Descubrimiento del movimiento browniano. movimiento browniano

Supervisor científico: Conocido como: Premios y premios:

Brown es una ortografía tradicional rusa del apellido del científico (más correctamente, Brown).

Biografía

Desde un nuevo punto de vista, vio el mundo vegetal en “ Observaciones generales sobre la botánica de Terra Australis"(Londres, 1814) y en su trabajo posterior sobre la distribución de familias de plantas en Australia reveló toda la profundidad de sus puntos de vista sobre la naturaleza. Posteriormente publicó otro " Suplemento primum florae Novae Hollandiae"(Londres, 1830), cuyo material eran herbarios recolectados por los últimos investigadores.

También compiló las secciones de botánica en los informes de Ross, Parry y Clapperton, viajeros a los países polares, y ayudó al cirujano Richardson, quien recopiló muchas cosas interesantes durante su viaje con Franklin; Describió gradualmente los herbarios recolectados por: Horsfield en Java en 1802-1815, Oudney y Clapperton en África Central, Christian Smith, el compañero de Takki, durante una expedición a lo largo del Congo.

Miembro (desde 1810). De 1810 a 1820, Robert Brown estuvo a cargo de la Biblioteca Linnean y de las extensas colecciones de su mecenas Banks, presidente de la Royal Society de Londres. En 1820 se convirtió en bibliotecario y curador del departamento de botánica del Museo Británico, al que se transfirieron las colecciones de este último tras la muerte de Banks. Gracias a estas colecciones, a la biblioteca y a la gran cantidad de plantas de varios países que siempre estuvo rodeado, Brown era el mejor experto en plantas.

El sistema natural le debe mucho: buscó la mayor simplicidad posible tanto en la clasificación como en la terminología, evitó innovaciones innecesarias; Hizo mucho para corregir las definiciones de familias antiguas y establecer nuevas. En su clasificación de las plantas superiores, dividió angiospermas y gimnospermas.

También trabajó en el campo de la fisiología vegetal: estudió el desarrollo de la antera y el movimiento de los cuerpos plasmáticos en ella. En 1827, Brown descubrió el movimiento de los granos de polen en un líquido (que más tarde recibió su nombre). Al examinar el polen con un microscopio, descubrió que en la savia de las plantas, los granos de polen flotantes se mueven de forma completamente caótica en zigzag en todas direcciones. Brown fue el primero en identificar el núcleo de una célula vegetal y publicó esta información en 1831. Estos estudios se encuentran en los volúmenes 4 y 5, traducidos al Alemán Nees von Esenbeck " Botánico vermischten. escrito"(5 vols., Nuremberg, 1827-1834).

Los méritos de Robert Brown en botánica eran obvios y en 1849 se convirtió en presidente de la Linnean Society de Londres, donde trabajó en ciencias hasta 1853.

Después de su muerte el 10 de junio de 1858, Bennett publicó " Las diversas obras botánicas de Robert Brown"(3 volúmenes, Londres, 1866-1868).

Robert Brown está enterrado en el cementerio de Kensal Green. Cementerio verde de Kensal) en Londres.

Ver también

Escribe una reseña del artículo "Brown, Robert"

Notas

Literatura

  • Ford B.J. Movimiento browniano en el polen de Clarkia: una repetición de las primeras observaciones //.

Campo de golf

  • // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron: en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907. (Consultado el 2 de octubre de 2009)
  • Brown Robert // Gran Enciclopedia Soviética: [en 30 volúmenes] / cap. ed. A. M. Prójorov. - 3ª edición. -M. : enciclopedia soviética, 1969-1978. (Consultado el 2 de octubre de 2009)
  • Khramov Yu. Brown Robert (Brown, Robert) // Físicos: Referencia biográfica / Ed. A. I. Akhiezer. - Ed. 2do, rev. y adicional - M.: Nauka, 1983. - 400 p. - 200.000 ejemplares.(en traducción)
  • en el sitio web oficial de la RAS

Extracto que caracteriza a Brown, Robert.

“Titus, ve a trillar”, dijo el bromista.
“Uf, al diablo con esto”, sonó una voz, cubierta por las risas de los ordenanzas y sirvientes.
“¡Y sin embargo amo y atesoro sólo el triunfo sobre todos ellos, atesoro este misterioso poder y gloria que flota sobre mí aquí en esta niebla!”

