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EL MOVIMIENTO BROWNIANO


Cuando en un líquido (puede ser agua) existen partículas en suspensión (como polvo o polen) se observa que éstas muestran un movimiento aleatorio e impredecible. Antes del descrubrimiento de los átomos y las moléculas los físicos no tenían explicación para este movimiento, ahora se sabe que es producido por las colisiones de las moléculas del líquido contra las partículas suspendidas en él. A éste movimiento se le llama "movimiento Browniano".

La temperatura de los cuerpos es una medida del movimiento de sus átomos, al cero absoluto (-273°C) en teoría debe cesar todo movimiento atómico.


 

El movimiento browniano es producido por el choque de las moléculas de agua contra las de las partículas en suspensión, se observa incluso en líquidos totalmente en reposo, esto es porque:
¿A una temperatura por encima del cero absoluto siempre hay un movimiento molecular y por ende colisiones?
¿Si existiera un elemento que al cero absoluto pudiera permanecer líquido presentaría movimiento browniano si se suspenden partículas en él?

 

 

En realidad no. El cero absoluto es inalcanzable. Imagínate que un líquido como el Helio-3 que permanece líquido (de hecho se comporta como un superfluido) a las temperaturas más bajas que se han alcanzado (creo que unos pocos milikelvin). Imagínate que nos vamos acercando al cero absoluto. La velocidad de las moléculas va disminuyendo hasta acercarse a 0. 
Imagina ahora que está tan cerca como quieras. Digamos T = 0+e donde e es extremadamente pequeña. Eso significa que conoces la velocidad media de una molécula con una precisión muy alta. Pero el principio de incertidumbre de Heisenberg te pone un límite a la precisión con la que puedes conocer esa
velocidad de tal manera que se debe cumplir que

Dv · Dx > h/m

Dv es la precisión en la velocidad de la molécula
Dx es la precisión en la posición de la molécula
h es la constante de Planck
m es la masa de la molécula

Puesto que pretendes tener un líquido en digamos un recipiente, estás segura de que la partícula está dentro del recipiente. Por lo tanto Dx está limitado a digamos unos cuantos centímetros (lo que mide el recipiente) y por lo tanto la precisión de la velocidad no puede ser menor que Dv > h/(m Dx) con lo que la velocidad de la molécula fluctúa al menos en valores de ese orden y obviamente no puedes garantizar que esté detenida.
En pocas palabras, el movimiento browniano en esas condiciones sería un mero efecto cuántico que es siempre inevitable.

Respuesta dada por:
Pedro J. Hernández
http://www.geocities.com/pedroj.geo/cosmolog.htm

 

 

 

 

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