布朗运动

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当你在一大群鱼中扔下一小块面包，大大小小的鱼儿们都会来争食你的面包。如果你仔细观察一下，你会发现一个有趣的现象：你扔下的面包会在水面上忽左忽右、漫无目的的游荡着。只要再细心观察，你会发现鱼儿们很少有机会同时从四面八方咬那块面包，而是一会儿某一个方向较多的鱼在啄食，一会儿是另一个方向有较多的鱼在啄食。由于面包所受的合力方向总不固定，一忽儿左，一忽儿右，这样面包也就醉汉一样一忽儿左一忽儿右地动荡起来了。这样一种常见的现象跟物理学中的布朗运动却十分相似。

1827 年植物学家布朗在用显微镜观察水中悬浮的极小的花粉微粒时，发现花粉微粒总是在不停地作无规则的运动。后来人们就把这种运动叫做布朗运动。产生这种运动的原因是由于花粉微粒受到水分子的不平衡碰撞造成的。一个直径几微米的花粉，在水中所受到的碰撞次数大约为每秒 1019 次，在空气中约为每秒 1.015 次。

在布朗运动发现近八十年之后，即 1907 年，爱因斯坦等人提出了布朗运动的理论，爱因斯坦就是因为对布朗运动和光电效应的研究而获得了1921 年的诺贝尔物理奖。1908 年，皮兰又用实验方法验证了布朗运动。人们对布朗运动的研究以及由此发展起来的数学方法是当今物理学的一个重要分支。