Esa noche Rostov estaba con un pelotón en la cadena de flanco, delante del destacamento de Bagration. Sus húsares estaban dispersos encadenados de dos en dos; él mismo cabalgaba a lo largo de esta línea de cadenas, tratando de vencer el sueño que lo agobiaba irresistiblemente. Detrás de él podía ver una enorme extensión de fuegos de nuestro ejército ardiendo débilmente en la niebla; delante de él había una niebla oscura. Por mucho que Rostov mirara a esta distancia brumosa, no veía nada: a veces se volvía gris, a veces algo parecía negro; luego parecieron destellar luces donde debería estar el enemigo; luego pensó que sólo brillaba en sus ojos. Cerró los ojos y en su imaginación imaginó primero al soberano, luego a Denisov, luego a los recuerdos de Moscú, y nuevamente abrió apresuradamente los ojos y, cerca de él, vio la cabeza y las orejas del caballo en el que estaba sentado, a veces Las figuras negras de los húsares cuando estaba a seis pasos de distancia me encontré con ellas, y en la distancia todavía estaba la misma oscuridad brumosa. "¿Por qué? Es muy posible, pensó Rostov, que el soberano, al encontrarse conmigo, me dé una orden, como cualquier oficial: me dirá: "Ve y descubre qué hay allí". Mucha gente cuenta que, por casualidad, reconoció a un oficial y lo acercó a él. ¡Y si me acercara más a él! Oh, cómo lo protegería, cómo le diría toda la verdad, cómo expondría a sus engañadores”, y Rostov, para imaginar vívidamente su amor y devoción por el soberano, imaginó a un enemigo o engañador de los alemanes a quien se complacía no sólo en matarlo, sino también en golpearlo en las mejillas ante los ojos del soberano. De repente, un grito lejano despertó a Rostov. Se estremeció y abrió los ojos.
"¿Dónde estoy? Sí, en cadena: eslogan y contraseña: barra de tiro, Olmütz. Qué lástima que nuestra escuadra mañana esté en reservas... - pensó. - Te pediré que te involucres. Esta puede ser la única oportunidad de ver al soberano. Sí, no pasará mucho tiempo hasta el turno. Voy a dar otra vuelta y cuando regrese iré donde el general y le preguntaré”. Se acomodó en la silla y movió su caballo para rodear una vez más a sus húsares. Le pareció que era más brillante. Del lado izquierdo se veía una suave pendiente iluminada y al otro lado un montículo negro, que parecía empinado, como un muro. En este montículo había una mancha blanca que Rostov no podía entender: ¿era un claro del bosque iluminado por la luna, o los restos de nieve, o casas blancas? Incluso le pareció que por eso mancha blanca algo se agitó. “La nieve debe ser una mancha; spot – une tache”, pensó Rostov. "Aquí tienes…"
“Natasha, hermana, ojos negros. En... tashka (¡Se sorprenderá cuando le cuente cómo vi al soberano!) Natasha... tome tashka...” “Enderece eso, señoría, de lo contrario hay arbustos”, dijo la voz de un húsar. , junto a quien pasaba Rostov, quedándose dormido. Rostov levantó la cabeza, que ya había caído hasta la crin del caballo, y se detuvo junto al húsar. Joven el sueño de los niños lo inclinaba irresistiblemente. “Sí, quiero decir, ¿en qué estaba pensando? – no lo olvides. ¿Cómo le hablaré al soberano? No, no es eso, es mañana. ¡Sí, sí! En el auto, pisa... estúpidos nosotros - ¿quién? Gusárov. Y los húsares con bigote... Este húsar con bigote cabalgaba por Tverskaya, también pensé en él, frente a la misma casa de Guryev... El viejo Guryev... ¡Eh, glorioso pequeño Denisov! Sí, todo esto es una tontería. Lo principal ahora es que el soberano está aquí. La forma en que me miraba, y yo quería decirle algo, pero él no se atrevía... No, yo no me atrevía. Sí, esto no es nada, pero lo principal es no olvidar que pensé lo correcto, sí. En - el coche, somos - estúpidos, sí, sí, sí. Esto es bueno". - Y volvió a caer con la cabeza apoyada en el cuello del caballo. De repente le pareció que le disparaban. "¿Qué? ¿Qué? ¡Qué!... ¡Rubí! ¿Qué?...” Rostov habló, despertando. En el momento en que abrió los ojos, Rostov escuchó frente a él, donde estaba el enemigo, los prolongados gritos de mil voces. Sus caballos y el húsar que estaba a su lado aguzaron el oído ante estos gritos. En el lugar desde donde se escucharon los gritos, se encendió y se apagó una luz, luego otra, y a lo largo de toda la línea de tropas francesas en la montaña, se encendieron luces y los gritos se intensificaron cada vez más. Rostov escuchó sonidos palabras francesas, pero no pude distinguirlos. Había demasiadas voces zumbando. Lo único que se oía era: ¡ahhh! y rrrr!
- ¿Qué es esto? ¿Qué opinas? - Rostov se volvió hacia el húsar que estaba a su lado. - Después de todo, ¿esto es con el enemigo?
El húsar no respondió.
- Bueno, ¿no oyes? – Después de esperar una respuesta durante bastante tiempo, Rostov volvió a preguntar.
"Quién sabe, señoría", respondió el húsar de mala gana.
- ¿Debería haber un enemigo en la zona? - repitió Rostov de nuevo.
"Puede que sea él, o puede que sea así", dijo el húsar, "es una cosa de noche". ¡Bien! chales! - le gritó a su caballo, moviéndose debajo de él.
El caballo de Rostov también tenía prisa, pateando el suelo helado, escuchando los sonidos y mirando atentamente las luces. Los gritos de las voces se hicieron cada vez más fuertes y se fusionaron en un rugido general que sólo podía ser producido por un ejército de varios miles. Los incendios se extendieron cada vez más, probablemente a lo largo de la línea del campamento francés. Rostov ya no quería dormir. Los gritos alegres y triunfantes del ejército enemigo surtieron sobre él un efecto excitante: Vive l"empereur, l"empereur! [¡Viva el Emperador, Emperador!] ahora fue escuchado claramente por Rostov.
- ¿No está lejos, debe estar más allá del arroyo? - le dijo al húsar que estaba a su lado.
El húsar se limitó a suspirar, sin responder, y se aclaró la garganta con ira. A lo largo de la línea de húsares se escuchó el paso de un caballo al trote, y de la niebla nocturna apareció de repente la figura de un suboficial de húsar, que parecía un enorme elefante.
- ¡Su señoría, generales! - dijo el suboficial, acercándose a Rostov.
Rostov, sin dejar de mirar las luces y los gritos, cabalgó con el suboficial hacia varios jinetes que cabalgaban a lo largo de la línea. Uno estaba sobre un caballo blanco. El príncipe Bagration, el príncipe Dolgorukov y sus ayudantes fueron a ver el extraño fenómeno de luces y gritos en el ejército enemigo. Rostov, acercándose a Bagration, le informó y se unió a los ayudantes, escuchando lo que decían los generales.
"Créanme", dijo el príncipe Dolgorukov, volviéndose hacia Bagration, "que esto no es más que un truco: se retiró y ordenó a la retaguardia que encendiera fuegos y hiciera ruido para engañarnos".
“Difícilmente”, dijo Bagration, “los vi en esa colina por la tarde; Si se fueron, se fueron de allí. Señor oficial -el príncipe Bagration se volvió hacia Rostov-, ¿sus flancos siguen allí?
"Hemos estado allí desde la noche, pero ahora no lo sé, excelencia". Orden, iré con los húsares”, dijo Rostov.
Bagration se detuvo y, sin responder, intentó distinguir el rostro de Rostov en la niebla.
"Bueno, mira", dijo, después de una pausa.
- Estoy escuchando s.
Rostov espoleó su caballo, llamó al suboficial Fedchenka y a dos húsares más, les ordenó que lo siguieran y trotó colina abajo hacia los continuos gritos. Para Rostov fue a la vez aterrador y divertido viajar solo con tres húsares hasta allí, en esta misteriosa y peligrosa distancia de niebla, donde nadie había estado antes. Bagration le gritó desde la montaña que no fuera más allá del arroyo, pero Rostov fingió no haber escuchado sus palabras y, sin detenerse, cabalgó más y más, siendo engañado constantemente, confundiendo arbustos con árboles y baches. para la gente y explicando constantemente sus engaños. Al trotar montaña abajo, ya no vio ni los nuestros ni los fuegos enemigos, pero escuchó los gritos de los franceses con mayor fuerza y ​​claridad. En la hondonada vio frente a él algo parecido a un río, pero al llegar a él reconoció el camino por el que había pasado. Una vez en el camino, detuvo su caballo, indeciso: seguirlo o cruzarlo y subir por un campo negro. Era más seguro conducir por la carretera que se aclaraba con la niebla, porque era más fácil ver a la gente. “Síganme”, dijo, cruzó la carretera y comenzó a galopar montaña arriba, hasta el lugar donde había estado estacionado el piquete francés desde la noche.


