Au début du XIXe siècle, le botaniste écossais Robert Brown se passionne pour les pollens, qu'il regarde au microscope en les plaçant dans une goutte d'eau.
" Ils sont curieux ces pollens, qui bougent sans cesse et dans tous les sens ! " se dit-il.
" Pourquoi ces mouvements ? C'est sans doute que la vitalité de la plante est conservée longtemps après sa mort ".
Brown continue ses collections de pollens et ses promenades naturalistes, jusqu'au jour où il trouve une goutte d'eau emprisonnée dans un morceau de quartz, une roche transparente : " L'inclusion est minuscule", dit Brown ; " regardons-la au microscope... Oh, oh ! Il y a dans l'eau des petites particules qui bougent.
Quel étrange mouvement : irrégulier, incessant, il ressemble à s'y méprendre à celui des grains de pollen ! Alors là, c'est un peu fort ! Il ne peut plus y avoir trace de vie, cette fois, la roche s'est formée il y a si longtemps... En plus, comme la goutte d'eau est restée scellée, aucun micro-organisme n'a pu la contaminer. "
" Conclusion ", se dit Brown," ces particules que je vois dans le quartz ne sont pas vivantes ; ce sont sans doute des petits morceaux de roche. Et pourtant elles bougent en tous sens comme si elles étaient vivantes !
" Brown a alors un trait de génie : il comprend que l'agitation des particules emprisonnées dans le quartz est d'origine physique, et non biologique ! Et si les pollens bougent aussi, quand on les met dans l'eau, c'est sans doute en vertu du même phénomène physique, et non biologique. Le temps passe.
Les chimistes apprennent progressivement que la matière est composée d'atomes, groupés en molécules. Dans l'eau, par exemple, il y a des molécules d'eau qui sont toutes composées d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène. Et toutes ces molécules d'eau bougent sans cesse.
Que se passe-t-il alors quand on met une toute petite particule dans une goutte d'eau ?
Vivante ou non, peu importe, cette particule est constamment heurtée par des molécules d'eau, de tous les côtés.
Et, à chaque instant, il y a des nombres différents de molécules qui poussent dans les différentes directions. Tiens, les voilà en plus grand nombre qui cognent vers la gauche : la particule est poussée vers la gauche. Et là, il y a plus de molécules d'eau qui cognent vers le bas : la particule se déplace vers le bas. Comme les molécules vont dans tous les sens, la particule a finalement un mouvement erratique.
Mais, au début du XXe siècle, personne n'avait encore vu ces fameuses molécules. Comment être certain que la théorie était juste ?
En 1905, Albert Einstein analysera ce mouvement erratique pour des particules de masse connue et il en déduira les caractéristiques des molécules d'eau, trop petites pour qu'on les voie.
L'hypothèse des molécules sera ainsi confirmée et, en l'honneur de l'intelligent botaniste qui se passionnait pour le pollen, le mouvement des particules légères poussées par des molécules d'eau sera nommé mouvement brownien.