Broun hərəkəti nədir?

Post date:

Author:

Category:

  1. Hər birimiz fikir verməsək belə ətrafda daim baş verən bu hərəkətlə heç olmasa bir dəfə rastlaşmış olmalıyıq. Məsələn, suya düşən kiçik toz hissəciklərinin xaotik hərəkəti və ya birbaşa otağa düşən günəş işığının yaratdığı aydınlıq nəticəsində havada xaotik hərəkət edən toz hissəcikləri ilə rastlaşmayan yoxdur. Qısaca, Broun hərəkəti – maye və qaz molekullarından asılı halda zərrəciklərin nizamsız hərəkətinə deyilir. Bunu A.V. Levenhuk və Y. İnhenhaus kimi alimlərin daha öncə müşahidə etməsinə baxmayaraq bu hadisə ilə bağlı araşdırmasını Philoshopical Journal-da nəşr etdirərək bir çox alimə tanıdan Robert Broun olmuşdur. Buna görə də cisimlərin xaotik hərəkəti R. Brounun adını daşıyır.

R. Broun cisimlərin xaotik hərəkətini necə müşahidə etdi?

1827-ci ildə Şotland botaniki R. Broun suda olan bitki tozcuqlarini müşahidə edərkən onlardan ayrılan kiçik hissəciklərin daimi xaotik hərəkət etdiyini müşahidə etdi. Əslində Broun bu hadisənin kəşfini bilmədən etmişdi. O, indi onun adını daşıyan hadisə ilə maraqlanmır və onu axtarmırdı, əksinə, bir botanik olaraq bitkilərin çoxalma prosesi ilə maraqlanırdı. Daha dəqiq desək, ikiləpəli bitkilərdə tozcuqların yumurta hüceyrəni mayalandırması mexanizmi haqqında detallı araşdırma aparmaq istəyirdi. Onun iki səhifəlik araşdırması həmin il “Philoshopical Magazine”-də nəşr edilmişdi. Broun nəşr etdirdiyi araşdırmasında öz uğurları ilə yanaşı uğursuzluqları ilə də bağlı hesabat vermiş, sanki bir növ öz oxucusunu araşdırmasında onunla birlikdə iştirak etməyə dəvət etmişdi. Broun araşdırmasını Clarckia Pulchella adlı bitkinin tozcuqları üzərində aparmışdır. Araşdırmasında hadisəni qısaca belə qeyd edib:

Suya batırılmış bu hissəciklərin formasını araşdırarkən onların çoxunun açıq şəkildə hərəkətdə olduğunu müşahidə etdim. Hansı ki, bu hərəkət tozcuqların maye daxilində sadə şəkildə yerini dəyişməsindən ibarət deyildi. Nisbi mövqe dəyişiklikləri ilə özünü göstərir və eyni zamanda hissəciklərin özündə hər hansı bir forma dəyişikliyinə rast gəlinmir. Tez-tez təkrarlanan bu hərəkətlərin müşahidələrdən sonra nə mayedəki cərəyanlardan meydana gəlmədiyini, nə də tədricən gedən buxarlanmadan yaranmadığını ,əksinə , hissəciyin özündən asılı olduğu qənaətinə gəldim.

Yazıdan da göründüyü kimi müşahidələri əsasında ilkin olaraq xaotik hərəkətin bitkilərlə əlaqəli olduğu qənaətinə gəlmişdir. Beləliklə, digər bitkilər üzərində də müşahidələr aparmışdır. Bu zaman isə özünün də qeyd etdiyi kimi qurudulmuş bitkilərdən ,yəni 20il ərzində herbariumda ( Herbarium -elmi dərsliklər üçün istifadə olunan qurudulmuş bitki nümunələri və onlarla əlaqəli məlumatlar toplusudur.) saxlanılan bir neçə bitki nümunələrinin xeyli sayda kiçik hissəcikləri hələ də açıq şəkildə xaotik hərəkət etdiyinin şahidi olmuşdur. Broun daha sonrakı təcrübələrində odun, pəncərə şüşəsi, mineral maddələr, hətta metal parcacıqlarından istifadə etmişdi. Hər vəziyyətdə su ilə suspenziya kimi dispers sistem əmələ gətirə bilən maddələri toz halına salaraq onları müşahidə etdikdə yenə onların daimi xaotik hərəkətdə olduqlarının şahidi olmuşdu. Broun bu hadisəni müşahidə etsə də, hərəkətin açıqlaması, səbəbi ilə bağlı heç bir arqument irəli sürməmişdi.