Robert Brown, un famoso botánico británico, nació el 21 de diciembre de 1773 en la ciudad escocesa de Montrose, estudió en Aberdeen y estudió medicina y botánica en la Universidad de Edimburgo. Anna Smelova


Gracias a su diligente estudio de las ciencias naturales y su amistad con el botánico Joseph Banks, fue nombrado botánico de una expedición enviada en 1801 para explorar la costa de Australia. En 1805, Brown regresó a Inglaterra, trayendo consigo especies de plantas australianas, muchas aves y minerales, y posteriormente publicó sus trabajos sobre el mundo vegetal. Anna Smelova


Miembro de la Royal Society de Londres (desde 1810). De 1810 a 1820, Robert Brown estuvo a cargo de la Biblioteca Linneana. En 1820 se convirtió en bibliotecario y conservador del departamento de botánica. Museo Británico, donde, tras la muerte de Banks, se transfirieron las colecciones de este último. Gracias a estas colecciones, a la biblioteca y a la gran cantidad de plantas de varios países que siempre estuvo rodeado, Brown era el mejor experto en plantas. Anna Smelova






Este fenómeno, descubierto por R. Brown en 1827 mientras realizaba una investigación sobre el polen de las plantas, es el movimiento aleatorio de partículas microscópicas (partículas brownianas). sólido(partículas de polvo, partículas de polen de plantas, etc.) causadas por el movimiento térmico de partículas de líquido (o gas). El movimiento browniano es consecuencia y evidencia de la existencia del movimiento térmico. Anna Smelova


Una vez observó bajo un microscopio granos citoplásmicos alargados aislados de células de polen de una planta norteamericana, suspendidos en agua. De repente, Brown vio que los granos sólidos más pequeños, que apenas se podían ver en una gota de agua, temblaban y se movían constantemente de un lugar a otro. Descubrió que estos movimientos, en sus palabras, “no están asociados ni con flujos en el líquido ni con su evaporación gradual, sino que son inherentes a las partículas mismas”. Anna Smelova
Brown fue el primero en identificar el núcleo de una célula vegetal y publicó esta información en 1831. Le dio el nombre de "Núcleo" o "Areola". El primer término fue generalmente aceptado y ha sobrevivido hasta el día de hoy, pero el segundo no se utilizó ampliamente y fue olvidado. Es muy importante que Brown insistiera en la presencia constante de un núcleo en todas las células vivas. Anna Smelova



El botánico escocés Robert Brown (a veces su apellido se transcribe como Brown) durante su vida, como el mejor experto en plantas, recibió el título de "Príncipe de los botánicos". Hizo muchos descubrimientos maravillosos. En 1805, después de una expedición de cuatro años a Australia, trajo a Inglaterra unas 4.000 especies de plantas australianas desconocidas para los científicos y pasó muchos años estudiándolas. Plantas descritas traídas de Indonesia y África Central. Estudió fisiología vegetal y por primera vez describió en detalle el núcleo de una célula vegetal. La Academia de Ciencias de San Petersburgo lo nombró miembro honorario. Pero el nombre del científico ahora es ampliamente conocido no gracias a estos trabajos.

En 1827, Brown realizó una investigación sobre el polen de las plantas. Estaba particularmente interesado en cómo participa el polen en el proceso de fertilización. Una vez miró bajo un microscopio las células de polen de una planta norteamericana. Clarkia pulchella(bonita clarkia) granos citoplasmáticos alargados suspendidos en agua. De repente, Brown vio que los granos sólidos más pequeños, que apenas se podían ver en una gota de agua, temblaban y se movían constantemente de un lugar a otro. Descubrió que estos movimientos, en sus palabras, “no están asociados ni con flujos en el líquido ni con su evaporación gradual, sino que son inherentes a las partículas mismas”.

La observación de Brown fue confirmada por otros científicos. Las partículas más pequeñas se comportaban como si estuvieran vivas, y la “danza” de las partículas se aceleraba al aumentar la temperatura y disminuir el tamaño de las partículas y se desaceleraba claramente al sustituir el agua por un medio más viscoso. Este asombroso fenómeno nunca se detuvo: podía observarse durante el tiempo que se deseara. Al principio, Brown incluso pensó que en realidad los seres vivos caían en el campo del microscopio, sobre todo porque el polen son las células reproductoras masculinas de las plantas, pero también había partículas de plantas muertas, incluso de aquellas secadas cien años antes en los herbarios. Entonces Brown pensó si se trataba de “moléculas elementales de los seres vivos”, de las que hablaba el célebre naturalista francés Georges Buffon (1707-1788), autor de un libro de 36 volúmenes. Historia natural. Esta suposición desapareció cuando Brown comenzó a examinar objetos aparentemente inanimados; Al principio se trataba de partículas muy pequeñas de carbón, así como de hollín y polvo del aire de Londres, luego de sustancias inorgánicas finamente molidas: vidrio y muchos minerales diferentes. "Moléculas activas" estaban por todas partes: "En cada mineral", escribió Brown, "que he logrado pulverizar hasta tal punto que puede permanecer suspendido en agua durante algún tiempo, he encontrado, en mayor o menor cantidad, estas moléculas". ".

Hay que decir que Brown no tenía ninguno de los microscopios más modernos. En su artículo, destaca específicamente que tenía lentes biconvexas normales, que utilizó durante varios años. Y continúa diciendo: “Durante todo el estudio seguí utilizando los mismos lentes con los que comencé el trabajo, para dar más credibilidad a mis afirmaciones y hacerlas lo más accesibles posible a las observaciones ordinarias”.

Ahora bien, para repetir la observación de Brown, basta con tener un microscopio no muy potente y examinar con él el humo de una caja ennegrecida, iluminada a través de un orificio lateral con un haz de luz intensa. En un gas, el fenómeno se manifiesta mucho más claramente que en un líquido: se ven pequeños trozos de ceniza u hollín (dependiendo de la fuente del humo), que dispersan la luz y saltan continuamente de un lado a otro.

