セル状世界での熱伝導シミュレーション

熱伝導をシミュレートします。ただし、かなり単純化した世界で。

セル状世界の熱伝導

スタート

操作方法

[スタート]ボタン：シミュレーションをスタート/一時停止します。

解説

これはおもちゃ宇宙の中で熱が広がっていくシミュレーションです。

このおもちゃ宇宙はたくさんのセルでできていて、セルは赤（熱い）と白（冷たい）の２つの状態しかとりません。それをステップごとにランダムに選んだ場所で、これまたランダムに選んだ隣のセルと、状態を交換します（青い四角で囲まれた部分が交換されます。青い四角の中に白と赤があったら、赤の位置が入れ替わるのです）。

わたしたちの宇宙で言うと、分子が速く動いているのが赤で、遅く動いているのが白だと考えて下さい。ランダムに状態を交換するというのは、分子同士の衝突です。速く動いている分子は遅く動いている分子を速くし、自分は遅くなるのです。もちろん、わたしたちの宇宙では速度は速いか遅いかの２通りではなく、もっと中間の微妙な速度があるのですが、このおもちゃ宇宙では単純化して２通りだけにしているのです。こうした方が、エネルギーの分散が理解しやすいのです。

ランダムな状態の交換を繰り返すと、最初整然と並べられていたエネルギーの四角はバラバラになっていきます。これと同じ現象はわたしたちの宇宙でも見ることができ、たとえば、部屋の片隅に熱々のお茶を放置すると、時間が経てばお茶の熱は空気中に逃げてぬるくなり、空気はほんのすこし暖かくなります。お茶が持っていたエネルギーが部屋中に分散したのです。