物理学发展的终极目标是从统一的角度来理解物质世界和运动规律之间的内在联系。每当物理学家发现两种看似完全不同、甚至完全对立的事物，其实只是同一事物的两面时，都会改变人们的思维方式，使人类对自然界及其运动规律的认识产生巨大的飞跃。

在物理学近400年的发展历史中，共进行了6次大的统一（图1）。

图1 物理学的六次综合与统一

液体中悬浮微粒的扩散过程是一个典型的确定与随机统一的物理现象。

观察一小滴墨水滴入纯净水后的扩散过程。用显微镜观察，悬浮在水中的碳粒在做无规则的布朗运动；用裸眼观察，墨水中的大量碳粒分别以不同的速度，以匀速直线运动的方式从高浓度区域向低浓度区域转移（扩散）。

图2为根据爱因斯坦布朗运动扩散方程模拟出的布朗运动宏观扩散过程，显然，从原点出发的布朗粒子以不同的速度向远离原点的方向做匀速直线运动（从高浓度区域向低浓度区域扩散）。

图2 宏观尺度下的布朗运动

图3为一个布朗粒子的位移曲线及运动方程。布朗运动方程不仅能描述布朗粒子在微观尺度下的随机运动现象及规律，而且可描述布朗粒子在宏观尺度下的匀速直线运动现象及规律，将质点随机运动和确定运动这两种看似完全不同的运动形式统一到了同一个函数表达式（数学模型）中，实现了随机和确定的统一。同时也表明：布朗粒子的随机性和确定性只是同一事物在不同观察尺度下的表现形式。

图3 布朗粒子位移曲线及运动方程

布朗运动方程揭示出了宏观确定性物理量在微观尺度下具有随机性这一自然规律，图4给出了硅片和大海表面在宏观尺度和微观尺度下的观测结果。

图4 硅片和大海表面在不同尺度下的观察结果

布朗运动方程为“必然性和偶然性对立统一”这一哲学基本原理提供了一种全新的统一形式，必然性和偶然性在个体上也同时存在，揭示出同一事物也遵循“必然性和偶然性对立统一”的哲学基本原理，必然性和偶然性只是同一事物在不同观察尺度下的观察结果或表现形式，极大地丰富和发展了“偶然性和必然性对立统一”的哲学基本原理。

参考：

实现“随机运动和确定运动”统一的布朗运动方程

从布朗运动方程的频域特性看“随机和确定”的统一

确定与随机：物理学的第六次综合与统一