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布朗运动

布朗运动能在失重状态下发生 为什么?对流为什么不能?扩散为什么能?

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2006-11-14

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  布朗运动能在失重状态下发生 为什么?对流为什么不能?扩散为什么能? 因为布朗运动是液体分子碰撞液体中的小棵粒时,由于其冲力在某瞬间不平衡而发生的无规则运动,分子运动与液体温度有关,与失重不失重无关。
  同理扩散运动也是分子运动的结果,也不受失重的影响。 对流就不一样了,对是流体(液体或气体)局部受热膨胀,密度小上升,其它地方的流体流过来补充形成的,其根本原因是流体的重力产生的压强。失重后没有了压强,也就没有对流的动力。
   。

2006-11-14

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    最早是液体中的花粉,液体的浮力平衡了花粉本身的重力。 1827年,英国植物学家布朗(1773——1858)用显微镜观察悬浮在水中的物质微粒时,发现微粒总是在不停地作着无规则运动,这就是后来人们所称的布朗运动。
  布朗观察的目的是为了研究植物的受精过程,他选取克拉花属植物雄蕊花粉中的微粒,用显微镜观察它们在水中的行为。  由于这种花粉微粒是非球形不规则状,认为容易跟踪它们向着雌蕊行进的方式。
  需要指出,现今大多数教科书和文章中说是布朗观察花粉,这严格说来是个错误,因为花粉粒子大小约100μm,而能显示布朗运动的微粒要比这一尺寸小两个数量级才行。根据布朗的文献,观察的是花粉中的微粒,大概是细胞质粒之类。
    布朗观察到微粒在不停地迅速地移动,总是处于无规则的骚动,而没有趋于静止的迹象。 接着,布朗扩大了观察的范围。他看到其它植物的花粉微粒都有这种运动,还看到死去很久的标本植物也有同样现象。
  他又惊奇地发现,把植物的其它部分磨碎得到的微粒也是一样,这使他打消了这种运动可能是雄性生殖器官特征的想法。  布朗是一位严谨的科学家,他继续观察了各类物质,包括树脂、煤、烟灰、尘埃、化石、玻璃和多种矿物。
  就这样,从生命物质到非生命物质,从有机物到无机物,发现在所有情况下,只要把物质粉碎到足够细的微粒,它们都能显示这种不停息的无规则运动。根据所有这些观察结果,布朗明智地推断这种运动必定是一种物理现象,而不是生物现象。
    他强调对这一现象的原因尚不明了,但否定了是由于液体蒸发或者由于微粒之间相互吸引和排斥所致。这样,他虽然没有找到解释,但认识到这是一种新的特殊的运动。

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