В 1828 году английский ботаник Роберт Броун, проверяя в действии только что полученный им усовершенствованный микроскоп обнаружил удивительное явление - самопроизвольное движение твердых частичек пыльцы внутри жидкости.
Надо отдать должное Броуну, он в силу своих возможностей достаточно полно исследовал это движение, чтобы установить то, что оно не останавливается (даже в течение тысячелетий). То что движутся похожим образом любые твердые частички, взвешенные в газе или жидкости. Но понять и объяснить причину Роберт Броун не смог.
Целая череда ученых маленькими шажочками подбиралась к раскрытию тайны явления.
Французский физик Гуи, проделал ряд опытов, убедивших всех в том, что причина броуновского движения была скрыта внутри самой жидкости и не связана с внешним воздействием. Опыты Гуи были прелюбопытными. Французский ученый исследовал движение сначала в лаборатории, расположенной на шумной улице, по которой проходили тяжелые конные экипажи. Настолько тяжелые, что столы в лаборатории дрожали. Затем он перенес свои опыты в изолированный подвал деревенского дома, чтобы исключить внешнее воздействие.
Оказалось, что толчки экипажей действую на всю каплю воды целиком и никак не влияют на броуновское движение в целом, что в лаборатории, что в подвале его характер оставался неизменным.
Большая заслуга Гуи в том, что он установил прямую зависимость интенсивности броуновского движения от температуры, чем выше температура жидкости, тем интенсивнее происходит движение частиц.
В 70-х годах 19 века бельгиец Карбонэль угадал причину броуновского движения. Вот, что он писал:
...микроскопические частицы вещества движутся потому, что они испытывают толчки со стороны невидимых молекул и атомов окружающей жидкости.
В 1881 году польский физик Бодашевский поставил еще одну значимую веху в изучении броуновского движения. Он открыл броуновское движение в газах. Для этого он при боковом освещении рассматривал частички табачного дыма и установил, что мельчайшие угольки табака движутся в точь-точь как микрочастицы в жидкости.
Дальше больше. Австрийский химик Жигмонди (Зигмонди) (Нобелевский лауреат по химии) изобретает ультрамикроскоп. В нем он смог пронаблюдать ничтожно малые (меньше 0,000 001 см) частицы золота и их движение в коллоидном растворе.
Опыты Жигмонди подтверждали догадку Карбонэля. Чем меньше частицы, тем легче молекулам сдвинуть их с места, тем с большими скоростями они движутся. Такие мелкие частицы двигались настолько быстро, что Жигмонди увидел лишь сплошное мелькание. Вот что он пишет.
Это какое-то непрерывное прыганье, пляска, скакание, столкновения и разлетания, так что трудно разобраться в этой путанице.
Швед Теодор Сведберг (Нобелевский лауреат по химии) приспособил к ультрамикроскопу фотографический затвор с освещением, чтобы можно было более ясно наблюдать картину движения. Опыты Сведберга подтвердили опыты Гуи. Начинался 20 век.
Чем выше была температура раствора, тем с большей частотой приходилось открывать и закрывать фотографический затвор.
Самые замечательные эксперименты провел французский физик Ж.Перрен. Но об этом в следующей статье.
