Остановимся несколько подробнее на каждом из этих основных положений молекулярно-кинетической теории, без которой нельзя иметь даже самого элементарного представления о процессах, происходящих в так называемом микромире, с которым нам предстоит познакомиться.
Из всех располагаемых в настоящее время наукой опытов, с несомненностью подтверждающих реальность молекул и их непрерывное движение, ограничимся одним, который, пожалуй, является наиболее убедительным.
Это так называемое броуновское движение, названное по имени шотландского ботаника Броуна, впервые открывшего это явление в 1827 г.
Обратимся к нашему стакану воды. Приготовим мелко растертый порошок какого-либо не растворимого в воде твердого вещества (например, смолы), и бросим его в воду. Если теперь мы возьмем каплю такой воды и посмотрим на нее в микроскоп, то увидим, что частицы смолы описывают причудливое, хаотическое движение.
Примерно то же явление мы увидим, если будем рассматривать взвешенные в молоке мельчайшие частицы жира. О беспорядочности этого движения дает представление рис. 2, где показан путь одной из таких частиц.
Причиной этого движения является движение самих невидимых для нас молекул воды. Частицы смолы или жира хотя и имеют сравнительно с молекулами большие размеры, но, попав в гущу невидимой «толпы» молекул воды, получают беспорядочные толчки от налетающих на них с разных сторон молекул, под влиянием которых они начинают также беспорядочно метаться из стороны в сторону.
Рис. 2. Путь частицы при броуновском движении.
Заслуживает внимания история открытия этого явления. Изучая под микроскопом взвешенную в воде цветочную пыльцу, ботаник Броун был поражен, когда увидел, что пылинки совершали какие-то странные, хаотические движения, которые он склонен был объяснить как ожившую материю.
После этого он стал лихорадочно толочь с помощью кухонной ступки все, что попадалось ему под руку. При этом, как только измельченные частицы достигали размера тысячных долей миллиметра, они начинали то же беспорядочное, зигзагообразное движение.
Отчет об этом явлении Броун опубликовал лишь спустя 40 лет после его открытия, при этом он так и не смог правильно его объяснить. Впервые это было сделано английским физиком Рамзаем в 70-е годы прошлого столетия.
Этим же явлением объясняется беспорядочное движение мельчайших пылинок, которое можно наблюдать, если в темную комнату проникает (например, через щель ставня) солнечный луч.
В этом случае движение пылинок вызывается ударами, которые они получают при столкновении с быстро двигающимися в различных направлениях молекулами кислорода, азота и прочих газов, из которых состоит воздух.