Выходные оказались весьма щедрыми на количество осадков. Снега выпало такое количество, что многие не могут выйти из подъезда или откопать свой автомобиль.
Помимо того, что снег ассоциируется с Новогодними праздниками и поднимает настроение, это агрегатное состояние воды интересно ещё и с научной точки зрения. Давайте посмотрим на снег глазами материаловедов.
Все снежинки разные
По сети гуляет статейка, где написано, что невозможно найти две одинаковых снежинки. На самом деле это миф.
Снежинка - это кристаллизованная вода. Кристалл имеет ряд стандартных пространственных модификаций. Невозможно представить себе ситуацию, что каждая снежинка будет отличаться от другой, поскольку это будет означать наличие безграничного количества строений кристалла у воды.
Частицы организуются в гексагональную молекулярную кристаллическую решетку, что в конечном итоге определяет и геометрию самого кристалла.
То или иное расположение атомов в структуре кристалла подчиняется законам стандартной физики и фиксация происходит в наиболее выгодном для данных условий энергетическом состоянии. Появилась возможность организовать связь - система ответила на это и притянула соседнюю субатомную частичку. На процесс формирования может влиять множество условий. Начиная от температуры и кончая ветром. Но так или иначе это конечное количество модификаций.
Другое дело, что разнообразие и правда невероятное. Форм у снежинок довольно много. Комиссия снега и льда Международной ассоциации научной гидрологии (да, оказывается и такое есть :)...) ещё в 1951 году разработала классификацию снежинок. В ней всего 7 форм снежных кристаллов. Однако, при оценке строения снежинок невооруженным глазом количество вариантов кажется куда большим за счёт не всегда правильного строения стандартных вариантов кристалла.
У любой снежинки всегда шесть углов
Возвращаясь к основам кристаллографии, стоит отметить и ещё одну занятную особенность снежинок. Вне зависимости от модификации кристалла у снежинки всегда будет шесть углов.
В 1611 году Кеплер написал научный трактат «О шестиугольных снежинках». Там он изложил результаты своих исследований и обозначил, что любая снежинка всегда будет иметь шесть углов. Наука ближе, чем нам это кажется и это хорошо. Только представьте, что человек решил изучить этот момент ещё в то время.
Технически же причина шестиугольности простая. Роль играет тот же фактор, что и описан выше. Атомы располагаются в кристалле таким образом, чтобы вышел именно шестиугольник. Это обусловлено энергией частичек и выгодным положением.
Представьте себе магнитики, которые подбросили в воздух рядом друг с другом. Они организуют некоторую пространственную структуру. Где-то взаимно оттолкнуться, где-то взаимно притянутся. Получится же этакий агломерат.
В сердце снежинки часто есть пылинка
Друзья, с чего начинается кристаллизация?
Помните школьный опыт, когда нужно было растить соляной кристалл на веревочке. Веревка располагался в банке не просто так. Она является центром кристаллизации. Ну а если вы вдруг изучали строение сплавов, то помните, что частенько там можно наблюдать точку, с которой начинается кристаллизация. Энергетически выгоднее формировать структуру кристалла с некоторого задела.
В общем-то, поскольку снежинка - это замерзшая кристаллизовавшаяся вода, то и процесс кристаллизации тоже выгодно начинать с некоторого центра. Очень часто таким центром выступает пылинка или некоторый мелкий сор, который всегда есть в воздухе, причем встречается он на самой разной высоте.
Дальше кристаллик строится вокруг этого центра. Это характерно не для 100% случаев, но количество снежинок с "сюрпризом" довольно велико.
⚠ Обязательно подписывайтесь на канал, тыкайте лайк 👍 и возвращайтесь за новым контентом! Материалы выходят регулярно!
👉 Тут я размещаю ссылки на новые материалы в ДЗЕНе
🔹 Не забывайте читать новые статьи на сайте!
✅ Подписывайтесь на телегу проекта
