ब्राउनियन मोशन का परिचय

ब्राउनियन गति एक तरल पदार्थ में अन्य परमाणुओं या अणुओं के साथ टकराव के कारण कणों का यादृच्छिक आंदोलन है। ब्राउनियन गति के रूप में भी जाना जाता है pedesis, जो "लीपिंग" के लिए ग्रीक शब्द से आया है। भले ही एक कण आकार के मुकाबले बड़ा हो सकता है आसपास के माध्यम में परमाणुओं और अणुओं, इसे कई छोटे, तेजी से चलने वाले प्रभाव के साथ स्थानांतरित किया जा सकता है आम जनता। ब्राउनियन गति को कई सूक्ष्म यादृच्छिक प्रभावों से प्रभावित एक कण की मैक्रोस्कोपिक (दृश्यमान) तस्वीर माना जा सकता है।

ब्राउनियन गति स्कॉटिश वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन से अपना नाम लेती है, जिन्होंने पराग कणों को पानी में बेतरतीब ढंग से घूमते हुए देखा। उन्होंने 1827 में इस प्रस्ताव का वर्णन किया, लेकिन इसकी व्याख्या करने में असमर्थ थे। जबकि पेडिस ब्राउन से इसका नाम लेता है, वह इसका वर्णन करने वाला पहला व्यक्ति नहीं था। रोमन कवि लुक्रेटियस ने 60 ई.पू. के आस-पास धूल के कणों की गति का वर्णन किया है, जिसका उपयोग उन्होंने परमाणुओं के साक्ष्य के रूप में किया था।

1905 तक परिवहन घटना अस्पष्टीकृत रही अल्बर्ट आइंस्टीन एक पेपर प्रकाशित किया जिसमें समझाया गया कि पराग को पानी के अणुओं द्वारा तरल में स्थानांतरित किया जा रहा है। लुसट्रिअस के साथ के रूप में, आइंस्टीन की व्याख्या ने परमाणुओं और अणुओं के अस्तित्व के अप्रत्यक्ष सबूत के रूप में कार्य किया। 20 वीं शताब्दी के मोड़ पर, पदार्थ की ऐसी छोटी इकाइयों का अस्तित्व केवल एक सिद्धांत था। 1908 में, जीन पेरिन ने आइंस्टीन की परिकल्पना को प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया, जिसने 1926 में भौतिक विज्ञान में पेरेन को "पदार्थ के बंद संरचना पर अपने काम के लिए" अर्जित किया।

ब्राउनियन गति का गणितीय विवरण एक अपेक्षाकृत सरल संभावना गणना है, जो न केवल भौतिकी और रसायन विज्ञान में महत्वपूर्ण है, बल्कि अन्य सांख्यिकीय घटनाओं का वर्णन करने के लिए भी है। ब्राउनियन गति के लिए गणितीय मॉडल का प्रस्ताव करने वाला पहला व्यक्ति थोरवेल्ड एन था। एक कागज पर थिएल सबसे कम वर्ग विधि यह 1880 में प्रकाशित हुआ था। एक आधुनिक मॉडल वीनर प्रक्रिया है, जिसका नाम नॉर्बर्ट वीनर के सम्मान में रखा गया है, जिसने एक सतत-स्टोकेस्टिक प्रक्रिया के कार्य का वर्णन किया। ब्राउनियन गति को गॉसियन प्रक्रिया और मार्कोव प्रक्रिया माना जाता है जिसमें निरंतर समय के साथ निरंतर पथ होता है।

क्योंकि एक तरल और गैस में परमाणुओं और अणुओं की चाल यादृच्छिक होती है, समय के साथ, बड़े कण पूरे माध्यम में समान रूप से फैल जाएंगे। यदि पदार्थ और क्षेत्र A के दो समीपवर्ती क्षेत्र हैं, तो क्षेत्र B से दोगुने कण होते हैं, प्रायिकता एक कण क्षेत्र ए को छोड़ने के लिए क्षेत्र बी में प्रवेश करने के लिए दोगुना है, संभावना के रूप में एक कण क्षेत्र बी में प्रवेश करने के लिए छोड़ देगा ए। प्रसारउच्च से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र से कणों की आवाजाही को ब्राउनियन गति का स्थूल उदाहरण माना जा सकता है।

कोई भी कारक जो किसी तरल पदार्थ में कणों की गति को प्रभावित करता है, ब्राउनियन गति की दर को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, बढ़ा हुआ तापमान, कणों की बढ़ी हुई संख्या, छोटे कण आकार और कम श्यानता गति की दर में वृद्धि।

ब्राउनियन गति के अधिकांश उदाहरण परिवहन प्रक्रियाएं हैं जो बड़ी धाराओं से प्रभावित होती हैं, फिर भी पेडिसिस का प्रदर्शन करती हैं।

उदाहरणों में शामिल:

• अभी भी पानी पर पराग कणों की गति
• एक कमरे में धूल के धब्बों का हिलना (हालाँकि हवा की धाराओं से काफी हद तक प्रभावित होता है)
• वायु में प्रदूषकों का प्रसार
• हड्डियों के माध्यम से कैल्शियम का प्रसार
• अर्धचालकों में विद्युत आवेश के "छिद्रों" की गति

ब्राउनियन गति को परिभाषित करने और वर्णन करने का प्रारंभिक महत्व यह था कि इसने आधुनिक परमाणु सिद्धांत का समर्थन किया था।

आज, ब्राउनियन गति का वर्णन करने वाले गणितीय मॉडल का उपयोग गणित, अर्थशास्त्र, इंजीनियरिंग, भौतिकी, जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान और अन्य विषयों के एक मेजबान में किया जाता है।

ब्राउनियन गति और अन्य प्रभावों के कारण आंदोलन के बीच एक आंदोलन के बीच अंतर करना मुश्किल हो सकता है। में जीवविज्ञान, उदाहरण के लिए, एक पर्यवेक्षक को यह बताने में सक्षम होने की आवश्यकता है कि क्या एक नमूना घूम रहा है क्योंकि यह गतिमान है (अपने आप में आंदोलन करने में सक्षम, शायद सिलिया या फ्लैगेल्ला के कारण) या क्योंकि यह ब्राउनियन के अधीन है प्रस्ताव। आमतौर पर, प्रक्रियाओं के बीच अंतर करना संभव है क्योंकि ब्राउनियन गति झटकेदार, यादृच्छिक या कंपन की तरह दिखाई देती है। सच्ची गतिशीलता अक्सर एक पथ के रूप में प्रकट होती है, या फिर गति एक विशिष्ट दिशा में मुड़ या मुड़ रही है। माइक्रोबायोलॉजी में, गति की रेखा से दूर जाने वाले अर्धवृत्ताकार माध्यम में एक नमूना डाले जाने पर गतिशीलता की पुष्टि की जा सकती है।

"जीन बैप्टिस्ट पेरिन - तथ्य।" NobelPrize.org, नोबेल मीडिया एबी 2019, 6 जुलाई, 2019।