Декабрь, на большей части России уже лежит снег, скоро Новый год. И одним из символов этого праздника является снежинка.
Наверняка, вы слышали расхожее мнение о том, что двух одинаковых снежинок не бывает. Что же по этому поводу скажет наука? Вопрос, казалось бы, ерундовый - но нет, он тоже заслуживает подробного рассмотрения.
Снежинка образуется из молекул воды, которые хитрым образом связываются друг с другом. Происходит это высоко в зимних облаках, или вообще в достаточно холодную погоду (вспомним майский снег в средней полосе). Разнообразная, но симметричная форма у снежинок возникает благодаря особенностям атомов, из которых состоит вода. Свою лепту вносят и силы молекулярного взаимодействия, так что образование снежинок можно изучать и в химии, и в физике :-)
Самая маленькая снежинка, вернее, кристаллик льда вмещает в себя около десяти тысяч молекул и не виден невооружённым глазом - его размер не более миллионной доли метра. Отсюда следует достаточно простой вывод, для которого глубоких знаний и не надо: уже такое количество молекул достаточно, чтобы образовать бесчисленные вариации структур между собой.
Когда снежинка растёт (ветвится), связи между молекулами усложняются, и вот мы видим, что форма начинает меняться. Чем больше снежинка - тем больше вариантов соединений отдельных молекул и кристалликов. А на этот процесс влияет ещё и температура, и скорость ветра, которые значительно меняются даже в пределах небольшой тучки.
Согласно данным статистических исследований, конечно вы встретите снежинки, которые с первого взгляда будут идентичны. Физики из Калифорнийского университета под началом Кеннета Либбрехта даже построили целый аппарат для их производства - и устройство стало в лабораторных условиях штамповать одинаковые снежинки.Почти одинаковые. Нэнси Найт, исследовательница погодных условий, даже нашла во время бури два кристаллика снега, которые под микроскопом казались близнецами.
Но видите ли, тот факт, что под микроскопом мы принимаем одну снежинку за копию другой, вовсе не означает, что они совсем идентичны на уровне сцепления молекул! Так что расхожее мнение надо поправить - не бывает двух снежинок, похожих по расположению молекул.