Agar siz siyoh yoki boʻyoqni suvga aralashtirib, soʻngra bu suvga mikroskop ostida qarasangiz, eng mayda kuyik yoki boʻyoq zarralarining turli yoʻnalishlarda tez harakatlanishini koʻrishingiz mumkin. Bunday harakatlarga nima sabab bo'ladi?
Kim va qachon kashf qildi
1827-yilda ingliz biologi Robert Braun mikroskop orqali tasodifan oz miqdorda gulchang olgan bir tomchi suvni kuzatdi. U gulchanglarning eng kichik zarralari suyuqlikda xaotik tarzda raqsga tushayotganini ko'rdi. Shunday qilib, bu olim nomi bilan atalgan Broun harakati kashf qilindi - suyuqlik yoki gazda erigan eng kichik zarrachalarning harakati. Biolog o‘z kollektsiyasidagi gulchanglarning turli turlarini kuzatgach, kukun holidagi minerallarni suvda eritib yubordi.
Natijada, Braun bunday tartibsiz harakat suyuqlikning o'zi va suyuqlikka tashqi ta'sirlar emas, balki bevosita eng kichik zarrachaning ichki harakati sabab bo'lganiga ishonch hosil qildi. Bu zarra kuzatilgan harakatga oʻxshab “Braun zarrasi” deb ataldi.
Nazariyaning rivojlanishi, uning izdoshlari
Keyinchalik Braunning kashfiyoti A. Eynshteyn va M. Smoluxovski tomonidan molekulyar kinetik nazariyaga asoslangan holda tasdiqlandi, kengaytirildi va aniqlandi. Va fransuz fizigi Perren, yigirma yil o'tgach, Broun zarrasining tasodifiy harakatini o'rganish jarayonida mikroskoplarning takomillashtirilishi tufayli tegishli molekulalarning mavjudligini tasdiqladi. Braun harakatini kuzatish Perringa har qanday gazning 1 molidagi molekulalar sonini hisoblash va barometrik formulani chiqarish imkonini berdi.
Braun zarrasi harakatining kashfiyoti mikroskopda ham ko'rinmaydigan ancha kichikroq zarralar - suyuqlik molekulalari va boshqa har qanday moddaning mavjudligiga dalil bo'ldi. Aynan molekulalar doimiy harakati bilan gulchang, kuyik yoki boʻyoq zarralarini harakatga majbur qiladi.
Tanrif va oʻlcham
Agar siz mikroskop orqali suvda muallaq bo'lgan tana go'shti zarralarini ko'rsangiz, turli o'lchamdagi donalar boshqacha harakat qilishini sezasiz. Nisbatan hajmli zarrachalar, ma'lum vaqt davomida har tomondan bir xil miqdordagi zarbalarni boshdan kechirib, harakat qilishni boshlamaydilar. Xuddi shu vaqt oralig'idagi kichik zarralar esa bir tomonlama kompensatsiyalanmagan zarbalarni qabul qilib, ularni yon tomonga suradi va harakatlanadi.
Molekulalar ta'sirida Broun zarrasining o'lchami qancha? Sitoplazmatik gulchang donalari 3 mikrometrdan (µm) yoki 10-6 metrdan yoki 10-3 dan katta emasligi empirik tarzda isbotlangan.millimetr. Kattaroq zarralar Braun tomonidan kashf etilgan doimiy harakat ishtirokchisiga aylanmaydi.
Demak, keling, "Braun zarrasi nima" degan savolga javob beraylik. Bular suyuqlik yoki gazda muallaq bo'lgan, o'zlari joylashgan muhit molekulalari ta'sirida doimiy xaotik harakatni amalga oshiruvchi, hajmi 3 mikrondan oshmaydigan moddaning eng kichik donalaridir.
Molekulyar-kinetik nazariya
Braun harakati toʻxtamaydi, vaqtida sekinlashmaydi. Bu molekulyar kinetik nazariya tushunchasini tushuntiradi, unda har qanday moddaning molekulalari doimiy issiqlik harakatida bo'ladi. Muhit haroratining oshishi bilan molekulalarning harakat tezligi oshadi va shunga mos ravishda molekulyar ta'sirga duchor bo'lgan Broun zarrasi ham tezlashadi.
Materiyaning haroratidan tashqari, Broun harakatining tezligi ham muhitning qovushqoqligi va muallaq zarrachaning oʻlchamiga bogʻliq. Harakat zarrachani o'rab turgan moddaning harorati yuqori bo'lganda maksimal tezlikka erishadi, moddaning o'zi yopishqoq bo'lmaydi va chang zarralari eng kichik bo'ladi.
Eng kichik zarrachalari joylashgan moddaning molekulalari tasodifiy toʻqnashib, natijada hosil boʻlgan kuchni qoʻllaydi (itarish hosil qiladi), gulchang harakati yoʻnalishini oʻzgartiradi. Ammo bunday tebranishlar vaqt ichida juda qisqa va deyarli darhol qo'llaniladigan kuchning yo'nalishi o'zgaradi, bu esa harakat yo'nalishining o'zgarishiga olib keladi.
Braun zarrasi nima ekanligini tushunishga imkon beruvchi eng oddiy va aniq misol qiya quyosh nurida koʻrinadigan chang zarralarining harakatidir. 99-55 yillarda. Miloddan avvalgi e. qadimgi Rim shoiri Lukretsiy "Narsalar tabiati haqida" falsafiy she'rida tartibsiz harakatning sababini to'g'ri tushuntirgan.
Bu yerga qarang: qachon quyosh nuri kirsa
Uylarimizni zulmat nurlari bilan kesib o'tadi, Bo'shliqda ko'plab mayda jismlar miltillayotganini ko'rasiz
Yorqin nurda oldinga va orqaga yugurish.
Bundan tushuna olasizmi, qanday tinimsiz
Ulkan bo'shliqdagi narsalarning boshlanishi notinch.
Ajoyib narsalarni tushunishga yordam beradi
Kichik narsalar, ularni tushunish uchun yo'lni belgilab beradi.
Bundan tashqari, chunki diqqat qilish kerak
Quyosh nurida miltillovchi jismlardagi tartibsizliklarga
Undan nimalarni bilasiz muhim va harakat, Unda yashirin va koʻzdan yashirilgan voqealar sodir boʻladi.
Chunki u yerda qancha chang zarralari oʻzgarishini koʻrasiz
Yashirin zarbalardan qutulish va yana orqaga uchish yo'li, Har tomonlama oldinga va orqaga yugurish.
Zamonaviy kattalashtirish texnologiyasi paydo bo'lishidan ancha oldin, Lukretsiy Braun ko'rgan harakatning analogini kuzatar ekan, materiyaning eng kichik zarralari mavjud degan xulosaga keldi. Braun buni eng muhim ilmiy kashfiyotlardan birini amalga oshirish orqali tasdiqladi.
