑な現象を直感的・視覚的に理解することができます。
ぜひ、時間を忘れて眺めてみてくださいね。
物理の世界が少し身近に感じられるはずです!🌌