布朗氏运动英文解释翻译、布朗氏运动的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 Brownian movement; molecular movement; pedesis; Zsigmondy's movements
分词翻译:
布朗的英语翻译:
Brown
【计】 Brovnian
氏的英语翻译:
family name; surname
运动的英语翻译:
athletics; sport; campaign; exercise; movement; play
【医】 cin-; cine-; cinesi-; cineto-; exercise; kine-; kinesi-; kinesio-
kinesis; kineto-; kino-; locomotion; motion; movement
【经】 campaign; motion
专业解析
布朗氏运动(Brownian Motion)是物理学和数学中描述微小颗粒在流体中随机位移现象的核心概念。该现象由英国植物学家罗伯特·布朗于1827年首次发现,他在显微镜下观察到悬浮在水中的花粉颗粒呈现无规则运动,后经爱因斯坦(1905年)和维纳(1923年)等人从热力学与统计学角度建立了数学模型。
定义与机制
布朗氏运动指悬浮微粒因周围分子热运动的碰撞而产生的随机路径。其数学表达为:
$$
X_t = X_0 + int_0^t sigma , dW_s
$$
其中$W_s$为维纳过程,$sigma$表示扩散系数。这一模型被广泛应用于金融资产定价(如布莱克-斯科尔斯模型)和生物分子动力学研究。
科学意义
该理论验证了分子运动论,为统计力学奠定了基础。法国物理学家佩兰通过实验测定阿伏伽德罗常数,进一步支持了爱因斯坦的理论,并于1926年获诺贝尔物理学奖。
现代应用
在跨学科领域,布朗运动衍生出分形几何(芒德博,1982年)和随机微积分,成为量化金融与纳米技术中粒子行为分析的工具。
网络扩展解释
布朗运动(Brownian motion),又称布朗氏运动,是悬浮在流体(如液体或气体)中的微小颗粒因受到周围分子热运动碰撞而产生的无规则随机运动现象。以下是详细解释:
1. 发现与历史背景
- 发现者:1827年,英国植物学家罗伯特·布朗(Robert Brown)通过显微镜观察到花粉颗粒在水中的无规则运动,但当时无法解释原因。
- 理论解释:1905年,爱因斯坦通过分子运动论提出,这种运动是由介质分子的随机碰撞引起的,为原子和分子的存在提供了直接证据。
2. 物理机制
- 分子碰撞:流体中的分子因热运动不断撞击悬浮颗粒。由于分子运动方向随机且碰撞力不均衡,导致颗粒做无规则运动。
- 随机性:颗粒的运动路径无法预测,表现为连续但不可导的轨迹(数学上称为“维纳过程”)。
3. 数学描述
- 爱因斯坦公式:布朗运动的均方位移(MSD)与时间成正比:
$$
langle x rangle = 2Dt
$$
其中 ( D ) 为扩散系数,与温度、流体黏度及颗粒大小相关。
- 维纳过程:现代数学中,布朗运动被建模为一种连续时间随机过程,是金融数学和统计物理的基础工具。
4. 科学意义与应用
- 证明分子存在:为物质的原子-分子理论提供了实验支持。
- 扩散理论:解释气体、液体中物质的扩散现象。
- 跨学科应用:如金融(股票价格模型)、生物(细胞内粒子运动模拟)等。
5. 实验观察
- 典型现象:颗粒越小、温度越高、流体黏度越低,布朗运动越明显。
- 现代技术:通过纳米颗粒和高精度显微镜可直观观测。
若需进一步了解数学推导或具体案例,可参考物理学或随机过程相关教材。
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