Коли-небудь замислювалися про те, як утворюються сніжинки або чи існують якісь однакові сніжинки? Та й взагалі це швидше одна з найбільших таємниць природи... Що ж, давайте з'ясуємо. Якщо ви коли-небудь насолоджуєтеся снігопадом зі своїми друзями і сім'єю, чому б не зловити кілька сніжинок і не поспостерігати за ними. Ви можете зауважити, що вони симетричні і мають 6 сторін. Але як кажуть, двох однакових сніжинок не буває... Відповідь знайшов фізик з Калтеха Кеннет Ліббрехт, а -канал Deep Look зняв красиве відео про його роботу і про те, як ростуть сніжинки.
Однакові сніжинки існують! Чи так це? Хм... давайте розбиратися. Сніжинки - це кристали води. У рідкому та газоподібному стані молекули води вільно рухаються повз один одного, не утворюючи міцних міжмолекулярних зв'язків. Коли температура падає - наприклад, якщо хмара піднімається у верхні шари атмосфери - молекули втрачають кінетичну енергію, їх рух стає уповільненим, і між молекулами формуються зв'язки. Форма і конфігурація електронної хмари навколо атомів в молекулах води така, що при охолодженні вони шикуються в правильні шестикутники. З цієї фігур починається кожна сніжинка.
А ось далі зростанням кристала управляє тільки випадок. Залежно від вологості, тиску та інших умов, що супроводжують ріст сніжинок, нові шари молекул накладаються один на одного, утворюючи хитромудру форму сніжинки.
Дослідження: чи існують однакові сніжинки
У себе в лабораторії професор Ліббрехт вирощує крихітні шестикутні кристалики води, а потім садить їх на охолоджену скляну пластину і знімає їх зріст на камеру. І ось який висновок: в лабораторних умовах, при постійних температурі і тиску, поява на пластині двох абсолютно однакових сніжинок - цілком поширене явище. А ось в природі все зовсім не так. Чому не буває однакових сніжинок саме в природі? Тому що умови мінливі, і ймовірність того, що коли-небудь коливання температури, тиску і механічного впливу співпадуть, щоб породити сніжинок-близнюків, прагнуть до нуля. Виходить, що дві однакові сніжинки ви не побачити в природі, а тільки так скажемо в штучному вигляді.