上のgifアニメーションは、ばねポテンシャル中の2物体の衝突の様子を表しています。

青い物体は重い物体、下の赤い物体は軽い物体、質量比は2:1であり、横軸は時間、縦軸は距離です。(単位は設定していません。)。1次元上のばねポテンシャル中で2つの物体を衝突させるとどのように運動するかを示しています。

 

 最初の衝突で青い物体はエネルギーを失って速度が遅くなり、距離は1より短い距離を運動しますが、赤い物体はエネルギーを得て速度が速くなり、距離1よりも外側に向かって運動する様子がわかります。

 

 とても簡単なアニメなのですが、これが様々な物理現象を説明する上で役に立つかもしれません。私は球状星団について独学で研究をしています。球状星団の形成シミュレーションは"grape"と呼ばれる重力計算によって行われているのが現在の主流ですが、簡単なモデルを使って球状星団の成り立ちを説明できるかどうか模索しているところなのです。

 

 このアニメーションの軌跡の基となるグラフは以下の通りです。

 上のgifアニメーションと同じように横軸が時間、縦軸が距離、青い線は重い物体の軌跡であり、赤い線が軽い物体の軌跡です。1次元でのばねポテンシャル中での運動の軌跡を示しています。