Broun hərəkətinin bir sıra özəllikləri haqqında məlumat verməyimin oxucu üçün daha yararlı olacağını düşünürəm. İlkin olaraq hərəkət tamamilə nizamsız, xaotik və ya təsadüfi xarakter daşıyır. Mikroskop altında zərrəciklər sanki yalnız irəli və geri hərəkət edirmiş kimi görünür, amma titrəşmə deyil, hərəkət edirlər. Titrəşim zamanı zərrəciklər müəyyən nöqtə ətrafında sərhədli hərəkət edirlər, lakin bu zərrəciklərin müəyyən bir periodu belə yoxdur. Təcrübələrin bir çoxu su mühitinə bənzər mühitlərdə aparılmışdır. Hərəkətin böyüklüyü zərrəciyi ətrafında olan mayenin hansı maye olduğu ilə bağlı olsa da, zərrəciyin öz təbiətindən asılı deyil. Bir-biri ilə çox yaxın olan zərrəciklərin hərəkətində uyğunluq müşahidə edilmir, yəni hər iki hissəcik təsadüfi və bir-biri ilə bağlı olmayan hərəkətlər edirlər. Bu da hərəkətin maye daxilindəki kiçik axıntıların olması ilə əlaqədar olmadığını sübut edir. Eyni böyüklükdə olan zərrəciklər Broun hərəkətini etsələr də ,onlara nisbətən kiçik olan zərrəciklərin hərəkəti daha aydın nəzərə çarpır. Bu da niyə Broun hərəkətini yalnız mikroskop altında kiçik parçacıqları izləyərkən görməyimizi izah edir. Yəni böyük hissəciklər də Broun hərəkətini edirlər, lakin hərəkət o qədər kiçik olur ki, hiss etmək mümkün olmur

Broun hərəkətinin atom və ya molekulların hərəkətinin izahının verilməsində rolu

A.Eynşteyn 1905-ci ildə fərqli mayelərdə və fərqli temperaturlarda Broun hərəkəti edən müxtəlif ölçülü hissəciklərin sürətlərini statistik olaraq analiz edərək məqalə yazmışdır.Bu hərəkətin maye daxilindəki zərrəciyə dəyən maye molekulları ilə bağlı olması fikrini də ilk olaraq Eynşteyn səsləndirmişdi, amma hadisənin nəzəri analizi ilə təcrübi müşahidələrini tam olaraq uyğunlaşdıra bilməmişdi.
Eynşteyn 1905-ci ildə üç inqilabi məqalə yazmışdı. Bu məqalələrdən biri də İnvestigations on the theory of Brownian Movement adlı məqalə idi. Əslində məqaləni diqqətlə gözdən keçirdikdə Eynşteynin Broun hərəkəti ilə bağlı araşdırmalar haqqında çox məlumatlı olmamasını görmək mümkündür. Onun məqaləni yazmaqdakı əsas hədəfi atomun var olması və nəzəriyyəçilərin təxmin etdikləri şəkildə davranmış olması əsasında, mikrometrik ölçüdə olan hissəciklərdə də belə hərəkətin görülməsinin lazım olduğu fikrinin təsdiqi idi. Eynşteynin izahı çox sadə idi: maye daxilində üzən parçacıqları çox böyük bir molekul şəklində təsəvvür edə bilərik. Belə izah etmək olar ki, kiçik molekullar necə daim hərəkət edərək bir-biriləri ilə toqquşurlarsa elecə də böyük molekullar daim hərəkət halındadırlar və mayeni təşkil edən kiçik molekullar ilə daim toqquşurlar. Bu vəziyyət bir-birinə bənzəməyən, amma əlaqəli olan iki hərəkət növünün yaranmasına səbəb olur.

 Diffuziya hadisəsi
 Molekuldaxili sürtünmə hadisəsi
Diffuziya hadisəsi zamanı molekullar toqquşaraq yer dəyişirlər. Müxtəlif qazların və ya mayelərin qarışması bu mexanizm hesabına baş verir. Məsələn, bir ətiri açıb uzaqda gözlədikə burnumuza gəlib çatan ətir molekulları diffuziya hadisəsinə uyğun olaraq hərəkət edirlər. Toqquşmalar təsadüfi olduğu üçün molekullar bir nöqtədən digər nöqtəyə düz bir şəkildə getmirlər. Məsələn, həmin ətiri özümüzdən iki qat uzaq məsafədə qoyarsaq bu dəfə qoxusunu almaq üçün dörd qat gözləməli olacağıq. Deməli, diffuziya uzaq məsafələrə çox az sürətlə gedən prosesdir. Lakin hüceyrə daxilindəki kimi qısa məsafələrdə çox əlverişlidir daşıma mexanizmidir. Bu da onu göstərir ki, diffuziya zamanı qət edilən məsafə molekulun ölçüsü bilə tərs asılıdır. Lakin unutmamaq lazımdır ki, ətirdəki kiçik molekulların bir neçə saniyədə 1metrə yaxın məsafə qət etdiyi halda mikrometr ölçüsündə olan Broun hissəcikləri( başqa sözlə Eynşteynin böyük ölçülü molekulları) eyni vaxtda yalnız bir necəy mikrometr məsafə qət edə bilirlər.