Como suele suceder en la ciencia, muchos años después los historiadores descubrieron que allá por 1670, el inventor del microscopio, el holandés Antonie Leeuwenhoek, aparentemente observó un fenómeno similar, pero la rareza e imperfección de los microscopios, el estado embrionario de la ciencia molecular en ese momento. La observación de Leeuwenhoek no llamó la atención, por lo que el descubrimiento se atribuye con razón a Brown, quien fue el primero en estudiarlo y describirlo en detalle.

Movimiento browniano y teoría atómico-molecular.

El fenómeno observado por Brown rápidamente se hizo ampliamente conocido. Él mismo mostró sus experimentos a numerosos colegas (Brown enumera dos docenas de nombres). pero explícalo fenómeno misterioso, que se llamó "movimiento browniano", no fue posible ni para el propio Brown ni para muchos otros científicos durante muchos años. Los movimientos de las partículas eran completamente aleatorios: los bocetos de sus posiciones realizados en diferentes momentos (por ejemplo, cada minuto) no permitieron a primera vista encontrar ningún patrón en estos movimientos.

La explicación del movimiento browniano (como se llamó a este fenómeno) mediante el movimiento de moléculas invisibles no se dio hasta el último cuarto del siglo XIX, pero no fue aceptada de inmediato por todos los científicos. En 1863 profesor geometría descriptiva Desde Karlsruhe (Alemania), Ludwig Christian Wiener (1826-1896) sugirió que el fenómeno estaba asociado con los movimientos vibratorios de átomos invisibles. Ésta fue la primera explicación, aunque muy alejada de la moderna, del movimiento browniano a partir de las propiedades de los átomos y las moléculas mismas. Es importante que Wiener viera la oportunidad de utilizar este fenómeno para penetrar los secretos de la estructura de la materia. Fue el primero en intentar medir la velocidad de movimiento de las partículas brownianas y su dependencia de su tamaño. Es curioso que en 1921 Informes de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. Se publicó un trabajo sobre el movimiento browniano de otro Wiener: Norbert, el famoso fundador de la cibernética.

Las ideas de L.K. Wiener fueron aceptadas y desarrolladas por varios científicos: Sigmund Exner en Austria (y 33 años después, su hijo Felix), Giovanni Cantoni en Italia, Karl Wilhelm Negeli en Alemania, Louis Georges Gouy en Francia, tres sacerdotes belgas. - Jesuitas Carbonelli, Delso y Tirion y otros. Entre estos científicos se encontraba el posteriormente famoso físico y químico inglés William Ramsay. Poco a poco se hizo evidente que los granos más pequeños de materia eran golpeados por todos lados por partículas aún más pequeñas, que ya no eran visibles a través del microscopio, del mismo modo que las olas que se balancean en un barco lejano no son visibles desde la orilla, mientras que los movimientos del barco en sí son visibles con bastante claridad. Como escribieron en uno de los artículos de 1877, “...la ley grandes números Ahora no reduce el efecto de las colisiones a una presión promedio uniforme, su resultante ya no será igual a cero, sino que cambiará continuamente su dirección y su magnitud”.

Cualitativamente, la imagen era bastante plausible e incluso visual. Una pequeña ramita o un insecto, empujado (o tirado) en diferentes direcciones por muchas hormigas, debería moverse aproximadamente de la misma manera. Estas partículas más pequeñas estaban en realidad en el vocabulario de los científicos, pero nadie las había visto nunca. Fueron llamadas moléculas; Traducido del latín, esta palabra significa "pequeña masa". Sorprendentemente, esta es exactamente la explicación que dio a un fenómeno similar el filósofo romano Tito Lucrecio Caro (c. 99-55 a. C.) en su famoso poema. Sobre la naturaleza de las cosas. En él, llama a las partículas más pequeñas invisibles a los ojos los “principios primordiales” de las cosas.

Los principios de las cosas se mueven primero por sí mismos,
A ellos les siguen los cuerpos desde su combinación más pequeña,
Cercano, por así decirlo, en fuerza a los principios primarios,
Escondidos de ellos, recibiendo golpes, comienzan a esforzarse,
Ellos mismos se mueven, animando luego a cuerpos más grandes.
Entonces, desde el principio, el movimiento poco a poco
Toca nuestros sentimientos y también se hace visible.
A nosotros y en las motas de polvo que se mueven al sol,
Aunque los temblores que lo provocan son imperceptibles...

Posteriormente, resultó que Lucrecio estaba equivocado: es imposible observar el movimiento browniano a simple vista, y las partículas de polvo en el rayo solar que penetraron en cuarto oscuro, “baile” debido a los movimientos de vórtice del aire. Pero exteriormente ambos fenómenos tienen algunas similitudes. Y sólo en el siglo XIX. Para muchos científicos resultó obvio que el movimiento de las partículas brownianas es causado por impactos aleatorios de las moléculas del medio. Las moléculas en movimiento chocan con partículas de polvo y otras partículas sólidas que se encuentran en el agua. Cuanto mayor es la temperatura, más rápido es el movimiento. Si una mota de polvo es grande, por ejemplo, tiene un tamaño de 0,1 mm (el diámetro es un millón de veces mayor que el de una molécula de agua), entonces muchos impactos simultáneos sobre ella desde todos lados se equilibran mutuamente y prácticamente no lo hace. “sentirlos” - aproximadamente lo mismo que un trozo de madera del tamaño de un plato no “sentirá” los esfuerzos de muchas hormigas que lo tirarán o empujarán en diferentes direcciones. Si la partícula de polvo es relativamente pequeña, se moverá en una dirección u otra bajo la influencia de los impactos de las moléculas circundantes.

Las partículas brownianas tienen un tamaño del orden de 0,1 a 1 μm, es decir de una milésima a una diezmilésima de milímetro, razón por la cual Brown pudo discernir su movimiento porque estaba mirando pequeños granos citoplasmáticos, y no el polen en sí (sobre el cual a menudo se escribe erróneamente). El problema es que las células del polen son demasiado grandes. Así, en el polen de la pradera, que es transportado por el viento y causa enfermedades alérgicas en los humanos (fiebre del heno), el tamaño de las células suele estar en el rango de 20 a 50 micrones, es decir, son demasiado grandes para observar el movimiento browniano. También es importante señalar que los movimientos individuales de una partícula browniana ocurren con mucha frecuencia y en distancias muy cortas, por lo que es imposible verlos, pero bajo un microscopio son visibles los movimientos que han ocurrido durante un cierto período de tiempo.

