Luotto: Kenneth G., Libbrecht
ei kahta lumihiutaletta…
he sanovat, ettei kahta lumihiutaletta ole sama. Se voi olla totta, mutta lumihiutaleilla on joitakin silmiinpistäviä yhtäläisyyksiä., Take a look at these snowflakes:
Credit: Kenneth G. Libbrecht
See a pattern?, Se ei välttämättä ole heti selvää, mutta ne kaikki ovat symmetrisiä vastaavalla tavalla. Hieno tapa sanoa tämä on, että ne kaikki ovat ” kuusinkertainen säteittäinen symmetria.”Toisin sanoen, jos vedät kuusi tasavälistä viivaa pois hiutaleen keskeltä, huomaat, että kyseisen viivan muoto toistuu viidellä muulla viivalla.
Miksi heillä on tällainen kuvio? Ja jos heillä kaikilla on samanlainen kuvio, miksi on niin käsittämätöntä, että kaksi lumihiutaletta ovat identtisiä? Vastataksesi molempiin kysymyksiin sinun täytyy tietää, miten lumihiutale muodostuu.,
syntymän lumihiutale
Lumi ei ole yksinkertaisesti jäätynyt pisara vettä putosi pilvi. Lumihiutaleesta tekee erilaisen se, että se muodostuu hitaasti ja kasvaa pilvessä.
lumihiutale syntyy, kun vesihöyry kulkee ilmassa ja tiivistyy (muutokset kaasu, kiinteä) on hiukkasen. Siellä se muodostaa hitaasti kasvavan Kiteen. Höyry voi tiivistyä kahdella perustavalla tavalla. Jokaisella tavalla on iso rooli siinä muodossa, jonka lumihiutale lopulta ottaa.,
kokoelma perus-kuusi-sivuinen prismat. Viisteet ovat tasaisia pintoja.
ensimmäinen tapa on muodostaa ns.”Facet on pohjimmiltaan tasainen kasvot 3D muoto, kuten Prisma. Ne muodostuvat luonnostaan, kun kristalli kasvaa. Jääkiteissä niiden muoto peilaa kidettä muodostavien molekyylien muotoa. Jäätyneen jään kiderakenne on kuusisivuinen. Siksi jäinen puoli on myös kuusisivuinen. Siitä lumihiutaleen symmetria kumpuaa.,
toinen tapa kasvattaa lumihiutaletta on muodostaa oksia. Ei ole yllättävää, että näin syntyy niitä kauniita puurakenteita. Oksat muodostuvat, koska vesihöyry tiivistyy ensimmäiseksi, mihin se koskettaa. Jos hiutaleen pinnalla on pieni töyssy, höyry tiivistyy sinne sen sijaan, että se kulkisi pidemmälle. Nyt töyssy on isompi ja vielä todennäköisemmin ”kiinni” vesihöyryä siinä vaiheessa. Prosessi toistaa itseään ja muodostuu oksa!,
Kaaos ensues…
Vaikka lumihiutale yleensä alkaa prism kuusi puolia, sen kasvu voi vaihtaa takaisin ja edelleen välillä luomalla puolia ja muodostaa oksat. Ja molemmat prosessit voivat tapahtua samanaikaisesti. Lähes huomaamaton muutoksia lämpötila ja veden määrä ilmassa muuttaa sitä, miten molekyylit toimivat ja miten ne tiivistyä.
Kuvittele kasvava lumihiutale pilvi. Kun se puhaltaa edestakaisin, se kokee kaikenlaisia muuttuvia olosuhteita., Pilven eri osissa on erilaisia lämpötiloja ja kosteuspitoisuuksia. Mikroskooppisella tasolla on myös erilaisia olosuhteita. Se, missä järjestyksessä se kokee nämä muutokset ja kuinka kauan kukin olosuhteiden sarja kestää, määrittää sen muodon.
Kuinka todennäköistä se olisi kaksi lumihiutaleet kokea samoja ehtoja, kaikki alas mikroskooppisen tasolla? Tähtitieteellisesti epätodennäköistä! Siksi et koskaan löydä kahta täysin identtistä hiutaletta!,
Lukuisia lumihiutaleet putoavat kaduilla New Yorkissa aikana Blizzard 2015. Luotto: Anthony Quintano.