Броунівський рух, (брауновський рух), безладний рух малих частинок, завислих у рідині або газі, що відбувається під дією ударів молекул навколишнього середовища. Досліджений у 1827 англійським ученим Р. Броуном (Браун; R. Brown), який спостерігав під мікроскопом рух квіткового пилку, завислого у воді. Спостережувані частинки розміром ≈10-6 м і менше здійснюють невпорядковані незалежні рухи, описуючи складні зигзагоподібні траєкторії. Інтенсивність броунівського руху не залежить від часу, але зростає зі зростанням температури середовища, зі зменшенням його в'язкості й розмірів частинок (незалежно від їхньої хімічної природи). Повна теорія броунівського руху була дана в 1905—06 А. Ейнштейном і польським фізиком М. Смолуховським.
Причина Броунівського руху — тепловий рух молекул середовища і відсутність точної компенсації ударів, яких зазнає частинка з боку молекул, що її оточують, тобто броунівський рух зумовлений флуктуаціями тиску. Удари молекул середовища приводять частинку в безладний рух: її швидкість швидко змінюється за величиною і напрямком. Якщо фіксувати положення частинки через невеликі рівні проміжки часу, то побудована таким методом траєкторія виявляється надзвичайно складною і заплутаною (рис. ).
Броунівський рух трьох різних частинок гумігуту у воді (за Перреном). Точками позначені положення частинок через кожні 30 с. Радіус частинок 0,52·10-6 м, відстані між поділками сітки 3,4·10-6 м.
Броунівський рух — найнаочніше експериментальне підтвердження уявлень молекулярно-кінетичної теорії про хаотичний тепловий рух атомів і молекул. Якщо проміжок спостереження τ достатньо великий, щоб сили, що діють на частинку з боку молекул середовища, багато разів змінювали свій напрямок, то середній квадрат проекції її зміщення Δx2 на будь-яку вісь (за відсутності інших зовнішніх сил) пропорційний часу τ (закон Ейнштейна):
де D — коефіцієнт дифузії. Для сферичних частинок радіусом а він дорівнює: D = kT/6πηa, η — динамічна в'язкість середовища. При виведенні закону Ейнштейна передбачається, що зміщення частинки в будь-якому напрямку рівноймовірні і що для великих τ можна знехтувати інерцією броунівської частинки порівняно з впливом сил тертя. Співвідношення для Δx2 і D були експериментально підтверджені вимірюваннями французького фізика Ж. Перрена і шведського фізика Т. Сведберга. З цих вимірювань були експериментально визначені стала Больцмана і стала Авогадро.
Крім поступального Броунівського руху, існує також обертальний Броунівський рух — безладне обертання броунівської частинки під впливом ударів молекул середовища. Для обертального Броунівського руху середнє квадратичне кутове зміщення частинки φ2 пропорційне часу спостереження τ:
де коефіцієнт дифузії обертального Броунівського руху для сферичної частинки Dвр=kT/8πηa3. Співвідношення (2) було також підтверджене дослідами Перрена.
Теорія Броунівського руху знаходить застосування у фізикохімії дисперсних систем, на ній ґрунтується кінетична теорія коагуляції розчинів (Смолуховський, 1916), теорія седиментаційної рівноваги (рівноваги дисперсних систем у полі тяжіння або в полі відцентрової сили). У метрології Броунівський рух розглядають як основний фактор, що обмежує точність чутливих вимірювальних приладів. Межа точності вимірювань виявляється досягнутою, коли флуктуаційні (броунівські) зміщення рухомих частин вимірювального приладу за порядком величини збіжаться зі зміщенням, викликаним вимірюваним ефектом.