Browni liikumise füüsikaline nähtus viitab mingisse ainesse sukeldatud pisikeste osakeste ebaregulaarsele nihkele. Selle nähtuse avastas 19. sajandi alguses Šoti botaanik ja arst Robert Brown.
Vaatlused õietolmu ebaühtlasest liikumisest
Pärast õietolmu terade juhusliku liikumise analüüsimist vedelas aines täheldas Šoti teadlane mitmeid nähtusi:
1) õietolmu trajektoorid olid pidevad,
2) et õietolmu liikumine oli ebaühtlane ja ilmselt ei olnud üksteisega seotud erinevatel ajavahemikel ja
3) et õietolmuosakesed põrkasid mitu korda vedela aine molekulidega.
Teaduslik avastus, mida saab demonstreerida lihtsa katsega
Kui täidame klaasi kuuma veega ja teise külma veega ning igasse neist lisame paar tilka värvainet, on tulemus väga erinev: mõne sekundi pärast muutub kuuma klaasi sisu homogeenseks, Kui klaas on külma veega, hakkab see klaasi põhjas värvuma.
Nähtusel on põhjus: mida kõrgem on temperatuur, seda suurem on vedeliku molekulide segamine (vastupidi, kui temperatuur on madalam, siis molekulide liikumine väheneb).
Robert Browni tähelepanekud kajastusid lõpuks stohhastilist tüüpi matemaatilises mudelis
Stohhastiline protsess on juhuslike muutujate lõpmatu kogum. Seega saab mõõta ja hinnata iga nähtust, mis aja jooksul juhuslikult areneb. Stohhastiline arvutus on matemaatika distsipliin, mis võimaldab meil selgitada juhuslikele jõududele alluvate osakeste liikumist.
Browni liikumine on näide lihtsast stohhastilisest protsessist, kuid Robert Brown ei olnud see, kes seda nähtust matemaatilises keeles seletas. Stohhastilisi nähtusi hakati mõistma kinemaatika edusammudest – füüsikadistsipliinist, mis on orienteeritud liikuvatele objektidele, mis ei allu algjõududele. Teisisõnu, kinemaatikas kirjeldatakse osakeste või objektide liikumist, kuid selle liikumise põhjused pole teada.
Seda tüüpi arvutustel on mitu rakendust, kuna need võimaldavad paremini mõista molekuli liikumisteed vedelikus või gaasis, looma liikumisteed rände ajal, mõnede aktsiate hinnakõikumisi või üksuse finantsolukorda.
Foto Fotolia: Carloscastilla
