布朗運動

看一束陽光斜照進昏暗的房間，你能看到塵埃微粒在舞動——抖動著、飄移著，從不真正靜止，可並沒有風去推它們。在顯微鏡下看懸浮在水中的細小顆粒，你會看到同樣不安分的顫動。這種微小顆粒永不停歇的隨機曲折運動，就是布朗運動，得名於植物學家羅伯特·布朗，他在 1827 年於花粉顆粒中看到了它。

更確切地說，布朗運動是懸浮在流體中的小顆粒那種不規則的、抖動的運動，由周圍流體分子對顆粒不停的撞擊所引起。那些分子小到根本看不見，卻始終在運動，從四面八方撞擊顆粒。出於偶然，這些撞擊永遠不會完全抵消，所以每一瞬間顆粒都會被往這邊推一點、又往那邊推一點，劃出一條參差不齊、無法預測的軌跡。

這很重要，因為它是「物質由運動的分子構成」這一論斷最直接的證據之一——愛因斯坦在 1905 年對布朗運動的數學分析，幫助說服了物理學家相信原子是真實存在的。它也是膠體得以保持懸浮的原因：分子持續的踢撞使微小顆粒對抗重力而漂浮。要注意的是尺度問題：布朗運動只對非常小的顆粒才重要。一粒沙太重了，分子的踢撞根本撼動不了它。