حرکت برونی چیست و اینشتین چگونه آن را کشف کرد؟

0

در یکی از روزهای سال ۱۸۲۷ میلادی یک گیاه‌شناس اسکاتلندی به نام رابرت براون مشغول مطالعه روی ریزگرده‌های گیاهان بود. او تعدادی ریزگرده را روی سطح آب پاشیده بود و داشت آن‌ها را زیر میکروسکوپ مطالعه می‌کرد که با پدیده عجیب و غریبی مواجه شد.

براون دریافت که ریزگرده‌ها به دلیلی ناشناخته روی سطح آب می‌رقصند و با الگویی تصادفی بر سطح آب حرکت می‌کنند. او همین آزمایش را با ذرات ریز دیگری نظیر رنگدانه‌ها و … نیز انجام داد و به نتیجه مشابهی رسید.

علت این حرکت یعنی حرکت خود به خودی ذرات بسیار ریز روی سطح آب که اصطلاحا به «حرکت براونی» شهرت یافت به معمایی برای دانشمندان تبدیل شده بود تا اینکه در سال ۱۹۰۵ میلادی، آلبرت اینشتین – که البته در آن زمان هنوز مشهور نشده بود در رساله دکترای خود این معما را حل کرد.

اینشتین به کمک معادله پیچیده‌ای که به دست آورده بود نشان داد که علت حرکت براونی، برخورد مستمر مولکول‌های آب با ریزگرده هاست. در واقع هر چیزی که در آب قرار گیرد به طور پیوسته و از تمامی جهات در معرض برخورد مولکول‌های آب قرار می‌گیرد. تعداد این برخوردها برای اجسام بزرگ به طور متوسط در تمامی جهات یکسان است اما برای ذرات بسیار کوچک نظیر ریزگرده‌های گیاهان داستان کاملا متفاوت است.

فرمول اینشتین نشان میداد که به لحاظ آماری، تعداد برخورد مولکول‌های آب با ذرات بسیار ریز در جهات مختلف یکسان نیست؛ بنابراین ذرات مزبور به علت عدم توازن ضربه مولکول‌های آب مستمرا به این سو و آن سو پرتاب می‌شوند. حال هرچه ذره شناور بر سطح آب کوچکتر باشد، آسان‌تر به این سو و آن سو پرتاب می‌شود و مسافت‌های طولانی‌تری را نیز بر سطح آب طی می‌کند. ضمنا هرچه مولکول‌های محیط هم بزرگتر باشند، ذره را آسان‌تر به اطراف پرتاب می‌کنند.

رابطه ریاضی اینشتین در مورد حرکت براونی شامل پارامترهایی نظیر اندازه ذره، اندازه مولکول آب، فاصله‌ای که ذره در زمانی معین طی می‌کند و … می‌شد. حال چنانچه کسی مقادیر تمامی این پارامتر هابه غیر از اندازه مولکول آب را در اختیار داشت می‌توانست به کمک فرمول مزبور، اندازه مولکول آب را محاسبه کند و این کاری بود که ژان باتیست پرن، فیزیکدان فرانسوی در سال ۱۹۰۸ انجام داد.

پرن ذرات بسیار ریز نوعی صمغ گیاهی را در یک ظرف شیشه‌ای شفاف آب ریخت. این ذرات به واسطه وزن خود به ته ظرف فرو می‌روند اما در مقابل براثر حرکت براونی به تدریج به سوی بالا رانده می‌شوند. بدین ترتیب به کمک معادله اینشتین می‌شود توزیع آماری تعداد ذرات را در اعماق مختلف ظرف محاسبه کرد. پرن با شمارش تعداد ذرات معلق صمغ در اعماق مختلف ظرف آب نه تنها توانست صحت معادله اینشتین رانشان دهد بلکه برای نخستین بار موفق شد ابعاد مولکول آب رانیز محاسبه کند. بدین ترتیب مشخص شد که ابعاد مولکول آب و اتمهایی که آن را تشکیل داده‌اند حدود صد میلیونیم سانتی متر است. تبیین موفقیت آمیز حرکت براونی توسط اینشتین عملاگام نهایی را در مورد پذیرش نظریه اتمی ماده از سوی دانشمندان برداشت.