Parecería que el hecho mismo de la existencia del movimiento browniano demostraba sin ambigüedades la estructura molecular de la materia, pero ya a principios del siglo XX. Había científicos, incluidos físicos y químicos, que no creían en la existencia de las moléculas. La teoría atómico-molecular fue ganando reconocimiento lentamente y con dificultad. Así, el destacado químico orgánico francés Marcelin Berthelot (1827-1907) escribió: “El concepto de molécula, desde el punto de vista de nuestro conocimiento, es incierto, mientras que otro concepto, el átomo, es puramente hipotético”. El famoso químico francés A. Saint-Clair Deville (1818-1881) habló aún más claramente: “No acepto la ley de Avogadro, ni un átomo, ni una molécula, porque me niego a creer en lo que no puedo ver ni observar. " Y el físico-químico alemán Wilhelm Ostwald (1853-1932), laureado Premio Nobel, uno de los fundadores quimica fisica, allá por principios del siglo XX. Negó resueltamente la existencia de los átomos. Logró escribir un libro de texto de química de tres volúmenes en el que ni siquiera se menciona la palabra "átomo". Hablando el 19 de abril de 1904, con un gran informe en la Royal Institution dirigido a miembros de la Sociedad Química Inglesa, Ostwald intentó demostrar que los átomos no existen y que "lo que llamamos materia es sólo un conjunto de energías reunidas en un espacio determinado". lugar."

Pero incluso aquellos físicos que aceptaron la teoría molecular no podían creer que tal de una manera sencilla se está comprobando la validez de la doctrina atómico-molecular, por lo que se presenta una amplia variedad de razones alternativas para explicar el fenómeno. Y esto está muy en el espíritu de la ciencia: hasta que se identifique inequívocamente la causa de un fenómeno, es posible (e incluso necesario) asumir varias hipótesis, que, si es posible, deberían comprobarse experimental o teóricamente. Entonces, allá por 1905 Diccionario enciclopédico Brockhaus y Efron publicaron un breve artículo del profesor de física de San Petersburgo N.A. Gezehus, profesor del famoso académico A.F. Ioffe. Gesehus escribió que, según algunos científicos, el movimiento browniano es causado por “rayos de luz o calor que atraviesan un líquido” y se reduce a “flujos simples dentro del líquido que no tienen nada que ver con los movimientos de las moléculas”, y estos flujos puede ser causado por "evaporación, difusión y otras razones". Después de todo, ya se sabía que un movimiento muy similar de partículas de polvo en el aire es causado precisamente por flujos de vórtice. Pero la explicación dada por Gesehus podría fácilmente ser refutada experimentalmente: si se observan a través de un potente microscopio dos partículas brownianas situadas muy cerca una de la otra, sus movimientos resultarán completamente independientes. Si estos movimientos fueran causados ​​por algún flujo en el líquido, entonces dichas partículas vecinas se moverían al unísono.

Teoría del movimiento browniano.

A principios del siglo XX. la mayoría de los científicos entendieron la naturaleza molecular del movimiento browniano. Pero todas las explicaciones siguieron siendo puramente cualitativas; ninguna teoría cuantitativa pudo resistir la prueba experimental. Además, los resultados experimentales en sí no estaban claros: el fantástico espectáculo de partículas que se precipitaban sin parar hipnotizaba a los experimentadores, que no sabían exactamente qué características del fenómeno debían medirse.

A pesar del aparente completo desorden, todavía era posible describir los movimientos aleatorios de las partículas brownianas mediante una relación matemática. Por primera vez, en 1904, el físico polaco Marian Smoluchowski (1872-1917), que en aquellos años trabajaba en la Universidad de Lviv, dio una explicación rigurosa del movimiento browniano. Al mismo tiempo, la teoría de este fenómeno fue desarrollada por Albert Einstein (1879-1955), un entonces poco conocido experto de segunda clase en la Oficina de Patentes de la ciudad suiza de Berna. Su artículo, publicado en mayo de 1905 en la revista alemana Annalen der Physik, se titulaba Sobre el movimiento de partículas suspendidas en un fluido en reposo, requerido por la teoría cinética molecular del calor. Con este nombre, Einstein quería demostrar que la teoría cinética molecular de la estructura de la materia implica necesariamente la existencia de un movimiento aleatorio de las partículas sólidas más pequeñas en los líquidos.

Es curioso que al principio de este artículo Einstein escriba que está familiarizado con el fenómeno en sí, aunque sea superficialmente: “Es posible que los movimientos en cuestión sean idénticos al llamado movimiento molecular browniano, pero los datos disponibles "Para mí con respecto a esto último son tan inexactos que no podría formular una opinión definitiva". Y décadas más tarde, ya en su vejez, Einstein escribió algo diferente en sus memorias: que no sabía nada sobre el movimiento browniano y que, de hecho, lo "redescubrió" de manera puramente teórica: "Sin saber que las observaciones del "movimiento browniano" han sido durante mucho tiempo conocido, descubrí que la teoría atómica conduce a la existencia de un movimiento observable de partículas microscópicas suspendidas. Sea como fuere, el artículo teórico de Einstein terminaba con un llamamiento directo a los experimentadores para que probaran sus conclusiones experimentalmente: “Si algún investigador pudiera responder pronto a la pregunta. preguntas planteadas aquí.” – termina su artículo con una exclamación tan inusual.

La respuesta al apasionado llamamiento de Einstein no se hizo esperar.

Según la teoría de Smoluchowski-Einstein, el valor medio del desplazamiento al cuadrado de una partícula browniana ( s 2) por tiempo t directamente proporcional a la temperatura t e inversamente proporcional a la viscosidad del líquido h, tamaño de partícula r y la constante de Avogadro

norte A: s 2 = 2RTt/6ph rN A,

Dónde R– constante de los gases. Entonces, si en 1 minuto una partícula con un diámetro de 1 μm se mueve 10 μm, luego en 9 minutos - 10 = 30 μm, en 25 minutos - 10 = 50 μm, etc. En condiciones similares, una partícula con un diámetro de 0,25 μm durante los mismos períodos de tiempo (1, 9 y 25 min) se moverá 20, 60 y 100 μm, respectivamente, desde = 2. Es importante que la fórmula anterior incluya La constante de Avogadro, que por tanto puede determinarse mediante mediciones cuantitativas del movimiento de una partícula browniana, realizada por el físico francés Jean Baptiste Perrin (1870-1942).

