Ley Browniana

“El movimiento Browniano”

El movimiento Browniano trata acerca de la actividad aleatoria contemplada en las partículas que se localizan en un ambiente fluido, ya sea gas o líquido, como consecuencia de los choques, contra las moléculas que se encuentran presentes en dichos fluidos. 

Se llamo así  en honor del botánico ingles Robert Brown,  quien descubrió en 1827 que un grano de polen suspendido en agua muestra un movimiento continuo al azar cuando es visto bajo el microscopio. El movimiento apresurado de estas partículas se produce, debido a que su superficie es asediada persistentemente, por las moléculas presentes en el fluido y que las somete a una alteración térmica. Sin embargo este bombardeo no es del todo uniforme, por lo que está sujeto a variaciones estadísticas significativas. De esta manera, la presión trabajada sobre los lados puede modificarse levemente con el tiempo y así se origina el movimiento contemplado. Al principio Brown, no lograba dar con la respuesta acerca de la causa que generaba el movimiento de las partículas. Primero pensó que era probable que el polen tuviera vida. Para comprobarlo, colocó en un envase lleno de agua un poco de polen de plantas que tenían mucho tiempo muertas y pudo observar que el polen presentaba los mismos movimientos.

En 1785, el mismo fenómeno había sido descrito por Jan Ingenhousz sobre partículas de carbón en alcohol.

La explicación matemática de este fenómeno fue hecha también por Albert Einstein, quien editó un artículo donde explicaba detalladamente cómo la actividad que Brown había contemplado, era producto del polen, el cual estaba siendo movido por las moléculas individuales presentes en el agua. La explicación de Einstein corroboró el hecho de que si existen las moléculas y los átomos. Fue en 1905, que Albert Einstein desarrollo una teoría del movimiento browniano. En sus notas escribe:

“ Mi objetivo principal en esto fue hallar hechos que garantizasen, hasta donde fuera posible, la existencia de átomos de tamaño definido. A la mitad de ello, descubrí que de acuerdo con la teoría tomística, tendría que haber un movimiento de las partículas microscópicas suspendidas abierto a la observación sin saber que las observaciones concernientes la movimiento browniano ya hacía tiempo que eran familiares”.

La hipótesis de Einstein consistía en que las partículas suspendidas en un líquido o en un gas compartían los movimientos térmicos del medio.

 Al principio estos movimientos se consideraron formas de vida pero pronto se observó que partículas inorgánicas se comportaban de manera similar en las mismas condiciones de experimento de Brown.

Más tarde esta teoría fue verificada por Jean Perrin en el año de 1908 y que lo hizo merecedor de un premio nobel de física.

Desde este punto de vista, los movimientos brownianos eran el resultado de los impactos de las moléculas del fluido. Las partículas suspendidas adquieren la misma energía cinética que las partículas del fluido.

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

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