Einstein e o Movimento Browniano (o artigo de 1905)

Palestrante: Prof. Silvio R. A. Salinas, IFUSP

Resumo

Vamos discutir dois trabalhos de Einstein de 1905: a tese de doutoramento, sobre uma solução de açúcar em água, e o primeiro artigo sobre a teoria do movimento browniano. Na tese, Einstein utiliza dados experimentais a fim de obter estimativas para o número de Avogadro e as dimensões de uma molécula de açúcar. Os argumentos e cálculos da tese são retomados para analisar o movimento incessante de partículas microscópicas numa suspensão diluída (partículas de pólen ou cinza diluídas em água, por exemplo). Einstein apresenta uma dedução probabilística da equação da difusão, e obtém a expressão famosa para o desvio quadrático das posições das partículas em suspensão, que foi cabalmente verificada nas experiências de Jean Perrin. Seguindo os passos do trabalho original de 1908, também apresentamos a teoria muito mais simples de Paul Langevin, que é usualmente discutida nos textos modernos de física estatística.

Bibliografia

John Stachel, "O ano miraculoso de Albert Einstein: cinco artigos que mudaram a face da física", Editora UFRJ, Rio de Janeiro, 2001 (tradução de Alexandre C. Tort). Esta obra, que contém traduções dos quatro artigos originais de 1905 e da tese de Einstein, foi publicada originalmente em inglês, com o título "Einstein's miraculous year", pela Princeton University Press, New Jersey, em 1998.
Abraham Pais, "Sutil é o Senhor ... A ciência e a vida de Albert Einstein", Editora Nova Fronteira, Rio de Janeiro, 1995. Excelente biografia científica de Einstein, publicada originalmente em inglês, pela Oxford University Press, em 1982.
Silvio R. A. Salinas, "Introdução à Física Estatística", EDUSP, São Paulo, 1997. Ver o capítulo 16.
Tânia Tomé e Mário J. de Oliveira, "Dinâmica Estocástica e Irreversibilidade", EDUSP, São Paulo, 2001.
Silvio R. A. Salinas, "Einstein, o atomismo e a teoria do movimento browniano", Revista USP, 2005.