En 1908, Perrin inició observaciones cuantitativas del movimiento de partículas brownianas bajo un microscopio. Utilizó un ultramicroscopio, inventado en 1902, que permitía detectar las partículas más pequeñas dispersando sobre ellas la luz procedente de un potente iluminador lateral. Perrin obtuvo bolitas diminutas de forma casi esférica y aproximadamente del mismo tamaño del gummigut, la savia condensada de algunos árboles tropicales (también se utiliza como sustancia amarilla). pintura de acuarela). Estas pequeñas perlas se suspendieron en glicerol que contenía un 12% de agua; el líquido viscoso evitó la aparición de flujos internos que empañarían la imagen. Armado con un cronómetro, Perrin anotó y luego dibujó (por supuesto, a una escala muy ampliada) en una hoja de papel graficada la posición de las partículas a intervalos regulares, por ejemplo, cada medio minuto. Al conectar los puntos resultantes con líneas rectas, obtuvo trayectorias intrincadas, algunas de ellas se muestran en la figura (están tomadas del libro de Perrin átomos, publicado en 1920 en París). Un movimiento tan caótico y desordenado de partículas conduce al hecho de que se mueven en el espacio con bastante lentitud: la suma de los segmentos es mucho mayor que el desplazamiento de la partícula desde el primer punto hasta el último.

Posiciones consecutivas cada 30 segundos de tres partículas brownianas: bolas de goma con un tamaño de aproximadamente 1 micrón. Una celda corresponde a una distancia de 3 µm. Si Perrin pudiera determinar la posición de las partículas brownianas no después de 30, sino después de 3 segundos, entonces las líneas rectas entre cada punto vecino se convertirían en el mismo zigzag complejo. línea quebrada, sólo que en menor escala.

Utilizando la fórmula teórica y sus resultados, Perrin obtuvo un valor para el número de Avogadro que era bastante preciso para aquella época: 6,8 . 10 23 . Perrin también usó un microscopio para estudiar la distribución vertical de partículas brownianas ( centímetro. LEY DE AVOGADRO) y demostró que, a pesar de la acción de la gravedad, permanecen suspendidos en solución. Perrin también posee otras obras importantes. En 1895 demostró que los rayos catódicos son negativos. cargas electricas(electrones), en 1901 propuso por primera vez un modelo planetario del átomo. En 1926 recibió el Premio Nobel de Física.

Los resultados obtenidos por Perrin confirmaron las conclusiones teóricas de Einstein. Causó una fuerte impresión. Como escribió muchos años después el físico estadounidense A. Pais, “nunca deja de sorprenderse ante este resultado, obtenido de una forma tan sencilla: basta con preparar una suspensión de bolas, cuyo tamaño sea grande en comparación con el tamaño de moléculas simples, toma un cronómetro y un microscopio y podrás determinar la constante de Avogadro”. Cabe sorprendernos con otra cosa: todavía en revistas cientificas(Nature, Science, Journal of Chemical Education) ¡De vez en cuando aparecen descripciones de nuevos experimentos sobre el movimiento browniano! Después de la publicación de los resultados de Perrin, Ostwald, un antiguo oponente del atomismo, admitió que "la coincidencia del movimiento browniano con los requisitos de la hipótesis cinética... ahora da al científico más cauteloso el derecho a hablar sobre la prueba experimental de la teoría atómica". de materia. Así, la teoría atómica ha sido elevada al rango de teoría científica y bien fundada”. El matemático y físico francés Henri Poincaré se hace eco de esta afirmación: “La brillante determinación del número de átomos realizada por Perrin completó el triunfo del atomismo... El átomo de los químicos ahora se ha convertido en una realidad”.

Movimiento y difusión brownianos.

El movimiento de las partículas brownianas es muy similar en apariencia al movimiento de las moléculas individuales como resultado de su movimiento térmico. Este movimiento se llama difusión. Incluso antes del trabajo de Smoluchowski y Einstein, las leyes del movimiento molecular en la forma más caso sencillo Estado gaseoso de una sustancia. Resultó que las moléculas de los gases se mueven muy rápidamente, a la velocidad de una bala, pero no pueden volar muy lejos, ya que muy a menudo chocan con otras moléculas. Por ejemplo, las moléculas de oxígeno y nitrógeno en el aire, que se mueven a una velocidad promedio de aproximadamente 500 m/s, experimentan más de mil millones de colisiones por segundo. Por lo tanto, el camino de la molécula, si pudiera seguirse, sería una línea discontinua compleja. Las partículas brownianas también describen una trayectoria similar si se registra su posición en determinados intervalos de tiempo. Tanto la difusión como el movimiento browniano son consecuencia del movimiento térmico caótico de las moléculas y, por tanto, se describen mediante relaciones matemáticas similares. La diferencia es que las moléculas de los gases se mueven en línea recta hasta que chocan con otras moléculas, después de lo cual cambian de dirección. Una partícula browniana, a diferencia de una molécula, no realiza ningún "vuelo libre", sino que experimenta "temblores" pequeños e irregulares muy frecuentes, como resultado de lo cual se desplaza caóticamente en una dirección u otra. Los cálculos han demostrado que para una partícula de 0,1 µm de tamaño, se produce un movimiento en tres milmillonésimas de segundo en una distancia de sólo 0,5 nm (1 nm = 0,001 µm). Como bien lo expresa un autor, esto recuerda a mover una lata de cerveza vacía en una plaza donde se ha reunido una multitud de personas.

La difusión es mucho más fácil de observar que el movimiento browniano, ya que no requiere un microscopio: no se observan movimientos de partículas individuales, sino de su enorme masa, solo es necesario asegurarse de que la difusión no se superponga a la convección: la mezcla de materia como resultado de flujos de vórtice (tales flujos son fáciles de notar, colocando una gota de una solución coloreada, como tinta, en un vaso de agua caliente).

Es conveniente observar la difusión en geles espesos. Un gel de este tipo se puede preparar, por ejemplo, en un frasco de penicilina preparando en él una solución de gelatina al 4-5%. La gelatina primero debe hincharse durante varias horas y luego se disuelve completamente revolviendo, sumergiendo el frasco en agua caliente. Después del enfriamiento se obtiene un gel que no fluye en forma de una masa transparente y ligeramente turbia. Si con unas pinzas afiladas se introduce con cuidado un pequeño cristal de permanganato de potasio (“permanganato de potasio”) en el centro de esta masa, el cristal quedará colgado en el lugar donde lo dejó, ya que el gel impide que caiga. En unos minutos, un cristal de color comenzará a crecer alrededor del cristal. púrpura bola, con el tiempo se hace cada vez más grande hasta que las paredes del frasco distorsionan su forma. El mismo resultado se puede obtener usando un cristal. sulfato de cobre, solo que en este caso la bola no resultará violeta, sino azul.

