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Movimiento Browniano.-

Cuando se va al cine, se observa en la oscuridad que en haz de luz, el cual es emitido por el proyector, hay muchas partículas cuyo tamaño es muy pequeño, y que estas partículas se mueven incesantemente. Se puede ver que el movimiento que hacen ellas es en forma de zigzagueante y en cualquier dirección (en todas las direcciones); otra de las formas en que ellas semueven es hacia arriba.

Pero, ¿qué partículas son esas?, ellas sencillamente son partículas de polvo que se encuentran en el aire.

También hay otro caso en el que quizás se observar más comúnmente este fenómeno. Si se pone un polvo de color en un vaso y luego sobre el se vierte poco a poco agua; se observará que las partículas de polvo, una vez que empiezan a estar en contacto con el líquido semoverán en una forma incesante y en todas las direcciones, pero muy en particular se verá que estas partículas se mueven hacia arriba. Si se espera un intervalo de tiempo que sea lo suficientemente grande, se observará que el polvo se mezcla con el agua; y se formo lo que se denomina una suspensión (buscar que es una suspensión). La mezcla al transcurrir el tiempo se homogeniza (buscar que eshomogenización) sin que ocurra lo que se esperaba intuitivamente que todas las partículas de polvo caigan y se depositen en el fondo del vaso, sino que algunas de ellas subirán a la superficie del agua.

Estos dos casos tienen un hecho en común el cual es que partículas muy pequeñas se hallan sumergidas en un fluido:
• En el caso del haz de luz del cine el fluido es el aire de la sala.
• En elcaso del polvo de color, el fluido en el cual es sumergido es el agua.

El movimiento anteriormente descrito para ambos casos, el cual realiza una determinada partícula muy pequeña que se encuentra inmersa en un fluido, se llama movimiento browniano. Este movimiento se caracteriza por ser continuo y muy irregular, la trayectoria que sigue la partícula es en zigzag.

Figura 1.

En el año de1928 el botánico inglés Robert Brown (1773 – 1858) fue quien observo este fenómeno, el vio que en una solución de agua el polen de cierta hierba realizaba un movimiento continuo, muy accidentado, en zigzag. El orden de magnitud de la longitud lineal de estas partículas de polen varía entre 5 micras y 6 micras.

Brown fue el primero en realizar una investigación detallada del fenómeno, loprimero que quiso saber fue cual era la causa de que el polen estuviera moviéndose todo el tiempo, realizando varias observaciones con diferentes elemento como minerales y humo. Llegó a la conclusión de que tal fenómeno es característico de cualquier tipo de suspensiones en el que las partículas suspendidas tengan dimensiones muy pequeñas. También, proponiendo que el movimiento era autoanimado.Hacia mediados del siglo XIX se enfrentaba la siguiente situación: se había planteado las leyes de la termodinámica que se refieren a aspectos macroscópicos del comportamiento de las sustancias y se vislumbraba cada vez con mayor claridad que la materia estaba compuesta de átomos. Se planteaba que si la materia está compuesta de partículas microscópicas, ¿que consecuencias macroscópicas tiene elcomportamiento microscópico de una sustancia?

Hacia mediados del siglo XIX se pudo probar de manera contundente que este movimiento no se debía a que hubiera diferencias de temperatura entre dos regiones del espacio, que era otra de las causas que se le atribuía a la existencia del fenómeno. El movimiento browniano también se presenta cuando la temperatura es la misma en todos los puntos delfluido. Se desecho otra de las causas, la hipótesis de que el zigzag se debía a fuerzas capilares, ya que también ocurría en recipientes muy grandes en los cuales dichas fuerzas no se manifiestan.

Cantoni y Oehl mantuvieron sellada herméticamente una suspensión durante un año y encontraron que el movimiento browniano de las partículas no se altero en ese intervalo. En esa época ya se hablaba de...