Brownsche Bewegung ist ein Phänomen, bei dem kleine Partikel, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, dazu neigen, sich auf pseudozufälligen oder stochastischen Pfaden durch die Flüssigkeit zu bewegen, selbst wenn die fragliche Flüssigkeit ruhig ist. Es ist das Ergebnis einer Asymmetrie der kinetischen Stöße der Moleküle, aus denen die Flüssigkeit besteht. Die flüssige Phase muss per Definition eine gewisse Temperatur haben, d. h. ihre Moleküle oder Atome müssen thermisch angeregt werden, stoßen aneinander und Objekte darin schweben. Um sich dieses Phänomen vorzustellen, kann sich eine Person die Bewegung von Golfbällen auf einem Tisch vorstellen, der mit Tausenden von Kugellagern gefüllt ist, die sich in schnellen Flugbahnen bewegen.
Der Begriff Brownsche Bewegung kann sich auch auf mathematische Modelle beziehen, die zur Beschreibung des Phänomens verwendet werden, die beträchtliche Details aufweisen und als Annäherungen an andere stochastische Bewegungsmuster verwendet werden. Die mathematische Bewegung ist mit dem Random Walk verwandt, aber strukturierter als dieser, bei dem die Verschiebung eines Teilchens vollständig zufällig ist. Das Phänomen hat die Markov-Eigenschaft, ein Begriff aus der Wahrscheinlichkeitstheorie, der bedeutet, dass der zukünftige Zustand des Teilchens ausschließlich durch seinen aktuellen Zustand bestimmt wird, nicht durch einen vergangenen Zustand. In diesem Sinne verwendet, unterscheidet sich das mathematische Konzept geringfügig, ist aber der physikalischen Brownschen Bewegung sehr ähnlich.
Der Wissenschaftler, der die Brownsche Bewegung berühmt gemacht hat, ist Albert Einstein, der 1905, seinem persönlichen annus mirabilis oder „wunderbarem Jahr“, ein Papier darüber veröffentlichte, das die Aufmerksamkeit der größeren Physikergemeinde auf das Phänomen lenkte. Das Phänomen wurde bereits 1765 beobachtet, aber erst bei den Forschungen des Botanikers Robert Brown im Jahr 1827 beschrieben oder untersucht und zu Ehren seiner Arbeit benannt. Als Botaniker beobachtete Brown den Effekt zuerst bei im Wasser schwimmenden Pollen, wo er mit bloßem Auge sichtbar ist. Durch Experimente stellte Brown fest, dass sich die Pollenflecken nicht unabhängig voneinander bewegten, sondern dass ihre Bewegung pseudozufällig war.
Jean Perrin, ein französischer Physiker, der später den Nobelpreis erhielt, war ein Sprungbrett aus Einsteins Arbeit. Mit der Brownschen Bewegung als Beweis bewies er 1911 ein für allemal, dass Materie aus Atomen und Molekülen besteht. Obwohl die Atomtheorie ursprünglich John Dalton, dem britischen Physiker des 18.