Está claro por qué surgió la bola: MnO 4 – los iones que se forman cuando el cristal se disuelve, se disuelven (el gel es principalmente agua) y, como resultado de la difusión, se mueven uniformemente en todas direcciones, mientras que la gravedad prácticamente no tiene ningún efecto sobre la bola. tasa de difusión. La difusión en el líquido es muy lenta: la bola tardará muchas horas en crecer varios centímetros. En los gases la difusión es mucho más rápida, pero aún así, si el aire no estuviera mezclado, el olor a perfume o amoníaco se extendería por la habitación durante horas.

Teoría del movimiento browniano: paseos aleatorios.

La teoría de Smoluchowski-Einstein explica las leyes tanto de la difusión como del movimiento browniano. Podemos considerar estos patrones usando el ejemplo de la difusión. Si la velocidad de la molécula es tu, entonces, moviéndose en línea recta, en el tiempo t recorrerá la distancia l = Utah, pero debido a las colisiones con otras moléculas, esta molécula no se mueve en línea recta, sino que cambia continuamente la dirección de su movimiento. Si fuera posible dibujar la trayectoria de una molécula, en lo fundamental no sería diferente de los dibujos obtenidos por Perrin. De estas figuras queda claro que debido al movimiento caótico la molécula se desplaza una distancia s, significativamente menos que l. Estas cantidades están relacionadas por la relación s= , donde l es la distancia que recorre una molécula de una colisión a otra, el camino libre medio. Las mediciones han demostrado que para las moléculas de aire a presión atmosférica normal l ~ 0,1 μm, lo que significa que a una velocidad de 500 m/s una molécula de nitrógeno u oxígeno recorrerá la distancia en 10.000 segundos (menos de tres horas). l= 5000 km, y se desplazará de la posición original sólo s= 0,7 m (70 cm), razón por la cual las sustancias se mueven tan lentamente debido a la difusión, incluso en los gases.

El camino de una molécula como resultado de la difusión (o el camino de una partícula browniana) se llama paseo aleatorio. Los físicos ingeniosos reinterpretaron esta expresión como el camino de un borracho: "el camino de un borracho". De hecho, el movimiento de una partícula de una posición a otra (o el camino de una molécula que sufre muchas colisiones) se parece al movimiento de una persona borracha. Esta analogía también permite deducir de manera bastante simple que la ecuación básica de tal proceso se basa en el ejemplo del movimiento unidimensional, que se puede generalizar fácilmente al movimiento tridimensional.

Supongamos que un marinero borracho sale de una taberna a altas horas de la noche y camina por la calle. Habiendo recorrido el camino hasta la linterna más cercana, descansó y se fue... o más lejos, a la siguiente linterna, o de regreso, a la taberna; después de todo, no recuerda de dónde vino. La pregunta es: ¿alguna vez dejará el calabacín o simplemente deambulará alrededor de él, a veces alejándose y otras acercándose? (Otra versión del problema afirma que hay zanjas sucias en ambos extremos de la calle, donde terminan las farolas, y se pregunta si el marinero podrá evitar caer en una de ellas.) Intuitivamente parece que la segunda respuesta es correcta. Pero es incorrecto: resulta que el marinero se alejará cada vez más del punto cero, aunque mucho más lentamente que si caminara en una sola dirección. He aquí cómo demostrarlo.

Habiendo pasado por primera vez a la lámpara más cercana (a la derecha o a la izquierda), el marinero estará a distancia. s 1 = ± l desde el punto inicial. Como sólo nos interesa su distancia a este punto, pero no su dirección, eliminaremos los signos elevando al cuadrado esta expresión: s 1 2 = l 2. Después de un tiempo, el marinero, habiendo completado ya norte"errante", estará a distancia

s norte= desde el principio. Y habiendo caminado de nuevo (en una dirección) hasta la linterna más cercana, a una distancia s norte+1 = s norte± l, o, usando el cuadrado del desplazamiento, s 2 norte+1 = s 2 norte± 2 s norte l + l 2. Si el marinero repite este movimiento muchas veces (desde norte a norte+ 1), luego, como resultado del promedio (pasa con igual probabilidad norteésimo paso hacia la derecha o hacia la izquierda), término ± 2 s norte Cancelaré, entonces s 2 norte+1 = s2 norte+ l 2> (los paréntesis angulares indican el valor medio L = 3600 m = 3,6 km, mientras que el desplazamiento desde el punto cero durante el mismo tiempo será igual a solo). s= = 190 m. En tres horas pasará. l= 10,8 km, y cambiará en s= 330 m, etc.

Trabajar tu l en la fórmula resultante se puede comparar con el coeficiente de difusión que, como lo demostró el físico y matemático irlandés George Gabriel Stokes (1819-1903), depende del tamaño de las partículas y de la viscosidad del medio. Basándose en consideraciones similares, Einstein dedujo su ecuación.

La teoría del movimiento browniano en la vida real.

La teoría de los paseos aleatorios tiene importantes aplicaciones prácticas. Dicen que en ausencia de puntos de referencia (el sol, las estrellas, el ruido de la carretera o ferrocarril etc.) una persona deambula por el bosque, por un campo durante una tormenta de nieve o en niebla espesa en círculos, regresando siempre al mismo lugar. De hecho, no camina en círculos, sino aproximadamente de la misma manera que se mueven las moléculas o las partículas brownianas. Puede regresar a su lugar original, pero sólo por casualidad. Pero se cruza en su camino muchas veces. También dicen que se encontraron personas congeladas en una tormenta de nieve "a un kilómetro" de la vivienda o de la carretera más cercana, pero en realidad la persona no tenía ninguna posibilidad de caminar ese kilómetro, y he aquí por qué.

Para calcular cuánto se desplazará una persona como resultado de paseos aleatorios, es necesario conocer el valor de l, es decir La distancia que una persona puede caminar en línea recta sin ningún punto de referencia. Este valor fue medido por el Doctor en Ciencias Geológicas y Mineralógicas B.S. Gorobets con la ayuda de estudiantes voluntarios. Él, por supuesto, no los dejó en un denso bosque o en un campo nevado, todo fue más simple: colocaron al estudiante en el centro de un estadio vacío, le vendaron los ojos y le pidieron que caminara hasta el final del campo de fútbol en completo silencio. (para excluir la orientación por sonidos). Resultó que, en promedio, el estudiante caminó en línea recta sólo unos 20 metros (la desviación de la línea recta ideal no superaba los 5°), y luego comenzó a desviarse cada vez más de la dirección original. Al final se detuvo, lejos de llegar al borde.

