Browni liikumise määratlus

Füüsiline nähtus liikumine Brownian viitab nihe mõnes aines kastetud pisikeste osakeste ebakorrapärane. Selle nähtuse avastas 19. sajandi alguses Šoti botaanik ja arst Robert Brown.

Vaatlused õietolmu ebakorrapärasest liikumisest

Pärast analüüsima õietolmuterade juhuslikku liikumist vedelas aines täheldas Šoti teadlane rea nähtusi:

1) et õietolmu trajektoorid olid pidevad,

2) et õietolmu liikumine oli ebakorrapärane ja ei olnud üksteisega ilmselt seotud erinevate ajaintervallidega ja

3) et õietolmuosakestel oli mitu kokkupõrget vedela aine molekulidega.

Teaduslik avastus, mida saab demonstreerida lihtsaga katse

Kui täidame klaasi kuuma veega ja teise külma veega ning lisame mõlemas neist mõne tilga värvainet, on saadud tulemus väga erinev: mõne sekundi jooksul on kuuma klaasi sisu homogeenne, külma veega klaas aga klaasi põhjas Karikas.

Nähtus toimub põhjusel: mida kõrgem temperatuur, seda suurem on vedeliku molekulide segamine (vastupidi, kui temperatuur on madalam, siis molekulide liikumine väheneb).

Robert Browni tähelepanekud kajastusid lõpuks stohhastilise tüübi matemaatilises mudelis

Stohhastiline protsess on lõpmatu juhuslike muutujate kogu. Seega saab mõõta ja hinnata kõiki nähtusi, mis aja jooksul juhuslikult arenevad. Stohhastiline arvutus on a distsipliin matemaatika, mis võimaldab selgitada juhuslike jõudude all olevate osakeste liikumist.

Browni liikumine on lihtsa stohhastilise protsessi näide, kuid Robert Brown ei olnud see, kes seda nähtust matemaatilises keeles seletas. Stohhastilisi nähtusi hakati mõistma kinemaatika, füüsika distsipliin, mis on suunatud liikuvatele objektidele, mis ei allu algsetele jõududele. Teisisõnu, kinemaatikas kirjeldatakse osakeste või esemete liikumisi, kuid selle liikumise põhjused pole teada.

Seda tüüpi arvutustel on mitu rakendust, kuna need võimaldavad paremini mõista a teed molekul vedelikus või gaasis looma tee a ränne, varieerumine mõne aktsia hinnas või (majandus) üksuse finantsolukorras.

Foto Fotolia: Carloscastilla