EL MOVIMIENTO BROWNIANO

Si vemos a través de haz de la luz que emite un proyector veremos partículas de polvo en el aire moviéndose incesantemente en forma de zigzag en todas direcciones, al igual se mueven hacia arriba. Otro ejemplo seria si a un vaso con polvo de color le vertimos poco a poco agua veremos como las partículas de color se mueven en cuanto están en contacto, se van hacia todas las direcciones y hacia arriba, después de una larga cantidad de tiempo el polvo se mezcla con el agua y forma lo que conocemos como una suspensión, esta mezcla con el tiempo se homogeniza sin que las partículas de polvo se depositen al fondo del vaso, pero hay otras que suben.

El hecho es que partículas muy pequeñas se hallan inmersas en un fluido. Este movimiento que lleva a cabo  una partícula muy pequeña que está inmersa en un fluido se le llama movimiento browniano, el cual se caracteriza por ser continuo y muy irregular, la trayectoria que sigue la partícula es en zigzag. 

En el año de 1828 el botánico inglés Robert Brown (1773-1858) observó 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 variaba entre 5 y 6 micras (1 micra = 0.001 mm). Brown apuntó lo siguiente:

Muchas de ellas estaban en movimiento, no solamente en un cambio de lugar en el fluido, manifestado por alteraciones en sus posiciones relativas, sino que también, con no poca frecuencia, por un cambio en la forma de la misma partícula.  Estos movimientos eran tales que me convencieron, de que no surgían de corrientes en el fluido, ni de su gradual evaporación, sino que pertenecían a la misma partícula.

En el mismo trabajo, Brown menciona los trabajos de F. W. von Gleichen, realizados unos 60 años antes, y de J. T. Needham. Sin embargo, Brown fue el primero que hizo una investigación detallada del fenómeno.

Quiso saber cuál era la causa de que el polen se estuviera moviendo todo el tiempo. La primera hipótesis sugirió que el polen tenía vida pero tras varios experimentos con plantas muertas y objetos inanimados llegó de esta manera a la conclusión de que el movimiento no se debía a que la partícula tuviera vida.

De todo este trabajo, Brown sacó la conclusión de que tal fenómeno es característico de cualquier tipo de suspensiones en el que las partículas suspendidas tengan dimensiones muy pequeñas.El trabajo de Brown atrajo mucho la atención de otros científicos europeos, quienes lo criticaron duramente, pues en él se proponía que el movimiento era autoanimado., sugirieron en cambio todo tipo de explicaciónes físicas. Sin embargo el  famoso físico inglés Michael Faraday defendió las ideas de Brown, señalando que este movimiento no se podía explicar por ninguna de las causas propuestas. Tanto Faraday como Brown no sabían cómo explicar este fenómeno.

Durante las tres siguientes décadas posteriores al trabajo de Brown, el interés por el decayó. Posteriormente, diversos investigadores estudiaron este movimiento. Entre ellos se puede mencionar a Christian Wiener , Giovanni Cantoni y S. Oehl y a G. L Gouy .

Se pudo probar que este movimiento no se debía a que hubiera diferencias de temperatura. Asimismo, se desechó la hipótesis de que el zigzag se debía a fuerzas capilares, ya que también ocurría en recipientes muy grandes.

Cantoni y Oehl mantuvieron sellada herméticamente una suspensión durante un año y encontraron que el movimiento de partículas no se alteró. En 1863 Wiener  argumento que el movimiento podía atribuirse a causas externas, sino que tenía que deberse a movimientos internos del fluido. De esta forma, durante la década de 1870 se expresó cada vez más frecuentemente la opinión de que el movimiento browniano estaba, de alguna manera, relacionado con el calor.

Por otro lado en esos tiempos ya se hablaba de que las partículas que componían las sustancias se movían. Se consideraron la posibilidad de que el movimiento  fuera causado por las colisiones de los átomos del fluido con la partícula inmersa en el. Karl Nägeli y William Ramsay llegaron casi a las mismas conclusiones: La partícula inmersa en el fluido tiene una masa mucho mayor que la de un átomo del fluido, entonces al chocar estas dos partículas, la partícula masiva casi no es afectada por el choque.