Supongamos ahora que una persona camine (o mejor dicho, deambule) por el bosque a una velocidad de 2 kilómetros por hora (para un camino esto es muy lento, pero para un bosque denso es muy rápido), entonces si el valor de l es 20 metros, luego en una hora recorrerá 2 km, pero se moverá solo 200 m, en dos horas - unos 280 m, en tres horas - 350 m, en 4 horas - 400 m, etc. Y moviéndose en línea recta a A tal velocidad, una persona recorrería 8 kilómetros en 4 horas. Por lo tanto, en las instrucciones de seguridad para el trabajo de campo existe la siguiente regla: si se pierden los puntos de referencia, es necesario permanecer en el lugar, montar un refugio y esperar el final. del mal tiempo (puede salir el sol) o para pedir ayuda. En el bosque, los puntos de referencia (árboles o arbustos) le ayudarán a moverse en línea recta, y cada vez deberá atenerse a dos de esos puntos de referencia: uno delante y otro detrás. Pero, por supuesto, lo mejor es llevar una brújula...

Ilya Leenson

Literatura:

Mario Liozzi. historia de la física. M., Mir, 1970
Kerker M. Movimientos brownianos y realidad molecular antes de 1900. Revista de Educación Química, 1974, vol. 51, núm. 12
Leenson I.A. Reacciones químicas. M., Astrel, 2002



Robert Brown, un famoso botánico británico, nació el 21 de diciembre de 1773 en la ciudad escocesa de Montrose, estudió en Aberdeen y en 1789-1795 estudió medicina y botánica en la Universidad de Edimburgo.


Gracias a su diligente estudio de las ciencias naturales y su amistad con el botánico Joseph Banks, fue nombrado botánico de una expedición enviada en 1801 para explorar la costa de Australia. En 1805, Brown regresó a Inglaterra, trayendo consigo alrededor de 4.000 especies de plantas australianas, muchas aves y minerales, y posteriormente publicó sus trabajos sobre el mundo vegetal.


Miembro de la Royal Society de Londres (desde 1810). De 1810 a 1820, Robert Brown estuvo a cargo de la Biblioteca Linneana. En 1820 se convirtió en bibliotecario y curador del departamento de botánica del Museo Británico, donde, tras la muerte de Banks, se transfirieron las colecciones de este último. Gracias a estas colecciones, a la biblioteca y a la gran cantidad de plantas de varios países que siempre estuvo rodeado, Brown era el mejor experto en plantas.




movimiento browniano



Este fenómeno, descubierto por R. Brown en 1827 mientras realizaba investigaciones sobre el polen de las plantas, es el movimiento aleatorio de partículas microscópicas (partículas brownianas) de materia sólida (partículas de polvo, partículas de polen de plantas, etc.) provocado por el movimiento térmico de un líquido ( o gas) partículas). El movimiento browniano es consecuencia y evidencia de la existencia del movimiento térmico.


Una vez observó bajo un microscopio granos citoplásmicos alargados aislados de células de polen de una planta norteamericana, suspendidos en agua. De repente, Brown vio que los granos sólidos más pequeños, que apenas se podían ver en una gota de agua, temblaban y se movían constantemente de un lugar a otro. Descubrió que estos movimientos, en sus palabras, “no están asociados ni con flujos en el líquido ni con su evaporación gradual, sino que son inherentes a las partículas mismas”.


Núcleos de células vegetales



Brown fue el primero en identificar el núcleo de una célula vegetal y publicó esta información en 1831. Le dio el nombre de "Núcleo" o "Areola". El primer término fue generalmente aceptado y ha sobrevivido hasta el día de hoy, pero el segundo no se utilizó ampliamente y fue olvidado. Es muy importante que Brown insistiera en la presencia constante de un núcleo en todas las células vivas.

Robert Brown nació el 21 de diciembre de 1773 en la familia de un ministro protestante. Estudió en el Marischal College de la Universidad de Aberdeen y luego en la Universidad de Edimburgo, donde estudió medicina y botánica. En 1795 se unió al Regimiento Norte de la Milicia Escocesa como asistente de cirujano, con quien estuvo en Irlanda. Aquí Brown recolectó plantas locales y conoció al naturalista inglés Joseph Banks (1743-1820), por cuya recomendación fue nombrado botánico en una expedición enviada en 1801 en el barco Investigator para explorar la costa de Australia. En 1805, Brown regresó a Inglaterra, trayendo consigo unas 4.000 especies de plantas australianas, muchas aves y minerales para la colección de Banks.

En 1810-1820. Brown estaba a cargo de la Biblioteca Linnean y de las extensas colecciones de Banks, quien entonces era presidente de la Royal Society de Londres. En 1820 se convirtió en bibliotecario y curador del departamento de botánica del Museo Británico, donde se transfirieron sus colecciones tras la muerte de Banks. De 1849 a 1853, Robert Brown fue presidente de la Linnean Society de Londres.

Los estudios morfológicos y embriológicos del científico habían gran valor para construir un sistema vegetal natural. Brown descubrió el saco embrionario en el óvulo (1825), demostró que los óvulos en coníferas y cícadas no están encerrados en el ovario, lo que estableció la principal diferencia entre angiospermas y gimnospermas; Descubrió la arquegonia en los óvulos de las coníferas. Brown fue el primero en describir correctamente el núcleo de las células vegetales (1831).

En 1827, el científico realizó una investigación sobre el polen de las plantas. Estaba particularmente interesado en cómo participa el polen en el proceso de fertilización. Una vez observó bajo un microscopio granos citoplásmicos alargados aislados de células de polen de la planta norteamericana Clarkia pulchella, suspendidos en agua. De repente, Brown vio que los granos sólidos más pequeños, que apenas se podían ver en una gota de agua, temblaban y se movían constantemente de un lugar a otro. Descubrió que estos movimientos, en sus palabras, “no están asociados ni con flujos en el líquido ni con su evaporación gradual, sino que son inherentes a las partículas mismas”. La observación de Brown fue confirmada por otros científicos. Este descubrimiento recibió más tarde su nombre (