Page 14 - No31

A KEZDET MODELLJE
Műszeres kémiai vizsgálatok

a véletlen mozdítás utáni, elvetése esetén Ebben az egyenletben Λ = (h /2πmk T) , hogy a szimuláció reprodukálja a vizsgált
2
1/2
B
pedig a mozdítás előtti helyzetből ahol h a Planck állandó, m pedig az egyes anyag tömbfázisbeli sűrűségét, ekkor az
folytatódik tovább. részecskék tömege. A Boltzmann-faktorral ezen sűrűséghez tartozó, az adott felületen
Mindezek alapján adódik, hogy a Monte való analógia miatt a 3. egyenlettel megkötődött anyagmennyiség a
Carlo módszer, a molekuláris dinamikával megadott súlyfaktort pszeudo Boltzmann- szimulációból közvetlenül adódik. Ha
ellentétben nem alkalmas sem időfüggő faktornak is nevezik. A szimuláció során pedig különböző tömbfázisbeli
mennyiségek (pl. diffúzióállandó, rezgési most a részecskék véletlen elmozdítása sűrűségekkel megismételjük a
spektrumok…), sem pedig nemegyensúlyi mellett időnként véletlenszerűen szimulációt, akkor ez a szimuláció sorozat
folyamatok vizsgálatára, hiszen az idő, megpróbálunk egy-egy részecskét az adszorpciós izotermát szolgáltatja.
mint fizikai mennyiség egyszerűen beszúrni a rendszerbe vagy elvenni
hiányzik a modellünkből. Így viszont onnan, és ezeket a véletlen változtatásokat AZ ÉLET KELETKEZÉSÉNEK
felmerül a kérdés, hogy miért érdemes a a 2. egyenlet analógiájára a EGY LEHETSÉGES
Monte Carlo módszert használni, ha a FORGATÓKÖNYVE – A HCN
molekuláris dinamika egyszerűen szólva VILÁG ELMÉLET
többet tud nála. A kérdést azonban kicsit A nagykanonikus Monte Carlo
másképpen érdemes feltenni: nem valószínűséggel fogadjuk el. szimuláció alkalmazását egy, a földi élet
„miért”, hanem „mikor” célszerű a Monte A nagykanonikus Monte Carlo módszer keletkezésének lehetőségeit vizsgáló saját
Carlo módszert használni? Érdekes nagyon alkalmas lehet inhomogén kutatás eredményein keresztül
módon a módszer előnye éppen abban áll, rendszerek, például felületi megkötődés illusztráljuk.
hogy nem időben követ folyamatokat, és (adszorpció) vizsgálatára. Ilyenkor a Az élet keletkezésének megértése
így a mintavételezés a lehetséges kémiai potenciált úgy kell megválasztani, kétségkívül egyike az emberiséget
állapotok olyan sorozatán keresztül is
történhet, melyek időben nem
követhetnék egymást.

A NAGYKANONIKUS
MONTE CARLO MÓDSZER
Egy ilyen lehetőséget valósít meg az
úgynevezett „nagykanonikus” Monte
Carlo szimuláció. Ilyenkor a részecskék
száma nem rögzített, egyes lépésekben
részecskéket adhatunk a rendszerhez vagy
vehetünk el belőle. Helyette a
részecskeszámhoz tartozó intenzív
állapotjelzőnek, a kémiai potenciálnak (µ)
az értékét rögzítjük. Egyszerű belátni, hogy
míg egy adott rendszer időbeni fejlődése
nem tartalmazhat részecskék
„keletkezését” vagy „megszűnését”, egy
állandó kémiai potenciálú rendszer
mintavételezése során minden további
nélkül kerülhetnek a mintába más-más
számú részecskét tartalmazó
mikroállapotok. Ilyenkor természetesen a
Boltzmann törvény eredeti formájában
nem érvényes, az egyes mikroállapotok a
Boltzmann-faktor helyett a

súllyal járulnak hozzá az egyes fizikai
mennyiségek makroszkopikus értékéhez. 2. ábra. A Miller kísérlet elrendezése.

14 KÉMIAI PANORÁMA 31. SZÁM, 2026. ÉVFOLYAM