kredit: Kenneth G., Libbrecht
inga två snöflingor…
de säger att inga två snöflingor är desamma. Det kan vara sant, men snöflingor delar några slående likheter., Take a look at these snowflakes:
Credit: Kenneth G. Libbrecht
See a pattern?, Det kanske inte är omedelbart klart, men de är alla symmetriska på ett liknande sätt. Det fina sättet att säga Detta är att de alla har ” sexfaldig radiell symmetri.”Med andra ord, om du ritar sex jämnt fördelade linjer ut från mitten av flingan, kommer du att märka att formen på den linjen upprepas på de fem andra linjerna.
Varför har de ett sådant mönster? Och om de alla har ett sådant liknande mönster, varför är det så otänkbart att två snöflingor är identiska? För att svara på båda frågorna måste du veta hur en snöflinga bildas.,
födelsen av en snöflinga
snö är inte bara en frusen droppe vatten som faller från ett moln. Det som gör en snöflinga annorlunda är att den bildas långsamt och att den växer i molnet.
en snöflinga föds när vattenånga färdas genom luften och kondenserar (ändras från en gas till en fast) på en partikel. Där bildar den en långsamt växande kristall. Det finns två grundläggande sätt att ångan kan kondensera. Varje sätt spelar en stor roll i den form som snöflingan så småningom kommer att ta.,
en samling grundläggande sexsidiga prismor. Fasetterna är de plana ytorna.
det första sättet är att bilda vad som kallas ” fasetter.”En fasett är i huvudsak ett platt ansikte på en 3D-form, som ett prisma. De bildas naturligt när en kristall växer. I iskristaller formen de tar speglar formen av de molekyler som bildar kristallen. Kristallstrukturen hos frusen is är en sexsidig form. Därför är en isig fasett också sexsidig. Det är där symmetrin i en snöflinga kommer ifrån.,
det andra sättet att odla en snöflinga är att bilda grenar. Inte överraskande, det här skapar de vackra trädliknande strukturerna. Grenar bildas eftersom vattenånga kommer att kondensera på det första det berör. Om det finns en liten bump på en flakes yta, kommer ångan att kondensera där istället för att resa längre. Nu är bumpen större och ännu mer sannolikt att ”fånga” vattenånga vid den tiden. Processen upprepar sig och en gren bildas!,
kaos följer…
medan snöflingan i allmänhet börjar som ett prisma med sex aspekter, kan tillväxten växla fram och tillbaka mellan att skapa fasetter och bilda grenar. Och båda processerna kan inträffa samtidigt. Nästan omärkliga temperaturförändringar och mängden vatten i luften förändrar hur molekylerna fungerar och hur de kondenserar.
Föreställ dig en växande snöflinga i ett moln. När det blåser fram och tillbaka upplever det alla slags förändrade förhållanden., Det finns olika temperaturer och fuktnivåer i olika delar av molnet. Det finns också olika förhållanden på mikroskopisk nivå. Den ordning i vilken den upplever dessa förändringar och hur länge varje uppsättning villkor varar bestämmer vilken form den gör.
hur sannolikt skulle det vara för två snöflingor att uppleva samma exakta förhållanden hela vägen ner till den mikroskopiska nivån? Astronomiskt osannolikt! Därför hittar du aldrig två riktigt identiska flingor!,
många snöflingor faller på gatorna i New York City under snöstormen 2015. Kredit: Anthony Quintano.