¿Por qué los fenómenos submoleculares parecen aleatorios: es nuestra perspectiva o estos fenómenos parecen aleatorios a otras partículas submoleculares?

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Primero, creo que estás preguntando sobre procesos moleculares, a saber Los fenómenos de partículas individuales dentro de un conjunto , en lugar de procesos submoleculares, que serían procesos químicos o atómicos que cambian la naturaleza de las partículas en sí.

En general, el comportamiento de las partículas es determinista, la suma de las interacciones entre la partícula y todas las demás partículas en el sistema. Si el sistema es lo suficientemente grande, hay demasiadas interacciones para calcularlas todas, por lo que debemos recurrir a modelos que simplifiquen las ecuaciones. A temperaturas cálidas, temperaturas en las que la energía cinética de las partículas excede en gran medida la energía de interacción entre dos partículas, el comportamiento de las partículas es aleatorio porque la partícula puede acceder a un gran número de estados. (Tenga en cuenta que a bajas temperaturas, las partículas no se comportan especialmente “al azar”, porque no tienen la energía para saltar entre un gran número de estados).

El modelo de caminata aleatoria es una buena aproximación para partículas a baja concentración dentro de una solución de conjunto grande. De hecho, si rastrea una partícula diminuta que se difunde en el agua, su trayectoria se verá como una caminata aleatoria, debido a las colisiones / interacciones con sus muchos vecinos. Sin embargo, si tiene partículas en alta concentración, las interacciones entre las partículas de interés pueden ser evidentes. Como ejemplo, el agua líquida tiene un orden de orientación molecular en una escala de longitud denominada longitud de correlación; esta longitud es de unos 5 angstroms. Las correlaciones se deben a interacciones electrostáticas entre los oxígenos cargados parcialmente negativamente y los hidrógenos cargados positivamente.