Физическото явление на броуновското движение се отнася до хаотичното изместване на дребни частици, които са потопени в някаква субстанция. Откриването на този феномен е извършено в началото на 19 век от шотландски ботаник и лекар Робърт Браун.

Наблюдения за нередовно движение на цветен прашец

След като анализира случайното движение на цветен прашец в течно вещество, шотландският учен наблюдава серия от явления:

1) че поленовите траектории са непрекъснати,

2) че поленовите смени са нередовни и очевидно не са свързани помежду си през различни интервали от време и

3) че прашените частици са имали множество сблъсъци с молекулите на течната субстанция.

Научно откритие, което може да бъде демонстрирано с обикновен експеримент

Ако напълним чаша с гореща вода и друга със студена вода и във всяка от тях въведем няколко капки оцветител, полученият резултат ще бъде много различен: след няколко секунди съдържанието на горещата чаша ще има хомогенно оцветяване, докато чашата с вода студът ще оцвети в долната част на чашата.

Явлението се случва по причина: колкото по-висока е температурата, толкова по-голямо е разбъркването на молекулите в течност (обратно, ако температурата е по-ниска, движението на молекулите ще бъде намалено).

Наблюденията на Робърт Браун най-накрая бяха заснети в математически модел на стохастичен тип

Стохастичният процес е безкрайна колекция от случайни променливи. По този начин, всяко явление, което се развива произволно във времето, може да бъде измерено и оценено. Стохастичното смятане е математическа дисциплина, която позволява да се обясни движението на частици, които са обект на случайни сили.

Браунианското движение е пример за прост стохастичен процес, но не Робърт Браун обясни това явление на математически език. Стохастичните явления започнаха да се разбират от напредъка в кинематиката, дисциплина на физиката, ориентирана към обекти в движение, които не са обект на първоначални сили. С други думи, кинематиката описва движения на частици или предмети, но причините за това движение са неизвестни.

Тези видове изчисления имат множество приложения, тъй като ни позволяват да разберем по-добре маршрута на молекула в течност или газ, пътя на животно по време на миграция, промените в цената на акциите или финансовото състояние на дадено предприятие.

Fotolia Photo: Carloscastilla