Movimiento Browniano

Movimiento browniano

El movimiento browniano es el movimiento aleatorio que se observa en algunas partículas microscópicas que se hallan en un medio fluido (por ejemplo, polen en una gota de agua). Recibe su nombre en honor al escocés Robert Brown, biólogo y botánico que descubrió este fenómeno en 1827 y observó que pequeñas partículas de polen se desplazaban en movimientos aleatorios sin razón aparente. En1785, el mismo fenómeno había sido descrito por Jan Ingenhousz sobre partículas de carbón en alcohol.

El movimiento estocástico de estas partículas se debe a que su superficie es bombardeada incesantemente por las moléculas (átomos) del fluido sometidas a una agitación térmica.

Este bombardeo a escala atómica no es siempre completamente uniforme y sufre variaciones estadísticas importantes. Así, la presiónejercida sobre los lados puede variar ligeramente con el tiempo, y así se genera el movimiento observado.

Tanto la difusión como la ósmosis se basan en el movimiento browniano.

La descripción matemática del fenómeno fue elaborada por Albert Einstein y constituye el primero de sus artículos del que, en la obra de Einstein, se considera el Annus Mirabilis ("año maravilloso", en latín), 1905. La teoría de Einstein demostraba la teoría atómica, todavía en disputa a principios del siglo XX, e iniciaba el campo de la física estadística

En 1827 el botánico escocés Robert Brown, que se encontraba investigando una suspensión de partículas de polen en una solución acuosa, observó al microscopio que las partículas de polen tenían un movimiento caótico e incesante.

En un principio se pensó que este movimiento podía deberse al polen vivo, pero se observó que los granos de polen que habían sido conservados durante siglos también se movían de la misma forma y que las motas de polvo suspendidas en el aire tenían un comportamiento similar.

En 1905 Einstein publicó un artículo titulado Sobre el movimiento requerido por la teoría cinética molecular del calor de pequeñas partículas suspendidas en un líquido estacionario en el que, por métodos estadísticos, obtuvo una ecuación que representaba el movimiento de las moléculas de agua golpeando a los granos de polen o a cualquier otro pequeño cuerpo.

Resulta sorprendente que en esta ecuación figurara el tamaño de la molécula del agua, ya que por aquél entonces aún había científicos que no creían en la existencia real de átomos y moléculas y sólo los consideraban ficciones teóricas útiles para comprender las reacciones químicas.

En este trabajo, Einstein no sólo explicaba el movimiento browniano, sino que proporcionaba una evidencia experimental de la existencia de los átomos y daba un considerable impulso a los estudios de mecánica estadística y a la propia teoría cinética de los fluidos, que por aquél entonces se encontraban

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