上のアニメーションは2次元でのランダムウォークをシミュレーションしたものです。(散らばった点はランダムウォークの軌跡です。)
ランダムウォークとは、ある一点にある物体が、単位時間当たりにランダムな方向に一定距離進むことをいいます。
今回は2次元平面上で、初期値(0,0)にある物体が、ランダムな角度に距離1進むと仮定してシミュレーションを行いました。
下の写真は、単位時間が200、500、1000と進んだときに1,000個の物体がどの位置にあるかをプロットしたものです。
(1) t = 200
(2) t = 500
(3) t = 1,000
上の画像から分かるとおり、中心からまわりに向けて物体が拡散していく様子がわかります。
統計力学的には、単位時間をN回進めたときに、ある物体の平均距離はNの平方根だけ進むということがわかっています。
t = 200の画像では中心に物体が集中しており、まわりにいくにつれて密度が低くなっているように見えます。