الحركة البراونية

الحركة البراونية

إعداد الأستاذ علي الموسوي

الاسم مستمد من عالم النبات الأسكوتلندي روبرت براون، الذي لحظ الظاهرة في العام 1827 في أثناء دراسته لحبوب اللقاح عبر ميكروسكوب.

إذ لحظ أن هذه الحبوب التي يبلغ قطرها اقل من 0,005 مللمتر تتحرك هنا وهناك بشكل اندفاعات وتعرجات حال طفوها في الماء، بدا له أول الأمر أن هذا بسبب أن الحبوب حية وتسبح في الماء، ولكن سرعان ما بدا واضحا بعد عدة تجارب أن أي حبوب دقيقة من أي نوع معلقة في سائل أو في الهواء تتحرك بالطريقة نفسها، حتى وإن كانت الجسيمات ( من مثل جسيمات الدخان السابحة في الهواء) ليست لها علاقة واضحة بالكائنات الحية.

و في ستينيات القرن التاسع عشر، وبعد أن ترسخ الفرض الذري، رأى عديدون أن الحركة يمكن أن تحدث بسبب تصادم الجزيئات الحبوب.

في فترة تالية من القرن التاسع عشر اقترح وبشكل مستقل كل من عالم الفيزياء الفرنسي لوي-جورج غوي والإنكليزي وليام رامزي ان افضل طريقة لتفسير الحركة البراونية تكون على اساس احصائي.

إن جسيما معلقا في الماء او الهواء إذا تعرض لقصف مستمر لعدد كبير من الحزيئات تأتيه من كل جانب، فإنه قد يحدث مصادفة بين الحين والآخر أن تقصفه أعداد أكبر من الجزيئات من جانب من دون آخر، مما يجعل الحبة تندفع بعيدا من الجانب الذي به ضغط زائد. بيد انهما لم يتابعا هذه الفكرة تفصيلا.

لكن فيما بعد قدم آينشتين عرضا رياضيا وإحصائيا دقيقا للظاهرة.

كل حركة اندفاعية هي عشوائية، لذلك بعد ان تندفع الحبة قليلا في اتجاه ما يكون هنالك احتمال مساو لذلك تماما بأن تندفع ثانية بالإتجاه نفسه، أو ترتد إلى حيث كانت، أو تندفع في أي اتجاه آخر،

والنتيجة انها تتبع مسارا متعرجا.

وتوصل آينشتين إلى معادلة ربطت ثابت افوغادرو بسرعة حركة الجزيئات والمعدل القابل للقياس لحيود الجسيمات عن نقطة بدايتها من خلال الحركة البراونية.

  المرجع: كتاب تاريخ العلم ( الجزء الثاني)

• تأليف جون غريبين