Перколяция узлов на квадрате
Перколяция узлов на квадратной решётке: каждая ячейка независимо «открыта» с вероятностью p. Открытые соседние по стороне ячейки образуют кластеры. У порога бесконечной решётки p_c ≈ 0,592746 длина корреляции расходится, а протекающий кластер (если есть) фрактален с размерностью D_f = 91/48 в 2D. Симулятор строит одну конечную реализацию, помечает компоненты связности, подсвечивает наибольший кластер и показывает, есть ли **какой-либо** кластер, соединяющий левый и правый края (протекать может и не наибольший кластер). Грубая размерность по бокс-счёту на наибольшем кластере даёт оценку D̂ при достаточном размере кластера; на малых выборках она шумная.
Для кого: Студенты, изучающие фазовые переходы на решётках и скейлинг.
Ключевые понятия
- Перколяция
- Порог p_c
- Протекающий кластер
- Фрактальная размерность
- Бокс-счёт
Как это работает
Случайное заполнение узлов вероятностью p: кластеры связности, протекание через решётку у p_c ≈ 0,593, грубая фрактальная размерность по бокс-счёту на наибольшем кластере.
Часто задаваемые вопросы
- Почему моя D̂ не равна 91/48?
- 91/48 относится к критическому протекающему кластеру в термодинамическом пределе. Конечный размер L, поправки и одиночная выборка дают отклонения; у усреднения по многим реализациям у p ≈ p_c ожидайте лишь качественное согласие.
- Это связная или узловая перколяция?
- Узловая (site): случайность на вершинах; рёбра между занятыми соседями подразумеваются. Связная (bond) перколяция рандомизировала бы рёбра и имела бы другой p_c.
- «Протекание» значит, что наибольший кластер обязан соединять края?
- Нет. Золотая рамка означает, что **какой-то** открытый кластер соединяет левый столбец с правым. Наибольший кластер подсвечен для наглядности и для оценки D̂, но он может лежать внутри, а тонкий кластер даст протекание.
Ещё из «Термодинамика»
Другие симуляторы в этой категории — или все 31.
Бозе–Эйнштейн и Ферми–Дирак
Заполнение f(E) в большом каноническом ансамбле при одних T и μ: FD, BE и классический Максвелл–Больцман.
Симулятор идеального газа
Движущиеся частицы в ящике. Наблюдайте закон PV = nRT в действии.
Газовые законы (интерактив)
Законы Бойля, Шарля и Гей-Люссака с подвижным поршнем: меняйте параметры и наблюдайте зависимости.
Теплопередача
Теплопроводность, конвекция и излучение при наличии градиентов температуры.
Фазовая диаграмма
Диаграмма температура-давление с указанием фазовых переходов.
Двигатель Карно
Анимация цикла на PV-диаграмме с этапами цикла и расчётом КПД.