Suya mürəkkəb və ya boya qarışdırsanız və sonra bu suya mikroskop altında baxsanız, ən kiçik his və ya boya hissəciklərinin müxtəlif istiqamətlərdə sürətli hərəkətini görə bilərsiniz. Bu cür hərəkətləri təhrik edən nədir?
Kim və nə vaxt kəşf edib
1827-ci ildə ingilis bioloqu Robert Braun mikroskop vasitəsilə təsadüfən az miqdarda polen əldə edən bir damla su müşahidə etdi. Gördü ki, tozcuqların ən kiçik hissəcikləri mayenin içində xaotik şəkildə hərəkət edərək rəqs edir. Beləliklə, bu alimin adını daşıyan Broun hərəkəti kəşf edildi - maye və ya qazda həll olunan ən kiçik hissəciklərin hərəkəti. Kolleksiyasındakı müxtəlif növ polenləri müşahidə etdikdən sonra bioloq toz halında olan mineralları suda həll etdi.
Nəticədə Braun əmin idi ki, belə xaotik hərəkət mayenin özündən və mayeyə xarici təsirlərdən deyil, bilavasitə ən kiçik hissəciyin daxili hərəkətindən qaynaqlanır. Bu zərrəcik müşahidə edilən hərəkətə bənzətməklə, "Braun hissəciyi" adlanırdı.
Nəzəriyyənin inkişafı, onun davamçıları
Daha sonra Braunun kəşfi A. Eynşteyn və M. Smoluxovski tərəfindən molekulyar kinetik nəzəriyyə əsasında təsdiq edilmiş, genişləndirilmiş və dəqiqləşdirilmişdir. Fransız fiziki Perrin, iyirmi il sonra, bir Brown hissəciyinin təsadüfi hərəkətini öyrənmək prosesində mikroskopların təkmilləşdirilməsi sayəsində müvafiq molekulların mövcudluğunu təsdiqlədi. Broun hərəkətinin müşahidəsi Perrinə hər hansı qazın 1 molunda molekulların sayını hesablamağa və barometrik düstur çıxarmağa imkan verdi.
Braun hissəciyinin hərəkətinin kəşfi, mikroskopda belə görünməyən daha kiçik hissəciklərin - mayenin və hər hansı digər maddənin molekullarının mövcudluğunun sübutu kimi xidmət etdi. Məhz molekullar davamlı hərəkətləri ilə polen, his və ya boya hissəciklərini hərəkətə keçirməyə məcbur edirlər.
Tərif və ölçü
Suda asılmış karkas hissəciklərinə mikroskopla baxsanız, müxtəlif ölçülü dənələrin fərqli davrandığını görəcəksiniz. Müəyyən bir müddət ərzində hər tərəfdən eyni sayda zərbələr yaşayan nisbi həcmli hissəciklər hərəkət etməyə başlamır. Eyni vaxt intervalı üçün kiçik hissəciklər birtərəfli kompensasiya olunmayan zərbələr alır, onları yan tərəfə itələyir və hərəkət edir.
Molekullara məruz qalan Broun hissəciyinin ölçüsü nə qədərdir? Empirik olaraq sübut edilmişdir ki, sitoplazmatik polen dənələri 3 mikrometrdən (µm) və ya 10-6 metrdən və ya 10-3-dən çox deyilmillimetr. Daha böyük hissəciklər Braun tərəfindən kəşf edilən daimi hərəkətin iştirakçısına çevrilmir.
Beləliklə, gəlin "Braun hissəciyi nədir" sualına cavab verək. Bunlar maye və ya qazda asılmış, yerləşdikləri mühitin molekullarının təsiri altında daimi xaotik hərəkət edən, ölçüsü 3 mikrondan çox olmayan maddənin ən kiçik dənələridir.
Molekulyar Kinetik Nəzəriyyə
Brown hərəkəti dayanmır, zamanla yavaşlamır. Bu, hər hansı bir maddənin molekullarının daimi istilik hərəkətində olduğunu söyləyən molekulyar kinetik nəzəriyyə anlayışını izah edir. Mühitin temperaturunun artması ilə molekulların hərəkət sürəti artır və buna uyğun olaraq molekulyar təsirlərə məruz qalan Broun hissəciyi də sürətlənir.
Materiyanın temperaturu ilə yanaşı, Broun hərəkətinin sürəti də mühitin özlülüyündən və asılmış hissəciyin ölçüsündən asılıdır. Hissəciyi əhatə edən maddənin temperaturu yüksək olduqda, maddənin özü viskoz olmayacaq və toz hissəcikləri ən kiçik olduqda hərəkət maksimum sürətə çatacaq.
Ən kiçik hissəciklərin yerləşdiyi maddənin molekulları təsadüfi toqquşaraq tozcuqların hərəkət istiqamətində dəyişikliyə səbəb olan nəticə qüvvəsi tətbiq edir (itək yaradır). Lakin bu cür dalğalanmalar vaxt baxımından çox qısadır və demək olar ki, dərhal tətbiq olunan qüvvənin istiqaməti dəyişir, bu da hərəkət istiqamətinin dəyişməsinə səbəb olur.
Brown hissəciyinin nə olduğunu anlamağa imkan verən ən sadə və aydın nümunə əyri günəş şüasında görünən toz hissəciklərinin hərəkətidir. 99-55-ci illərdə. e.ə e. qədim Roma şairi Lucretius "Əşyaların təbiəti haqqında" fəlsəfi poemasında nizamsız hərəkətin səbəbini dəqiq izah etmişdir.
Bura baxın: günəş işığı nə vaxt keçsə
Yaşayışlarımıza və qaranlıq öz şüaları ilə kəsilir, Boşluqda çoxlu kiçik cisimlər, titrədiyini görəcəksiniz
Parlaq parıltıda irəli-geri tələsir.
Bundan başa düşə bilərsinizmi necə yorulmadan
Böyük boşluqda hər şeyin başlanğıcı narahatdır.
Böyük şeylər haqqında başa düşməyə kömək edir
Kiçik şeylər, onların başa düşülməsi üçün yol göstərən.
Bundan başqa, çünki diqqət etməlisiniz
Günəş işığında titrəyən bədənlərdəki qarışıqlığa
Sən nə bilirsən bu məsələdən və hərəkətdən, Onda gizli və gözdən gizlədilmiş hadisələr baş verir.
Çünki orada nə qədər toz hissəciklərinin dəyişdiyini görəcəksiniz
Gizli zərbələrdən qurtulmaq və yenidən geri uçmaq, Əbədi olaraq bütün istiqamətlərdə irəli-geri qaçış.
Müasir böyüdücü texnologiyanın yaranmasından xeyli əvvəl Lukretius Braunun gördüyü hərəkətin analoqunu müşahidə edərək, maddənin ən kiçik hissəciklərinin mövcud olduğu qənaətinə gəldi. Braun bunu ən mühüm elmi kəşflərdən birini etməklə təsdiqlədi.
