¿Alguien puede explicar intuitivamente por qué la probabilidad de que dos moléculas estén en el mismo lugar al mismo tiempo es proporcional a sus concentraciones multiplicadas juntas?

Supongamos que tiene un litro de solución, que contiene la molécula A a una concentración de 1000 moléculas / litro y que también contiene la molécula B a una concentración de 5000 moléculas / litro, ambas difundidas al azar en toda la solución. Ahora imagine que dividimos el litro en un millón de cubitos pequeños, cada uno de volumen 1 microlitro. Entonces, en promedio, de nuestros millones de cubos, 1000 de ellos contienen la molécula A. Por lo tanto, la probabilidad de encontrar una partícula en cualquier cubo es 1000/1000000 = 0.1%. Del mismo modo, si observamos cuántos de nuestros millones de cubos tienen una B en ellos, encontraríamos 5000 de un millón, o 0.5%. Ahora, ¿cuál es la probabilidad de encontrar una A y una B en un cubo? Bueno, para empezar solo estamos interesados ​​en nuestros 1000 cubos que tienen una A en ellos. ¿Y cuántos de ellos también tienen una B? Bueno, dado que los A y B están distribuidos aleatoriamente, la fracción de los 1000 cubos que contienen B es la misma que la fracción del millón que contiene B. (No hay nada especial acerca de estos cubos en lo que respecta a los B, no están buscando los A). Por lo tanto, es el 0.5% de los 1000, que es 5 del millón, o 0.0005%. Entonces, si miras hacia atrás a lo que hemos hecho, descubrimos que la probabilidad de encontrar tanto A como B en un solo cubo es la probabilidad de encontrar A multiplicada por la probabilidad de encontrar B, y la probabilidad de encontrar es la concentración multiplicada por el volumen del “mismo lugar” que le interesa.

O en resumen: las probabilidades de eventos independientes se multiplican, y es más probable que encuentres una partícula si hay más de ellas (la probabilidad es proporcional a la concentración).