Броуновское движение как измерение молекул
Случайное блуждание взвешенных в жидкости частиц, объяснённое ударами молекул растворителя. Из наблюдаемого движения можно вычислить число Авогадро (сколько молекул в моле вещества).
В 1905 году немец Альберт Эйнштейн вывел из молекулярно-кинетической теории теплоты, что такие частицы обязаны совершать видимое в микроскоп случайное блуждание, а среднеквадратичное смещение за время связано с числом Авогадро. Француз Жан Перрен в 1908 году измерил и смещение, и распределение частиц по высоте, и получил согласующиеся значения числа Авогадро несколькими независимыми способами.
Статистика молекул перестала быть удобной моделью и стала измеряемой физикой. Вместе с подсчётом газовых ионов у Дж. Дж. Томсона это заставило и Оствальда признать атомы в 1909 году.
Почему такая дата
На оси стоит 1905, год первой публикации теории: Эйнштейн, Annalen der Physik, том 322, страницы 549-560. Верхняя граница метки отвечает опытам Перрена 1908 года, изданным как Mouvement brownien et realite moleculaire в Annales de chimie et de physique в 1909. Предсказание и его измерение датированы вместе, потому что порознь они ничего не решают: формула без числа Авогадро остаётся гипотезой, а измерение без формулы нечего вычислять.
Из чего выросло
-
Кинетическая теория газов и статистическая механика
нужно для · Уверенность: высокая
Эйнштейн вывел закон броуновского движения прямо из молекулярно-кинетической теории теплоты, что вынесено в само заглавие его статьи 1905 года.
Источники связи
- A. Einstein, Annalen der Physik 322 (8), 549-560 (1905)
Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen
- Jean Baptiste Perrin, Biographical, The Nobel Foundation (1926) Сверено 20.09.2026
His results in this field were able to confirm Einstein's theoretical studies in which it was shown that colloidal particles should obey the gas laws, and hence to calculate Avogadro's number N.
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.
- A. Einstein, Annalen der Physik 322 (8), 549-560 (1905)
Другие связи
-
Энергетизм: физика без атомов
опровергнуто работой · Уверенность: средняя
Отказ энергетизма от атомов закрыли опыты начала века, и в 1909 Оствальд признал экспериментальное доказательство атомного строения вещества, назвав среди оснований согласие броуновского движения с кинетической гипотезой у Перрена.
Спор: Броуновское движение было не единственной причиной. Оствальд в 1909 назвал два основания и первым поставил подсчёт газовых ионов у Дж. Дж. Томсона, то есть работу совсем другой области, а Перрена упомянул вторым. Формулировка энциклопедии осторожнее приговора: там сказано «usually considered», то есть передано расхожее мнение о решающей роли Перрена. Мах, в отличие от Оствальда, реальность атомов так и не признал, поэтому конец спора относится к научному сообществу в целом, а не ко всем его участникам.
Источники связи
- W. Ostwald, Grundriss der allgemeinen Chemie, 4th ed., Preface, quoted in Hiebert and Körber, Dictionary of Scientific Biography, vol. 15-16, 464 (1909) Сверено 20.09.2026
I am now convinced that we have recently become possessed of experimental evidence of the discrete or grained nature of matter, which the atomic hypothesis sought in vain for hundreds and thousands of years. The isolation and counting of gaseous ions, on the one hand, which have crowned with success the long and brilliant researches of J.J. Thomson, and, on the other, agreement of the Brownian movement with the requirements of the kinetic hypothesis, established by many investigators and most conclusively by J. Perrin, justify the most cautious scientist in now speaking of the experimental proof of the atomic nature of matter.
- Klodian Coko (rev. of A. Chalmers), Atomism from the 17th to the 20th Century, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2026) Сверено 20.09.2026
The factor that is usually considered as turning the tables decisively in favour of the atomists is Jean Perrin's experiments on Brownian motion.
- Jean Baptiste Perrin, Biographical, The Nobel Foundation (1926) Сверено 20.09.2026
In this way the discontinuity of matter was proved by him beyond doubt: an achievement rewarded with the 1926 Nobel Prize.
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.
- W. Ostwald, Grundriss der allgemeinen Chemie, 4th ed., Preface, quoted in Hiebert and Körber, Dictionary of Scientific Biography, vol. 15-16, 464 (1909) Сверено 20.09.2026
Источники узла
- A. Einstein, Annalen der Physik 322 (8), 549-560 (1905)
Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen
- Klodian Coko (rev. of A. Chalmers), Atomism from the 17th to the 20th Century, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2026) Сверено 20.09.2026
The factor that is usually considered as turning the tables decisively in favour of the atomists is Jean Perrin's experiments on Brownian motion.
- Jean Baptiste Perrin, Biographical, The Nobel Foundation (1926) Сверено 20.09.2026
His results in this field were able to confirm Einstein's theoretical studies in which it was shown that colloidal particles should obey the gas laws, and hence to calculate Avogadro's number N.
- W. Ostwald, Grundriss der allgemeinen Chemie, 4th ed., Preface, quoted in Hiebert and Körber, Dictionary of Scientific Biography, vol. 15-16, 464 (1909) Сверено 20.09.2026
The isolation and counting of gaseous ions, on the one hand, which have crowned with success the long and brilliant researches of J.J. Thomson, and, on the other, agreement of the Brownian movement with the requirements of the kinetic hypothesis, established by many investigators and most conclusively by J. Perrin, justify the most cautious scientist in now speaking of the experimental proof of the atomic nature of matter.
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.