Molekullararası toqquşma nəticəsində yaranan hadisənin digəri də sürtünmədir. Maye daxilindəki hissəciyə hər hansı bir qüvvət göstərərək sürətləndirməyə çalışsaq maye molekulları ilə olan toqquşmaların sayının artması ilə hissəciyin sürəti azalar. Yəni xaricdən müəyyən qüvvə ilə təsir göstərdikdə maye daxilində əks qüvvə- sürtünmə qüvvəsi yaranar. Mayelərdə sürtünmə qüvvəsi mayelərin özülülük əmsalı anlayışı ilə ifadə olunur. Diffuziya və sürtünmə eyni hadisədən, yəni maye və ya qaz molekulları ilə hissəciyin(məsələn, tozcuğun hissəciyi) toqquşması hadisəsindən yarandığına görə onlar arasında əlaqə olmalıdır. Eynşteynin bu mövzuda əsas qatqısı bu əlaqəni göstərə bilməsi olmuşdur. İzahı isə qısaca belədir: molekullar arası toqquşmalar nə qədər çoxdursa, sürtünmə bir o qədər güclü, bu lakin diffuziya ilə qət edilən məsafə isə bir o qədər qısa olacaqdır, Yəni diffuziya zəifləyəcəkdir. Məsələn, hissəciklərin olduğu maye sistem – sıxlığı və ya özülülüyü sudan daha çox olan qliserindirsə, sürtünmə artacaq və Broun hərəkəti zəifləyəcəkdir. Başqa bir misal çəkək. Eyni maye sistem daxilində müxtəlif ölçülü iki hissəcik varsa böyük hissəciyə təsir edən sürtünmə böyük olduğu üçün o daha zəif Broun hərəkəti göstərəcəkdir.
Daha sonra 1908-ci ildə fransız fizik Jean Perrin Broun hərəkəti ilə bağlı dəqiq müşahidələr aparmış və hərəkətin Eynşteynin irəli sürdüyü kimi diffuziya hərəkəti olduğunu, əlavə olaraq da diffuziya və sürtünmə arasındakı Eynşteyn əlaqəsinin olduğunu da göstərmişdir. Bu əlaqədən istifadə etməklə Avoqadro ədədini dəqiqliklə ala bilmişdir.

Broun hərəkəti elm adamlarına nəyi sübut etdi?

Broun hərəkətinin anlaşılması riyaziyyatda zamana bağlı olan təsadüfi hadisələrin öyrənilməsində və üzərlərində işlənməsində rol oynadı. Həmin dövrdə atomları müşahidə edə biləcək cihazları olmadığı üçün atomları birbaşa müşahidə edə bilməmkşdilər. Fəqət dolayı yolla, yəni atomların daha böyük hissəciklərə olan təsirini Broun hərəkəti vasitəsilə müşahidə edə bilmişdilər. Broun hərəkəti edən hissəciyin getdiyi yolu çəkdikdə alınan nizamsız ziqzaqlardan ibarət əyri bugün fraktal kimi adlandırdığımız geometrik fiqurun qədim nümunələrindən biridir. Bu əyri eyni zamanda Weierstrass-ın heç bir yerdə törəməyən funksiyasının təbii alternativi olma özəlliyini də daşıyır.

Mənbə :

https://www.google.com/amp/s/evrimagaci.org/sivi-molekullerinin-rastgele-hareketleri-ardindaki-fizik-brown-hareketi-nedir-7992/amp

STAY CONNECTED

20,400FansLike
2,280FollowersFollow
0SubscribersSubscribe

INSTAGRAM

Mona Liza portreti

Mona Liza şəksiz ki, dünyanın ən məşhur portretidir. Heç incəsənətlə maraqlanmayan bir insandan, balaca bir uşağa...

“Affiliate” marketinq nədir?

"Affiliate" Marketinq qısaca olaraq məhsulların, xidmətlərin, veb saytların və ya şirkətlərin reklamlarını edərək hər uğurlu satışdan qazanc əldə etməkdir. 

Ən çox bilinən 3 narkotik maddə və onların orqanizmə təsirləri

Kokain Kokain və elmi adıyla benzoylemetil ekgonin Formulu: C17H21NO4 Kokain...