Эгер сиз сыяны же боёкту сууга аралаштырып, анан бул сууну микроскоп менен карасаңыз, көөнүн же боёктун эң майда бөлүкчөлөрүнүн ар кандай багытта тез кыймылын көрө аласыз. Мындай кыймылдарга эмне түрткү болот?
Ким жана качан ачкан
1827-жылы англиялык биолог Роберт Браун микроскоп аркылуу суунун тамчысын байкаган, ал капыстан бир аз өлчөмдө чаңчага ээ болгон. Чаңчанын эң кичинекей бөлүкчөлөрү суюктукта башаламан кыймылдап бийлеп жатканын көрдү. Ошентип, бул окумуштуунун аты менен аталган броундук кыймыл ачылган - суюктукта же газда эриген эң кичинекей бөлүкчөлөрдүн кыймылы. Өз коллекциясындагы чаңчалардын ар кандай түрлөрүн байкагандан кийин, биолог майдаланган минералдарды сууда эритип алды.
Натыйжада Браун мындай баш аламан кыймыл суюктуктун өзүнөн жана суюктукка болгон тышкы таасирлерден эмес, түздөн-түз эң кичинекей бөлүкчөнүн ички кыймылынан келип чыкканына ынанган. Бул бөлүкчө, байкалган кыймылга окшошуп, "Броундук бөлүкчө" деп аталды.
Теорияны өнүктүрүү, анын жолдоочулары
Кийинчерээк Браундун ачылышы молекулярдык-кинетикалык теориянын негизинде А. Эйнштейн жана М. Смолуховский тарабынан тастыкталган, кеңейтилген жана такталган. Ал эми француз физиги Перрен жыйырма жылдан кийин броундук бөлүкчөнүн туш келди кыймылын изилдөө процессинде микроскоптордун өркүндөтүлүшүнүн аркасында туура молекулалардын бар экенин тастыктады. Броун кыймылына байкоо жүргүзүү Перренге каалаган газдын 1 молундагы молекулалардын санын эсептөөгө жана барометрдик формуланы алууга мүмкүндүк берди.
Броундук бөлүкчөнүн кыймылынын ачылышы микроскопто көрүнбөгөн, алда канча майда бөлүкчөлөрдүн - суюктуктун жана башка кандайдыр бир заттын молекулаларынын бар экендигинин далили катары кызмат кылган. Бул молекулалар тынымсыз кыймылы менен чаңчанын, көөнүн же боёктун бөлүкчөлөрүн кыймылга мажбурлайт.
Аныктоо жана өлчөмү
Эгер сиз микроскоп аркылуу сууда илинген өлүктүн бөлүкчөлөрүн карасаңыз, ар кандай чоңдуктагы бүртүкчөлөр ар кандай аракеттенерин байкайсыз. Белгилүү бир убакыттын ичинде бардык тараптан бирдей сандагы соккуларды башынан өткөргөн салыштырмалуу көлөмдүү бөлүкчөлөр кыймылдай башташпайт. Ал эми бир эле убакыт аралыгы үчүн кичинекей бөлүкчөлөр бир тараптуу компенсацияланбаган соккуларды алышат, аларды капталга түртүшөт жана жылышат.
Молекулалардын таасири астында броундук бөлүкчөнүн өлчөмү кандай? Цитоплазмалык чаңча бүртүкчөлөрү 3 микрометрден (мкм) ашпаганы же 10-6 метрден же 10-3 экени эмпирикалык түрдө далилденген.миллиметр. Чоңураак бөлүкчөлөр Браун ачкан туруктуу кыймылдын катышуучуларына айланбайт.
Ошондуктан, "Броун бөлүкчөсү деген эмне" деген суроого жооп берели. Булар суюктукта же газда илинген, алар жайгашкан чөйрөнүн молекулаларынын таасири астында тынымсыз башаламан кыймылды жасап турган, көлөмү 3 микрондон ашпаган заттын эң майда бүртүкчөлөрү.
Молекулярдык-кинетикалык теория
Броун кыймылы токтобойт, убагында басаңдабайт. Бул кандайдыр бир заттын молекулалары тынымсыз жылуулук кыймылында болот деген молекулярдык кинетикалык теориянын түшүнүгүн түшүндүрөт. Ортонун температурасынын жогорулашы менен молекулалардын кыймылынын ылдамдыгы жогорулайт жана ошого жараша молекулярдык таасирге дуушар болгон броун бөлүкчөсү да тездейт.
Броун кыймылынын ылдамдыгы заттын температурасынан тышкары чөйрөнүн илешкектүүлүгүнө жана асма бөлүкчөнүн өлчөмүнө да көз каранды. Бөлүктү курчап турган заттын температурасы жогору болгондо кыймыл максималдуу ылдамдыкка жетет, заттын өзү илешкектүү болбой, чаң бөлүкчөлөрү эң кичине болгондо.
Эң кичинекей бөлүкчөлөрү жайгашкан заттын молекулалары туш келди кагылышып, чаңчалардын кыймылынын багытын өзгөртүүгө алып келип, натыйжа берүүчү күчтү (түртүүнү пайда кылат). Бирок мындай термелүүлөр убакыт боюнча өтө кыска жана колдонулган күчтүн багыты дээрлик дароо өзгөрөт, бул кыймылдын багытын өзгөртүүгө алып келет.
Броун бөлүкчөсүнүн эмне экенин түшүнүүгө мүмкүндүк берген эң жөнөкөй жана эң ачык мисал – кыйгач күн нурунда көрүнгөн чаң бөлүкчөлөрүнүн кыймылы. 99-55-жылдары. BC д. Байыркы Рим акыны Лукреций «Нерселердин табияты жөнүндө» деген философиялык поэмасында туура эмес кыймылдын себебин так түшүндүргөн.
Бул жерди караңыз: күн нуру кирген сайын
Турак жайларыбызга жана караңгылык анын нурлары менен кесип өтөт, Боштукта көптөгөн майда денелерди көрөсүз, жаркылдап, Жаркыраган жаркыраган жарыкта алдыга-артка шашуу.
Ушундан кандай талыкпай турганын түшүнөсүзбү
Кеңири боштукта нерселердин башталышы тынч эмес.
Демек, улуу нерселерди түшүнүүгө жардам берет
Кичинекей нерселер, алардын түшүнүү жолун көрсөткөн.
Андан тышкары, көңүл буруу керек
Күн нурунда бүлбүлдөгөн денелердеги дүрбөлөңгө
Мунун маанисинен жана кыймылынан эмне билесиң, Анда эмнелер жашыруун жана көрүнбөйт.
Сиз ал жерден канча чаң бөлүкчөлөрү өзгөргөнүн көрөсүз
Жашыруун шоктон кутулуу жолу жана кайра артка учуу, Түбөлүк алдыга-артка бардык багытта чуркоо.
Заманбап чоңойтуу технологиясы пайда боло электе Лукреций Браун көргөн кыймылдын аналогун көрүп, заттын эң кичинекей бөлүкчөлөрү бар деген жыйынтыкка келген. Браун муну эң маанилүү илимий ачылыштардын бирин жасоо менен тастыктады.
