布朗运动：物质分子的杂乱无序运动

看看我们身边的每一样东西，其实里面充满了微观粒子，肉眼看上去静止的宏观物质，组成它的粒子也是静止的吗？其实不然。

物理学中著名的布朗运动可以说明这一点。我们也可以来做个类似的布朗运动实验：把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小碳粒不停地做无规则的运动，而且碳粒越小，这种运动越明显。因为大量的液体分子不停地做运动，就会碰撞墨汁的碳微粒，使得碳微粒不停地运动。这就好比在十分拥挤的人群里，人群中的一个人会被推来推去一样。这些悬浮颗粒的无规则运动叫布朗运动，只不过当时布朗用的是花粉颗粒。布朗运动可以间接反映组成物质的分子在不停地做杂乱无章的运动。

显微镜下的花粉分子

物质有固体、液体、气体三种形态，分子之间的距离从固体到气体依次增大。气体可以到处飘，可以认为是分子运动的结果，液体的流动也可以解释为分子的运动，而固体呢？既不能飘也不能流。为什么物质分子都在不停运动但是不同形态有不同的运动结果呢？(www.xing528.com)

原来组成物质的分子与分子之间存在相互作用力，这种力量很奇妙，当分子间距离大到一定时，作用力就非常小了；当减小距离，分子间就有相互的吸引力，这个力量使得物质分子不易脱离物质这个整体，而且距离较小分子就越不能挣脱，所以固体没有液体容易形变。这个道理就好比一群人站得很开，人与人之间没有约束，其中一个人就可以到处运动；而让这群人手牵手，那么其中一个人只能在一定范围内运动；如果叫这群人紧紧地抱成一团，那这个人就几乎不能动弹了。

这样看来物质本身是有能量的，起码有分子运动所具有的动能和相互吸引所具有的势能。我们知道物质从固体到液体到气体都与热量和温度有关，这正反映出能量的关系，分子吸收热能转化成自己的动能，运动剧烈就可以克服分子束缚由固体变成液体，或从液体变成气体了。也就是说，分子与分子想分开就需要能量，反之，当减小分子间的距离使物质从气体变到液态或固态，这个过程就可以释放能量。在冬天我们经常看到，室内的水蒸气与较冷的窗玻璃接触，水蒸气的能量以热量的形式释放并被玻璃吸收，气态的水就成了窗玻璃上的水滴了。物质分子分开和压紧引起的物质状态变化包含着能量的转变。