Definiția Brownian Motion

Fenomenul fizic al circulaţie Brownian se referă la deplasare neregulat al particulelor minuscule care sunt scufundate într-o anumită substanță. Descoperirea acestui fenomen a fost efectuată la începutul secolului al XIX-lea de către un botanist și medic scoțian, Robert Brown.

Observații despre mișcarea neregulată a polenului

După a analiza mișcarea aleatorie a boabelor de polen în interiorul unei substanțe lichide, omul de știință scoțian a observat o serie de fenomene:

1) că traiectoria polenului a fost continuă,

2) că mișcările polenului erau neregulate și aparent fără legătură între ele la intervale de timp diferite și

3) că particulele de polen au avut coliziuni multiple cu moleculele substanței lichide.

O descoperire științifică care poate fi demonstrată cu un simplu experiment

Dacă umplem un pahar cu apă fierbinte și altul cu apă rece și în fiecare dintre ele introducem câteva picături de colorare, rezultatul obținut va fi foarte diferit: în câteva secunde conținutul paharului fierbinte va avea o culoare omogenă, în timp ce paharul cu apă rece va prezenta o culoare în partea de jos a Ceașcă.

Fenomenul se întâmplă dintr-un motiv: cu cât este mai mare temperatura, cu cât este mai mare agitația moleculelor unui lichid (invers, dacă temperatura este mai scăzută, mișcarea moleculelor va fi redusă).

Observațiile lui Robert Brown au ajuns să fie traduse într-un model matematic de tip stochastic

Un proces stochastic este o colecție infinită de variabile aleatorii. Astfel, orice fenomen care evoluează aleator în timp poate fi măsurat și evaluat. Calculul stochastic este un disciplina de matematică care permite explicarea mișcării particulelor supuse forțelor aleatorii.

Mișcarea browniană este un exemplu de proces stocastic simplu, dar Robert Brown nu a fost cel care a explicat acest fenomen în limbajul matematic. Fenomenele stochastice au început să fie înțelese din progresele din cinematică, o disciplină a fizicii orientată către obiecte în mișcare care nu sunt supuse forțelor originale. Cu alte cuvinte, în cinematică, sunt descrise mișcările particulelor sau obiectelor, dar cauzele acestei mișcări sunt necunoscute.

Aceste tipuri de calcule au mai multe aplicații, deoarece permit o mai bună înțelegere a căii unui moleculă într-un lichid sau gaz, calea unui animal în timpul unui migrație, variații ale prețului acțiunilor sau ale situației financiare a unei entități.

Foto Fotolia: Carloscastilla