El movimiento browniano (J. Fernández de Mesa)

El movimiento browniano fue descubierto en 1827 por Robert Brown. Un botánico que estaba estudiando la vida microscópica y vio a través del microscopio partículas de polen que se movían en el agua. Este movimiento se debe a que tras haber sido sometidas a una agitación térmica, las moléculas de agua bombardean la superficie de las partículas.

 

Trayectoria seguida por una partícula de polen sujeta a un movimiento de tipo browniano.

Debido a que las partículas siguen una trayectoria completamente aleatoria, se llegó a creer que esta era la causa de la vida, ya que al no seguir una trayectoria definida no sabían como explicarlo. Pero Brown ayudó a demostrar lo contrario, para ello utilizó un trozo muy viejo de cuarzo en el cual había agua atrapada, que había estado allí miles de años. Y aun así se seguía observando que pequeñas partículas se movían sin parar. Dentro del trozo de cuarzo no se cumplían las condiciones requeridas para que se diese la vida, por tanto, la causa del movimiento, no podía ser la vida.

Algunos científicos sugirieron que el movimiento podría deberse a las colisiones entre las moléculas del agua y las partículas de polen, pero la teoría se detenía allí. La idea de la existencia de átomos y moléculas era muy nueva, e incluso no había pruebas experimentales de su existencia. Fue Einstein quien proporcionó una descripción matemática completa de este fenómeno molecular, que podía ser verificada experimentalmente.                             

Para entender el movimiento Browniano, podemos imaginar un grano de polen flotando en el cielo durante un día con viento (siendo el aire el fluido y el grano de polen la partícula). El aire debido a cambios de temperatura comenzaría a moverse, provocando el movimiento del polen. Nosotros no vemos el aire pero sí vemos al grano de polen moverse. Lo mismo pasa con las moléculas de agua, no las vemos, pero deducimos su presencia por el movimiento de la partícula de polen.

La imagen superior es un ejemplo muy bueno de cómo es a escala microscópica el movimiento browniano. Las bolitas rojas son las moléculas de agua, las cuales golpean la superficie de la bola azul, la cual representa la partícula de alguna sustancia.

Jaime Fernández de Mesa