Definice Brownova pohybu

Fyzikální jev hnutí Brownian odkazuje na přemístění nestálé z drobných částic, které jsou ponořeny do nějaké látky. Objev tohoto jevu provedl na počátku 19. století skotský botanik a lékař Robert Brown.

Pozorování nepravidelného pohybu pylu

Po analyzovat při náhodném pohybu pylových zrn v kapalné látce pozoroval skotský vědec řadu jevů:

1) že trajektorie pylu byly spojité,

2) že pohyby pylu byly nepravidelné a zjevně spolu nesouvisely v různých časových intervalech a

3) že částice pylu měly více srážek s molekulami kapalné látky.

Vědecký objev, který lze demonstrovat jednoduchým způsobem experiment

Pokud naplníme sklenici horkou vodou a další studenou vodou a do každé z nich přidáme několik kapek barviva, získaný výsledek bude velmi odlišný: za pár sekund bude mít obsah horkého skla homogenní barvu, zatímco sklo se studenou vodou bude mít barvu ve spodní části Pohár.

Fenomén se děje z nějakého důvodu: čím vyšší teplota, tím větší je míchání molekul kapaliny (naopak, pokud je teplota nižší, bude pohyb molekul snížen).

Pozorování Roberta Browna byla nakonec převedena do matematického modelu stochastického typu

Stochastický proces je nekonečná sbírka náhodných proměnných. Lze tedy měřit a hodnotit jakýkoli jev, který se v průběhu času náhodně vyvíjí. Stochastický výpočet je a disciplína matematiky, která umožňuje vysvětlit pohyb částic, které jsou vystaveny náhodným silám.

Brownův pohyb je příkladem jednoduchého stochastického procesu, ale Robert Brown nebyl ten, kdo tento jev vysvětlil matematickým jazykem. Stochastické jevy začaly být chápány z pokroku v kinematika, obor fyziky zaměřený na objekty v pohybu, které nepodléhají původním silám. Jinými slovy, v kinematice jsou popsány pohyby částic nebo předmětů, ale příčiny tohoto pohybu nejsou známy.

Tyto typy výpočtů mají více aplikací, protože umožňují lepší pochopení cesty a molekula v kapalině nebo plynu dráha zvířete během a migrace, rozdíly v ceně akcií nebo finanční situaci účetní jednotky.

Foto Fotolia: Carloscastilla