Il fenomeno fisico del moto browniano si riferisce allo spostamento irregolare di minuscole particelle che sono immerse in una sostanza. La scoperta di questo fenomeno fu effettuata all'inizio del XIX secolo da un botanico e medico scozzese, Robert Brown.

Osservazioni di movimento irregolare del polline

Dopo aver analizzato il movimento casuale di granuli di polline all'interno di una sostanza liquida, lo scienziato scozzese ha osservato una serie di fenomeni:

1) che le traiettorie del polline erano continue,

2) che i turni di polline erano irregolari e apparentemente non collegati tra loro a diversi intervalli di tempo e

3) che le particelle di polline hanno avuto più collisioni con le molecole della sostanza liquida.

Una scoperta scientifica che può essere dimostrata con un semplice esperimento

Se riempiamo un bicchiere con acqua calda e un altro con acqua fredda e in ciascuno di essi introduciamo alcune gocce di colorante, il risultato ottenuto sarà molto diverso: in pochi secondi il contenuto del bicchiere caldo avrà una colorazione omogenea, mentre il bicchiere con acqua il freddo presenterà una colorazione sul fondo del vetro.

Il fenomeno si verifica per un motivo: maggiore è la temperatura, maggiore è l'agitazione delle molecole in un liquido (al contrario, se la temperatura è inferiore, il movimento delle molecole verrà ridotto).

Le osservazioni di Robert Brown furono infine catturate in un modello matematico di tipo stocastico

Un processo stocastico è una raccolta infinita di variabili casuali. Pertanto, qualsiasi fenomeno che si evolve in modo casuale nel tempo può essere misurato e valutato. Il calcolo stocastico è una disciplina della matematica che consente di spiegare il movimento di particelle soggette a forze casuali.

Il moto browniano è un esempio di un semplice processo stocastico, ma non è stato Robert Brown a spiegare questo fenomeno in linguaggio matematico. I fenomeni stocastici iniziarono a essere compresi dai progressi della cinematica, una disciplina della fisica orientata agli oggetti in movimento che non sono soggetti alle forze originali. In altre parole, la cinematica descrive i movimenti di particelle o oggetti, ma le cause di questo movimento sono sconosciute.

Questi tipi di calcoli hanno molteplici applicazioni, poiché ci consentono di comprendere meglio il percorso di una molecola in un liquido o gas, il percorso di un animale durante una migrazione, le variazioni del prezzo delle azioni o la situazione finanziaria di un'entità.

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