シミュレーションのすすめ-バネ拘束によるゆらぎ-01

さて,ミクロな物体が水溶液中に存在する場合には,周囲の水分子の衝突により揺動を受けます.
その一つの現象が,拡散,でしたね.
もう一つ,同じようでいて,微妙に違う現象に,
 バネ拘束によるゆらぎ
と言うものがあります.
これは,
 レザートラップによる粒子のゆらぎ
 ガラスニードルのゆらぎ
など,実験でも十分に評価できる大きさを持つゆらぎです.

では,この二種類のゆらぎ,拡散とバネ拘束によるゆらぎ,何が違うのでしょう?
厳密な定義はわかりませんが,私の理解では,
 拡散によるゆらぎ:粒子の移動に制限がない
 バネ拘束によるゆらぎ:粒子の移動にはバネという制限がある

と言うものではないかと思います.
もちろん拡散の場合にも,障壁などがあれば制限を受けますが,基本的には+-どちらに移動するかの確率は等価です.
それに対して,バネによる拘束の場合は,
 バネが伸びる方向:バネを伸ばすだけのエネルギーが必要
 バネが縮む方向:エネルギーを必要としない
という差が生じます.

それでは,この,バネ拘束によるゆらぎ,をシミュレーションで再現してみましょう.

このシミュレーションは,九工大安永先生通信総研田中さんに全面的に教えていただきました.
ありがとうございます.

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