Nauka o płatkach śniegu – pomysły BBC

Co płatki śniegu mówią nam o naszym wszechświecie?

Profesor Brian Cox: Płatki śniegu są złożone, piękne, tajemnicze i całkowicie urzekające. Ale pomimo całej swojej złożoności i nieskończonej różnorodności, strukturę płatka śniegu można wyjaśnić pewnymi uniwersalnymi prawami natury. Prawa, które wyjaśniają wszystko, od płatków śniegu po galaktyki. Zacznijmy od początku. Co to jest płatek śniegu? Lub, używając bardziej technicznej nazwy, kryształ lodu? Kryształki lodu tworzą się w chmurach, gdy para wodna spotyka się z małymi drobinkami kurzu lub pyłków. Tworzy to jego mały sześciokątny rdzeń. Końcówki wystają i są szorstkie. To przyciąga cząsteczki wody. Potem więcej cząsteczek wody. I więcej. Tworzą one gałęzie naszego płatka śniegu. Rozmiar i kształt tych gałęzi zależy od dokładnej temperatury i wilgotności, jakie napotyka płatek śniegu podczas swojej podróży przez chmury, które są ściągane w dół przez siłę grawitacji. Każdy z nich podąża nieco inną trasą – co oznacza, że ​​nie ma dwóch dokładnie takich samych płatków śniegu. Kiedy płatek śniegu ląduje na Twoim rękawie, wyrusza w zupełnie wyjątkową podróż, aby do Ciebie dotrzeć. Zanim rozpłynie się w mgnieniu oka. Już w 1611 roku, w mroźny styczniowy poranek w Pradze, płatek śniegu spadł na rękaw matematyka Johannesa Keplera. To dało mu do myślenia: „Dlaczego płatki śniegu mają sześć boków?” Przełomem Keplera była jego teoria, że ​​ten sześciokątny wzór stanowi najbardziej efektywne wykorzystanie przestrzeni. Czy plaster miodu znajduje się w ulu. Albo stosy ułożonych w stos pocisków artyleryjskich. Lub delikatny i ulotny płatek śniegu. Udowodnienie jego teorii zajęło 400 lat, 400 lat. Kepler nie wiedział wówczas, że każda cząsteczka wody, czyli H2O, składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Kiedy cząsteczki wody łączą się po zamrożeniu, kąt między atomami wodoru wynosi zawsze około 105 stopni. To daje nam sześć stron. W swej istocie płatek śniegu ma zawsze kształt sześciokąta. Ale mogą urosnąć do najróżniejszych dziwnych i cudownych kształtów. Długie i cienkie jak ołówek. Ostry jak igła. Cylindryczny jak kula. Lub czasami trójkątny. Ale prawda jest taka, że ​​większość płatków śniegu przypomina… cóż, bańki. Jeśli porozmawiasz z fotografem płatków śniegu – jest ich bardzo niewielu na świecie – powie ci, że potrzeba wielu dni na mrozie, aby uzyskać „zastrzyk pieniędzy”. Warunki muszą być odpowiednie – od minus 15 do minus 13. Ale odkąd Wilson Bentley, rolnik z Vermont, zrobił pierwsze zdjęcia oszałamiających płatków śniegu w 1885 roku, jesteśmy uzależnieni. Naukowcy wykazali, że symetria jest niezwykle przyjemna dla ludzkiego mózgu. Wszystkie płatki śniegu są promieniowo symetryczne, co oznacza, że ​​można je pokroić na identyczne plasterki, jak ciasto. Muszle, kwiaty, rozgwiazdy, a nawet galaktyki spiralne, takie jak Droga Mleczna, mają ten sam typ symetrii. A natura ma jeszcze ostatniego asa w rękawie. Płatki śniegu w rzeczywistości nie są białe. Jest przezroczysty, ale ma wiele krawędzi, co rozprasza światło i sprawia wrażenie białego. Każdy płatek śniegu to mikrokosmos praw fizyki. Grawitacja sprawia, że ​​spada. Elektromagnetyzm determinuje jego kształt. I masz symetrię. To samo dotyczy gwiazd, układów słonecznych i planet. I z nami. Patrząc na płatek śniegu, możesz przeczytać jego historię. Swoją własną, niepowtarzalną historię. Doświadczenia, których doświadcza, kształtują ją na to, kim jest. Zupełnie jak my, naprawdę.