பிரௌனியன் இயக்கம்

பிரௌனியன் இயக்கம் (Brownian motion) என்பது கீழ்காணுபவற்றைக் குறிக்கும்:

1. நீர்மத்தில் நுண்ணிய துகள்களின் "ஒழுங்கற்றது போல் தோன்றும்" அல்லது குறிப்பில்வழி (random) இயக்கம்.
2. மேல் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள வகை இயக்கங்களின் கணித மாதிரி.

முதன் முதலில், இராபர்ட் பிரௌன் (Robert Brown) என்ற தாவிரவியலாளரால் முன் வைக்கப்பட்ட இக்கருத்துருவை, லூயி பாசெலியர் (Louis Bachelier) என்பவர் கோட்பாட்டு நிலைக்கு கொண்டு வந்தார். அல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனும் இதில் பங்களிப்புச் செய்தார். சான் பத்தீட்டு பெரென் என்பவர் தனது ஆய்வுகள் மூலம் இக்கோட்பாட்டிற்கு வலு சேர்த்தார்.

ஸ்காட்லாந்தைச் சேர்ந்த இராபர்ட் பிரௌன் என்பவர் 1827ஆம் ஆண்டில்^[1] தண்ணீரில் மகரந்தத் தூள்களைப் போட்டு அவற்றை ஒரு நுண்ணோக்கியின் மூலம் பார்த்தார். மகரந்த்த் தூள் ஒவ்வொன்றும் அங்குமிங்கும் ஓடியது. ஆனால் தண்ணீரில் எந்தவிதமான அசைவுமிருப்பதாகத் தெரியவில்லை. மகரந்தத் தூள்களுக்கு உயிர் உண்டோ என்ற சந்தேகம் அவருக்கு முதலில் ஏற்பட்டது. ஆனால் அடுத்து அவர் ஒரு சாயப் பொடியைத் தண்ணீரில் கலந்து நுண்ணோக்கியின் மூலமாகப் பார்த்த போது, உயிரில்லாதவை என்று உறுதியாகத் தெரிந்த சாயத் துகள்களும் அங்குமிங்கும் ஓடியாடியதைக் கண்டார். பிரௌனுக்கு அதற்கான காரணம் விளங்கவில்லை. எனினும் அதை அவர் முதலில் அறிவித்ததால் அத்தகைய துகள்களின் இயக்கத்திற்கு பிரௌனியன் இயக்கம் என்று பெயரிடப்பட்டது.

1860களில் ஸ்காட்லாந்தைச் சேர்ந்த இயற்பியலாரான ஜேம்ஸ் கிளார்க் மக்ஸ்வெல் வாயுக்களில் நுண்ணிய அணு அல்லது மூலக்கூறுகளிருப்பதாகவும், அவை ஓய்ச்சலின்றி அங்குமிங்கும் கண்டபடி ஓடிக்கொண்டிருப்பதாகவும் கற்பனை செய்து வாயுக்களின் நடத்தைகள் பற்றிய விதிகளை உருவாக்கினார். திரவங்களிலும் கூட மூலக்கூறுகள் அங்குமிங்கும் ஓடிக்கொண்டிருக்கக் கூடும் என்று விஞ்ஞானிகள் எண்ணத் தலைப்பட்டனர். அதன் மூலம் பிரௌனியன் இயக்கத்திற்கான காரணம் விளங்க தொடங்கியது. தண்ணீரிலுள்ள மூலக்கூறுகள் மகரந்த்த் தூள்களையும், சாயத் தூகள்களையும் நாலா திசைகளிலிருந்தும் வந்து தாக்கிப் பந்தாடி கொண்டிருக்கின்றன. ஒரு திசையில் திடீரொன்று மோதல் அதிகமாகிவிட்டால் மகரந்த்த் தூள் அந்தத் திசையில் உந்தப்பட்டு ஓடுகிறது. சிறிது தூரம் ஓடியதும் வேறு துகள்கள் அதனுடன் மோதி தைத் திசை திருப்பி விடுகின்றன. ஒரு குறிப்பிட்ட நிறையுள்ள துகள் இவ்வாறு நகர்த்தப்படுகிற தொலைவு நீர் மூலக்கூறின் நிறையைப் பொறுத்தது என்ற கருத்தை 1905 ஆம் ஆண்டு^[2] ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் கண்டறிந்து அதற்கான ஒரு சமன்பாட்டையும் உருவாக்கினார். சான் பத்தீட்டு பெரென் என்ற பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் 1908-11 ஆண்டு^[3] காலங்களில் செய்முறை ஆராய்ச்சி மூலம், ஐன்ஸ்டைன் கண்டறிந்த சமன்பாட்டை உறுதி செய்தார். அந்த சமன்பாட்டை பயன்படுத்தி நீர் மூலக்கூறுகளின் பரிமாணத்தைக் கணக்கிட்டார்.