Estoy desconcertado por qué el estudio FRS del célebre científico Jan Ingenhousz informado en el título ha sido interpretado casi universalmente por escritores modernos (en libros, artículos desde ca. 1968 y ahora recursos en línea) como el movimiento browniano observado involuntariamente en una sustancia inerte. Dándole así prioridad sobre Robert Brown por más de 40 años porque el uso de Ingenhousz de un material inerte descarta cualquier confusión con el reporte de un estudio de microorganismos vivos en movimiento.
La fuente principal es un breve artículo de cinco páginas (citado en parte a continuación). Él está describiendo los beneficios de lo que ahora llamamos un cubreobjetos, una placa de vidrio muy delgada para cubrir un sujeto en un portaobjetos de microscopio, por lo que se le atribuye la invención. Ilustra los problemas con los líquidos descubiertos mediante una simple demostración de carbón fino suspendido en un alcohol descubierto que se evapora tan rápidamente que las corrientes de convección hacen que "todo lo que contiene" se mueva, es decir, de cualquier tamaño. Esto confunde cualquier estudio de microscopía, en particular si se evalúa si un sujeto pequeño en movimiento está vivo o no.
No soy un historiador de la ciencia, solo un aficionado a la microscopía óptica, pero tengo un interés particular y experiencia en demostraciones de movimiento browniano tanto en fase líquida como gaseosa.
El movimiento browniano en la fase líquida solo se observa en partículas suspendidas por debajo de ca. 4 - 5 micras y requiere un microscopio óptico típicamente con al menos 200 - 400X de aumento óptico total para observarlo, por ejemplo, una demostración clásica son los glóbulos de grasa en la leche diluida. Es un movimiento de sacudida característico de los glóbulos de grasa ca. 0,5 - 3 micras de diámetro.
He intentado experimentos comparables a Ingenhousz con carbón fino y etanol descubierto a varias temperaturas. Las corrientes de convección son tan grandes que partículas de hasta 100 micras de tamaño se mueven exactamente como lo describe Ingenhousz, es decir, de una manera "confusa, continua y violenta". Las partículas están en movimiento macroscópico casi dos órdenes de magnitud mayor en tamaño que en el que se observa el movimiento browniano y que abrumaría la posibilidad de observar el movimiento browniano microscópico distintivo. Solo se necesita el bajo aumento de una lupa de mano de 10X o la baja potencia de un microscopio para ver este movimiento bruto. No conocemos la temperatura de su habitación, pero Ingenhousz nota que sus "gotas" de alcohol se evaporaron "en unos minutos", por lo que fue rápido.
Si Ingenhousz sospechara que había un movimiento microscópico subyacente presente en las partículas más pequeñas más allá del movimiento macroscópico de partículas de todos los tamaños causado por la evaporación, ¿no habría probado un investigador tan astuto (conocido por sus estudios sobre la fotosíntesis) el dispositivo que defendía? el cubreobjetos, para eliminar los efectos de evaporación y también usar agua, no alcohol, para disminuir las tasas de evaporación?
Después de mis propios estudios, recientemente encontré una fuente que cuestiona la opinión casi universal de que Ingenhousz estaba observando y describiendo el movimiento browniano sin darse cuenta. Este es Beale y Beale en su biografía de Ingenhousz 'Echoes of Ingen Housz' 2011, pp.344-6, quienes comentan al discutir una de las primeras interpretaciones de la obra como movimiento browniano:
"La justificación [de Ingen Housz observando el movimiento browniano] es, sin embargo, mucho menos convincente que el hecho de que Ingen Housz haya ideado el cubreobjetos y es casi seguro que es una conjetura demasiado entusiasta".
Estos autores también analizan una parte posterior del artículo de Ingenhousz no citado anteriormente sobre los beneficios descritos del uso de un cubreobjetos que, según señalan, ofrece "pruebas concluyentes de que Ingenhousz no estaba observando el movimiento browniano".
Pero estos autores son la excepción y no entienden por qué.
David
Material de origen:
Extracto de la fuente de traducción al inglés (mi uso de negrita): PW van der Pas, 'The Discovery of the Brownian Motion', Scientiarum Historia, 1971, vol. 13, págs. 27-35.
Obra principal en francés y fuente de la traducción anterior. 'Nouvelles Expériences et Observations Sur Divers Objets De Physique' volumen 2 por Jan Ingenhousz, 1789. pp.1-5. Copia en línea .
En 1784 se publicó una edición alemana.
[Páginas 1-2] "OBSERVACIONES SOBRE EL USO DEL MICROSCOPIO.
NB: He creído oportuno preceder el siguiente trabajo con estas consideraciones que, aunque no tienen importancia para quienes han usado el microscopio con frecuencia, al menos servirán de guía para otros.
