Brown’sche beweging - Hieronder wordt verstaan de onophoudelijke, onregelmatige, vaak als het ware zig-zagsgewijs heen- en weergaande beweging van microscopisch kleine deeltjes, die zich in eene vloeistof bevinden. Met behulp van een microscoop* kan deze beweging worden waargenomen. Ze werd reeds in het midden der 18e eeuw door den Engelschen plantkundige Needham en den Duitschen plantkundige von Gleichen, onafhankelijk van elkaar, ontdekt bij in water zwevende plantaardige deeltjes. Voor het eerst is eene studie van deze verschijnselen gemaakt door den Schotschen plantkundige Robert Brown* tusschen de jaren 1825 en 1830.
Zoowel hij als ook een aantal latere onderzoekers vatten deze beweging als een levensverschijnsel op, alleen aan plantaardige deelen eigen, doch deze meening bleek onhoudbaar, nadat was aangetoond, dat minerale stoffen zich op volkomen dezelfde wijze gedragen als de plantaardige deelen, waarbij de verschijnselen het eerst werden waargenomen. Eerst in de 2e helft der 19e eeuw begonnen de natuurkundigen zich er mede bezig te houden. Door enkelen dezer werd reeds de meening geuit, dat er verband zou kunnen bestaan tusschen deze verschijnselen en de warmtebeweging* der moleculen*, doch eerst in 1905 werd die scherp geformuleerd door Einstein*, die eene theorie van het verschijnsel gaf, gebaseerd op de algemeene theorie der moleculaire warmtebeweging, zooals die gegeven is door Gibbs* en Boltzmann*. Waar de moleculen eener vloeistof voortdurend in beweging verkeeren, is het duidelijk, dat een in de vloeistof zwevend deeltje aldoor stooten in allerlei richtingen van de omringende moleculen zal ondervinden, het zal als het ware aan de moleculaire beweging deelnemen. Aangezien het aantal botsingen der omringende moleculen tegen het deeltje zeer groot zal zijn, kunnen de uitkomsten der waarschijnlijkheidsrekening worden toegepast. De kans voor eene botsing in eene bepaalde richting is voor alle richtingen even groot. Toch zal het aantal botsingen gedurende zekeren tijd niet voor alle richtingen precies even groot zijn, het zal gedurende dien tijd in eene bepaalde richting grooter zijn dan in alle andere, zoodat het deeltje zich in die richting zal gaan bewegen. Natuurlijk zal deze richting van oogenblik tot oogenblik veranderen, aangezien alle richtingen even waarschijnlijk zijn.
Nu leert de waarschijnlijkheidsrekening, dat het overwicht der botsingen in eene bepaalde richting relatief des te grooter is, naarmate het totale aantal botsingen kleiner is, dus naarmate het deeltje kleiner is, d.w.z. de beweging is voor een klein deeltje sterker dan voor een groot. Door middel van beschouwingen van algemeenen aard kan worden aangetoond, dat het gemiddelde arbeidsvermogen* van beweging van een dergelijk deeltje gelijk is aan het gemiddelde arbeidsvermogen van beweging van een gasmolecule bij dezelfde temperatuur (zie KINETISCHE GASTHEORIE). Is derhalve het deeltje vrij groot, dan is de beweging te gering om waargenomen te kunnen worden, is het daarentegen zeer klein (zooals b.v. een molecule zelf), dan is wel de beweging zeer sterk, doch de afmetingen van het deeltje zelf zijn zoo gering, dat het beneden de grens van het waarneembare ligt. Bij eene zekere gemiddelde grootte van het deeltje kan het echter voorkomen, dat zoowel het deeltje zelf met behulp van het microscoop waarneembaar is, alsook, dat de snelheid groot genoeg is, om de beweging zichtbaar te doen zijn. Zulks doet zich b.v. voor bij eene emulsie* van guttegom of mastix in water. Wordt eene oplossing van eene dezer stoffen in alkohol uitgegoten in water, dan wordt het water troebel en bij beschouwing onder het microscoop blijkt de vloeistof kleine bolvormige deeltjes te bevatten (waarvan de middellijn van de orde van 0.001 m.m., en nog kleiner is). Deze deeltjes verkeeren in voortdurende, onregelmatige beweging, de B.-beweging. Bij nadere beschouwing is het duidelijk te zien, dat over het algemeen de kleinere deeltjes zich sneller bewegen dan de grootere, hetgeen ook het geval moet zijn, aangezien het arbeidsvermogen van beweging gemiddeld voor alle gelijk is.
Aangezien deze deeltjes niet aan eene bepaalde plaats zijn gebonden, zijn ze geheel vrij in hunne beweging en zullen ze zich na verloop van tijd over willekeurig groote afstanden kunnen verplaatsen. Einstein heeft den afstand berekend, waarover ze zich gedurende een zekeren tijd zullen voortbewegen, onafhankelijk van de richting, en* gerekend in rechte lijn vanaf het punt van uitgang. Deze afstand is, volgens de berekening, behalve van den tijd, afhankelijk van de middellijn der deeltjes, van hun arbeidsvermogen van beweging, en ook van de inwendige wrijving* der vloeistof. Nu heeft Perrin* dezen gemiddelden afstand experimenteel bepaald; verder heeft hij de middellijn der deeltjes, die hij bezigde, gemeten. Met behulp van de bekende inwendige wrijving der vloeistof was het op deze wijze mogelijk, het arbeidsvermogen van beweging van één deeltje te bepalen. Daar die gelijk moet zijn aan het arbeidsvermogen van beweging van een gasmolecule, zoo is ook die laatste bekend.
De snelheid der gasmoleculen kan uit den druk en de dichtheid worden berekend (zie KINETISCHE GASTHEORIE), zoodat ten slotte de massa van één gasmolecule bekend is, en daarmede ook het aantal moleculen, bevat in eene zekere hoeveelheid gas, b.v. in 1 c.c.m. bij 0° en 76 c.m. druk, of wel in één grammolecule*. Op deze wijze vond Perrin voor het aantal moleculen in één grammolecule eener stof ruim 7 x 1023. — De B. beweging doet zich niet alleen in vloeistoffen, doch op volkomen analoge wijze in gassen voor. Zie EMULSIE, OSMOTISCHE DRUK.