منبع: شماره 80 مجله دانستنیها


اگر خواننده جدید سایت «یک پزشک»  هستید!
شما در حال خواندن سایت یک پزشک (یک پزشک دات کام) به نشانی اینترنتی www.1pezeshk.com هستید. سایتی با 18 سال سابقه که برخلاف اسمش سرشار از مطالب متنوع است!
ما را رها نکنید. بسیار ممنون می‌شویم اگر:
- سایت یک پزشک رو در مرورگر خود بوک‌مارک کنید.
-مشترک فید یا RSS یک پزشک شوید.
- شبکه‌های اجتماعی ما را دنبال کنید: صفحه تلگرام - صفحه اینستاگرام ما
- برای سفارش تبلیغات ایمیل alirezamajidi در جی میل یا تلگرام تماس بگیرید.
و دیگر مطالب ما را بخوانید. مثلا:

عکس‌های قدیمی از یخ‌فروش‌های آمریکایی

یخ‌فروش‌ها در دوران قدیم اهمیت زیادی داشتند. قبل از رواج یخچال‌های مدرن، زندگی بدون آنها مختل می‌شد.عکس‌های این نوشته نگاهی اجمالی به دوران گذشته می‌اندازند، زمانی که صدای یخ‌فروش‌ها و شکستن بلوک‌های یخی در خیابان‌ها طنین‌انداز می‌شد.…

سازه‌ها و چیزهایی که حس مگالوفوبیای ما را به شدت تحریک می‌کنند – گالری عکس

مگالوفوبیا اصطلاحی است که برای توصیف ترس شدید و غیرمنطقی از اشیاء یا چیزهای بزرگ استفاده می‌شود. کلمه "مگالوفوبیا" از ترکیب دو کلمه یونانی "مگالو" به معنای بزرگ  و "فوبیا" که به معنی ترس یا بیزاری قوی است، گرفته شده است.افراد مبتلا به…

جالب و گاهی خنده‌دار: آدم‌هایی که خیلی شبیه تابلو یک آگهی کنارشان هستند!

گاهی شباهت آدم‌ها به هم عجیب به نظر می‌رسند. حالا در نظر بگیرید که کاملا تصادفی اشخاصی در کنار تابلویی یا آگهی دیواری ایستاده باشند و چهره آنها به یکی از شخصیت‌های تابلو یا آگهی شباعت زیادی داشته باشد یا اصلا فرد افزونه‌ای برای مفهوم تبلیغ…

این هنرمند با استفاده از هوش مصنوعی به عنوان یک ابزار، نقاشی‌های خود را ارتقا می‌دهد

در حالی که بسیاری از هنرمندان از هوش مصنوعی فرار می‌کنند، هنرمند دیجیتالی به نام Cy Teh از امکانات خلاقانه آن استقبال کرده . او با آمیختن نقاشی‌های دیجیتال خود با هوش مصنوعی، آثار هنری ترکیبی بی نظیری خلق می‌کند که هنر او را به سطح جدیدی…

مشهورترین ستاره‌های هالیوود قبل از اینکه مشهور شوند (طنز!)

با میدجرنی می‌شود چهره‌ها را جوان کرد، اما تصور کنید که این کار را در مورد شخصیت‌های تخیلی فیلم‌ها انجام بدهیم و تصور کنیم آنهایی که جوانی‌شان را ندیده‌ایم، قبل از پا به سن گذاشتن چگونه بوده‌اند.یودادوایت شروتتانوس…

لوگو‌های جالب و دیدنی بر اساس ابرقهرمانان و تبهکاران محبوب که این طراح ایجاد کرده

طراح گرافیک، سرگئی کرمانوف، طرح‌های لوگوی برخی از محبوب‌ترین ابرقهرمانان، تبهکاران و دیگر شخصیت‌ها را ایجاد کرده که تایپوگرافی را به طرز شگفت‌آوری در خود جای داده‌اند.«برای من جالب بود که تصاویر شخصیت‌ها را با متن نوشته‌هایشان ترکیب…
آگهی متنی در همه صفحات
دکتر فارمو / شیشه اتومبیل / نرم افزار حسابداری / خرید سیلوسایبین / هوش مصنوعی / قیمت وازلین ساج / مقاله بازار / شیشه اتومبیل / قیمت ایمپلنت دندان با بیمه /سپتیک تانک /بهترین دکتر لیپوماتیک در تهران /بهترین جراح بینی در تهران / آموزش تزریق ژل و بوتاکس / دوره های زیبایی برای مامایی / آموزش مزوتراپی، PRP و PRF /کاشت مو / مجتمع فنی تهران /قیمت روکش دندان /خدمات پرداخت ارزی نوین پرداخت / درمان طب / لیست قیمت تجهیزات پزشکی / دانلود آهنگ / سریال ایرانی کول دانلود / دانلود فیلم دوبله فارسی /داروخانه اینترنتی آرتان /اشتراك دايت /فروشگاه لوازم بهداشتی /داروخانه تینا /لیفت صورت در تهران /فروش‌ دوربین مداربسته هایک ویژن /سرور مجازی ایران /مرکز خدمات پزشکی و پرستاری در منزل درمان نو /توانی نو / ثبت برند /حمل بار دریایی از چین /سایت نوید /پزشک زنان سعادت آباد /کلاه کاسکت / لمینت متحرک دندان /فروشگاه اینترنتی زنبیل /ساعت تبلیغاتی /تجهیزات پزشکی /چاپ لیوان /خرید از آمازون /بهترین سریال های ایرانی /کاشت مو /قیمت ساک پارچه ای /تولید محتوا /دانلود نرم افزار /

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

••4 5