Броуновское движение

Бро'уновское движе'ние, правильнее брауновское движение, беспорядочное движение малых (размерами в нескольких мкм и менее) частиц, взвешенных в жидкости или газе, происходящее под действием толчков со стороны молекул окружающей среды. Открыто Р. Броуном в 1827. Видимые только под микроскопом взвешенные частицы движутся независимо друг от друга и описывают сложные зигзагообразные траектории. Б. д. не ослабевает со временем и не зависит от химических свойств среды. Интенсивность Б. д. увеличивается с ростом температуры среды и с уменьшением её вязкости и размеров частиц.

  Последовательное объяснение Б. д. было дано А. Эйнштейном и М. Смолуховским в 1905—06 на основе молекулярно-кинетической теории. Согласно этой теории, молекулы жидкости или газа находятся в постоянном тепловом движении, причём импульсы различных молекул неодинаковы по величине и направлению. Если поверхность частицы, помещенной в такую среду, мала, как это имеет место для броуновской частицы, то удары, испытываемые частицей со стороны окружающих её молекул, не будут точно компенсироваться. Поэтому в результате «бомбардировки» молекулами броуновская частица приходит в беспорядочное движение, меняя величину и направление своей скорости примерно 10¹⁴ раз в сек.

  При наблюдении Б. д. фиксируется (см. рис.) положение частицы через равные промежутки времени. Конечно, между наблюдениями частица движется не прямолинейно, но соединение последовательных положений прямыми линиями даёт условную картину движения.

  Закономерности Б. д. служат наглядным подтверждением фундаментальных положений молекулярно-кинетической теории. Общая картина Б. д. описывается законом Эйнштейна для среднего квадрата смещения частицы

 вдоль любого направления x Если за время между двумя измерениями происходит достаточно большое число столкновений частицы с молекулами, то  пропорционально этому времени t:

  Здесь D — коэффициент диффузии, который определяется сопротивлением, оказываемым вязкой средой движущейся в ней частице. Для сферических частиц радиуса а он равен:

D = kT/6pha, (2)

где k — Больцмана постоянная, Т — абсолютное температура, h — динамическая вязкость среды.

  Теория Б. д. объясняет случайные движения частицы действием случайных сил со стороны молекул и сил трения. Случайный характер силы означает, что её действие за интервал времени t₁ совершенно не зависит от действия за интервал t₂, если эти интервалы не перекрываются. Средняя за достаточно большое время сила равна нулю, и среднее смещение броуновской частицы

 также оказывается нулевым.

  Выводы теории Б. д. блестяще согласуются с экспериментом, формулы (1) и (2) были подтверждены измерениями Ж. Перрена и Т. Сведберга (1906). На основе этих соотношений были экспериментально определены постоянная Больцмана и Авогадро число в согласии с их значениями, полученными др. методами.

  Теория Б. д. сыграла важную роль в обосновании статистической механики (см. Статистическая физика). Помимо этого, она имеет и практическое значение. Прежде всего, Б. д. ограничивает точность измерительных приборов. Например, предел точности показаний зеркального гальванометра определяется дрожанием зеркальца, подобно броуновской частице бомбардируемого молекулами воздуха. Законами Б. д. определяется случайное движение электронов, вызывающее шумы в электрических цепях. Диэлектрические потери в диэлектриках объясняются случайными движениями молекул-диполей, составляющих диэлектрик. Случайные движения ионов в растворах электролитов увеличивают их электрическое сопротивление.

  Лит.: Эйнштейн А., Смолуховский М., Брауновское движение, пер. с нем,, с доп. статьями Ю. А. Круткова и Б. И. Давыдова, М.—Л., 1936: Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, пер. с англ., т. 4, М., 1965.

  В. П. Павлов.

Броуновское движение частицы гуммигута в воде. Точками отмечены последовательные положения частицы через каждые 30 сек. Наблюдения велись (Ж. Перроном) под микроскопом при увеличении ок. 3000.

Броун-Секар Шарль Эдуар

Бро'ун-Сека'р (Brown-Séquard) Шарль Эдуар (8.4.1817, о. Маврикий, — 2.4.1894, Со), французский физиолог и невропатолог. Образование получил в Парижском университете. Ряд лет работал в США и Англии. С 1868 член-корреспондент Французской медицинской академии. С 1878 профессор Коллеж де Франс (Париж). Основные исследования посвящены физиологии и патологии центральной нервной системы. Б. описал перекрещивающиеся чувствительный путь в мозгу (пучок Б.), изучил комплекс явлений, наблюдающийся при односторонних поражениях спинного мозга (паралич Б.). Автор работ о составе крови, функции надпочечников. В 1889 сообщил об «омолаживающем» влиянии на организм вытяжек из семенных желёз животных, чем хотел подтвердить высказанную им ранее теорию о внутренней секреции органов. Впрыскивая себе эти вытяжки, он отметил улучшение общего состояния, повышение умственной и половой деятельности. Позже было установлено, что такого рода повышение активности организма сменяется упадком физических сил и прогрессирующим одряхлением.

  Соч.: Exposé des effets produits chez l'homme par des injections souscutanées d'un suc retiré des testicules d'animaux vivants ou venant de mourir. P., 1890.

  Лит.: Olmsted J. M. D.. Charles-Eduard Brown-Séquard. A nineteenth century neurologist and endocrinologist. Bait., 1946.

Брох Герман

Брох (Broch) Герман (1.11.1886, Вена, — 30.5.1951, Нью-Хейвен), австрийский писатель. Сын фабриканта. До 1928 директор текстильного концерна в Вене. Литературную деятельность начал в 1928. В 1938 эмигрировал в США. В романах представил картину жизни австрийского и немецкого общества в период приближения краха монархической Германии (трилогия «Лунатики», т. 1—3, 1931—32), Австрию до 1-й мировой войны («Искуситель», 1953). Проблемам художественного творчества посвящен роман «Смерть Вергилия» (1945). В романе «Безвинные» (1950) Б. показал, как безразличие людей к политике облегчило фашизму приход к власти. Антифашистский характер носят новелла «Мимолётное облако» (1931) и драмы «Ибо они не ведают, что творят» (1933), «Искупление» (1933). В творчестве Б. противоречиво сочетаются элементы реалистической критики буржуазных отношений и обличение фашизма с субъективизмом и алогичностью в духе Дж. Джойса. Б. — автор монографии «Дж. Джойс и современность» (1936).

  Соч.: Gesammelte Werke, Bd 1—8, Z., 1953—57; Die Idee ist ewig. Essays und Briefe, [Münch., 1968].

  Лит.: Durzak M., H. Broch, B. — [u. a.], 1968.

  H. Б. Веселовская, С. Е. Шлапоберская.