A menudo me he preocupado por el problema de encontrar un método para evitar la evaporación demasiado rápida de una gota de agua, o de cualquier otro líquido, en el que quería observar los insectos, y sé que otros observadores están plagados de lo mismo. problema. Incluso si se desea observar la forma y el tamaño de algunos de estos corpúsculos durante el breve tiempo que dura una gota de este tipo en el punto focal de un microscopio, hay que estar de acuerdo en que, mientras dura la gota, todo el líquido y por consiguiente, todo lo que está contenido en él se mantiene en continuo movimiento por la evaporación , y este movimiento puede dar la impresión de que algunos de estos corpúsculos están vivos, aunque no tengan la menor vida en ellos.
Para ver claramente cómo se puede engañar a la mente en este punto, si no se tiene cuidado; basta poner una gota de alcohol en el foco de un microscopio e introducir en él un poco de carbón vegetal finamente molido, y se verán estos corpúsculos en un movimiento confuso, continuo y violento, como si fueran animálculos que se mueven rápidamente.
Si la gota es bastante grande, tiene una superficie convexa que refracta más o menos la luz; si es muy pequeño, apenas dura lo suficiente para permitir observar su contenido con tranquilidad”.
... [página 4] "Bajo estas películas, la vaporización es tan lenta que una gota que se evaporaría en unos minutos , apenas se vaporiza en el transcurso de las horas". ...
[continúa en la página 5.]
Dado que la pregunta requiere especulación, aquí hay una. Creo que la razón es la confusión entre el movimiento browniano en el sentido estricto, tal como lo entendieron Einstein y Smoluchowski, el movimiento caótico de pequeñas partículas en los fluidos causado exclusivamente por sus colisiones con moléculas , y el "movimiento browniano" usado libremente, donde la parte en cursiva es descuidado. El "baile" de las partículas de polvo en un rayo de sol descrito en el pasaje frecuentemente citado de De Rerum Natura de Lucrecio (c. 75 a. C.) a menudo se denomina "movimiento browniano" (la observación de "motas en un rayo de sol" se remonta a Demócrito C. 400 a.C., y posiblemente Leucipo c. 475 a.C.). Por supuesto, las partículas de polvo son visibles a simple vista y, por lo tanto, demasiado grandes para ser exclusivas, su movimiento es una combinación de "movimiento de mezcla" causado por pequeñas corrientes de aire y "movimiento brillante y giratorio" causado por colisiones moleculares.
Es el movimiento browniano en sentido estricto el que desempeñó un papel histórico a principios del siglo XX, porque proporcionó la confirmación empírica de la teoría cinética y, por implicación, de la explicación estadística de Boltzmann de la segunda ley de la termodinámica. Ambos fueron controvertidos en ese momento con algunas figuras prominentes (Mach y Ostwald) incluso negando la existencia de átomos. Pero el "movimiento browniano" más flexible también desempeñó un papel histórico, de hecho llevó a Leucipo y Demócrito a sugerir la existencia de átomos por primera vez. Hay un buen paralelismo allí, así que lo que creo que sucedió es que la historia de la teoría cinética y la historia del atomismo antiguo se juntaron a expensas de usar el "movimiento browniano" libremente.
Einstein no sabía nada de Ingenhousz , y durante un tiempo la historia siguió su relato que comienza con Brown en 1827. Pero una vez que el uso generalizado se volvió común, alguien tuvo que recordar a Ingenhousz y sus finas partículas de carbón, aparentemente Peter van der Pas fue el primero en 1968, de acuerdo con el artículo en línea del OP sobre este tema. Aun así, ¿por qué atribuirle el movimiento browniano a él en lugar de a Leucipo y Demócrito? La diferencia es que ellos eran filósofos que especulaban sobre la naturaleza basándose en observaciones esporádicas, mientras que Ingenhousz era un experimentador acreditado que realizaba observaciones sistemáticas bajo un microscopio . Hay un elemento de novedad en él, a diferencia de Brown o Demócrito, que va en contra de la "sabiduría convencional" y simpatía por un descubridor injustamente olvidado.
Es una historia atractiva, tan atractiva que la mención del microscopio la hace bastante plausible, y los detalles numéricos del tamaño de las partículas se pasan por alto fácilmente. De hecho, Wikipedia nos advierte que las partículas de polen de unos pocos micrómetros de tamaño observadas por Brown " no deben confundirse con la partícula de polen real que mide alrededor de 100 micrómetros ", solo unos pocos desplazamientos hacia abajo de citar a Lucrecio y llamarlo movimiento browniano.
Alecos Papadopoulos
alejandro eremenko