原子论的进一步证明：布朗运动

博科园AI人工智能助手 图灵

[ AI在线 ] 4.0大模型 AI对话 AI绘画 AI音乐…

hi 人类

      作为一个化学家，道尔顿首次证明了原子的存在。1827年，苏格兰植物学家布朗通过著名的“布朗运动”实验，给出了原子存在的另一个间接实验证据。

      布朗把一些花粉撒在平静的水面上，然后用显微镜观察花粉的运动。他发现这些花粉的运动很奇特，它们会随机地做快速的运动，然后又停下，感觉是随机地被弹来弹去。奇怪的是，水面是完全平静的，花粉也没有受到任何可观察到的外力作用，它们为什么会随机地运动起来呢?

      布朗运动当时被解释为水分子在做微观运动。这盆水从宏观上看是非常平静的，但是它只要有温度，就说明微观上水分子在做运动。水分子运动的速度越快，则说明温度越高。在同一温度环境下的物体，它所有的分子、原子并非以相同的速度运动，而是有快有慢，它们运动动能的平均值正比于最终的宏观总体温度。盆看似平静的水，里面的水分子其实都在运动，并且有少数水分子运动的速度非常快。尽管花粉的大小比水分子大多了，但速度快的水分子还是可以把花粉撞得运动起来。这就是布朗运动对于水分子存在的佐证，水分子就是水这种物质的最小构成单元。在20世纪初的时候，爱因斯坦彻底从理论计算的层面揭开了布朗运动的规律，这也是爱因斯坦的又一大重要贡献。