Это физическое явление называется диффузия.
Диффузия — это процесс, при котором молекулы или частицы вещества перемещаются из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. В контексте вашего примера, когда кисточка с остатками коричневой краски погружается в воду, молекулы краски начинают перемещаться в воду, распространяясь по всему объему жидкости. Это и приводит к равномерному окрашиванию воды.
Диффузия является результатом теплового движения молекул, и скорость этого процесса зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее происходит диффузия. Вода, в которую погружена кисточка, постепенно становится окрашенной, поскольку молекулы краски равномерно распределяются по всему объему воды. Этот процесс продолжается до тех пор, пока концентрация молекул краски не станет одинаковой в каждом участке раствора, то есть достигнет состояния равновесия.