Wat is Brownse beweging?

Brownse beweging is een fenomenen waarbij kleine deeltjes die in een vloeistof worden gesuspendeerd, de neiging hebben om te bewegen in psuedo-willekeurige of stochastische paden door de vloeistof, zelfs als de vloeistof in kwestie kalm is. Het is het resultaat van asymmetrie in de kinetische effecten van moleculen die de vloeistof vormen. De vloeibare fase moet per definitie enige temperatuur hebben, wat betekent dat de moleculen of atomen thermisch opgewonden moeten zijn, tegen elkaar botsen en objecten erin gesuspendeerd. Om zich deze fenomenen voor te stellen, kan een persoon zich de beweging van golfballen voorstellen op een tafel gevuld met duizenden kogellagers die in snelle trajecten bewegen.

De uitdrukking Browniaanse beweging kan ook verwijzen naar wiskundige modellen die worden gebruikt om het fenomeen te beschrijven, die aanzienlijk detail hebben en worden gebruikt als benaderingen van andere stochastische bewegingspatronen. De wiskundige beweging is gerelateerd aan, maar meer gestructureerd dan de willekeurige wandeling , waarin de verplaatsing van een deeltje volledig gerandomiseerd is. Het fenoMENA heeft de Markov Property , een term uit de waarschijnlijkheidstheorie, wat betekent dat de toekomstige toestand van het deeltje volledig wordt bepaald door de huidige status, niet door een toestand uit het verleden. In deze zin wordt het wiskundige concept enigszins anders gebruikt, maar erg vergelijkbaar met, fysieke Brownse beweging.

De wetenschapper die Brownian Motion beroemd maakte, is Albert Einstein, die het fenomeen onder de aandacht van de grotere fysica -gemeenschap bracht door er in 1905 een paper over te publiceren, zijn persoonlijke Annus Mirabilis of "prachtige jaar". Het fenomeen werd al in 1765 waargenomen, maar werd niet gedetailleerd beschreven of bestudeerd tot het onderzoek van de botanicus Robert Brown in 1827, en het is genoemd ter ere van zijn werk. Als botanicus observeerde Brown eerst het effect in pollen die in water drijft, waar het zichtbaar is met het blote oog. Door middel van experimenten heeft Brown vastgesteld dat de vlekken van pollen wijzijn zichzelf niet onafhankelijk voortgestaan, maar eerder dat hun beweging psuedo-willekeurige.

Jean Perrin, een Franse natuurkundige die later de Nobelprijs won, springt naar het werk van Einstein. Het gebruik van Brownse beweging als bewijs, in 1911 bewees hij voor eens en voor altijd dat materie is gemaakt van atomen en moleculen. Hoewel de atomaire theorie oorspronkelijk wordt gecrediteerd aan John Dalton, de 18e en 19e-eeuwse Britse fysicus, werd het meer dan een eeuw betwist en het was het werk van Perrin dat resulteerde in zijn universele acceptatie.