Movimiento browniano
Páginas: 5 (1072 palabras)
Publicado: 6 de octubre de 2015
Movimiento browniano
La primera investigación detallada acerca de estas aleatorizaciones en la naturaleza fue realizada por Robert Brown en 1828. Este botánico inglés Robert Brown (1773-1858) observó que en una solución de agua el polen de una cierta hierba realizaba un movimiento continuo, muy accidentado, en zigzag.
Esto mismo lo podemos observar en las partículas que flotan en el aire, o sivertemos algún tipo de polvo de color en un vaso con agua: las partículas de polvo, si bien al cabo de un periodo de tiempo considerablemente grande acabarán en el fondo del vaso, tienen un movimiento completamente irregular y aleatorio, con movimientos hacia abajo, pero también hacia arriba.
Figura 1. Trayectoria irregular que sigue una partícula browniana.
En el mismo trabajo, Brownseñalaba que otros investigadores, antes que él, ya habían notado este movimiento. En particular, menciona los trabajos de F. W. von Gleichen, realizados unos 60 años antes, y de J. T. Needham. Sin embargo, Brown fue el primero que hizo una investigación detallada del fenómeno.
Si bien inicialmente pensó que dicho movimiento se debía a la posibilidad de que las partículas de polen pudieran tenervida, repitió el experimento con polen de plantas muertas hacía cien años, obteniendo los mismos resultados, al igual (y con gran sorpresa para él) que cuando realizó de nuevo el experimento pero en este caso con pequeñas partículas de minerales, llegando de este modo a la conclusión de que el movimiento no se debía a que la partícula en cuestión tuviera vida.
De todo este trabajo, Brown sacó laconclusión de que tal fenómeno es característico de cualquier tipo de suspensiones en el que las partículas suspendidas tengan dimensiones muy pequeñas.
El trabajo de Brown atrajo mucho la atención de otros científicos europeos, quienes lo criticaron duramente, pues en él se proponía que el movimiento era autoanimado, sugiriendo todo tipo de explicaciones físicas como, por ejemplo, diferencias detemperatura en el agua iluminada, evaporación, corrientes de aire, flujo de calor, capilaridad, etcétera. Sin embargo, el famoso físico inglés Michael Faraday defendió las ideas de Brown, señalando que este movimiento no se podía explicar por ninguna de las causas propuestas. A pesar de todo, tanto Faraday como Brown admitieron, sin embargo, que no sabían cómo explicar este fenómeno.
Hacíamediados del siglo XIX se habían formado muchas hipótesis acerca de las causas del movimiento; sin embargo, con las observaciones experimentales varias de las hipótesis fueron eliminadas. En particular se pudo probar de manera contundente que este movimiento no se debía a que hubiera diferencias de temperatura entre dos regiones del espacio. El movimiento browniano se presenta también cuando latemperatura es la misma en todos los puntos del fluido. Asimismo, se desechó la hipótesis de que el zigzag se debía a fuerzas capilares, ya que también ocurría en recipientes muy grandes en los cuales dichas fuerzas no se manifiestan.
En 1863 Wiener formuló varios argumentos para mostrar que el movimiento browniano no podía atribuirse a causas externas, sino que tenía que deberse a movimientos internosdel fluido.
Otro científico interesado en el fenómeno fue el francés Léon Gouy que hizo diversos experimentos de los que concluyó que la vivacidad y agilidad mostrada por las partículas aumentaba a medida que el tamaño de la partícula era menor; asimismo, esta vivacidad aumentaba a medida que la viscosidad del líquido en que se metían las partículas disminuía. Gouy también descartó la posibilidadde explicar este movimiento con base en colisiones con los átomos del fluido.
En resumen, podemos decir que en los primeros años del siglo XX la situación era la siguiente: por una parte, no se tenía una explicación firme y clara de las causas del movimiento browniano; al contrario, lo que se tenía era un panorama muy confuso y contradictorio.
