ボルツマンの悪魔

ピーター・Ｗ・アトキンスの『エントロピーと秩序』第4章「無秩序さの定量化」を参考に、ボルツマンの悪魔というシミュレーションを書いてみました（マクスウェルの悪魔ではありません）。粒子が拡散すると様々な状態を取れるようになり、無秩序さが増える様子を見ることができます。

デモプログラム

無秩序さ：

遊び方

※最初にキャンバス内をマウスでクリックしないと以下のキー入力を受け付けません。

[→]キーを押す：赤い粒子が1つ外に逃げます。

[←]キーを押す：赤い粒子が1つ中に戻ります。

解説

このプログラムは40×40の世界の中に10×10の箱があり、最初はそこに赤い粒子が詰まっています。方向キーを押すことで、赤い粒子をランダムに移動でき、プログラムは現時点での世界の無秩序さを計算し上に表示します。

赤い粒子を外に出せば出すほど無秩序さの数値は上がっていきます。ところが、あまりに外に出しすぎると、今度は逆にちょっとだけ無秩序さは下がります。内部の箱がすっからかんなので、内部の箱の綺麗さが全体としての無秩序さを少しだけ下げたのです。もちろん外は無秩序なままなので、劇的に無秩序さが下がるわけではありませんが。