Ruchy Browna
Janusz Sobieraj - 28 LO

Ruchy Browna jako przykład błądzenia losowego z powrotami
Przykładem błądzenia losowego z powrotami jest zjawisko zwane ruchami Browna :

Z Wikipedii →Ruchy Browna to chaotyczne ruchy cząstek w płynie (cieczy lub gazie), wywołane zderzeniami zawiesiny z cząsteczkami płynu.
Autorami teorii ruchów Browna byli niezależnie Albert Einstein (w 1905 roku) i Marian Smoluchowski (w 1906). Obaj naukowcy zauważyli, że przypadkowe błądzenie pyłków jest wywołane bombardowaniem ich przez cząsteczki wody. Cząsteczki wody są dużo mniejsze, jest ich wiele oraz poruszają się bardzo szybko. Różnice w prędkości ruchu oraz ilości uderzających cząsteczek z poszczególnych stron są przyczyną ruchów drobin pyłku w cieczy. Smoluchowski stwierdził jednak, że za przesunięcia cząsteczek odpowiedzialne jest nie tyle bombardowanie, ile raczej fluktuacje ich gęstości w bezpośrednim sąsiedztwie zawiesiny.

Poniżej aplet autorstwa Andrew J Dolgert'a ze zbioru Fowler's Physics Applets

[Twoja przeglądarka nie obsługuje apletów Javy] Niebieskie kółeczko reprezentuje ziarenko pyłku w wodzie lub np. drobinę kurzu w powietrzu. W prezentowanej symulacji poruszający się pyłek zostawia czarny ślad dla lepszej ilustracji toru ruchu. Z prawej strony symulacja ilustruje wyjaśnienie obserwowanego zjawiska podane przez M.Smoluchowskiego i A.Einsteina. Widzimy w powiększeniu jak cząsteczki środowiska (czerwone kółeczka) poruszając się bezładnie, uderzają w pyłek. Uderzenia te nie zachodzą równomiernie ze wszystkich stron, wskutek czego obserwowana cząstka porusza się. Symulacja prowadzona jest dla masy pyłku 20 razy większej od masy cząsteczki środowiska (np. wody). Aplet ukazuje "fizykę" zjawiska. Autor apletu nie posługuje się generatorem liczb losowych.