SEARA DA CIÊNCIA

O MOVIMENTO BROWNIANO


Capítulo 4: O artigo de Einstein sobre o movimento browniano.


A explicação completa e rigorosa do movimento browniano foi dada pelo jovem e até então desconhecido Albert Einstein, no chamado "ano milagroso" de 1905. Nesse ano, Einstein publicou uns poucos artigos que abalaram a Física. Um deles se intitulava "Sobre o movimento de partículas suspensas em um fluido em repouso".
Não vamos dar detalhes sobre esse trabalho de Einstein mas vale a pena conhecer seus principais resultados. O principal interesse de Einstein era achar uma expressão para o movimento das moléculas do fluido que servisse para calcular o número de Avogadro. Aparentemente, ele nem conhecia direito o trabalho de Brown. Considerando os fatores que influenciam o movimento das moléculas, tais como a temperatura e a viscosidade do fluido, conseguiu demonstrar uma fórmula para o coeficiente de difusão. Essa fórmula envolvia o número de Avogadro. Portanto, seria possível, para um experimental que medisse a difusão das partículas em suspensão, obter o valor desse número.

A expressão determinada por Einstein foi: D = (RT/N)(1/6 r)
onde R é a constante dos gases, T é a temperatura, N é o número de Avogadro, é a viscosidade do fluido e r é o raio da molécula. Medindo D e sabendo os outros valores, calcula-se N.
Pelos resultados obtidos por Einstein, quanto menores fossem as moléculas do fluido, menor seria o movimento das partículas em suspensão. Isto é, se o fluido não fosse feito de moléculas, se fosse completamente contínuo, infinitamente divisível, as partículas brownianas não se moveriam! Portanto, a própria observação de que elas se movem é uma evidência irrefutável da existência das moléculas.

Na verdade, em seu artigo Einstein já usou o valor do número de Avogadro, medido por outras técnicas, para calcular que uma partícula em suspensão na água (viscosidade 0,0135) deveria avançar, em média, 0,006 milímetros em um minuto. Essa previsão foi completamente comprovada pelas medidas de Perrin, como veremos mais adiante.


Capítulo 8: Uma trajetória cheia de truques.

Capítulo 9: As experiências de Perrin e a vitória da hipótese atômica.