液体中の粉は自然と拡散する？「ブラウン運動」を理系ライターが解説

粉などの微粒子が液体中で勝手に拡散していく原因は何なのでしょうか？それは微粒子間で不規則に起きる「衝突」。

実は微粒子の動きをよく観察すると、1個1個がランダムな方向に運動し、かつ移動していることが分かります。粒がたくさんあると、これらの粒子が互いに「衝突」しますね。さらに、衝突したことで押し出されて移動したり他の粒子にぶつかったりします。このように不規則に衝突が繰り返されることでちょっとずつ微粒子が移動しいくもの。1粒の粒子に着目するとイラストのようなイメージ。どちら向きに移動していくかは決まっていませんが、系内の粒子がみんな同じような動きをすると、粒子の存在範囲がだんだん広がっていきますね。

水の中にコーヒーの粉を入れた場合、粉同士がぶつかり合い徐々に「あまり粉がない部分」にも広がっていきます。1つ1つの粒子が不規則に運動していて、それらが衝突し徐々に拡散していく現象がブラウン運動です。