Новости науки: броуновское движение обладает памятью

Новости науки: в двух европейских университетах (Лозанна и Эрланген — Нюрнберг) ученые экспериментально доказали, что броуновское движении частицы в среде с большой вязкостью является процессом с памятью.

Напомним, что броуновское движение – беспорядочное движение мелких частиц, на которые оказывают действие окружающие молекулы газа или жидкости. Причинами такого движения является тепловое движение молекул газа или жидкости, которые наносят частицам нескомпенсированные удары. При этом направление и величина скорости частицы быстро меняется по времени. Теория этого процесса была сформулирована Эйнштейном и Смухловским.

В начале 20 века Жан Батист Перрен получил нобелевскую премию по физике за доказательство теории Эйнштейна-Смухловского.

Далее было показано, что эта теория работает, но не дает точные результаты вследствие того, что тепловая сила, оказывающая действие на частицу, стохастическая и характеризуется белым шумовым спектром. Если плотности частицы и среды очень близки, теория перестает работать. В этом случае броуновское движение характеризуется памятью, а сила определяется окрашенным шумовым спектром, а не белым, как раньше.

Ранее еще никому не удавалось измерить отличие окрашенного спектра от белого. Однако, это было выполнено именно европейскими учеными. Они рассматривали смещение меламиновой сферы, которая удерживалась оптическим пинцетом в растворе ацетона. Показали преломления света меламина и ацетона существенно различаются, это и позволило отчетливо видеть движение частицы в микроскоп.

По материалам Компьюлента.