Brownian Hareketi Nedir?

Brownian hareketi, bir sıvıda asılı küçük parçacıkların söz konusu sıvı sakin olsa bile, sıvının içinden psuedo-rasgele ya da stokastik yollarda hareket etme eğiliminde olduğu bir olgudur. Sıvıyı oluşturan moleküllerin kinetik etkilerinde asimetri sonucudur. Sıvı faz, tanımı gereği, bir miktar sıcaklığa sahip olmalı, yani molekülleri veya atomları termal olarak uyarılmalı, birbirlerine çarpmalı ve içinde asılı nesneler bulunmalıdır. Bu olayı resmetmek için, bir kişi hızlı yörüngelerde hareket eden binlerce bilye yatağı ile dolu bir masada golf toplarının hareketini hayal edebilir.

Brownian hareketi ifadesi ayrıca, oldukça ayrıntılı olan ve diğer stokastik hareket kalıplarının yaklaşıkları olarak kullanılan fenomeni tanımlamak için kullanılan matematiksel modelleri de ifade edebilir. Matematiksel hareket, bir parçacığın yer değiştirmesinin tümünün randomize olduğu rastgele yürüyüşle ilgilidir, ancak ondan daha yapısaldır. Fenomen, olasılık teorisinin bir terimi olan parçacığın gelecekteki durumunun, geçmiş herhangi bir durum tarafından değil, tamamen mevcut haliyle belirlendiği anlamına gelen, Markov özelliğine sahiptir. Bu anlamda kullanıldığında matematiksel kavram biraz farklıdır ancak fiziksel Brownian hareketine çok benzer.

Brownian'ın hareketini ünlü yapan bilim adamı, 1905'te bir yazı yayınlayarak, onun kişisel anneleri olan mirabilis veya "harika bir yıl" üzerine fenomenini büyük fizik topluluğunun dikkatine çeken Albert Einstein'dır. Fenomen, 1765 kadar erken gözlendi, ancak botanikçi Robert Brown'ın 1827'deki araştırmasına kadar ayrıntılı olarak açıklanmadı veya ayrıntılı bir şekilde çalışılmadı ve ismini onuruna verdi. Bir botanikçi olarak Brown, ilk olarak çıplak gözle görülebildiği yerlerde suda yüzen polenlerin etkisini gözlemledi. Brown, deneyler yoluyla, polen lekelerinin kendilerini bağımsız bir şekilde tahrik etmediğini, aksine hareketlerinin psuedo-rasgele olduğunu belirledi.

Daha sonra Nobel ödülü kazanan Fransız bir fizikçi olan Jean Perrin, Einstein'ın çalışmalarından vazgeçti. Brown hareketini delil olarak kullanarak, 1911'de bir kez ve her şey için atom ve moleküllerden oluştuğunu ispatladı. Atom teorisi aslen 18. ve 19. yüzyıl İngiliz fizikçisi John Dalton'a aktarılsa da, bir asırdan fazla bir süredir tartışmalıydı ve Perrin'in evrensel kabulüyle sonuçlanan çalışmasıydı.