El fenomen físic del moviment brownià fa referència al desplaçament erràtic de les partícules diminutes que es troben immerses en alguna substància. El descobriment d'aquest fenomen va ser protagonitzat a principis del segle XX per un botànic i metge escocès, Robert Brown.
Les observacions del moviment erràtic del pol·len
Després d'analitzar el moviment aleatori dels grans de pol·len dins d'una substància líquida, el científic escocès va observar una sèrie de fenòmens:
1) que les trajectòries del pol·len eren contínues,
2) que els desplaçaments del pol·len eren erràtics i aparentment no tenien relació un amb un altre en diferents intervals de temps i
3) que les partícules de pol·len presentaven múltiples col·lisions amb les molècules de la substància líquida.
Un descobriment científic que és possible demostrar amb un senzill experiment
Si omplim un got d'aigua calenta i un altre amb aigua freda i en cadascun introduïm unes gotes de colorant, el resultat obtingut serà molt diferent: en pocs segons el contingut del got calent tindrà una coloració homogènia, mentre que el got amb aigua freda presentarà una coloració al fons del got.
El fenomen succeeix per un motiu: com més gran sigui la temperatura, més gran serà l'agitació de les molècules d'un líquid (de manera inversa, si la temperatura és menor, el moviment de les molècules es reduirà).
Les observacions de Robert Brown es van acabar plasmant en un model matemàtic de tipus estocàstic
Un procés estocàstic és una col·lecció infinita de variables aleatòries. Així, qualsevol fenomen que evolucioni a l'atzar al llarg del temps es pot mesurar i avaluar. El càlcul estocàstic és una disciplina de les matemàtiques que permet explicar el moviment de les partícules que estan subjectes a forces de tipus aleatori.
El moviment brownià és un exemple de procés estocàstic simple, però Robert Brown no va ser qui va explicar aquest fenomen en un llenguatge matemàtic. Els fenòmens estocàstics van començar a ser compresos a partir dels avenços a la cinemàtica, una disciplina de la física orientada als objectes en moviment que no estan subjectes a unes forces originàries. En altres paraules, a la cinemàtica es descriuen moviments de partícules o objectes però es desconeixen les causes del moviment.
Aquest tipus de càlculs tenen múltiples aplicacions perquè permeten comprendre millor la ruta d'una molècula en un líquid o gas, el recorregut d'un animal durant una migració, les variacions de preu d'unes accions o la situació financera d'una entitat.
Foto Fotolia: Carloscastilla