En el año 1905 el famoso físico Albert Einstein...
La primera investigación detallada acerca de estas aleatorizaciones en la naturaleza fue realizada por Robert Brown en 1828. Este botánico inglés Robert Brown (1773-1858) observó que en una solución de agua el polen de una cierta hierba realizaba un movimiento continuo, muy accidentado, en zigzag.
Esto mismo lo podemos observar en las partículas que flotan en el aire, o sivertemos algún tipo de polvo de color en un vaso con agua: las partículas de polvo, si bien al cabo de un periodo de tiempo considerablemente grande acabarán en el fondo del vaso, tienen un movimiento completamente irregular y aleatorio, con movimientos hacia abajo, pero también hacia arriba.
Figura 1. Trayectoria irregular que sigue una partícula browniana.
En el mismo trabajo, Brownseñalaba que otros investigadores, antes que él, ya habían notado este movimiento. En particular, menciona los trabajos de F. W. von Gleichen, realizados unos 60 años antes, y de J. T. Needham. Sin embargo, Brown fue el primero que hizo una investigación detallada del fenómeno.
Si bien inicialmente pensó que dicho movimiento se debía a la posibilidad de que las partículas de polen pudieran tenervida, repitió el experimento con polen de plantas muertas hacía cien años, obteniendo los mismos resultados, al igual (y con gran sorpresa para él) que cuando realizó de nuevo el experimento pero en este caso con pequeñas partículas de minerales, llegando de este modo a la conclusión de que el movimiento no se debía a que la partícula en cuestión tuviera vida.
De todo este trabajo, Brown sacó laconclusión de que tal fenómeno es característico de cualquier tipo de suspensiones en el que las partículas suspendidas tengan dimensiones muy pequeñas.
El trabajo de Brown atrajo mucho la atención de otros científicos europeos, quienes lo criticaron duramente, pues en él se proponía que el movimiento era autoanimado, sugiriendo todo tipo de explicaciones físicas como, por ejemplo, diferencias detemperatura en el agua iluminada, evaporación, corrientes de aire, flujo de calor, capilaridad, etcétera. Sin embargo, el famoso físico inglés Michael Faraday defendió las ideas de Brown, señalando que este movimiento no se podía explicar por ninguna de las causas propuestas. A pesar de todo, tanto Faraday como Brown admitieron, sin embargo, que no sabían cómo explicar este fenómeno.
Hacíamediados del siglo XIX se habían formado muchas hipótesis acerca de las causas del movimiento; sin embargo, con las observaciones experimentales varias de las hipótesis fueron eliminadas. En particular se pudo probar de manera contundente que este movimiento no se debía a que hubiera diferencias de temperatura entre dos regiones del espacio. El movimiento browniano se presenta también cuando latemperatura es la misma en todos los puntos del fluido. Asimismo, se desechó la hipótesis de que el zigzag se debía a fuerzas capilares, ya que también ocurría en recipientes muy grandes en los cuales dichas fuerzas no se manifiestan.
En 1863 Wiener formuló varios argumentos para mostrar que el movimiento browniano no podía atribuirse a causas externas, sino que tenía que deberse a movimientos internosdel fluido.
Otro científico interesado en el fenómeno fue el francés Léon Gouy que hizo diversos experimentos de los que concluyó que la vivacidad y agilidad mostrada por las partículas aumentaba a medida que el tamaño de la partícula era menor; asimismo, esta vivacidad aumentaba a medida que la viscosidad del líquido en que se metían las partículas disminuía. Gouy también descartó la posibilidadde explicar este movimiento con base en colisiones con los átomos del fluido.
En resumen, podemos decir que en los primeros años del siglo XX la situación era la siguiente: por una parte, no se tenía una explicación firme y clara de las causas del movimiento browniano; al contrario, lo que se tenía era un panorama muy confuso y contradictorio.
En el año 1905 el famoso físico Albert Einstein...
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