Robert Brown (1773 – 1858), botánico del siglo XIX, amigo de Charles Darwin (1809 – 1882), ya descubrió en 1827 en el microscopio que las células vegetales tenían un núcleo. Pero cuando mire el líquido dentro del grano de polen, vea partículas muy pequeñas que se mueven de manera irregular en todas direcciones sin motivo aparente. Le recuerda el principio vital, esto es, la causa que da lugar a todos los fenómenos de la vida. Por tanto, nada de extrañar, el polen es una planta que tiene vida, así que es normal que se mueva.
Sin embargo, Robert Brown repite el experimento con granos de cantos rodados, granos de metal e incluso granos de piedra de la Esfinge de Gizeh. Observa los movimientos espasmódicos e incesantes de estos grandes inertes, idénticos a los de los granos de polen.
Durante 70 años, muchos físicos repitieron el experimento con microscopios más eficientes, eliminando todos los errores de medida (corrientes de aire en la habitación, corrientes en el agua en las que se bañan los granos de polen, vibraciones, interferencias lumínicas, etc.), pero nada. puede encontrar explicaciones porqué no se ha descubierto la existencia de moléculas. Entonces, ¿cómo se mueve este polen?
Fue Albert Einstein (1879-1955) quien halló el motivo de este bombo. Einstein explica este movimiento browniano utilizando la hipótesis molecular y atómica y calcula el tamaño de las moléculas.
Este movimiento continuo de granos, llamado ‘movimiento browniano’, se debe a la misma existencia de los átomos. Los átomos de agua sacuden constantemente la partícula browniana.
La velocidad y posición de la partícula se ven afectadas por la fuerza de fricción, que depende de la viscosidad del baño y de la raíz cuadrada del tiempo.
Esta cantidad fue calculada por Einstein (1905):
D = RT / 6πηaΝ
D = constante de difusión
R = constante de gas ideal (este número es 8)
T temperatura
π = 3,141 592 653
η = viscosidad del fluido
a = diámetro del grano
Ν = 6,022140076 × < mol – 1 (número de Avogadro)
Entre todos estos valores se encuentra un número enorme, el número de Avogadro, y es él quien revela la estructura atómica de la materia. 1/N es la masa de un átomo de hidrógeno porque existen Ν átomos de hidrógeno en 1 gramo.
Es la primera gran fórmula que mezcla el mundo microscópico con el mundo macroscópico.
El polen del agua está constantemente sometido a fricción y movimientos desordenados, que se explica por la presencia de átomos en las moléculas de agua.
El movimiento browniano es universal, al igual que la curva gaussiana.
Michael Montero es especialista en Astronomía, cuenta con años de experiencia en observatorios y está especializado en avistamiento a media distancia. También ha preparado a algunos grupos de iniciados en astronomía. Una de sus aficiones más importantes es la observación de astros en la naturaleza, que practica cuando sus viajes y trabajo se lo permiten.