布朗運動

經濟物理簡介(上)

經濟物理簡介(上)(Introduction to Econophysics (I))
國立中央大學物理所 余韋德

在這個跨領域研究盛行的時代,你可能聽過物理與生物結合的生物物理學 (biophysics),但物理與金融結合的經濟物理學 (econophysics) 可能就讓多數人感到陌生,且陌生之外通常還會伴隨著新鮮感。經濟物理學研究是在1990年代由物理學家史丹利 (H. Eugene Stanley, 1941- ) 和幾位於統計物理領域研究的物理學家所開始的。1973年外匯市場開始24小時不間斷地在全球各地交易,一直到1995年,外匯的交易量已經是1973年的80倍,在快速蓬勃成長的海量金融數據下,物理學家們已經不滿足於傳統的經濟學分析方法,便開始利用由物理而來的工具與方法切入金融數據的分析,並試圖解釋經濟現象背後的成因。因此物理和金融這兩個從表面上看起來天差地遠的領域正式的結合在一起,但其實遠從十九世紀初這兩個領域就開始發生關係了。

布朗運動(Brownian motion)

布朗運動(Brownian motion)
臺中國立新港藝術高級中學物理科羅伊君老師/國立彰化師範大學吳仲卿教授責任編輯

十七世紀,科學家開始研究熱的本質,並嘗試用分子運動觀點解釋熱學現象,但當時「熱質說」相當盛行,因此分子運動論發展非常緩慢。直到後來,確定「熱是一種能量」後,分子運動論又發展起來,科學家們利用分子運動論解釋氣體、液體、固體的性質,皆有完善的結論。

布朗運動(Brownian motion)

布朗運動(Brownian motion)
台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

懸浮微粒在液體中所做的無規則運動(random movement),其運動的快慢與方向在每一瞬間不斷改變,而觀察到呈現折線形式的運動軌跡,此種現象稱為布朗運動(Brownian motion)。布朗運動的產生原因是液體中的懸浮微粒受到液體分子碰撞後,懸浮微粒在力的不平衡下造成的移動。液體分子永不停息的無規則運動是產生布朗運動基本原因,懸浮微粒一連串的布朗運動最後造成擴散現象,使懸浮微粒均勻分散在液體中。