Che cos'è Brownian Motion?
Il moto browniano è un fenomeno in base al quale piccole particelle sospese in un liquido tendono a muoversi attraverso percorsi psue-casuali o stocastici attraverso il liquido, anche se il liquido in questione è calmo. È il risultato dell'asimmetria negli impatti cinetici delle molecole che compongono il liquido. La fase liquida, per definizione, deve avere una certa temperatura, il che significa che le sue molecole o atomi devono essere eccitati termicamente, urtandosi a vicenda e oggetti sospesi al loro interno. Per immaginare questo fenomeno, una persona può immaginare il movimento delle palline da golf su un tavolo pieno di migliaia di cuscinetti a sfere che si muovono in traiettorie veloci.
La frase moto browniano può anche riferirsi a modelli matematici usati per descrivere il fenomeno, che hanno molti dettagli e sono usati come approssimazioni di altri schemi di movimento stocastici. Il movimento matematico è correlato, ma più strutturato di, alla camminata casuale , in cui lo spostamento di una particella è completamente randomizzato. Il fenomeno ha la proprietà di Markov , un termine della teoria della probabilità che significa che lo stato futuro della particella è determinato interamente dal suo stato attuale, non da alcuno stato passato. Usato in questo senso, il concetto matematico è leggermente diverso, ma molto simile al moto browniano fisico.
Lo scienziato che ha reso famoso il movimento browniano è Albert Einstein, che ha portato il fenomeno all'attenzione della più grande comunità di fisica pubblicando un articolo su di esso nel 1905, il suo annus mirabilis personale o "anno meraviglioso". Il fenomeno è stato osservato già nel 1765, ma non è stato descritto o studiato in dettaglio fino alla ricerca del botanico Robert Brown nel 1827, e prende il nome in onore del suo lavoro. Come botanico, Brown ha osservato per la prima volta l'effetto nel polline che galleggia nell'acqua, dove è visibile ad occhio nudo. Attraverso la sperimentazione, Brown ha determinato che i granelli di polline non si stavano spingendo autonomamente, ma piuttosto che il loro movimento era psue-casuale.
Jean Perrin, un fisico francese che in seguito vinse il premio Nobel, iniziò il lavoro di Einstein. Usando il moto browniano come prova, nel 1911 dimostrò una volta per tutte che la materia è fatta di atomi e molecole. Sebbene la teoria atomica sia originariamente attribuita a John Dalton, il fisico britannico del 18 ° e 19 ° secolo, rimase in discussione per oltre un secolo, e fu il lavoro di Perrin a determinare la sua accettazione universale.