Симметрия снежинок связана с тем, что они представляют собой кристаллы льда. А любой кристалл — это упорядоченная решётка, многократно повторенная простая форма. Для понимания и наглядности лучше будет для начала взять не лёд, но что-то совсем простое. Например, соль, NaCl, хлорид натрия — у неё в основе кристалла кубик. Как только частицы натрия и хлора собрались в самый простой кубик, следующие частицы будут прилипать к этому кубику не абы как, а наращивая его стенки и сохраняя общую форму.
А вот молекулы воды собираются уже не в кубики, а в шестиугольные призмы — из-за того, что молекула H2O выглядит как уголок, два атома водорода торчат в разных направлениях от атома кислорода. И раз начав расти, кристаллы льда сохраняют эту шестиугольную симметрию. Теоретически, в идеальных условиях, они давали бы шестиугольные пластинки; в морозную погоду мелкие снежинки часто выглядят очень близко к такой форме. Как вариант, пластинка может затем расти не вширь, а в толщину – и становится иголкой, что тоже можно наблюдать. Посмотрите на замёрзающую воду, там часто можно заметить именно игольчатые кристаллики льда.
Углы шестигранников могут быть также теми точками, на которые осядет и замёрзнет капля, дав начало лучу снежинки. Процесс ветвления, образования новых лучей, во многом случаен – форма кристалла ограничивает возможные направления для роста, но колебания влажности, температуры и столкновения с другими кристаллами приводят к тому, что каждая снежинка, как скопление кристалликов льда, оказывается едва ли не уникальна. Если снег летит к земле долго, проходит через толстый слой облаков, снежинки могут стать довольно большими и приобрести сложную форму; в сухом же морозном воздухе получатся мелкие кристаллики. А в жидкости игольчатые друзы или пластины и вовсе иногда вырастают огромные, десятки сантиметров в длину.
Кстати, в качестве затравки для будущего кристалла в реальных условиях обычно выступает не несколько молекул льда, а какая-то посторонняя частица: пыль, пыльца, песчинка или микроскопический обрывок волокна. На этом основан метод борьбы с градом: в облако, готовое породить градины (тоже, в общем-то, в некотором смысле разновидность снежинок) выстреливают веществом, дающим много мелких частиц. Тогда процесс запускается там, где это удобнее человеку — не над виноградниками, скажем, а над необитаемыми горами или пустошью.