ї і залишався на цій роботі протягом 36 років. Проведене їм ретельне вивчення дифузії та броунівського руху колоїдних частинок (безладного руху найдрібніших частинок, зважених в рідині) стало ще одним свідченням на користь здійсненого в 1908 р Жаном Перреном експериментального підтвердження теоретичної роботи Альберта Ейнштейна і Маріана Смолуховського, які встановили наявність молекул в розчині. Перрен довів, що розміри великих колоїдних частинок можуть встановлюватися шляхом вимірювання швидкості їхнього випадання в осад. Більшість колоїдних частинок, проте, осідає в своєму середовищі так повільно, що цей спосіб представлявся непрактичним.
Для визначення розмірів частинок в колоїдних розчинах Сведберг застосував сконструйований Ріхардом Зігмонді ультрамікроскоп. Він вважав, що осадження колоїдних частинок прискорилося б в умовах більш сильного гравітаційного поля, створюваного швидкісний центрифугою. Під час свого перебування в університеті Вісконсіна в 1923 р, де він був протягом 8 місяців запрошеним професором, Сведберг приступив до створення оптичної центрифуги, в якій осадження частинок фіксувалося б за допомогою фотографування. Оскільки частки рухалися, не тільки осідаючи, але і під дією конвенційних струмів, Сведберг за допомогою цього методу не міг встановити розміри частинок. Він знав, що висока питома теплопровідність водню могла б допомогти усунути температурні відмінності, а отже, і конвекційні струми. Сконструювавши клинообразную кювету і помістивши обертову кювету в атмосферу водню, Сведберг в 1924 р, вже повернувшись до Швеції, разом зі своїм колегою Германом Ринда домігся осадження без конвекції. У січні 1926 вчений випробував нову модель ультрацентрифуги з масляними роторами, в якій домігся 40100 оборотів в хвилину. При такій швидкості на обложників систему діяла сила в 50000 раз переважаючу силу тяжкості.
Через рік Сведберг виявив, що біологічні макромолекули можна також змусити випадати в осад з розчину. Він довів, що всі молекули даного білка монодисперсні (тобто мають однаковий розмір) на відміну від частинок металевих колоїдних систем. Більш того, за швидкості осадження білка можна також зробити висновок про розмір молекули. Це висновок стало першою вказівкою на те, що молекули білків мають чітко виражену масу і форму. У результаті зроблених Сведберг відкриттів центрифуга стала головним інструментом біохімічних досліджень. Тепер швидкість випадання в осад вимірюється в одиницях, названих іменем Сведберга.
У 1926 р Сведбергом була присуджена Нобелівська премія з хімії «за роботи в області дисперсних систем». У своїй вступній промові від імені Шведської королівської академії наук X. Г. Седербаум сказав: «Рух частинок, зважених в рідині ... наочно свідчить про реальне існування молекул, а отже, і атомів - факт тим більше знаменний, що ще зовсім недавно впливова школа вчених оголосила ці матеріальні частки плодом уяви »[8].
5. Сучасна наука про броунівському русі
Фундаментальна проблема співвідношення оборотності рівнянь класичної та квантової механіки з необоротністю процесів термодинаміки тісно пов'язана з поняттям хаосу і применимостью імовірнісного опису [14,15]. З безлічі рішень рівнянь динаміки реалізуються тільки стійкі до взаємодії з оточенням фізичної системи, таким чином незворотність є властивістю відкритих систем. Будь-яка система може вважатися замкнутої лише наближено (т.к. Завжди існують зовнішні шуми), тому незворотність має універсальним характером [16].
В даний час термін броунівський рух має дуже широкий зміст і теорія броунівського руху є розділом фізики відкритих систем пов'язаним зі стохастичними процесами, процесами самоорганізації та динамічним хаосом [17].
У статистичної теорії нерівноважних процесів атоми, як мікроскопічні структурні одиниці, використовуються лише на стадії побудови моделі розглянутої макроскопічної системи. Далі застосовуються дисипативні нелінійні рівняння механіки суцільних середовищ для детермінованих функцій. Розрізняють три рівні опису - кінетичний, гідродинамічний і хімічної кінетики. Окремо можна виділити стохастичні рівняння (наприклад, рівняння теорії турбулентності) для випадкових функцій [18]. Уточнення теорії можливо за рахунок обліку флуктуацій, що вперше зробив ще Ланжевен при розгляді лінійного диссипативного динамічного рівняння руху броунівський частинки. У різних системах роль броунівських часток можуть грати функції розподілу, гідродинамічні функції і концентрації [19].
Облік флуктуацій необхідний при дослідженні молекулярного розсіювання світла, нерівноважних фазових переходів, послідовності яких формують процеси самоорганізації [20-23]. Застосування нелінійної теорії броунівського руху надзвичайно великі: від екології [24] і фінансів [25] до методів контрольованого переміщення ...
