Ученый подробно объяснил главные тайны снежинок

Американец Уилсон Бентли потратил 46 лет своей жизни на изучение снежинок, чтобы доказать, что среди них нет двух абсолютно идентичных. Он фотографировал снежинки и сравнивал их, в результате чего собрал коллекцию из более чем 5000 снимков. Физик Джон Нельсон из Университета Аризоны оценил, что число различных форм снежинок превосходит количество атомов в наблюдаемой части Вселенной. Узнать больше об этом можно на сайте 1RR.

Учёный объяснил тайны снежинок: в чем главный секрет зимнего праздничного атрибута

На протяжении многих десятилетий учёные задавались вопросом о том, почему не существует двух одинаковых снежинок. Американский исследователь Уилсон Бентли потратил 46 лет на изучение этой темы, сделав более 5000 фотографий снежинок и подтвердив их уникальность. Физик Джон Нельсон из Университета Аризоны даже подсчитал, что различных форм снежинок больше, чем атомов в наблюдаемой части Вселенной. Но что стоит за этой природной загадкой? Почему каждая снежинка имеет шесть лучей, и как они формируются? Ответы на эти вопросы можно найти в работах современных учёных.

Снежинка — это замёрзший водяной пар, который, падая на землю, образует сложные ледяные структуры. Обычно они формируются в облаках на высоте от 3 до 6 километров, где созданы оптимальные условия для их возникновения. В центре каждой снежинки находится маленькая пылинка, на которой начинают оседать молекулы воды, замерзающие и образующие кристаллы льда.

«Атмосферные условия, такие как температура и влажность, а также воздушные потоки, оказывают значительное влияние на форму снежинок. Эти факторы могут изменять направление роста их лучей», — поясняет аспирант Пермского Политеха Егор Разумовский.

Почему снежинка всегда имеет шесть лучей?

Снежинка представляет собой звёздчатую структуру, состоящую из множества мелких граней. Геометрически она формируется из правильных шестиугольников, которые возникают благодаря молекулам воды. Вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, и связи между ними приводят к образованию шестиугольной структуры. Эти шестиугольники затем становятся основой кристаллов, на которых появляются боковые ветви, создавая знакомые шесть лучей снежинки.

Согласно классификации Международной комиссии по снегу и льду, выделяют семь основных типов снежинок, таких как звёзды, иглы, столбики, пластины и дендриты, а также различные повреждённые кристаллы. Каждый из этих типов формируется в зависимости от температуры и других погодных условий. Например, при температуре от -5 до -10°C чаще всего встречаются иглы и столбики, а при -10 до -12°C — звёзды и пластины.

Как формируются уникальные узоры?

Каждый кристалл льда имеет свой уникальный путь формирования, который зависит от множества условий. Влажность, температура, давление и другие метеорологические параметры создают индивидуальные условия для каждой снежинки, что делает её неповторимой. Даже при микроскопическом исследовании снежинок, попытки найти схожие образцы показывают, что они отличаются количеством молекул и атомов. Это подтверждает мнение экспертов о том, что вероятность появления двух одинаковых снежинок в природе стремится к нулю.

«Молекулы воды, составляющие снежинку, могут комбинироваться в бесчисленном количестве вариантов, что делает число возможных форм практически бесконечным», — объясняет Егор Разумовский.

Теоретическая возможность одинаковых снежинок

Тем не менее, американский физик Кеннет Либбрехт доказал, что в идеальных лабораторных условиях можно создать абсолютно идентичные снежинки. Однако в природе это невозможно: во время падения снежинок на землю их симметрия и форма постоянно изменяются под воздействием окружающей среды.

Гигантские снежинки и рекорды

Самая большая снежинка, когда-либо зарегистрированная, была обнаружена 28 января 1887 года в Форт-Кьоу (штат Монтана, США), и её диаметр составил 38 сантиметров — это был гигантский кристалл, сформировавшийся из сливающихся снежинок. В России рекорд по размеру снежинок был зафиксирован в 1971 году в Братске, где снежинка достигла 30 сантиметров.

Снежинки — это не просто природное явление, а символ бесконечной уникальности. Несмотря на свою кажущуюся хрупкость, они воплощают в себе сложные математические и физические закономерности, каждый раз удивляя своей сложной и неповторимой красотой.

Комментировать

Расскажите, а что вы думаете об этом?

Отправить