krediet: Kenneth G., Libbrecht
geen twee sneeuwvlokken …
ze zeggen dat geen twee sneeuwvlokken hetzelfde zijn. Dat kan waar zijn, maar sneeuwvlokken hebben een aantal opvallende overeenkomsten., Take a look at these snowflakes:
Credit: Kenneth G. Libbrecht
See a pattern?, Het is misschien niet meteen duidelijk, maar ze zijn allemaal symmetrisch op een soortgelijke manier. De mooie manier om dit te zeggen is dat ze allemaal hebben “zes-voudige radiale symmetrie.”Met andere woorden, als je zes gelijkmatig verdeelde lijnen uit het midden van de vlok trekt, zul je merken dat de vorm op die lijn wordt herhaald op de vijf andere lijnen.
Waarom hebben ze zo ‘ n patroon? En als ze allemaal zo ‘ n gelijk patroon hebben, waarom is het dan zo ondenkbaar dat twee sneeuwvlokken identiek zijn? Om beide vragen te beantwoorden, moet je weten hoe een sneeuwvlok zich vormt.,
de geboorte van een sneeuwvlok
sneeuw is niet zomaar een bevroren druppel water die uit een wolk valt. Wat een sneeuwvlok anders maakt is dat het zich langzaam vormt, en dat het in de wolk groeit.
een sneeuwvlok wordt geboren wanneer waterdamp door de lucht reist en condenseert (verandert van een gas in een vaste stof) op een deeltje. Daar vormt het een langzaam groeiend kristal. Er zijn twee manieren waarop de damp kan condenseren. Elke weg speelt een grote rol in de vorm die de sneeuwvlok uiteindelijk zal aannemen.,
een verzameling basis-zeszijdige prisma ‘ s. De facetten zijn de vlakke oppervlakken.
de eerste manier is om zogenaamde ‘facetten te vormen.’Een facet is in wezen een plat gezicht op een 3D-vorm, zoals een prisma. Ze vormen zich van nature als een kristal groeit. De vorm van ijskristallen weerspiegelt de vorm van de moleculen die het kristal vormen. De kristalstructuur van bevroren ijs is een zeszijdige vorm. Daarom is een ijzig facet ook zeszijdig. Daar komt de symmetrie in een sneeuwvlok vandaan.,
de tweede manier om een sneeuwvlok te laten groeien is door takken te vormen. Niet verrassend, dit is wat die mooie boomachtige structuren creëert. Takken vormen omdat waterdamp condenseert op het eerste wat het aanraakt. Als er een kleine bult op het oppervlak van een vlok is, zal de damp daar condenseren in plaats van verder te reizen. Nu is de bult groter en zelfs meer kans op ‘vangen’ waterdamp op dat punt. Het proces herhaalt zich en er wordt een tak gevormd!,
Chaos ontstaat …
terwijl de sneeuwvlok meestal begint als een prisma met zes facetten, kan zijn groei heen en weer schakelen tussen het creëren van facetten en het vormen van takken. En beide processen kunnen tegelijkertijd plaatsvinden. Bijna onmerkbare veranderingen in temperatuur en de hoeveelheid water in de lucht veranderen hoe de moleculen handelen en hoe ze condenseren.
stel je een groeiende sneeuwvlok in een wolk voor. Als het heen en weer waait, ervaart het allerlei veranderende omstandigheden., Er zijn verschillende temperaturen en vochtniveaus in verschillende delen van de wolk. Er zijn ook verschillende omstandigheden op microscopisch niveau. De volgorde waarin het deze veranderingen ervaart en hoe lang elke set van omstandigheden duurt, bepaalt de vorm die het maakt.
hoe waarschijnlijk is het dat twee sneeuwvlokken precies dezelfde omstandigheden ervaren tot aan het microscopische niveau? Astronomisch onwaarschijnlijk! Daarom zul je nooit twee echt identieke vlokken vinden!,
talrijke sneeuwvlokken vallen op de straten van New York tijdens de sneeuwstorm van 2015. Credit: Anthony Quintano.