Каждая Снежинка На Самом Деле Уникальна?

{h1}

Вы слышали, что нет двух одинаковых снежинок, но так ли это? Узнайте, как молекулы воды образуют эти зимние чудеса на WordsSideKick.com.

В следующий раз, когда вы поймаете одного своим языком, вы можете остановиться, чтобы рассмотреть долгое и трудное положение снежинки. Эти тонкие и запутанные кристаллы прошли много миль, прежде чем упали на землю вместе со своими триллионами кузенов. И хотя они летают множеством людей, на заснеженной улице говорят, что нет двух одинаковых хлопьев. Может ли каждая снежинка быть по-другому?

Короткий ответ - да, снежинки действительно отличаются друг от друга. Вы можете найти некоторые, которые чрезвычайно похожи (особенно в начале развития чешуек), но полностью сформированные снежинки действительно структурно отличаются, хотя бы на малейшие степени.

Понимание того, почему снежинки принимают уникальные формы, в первую очередь означает понимание того, как они образуются. Все начинается на поверхности Земли, так как вода испаряется из океанов, рек и озер и поднимается в атмосферу в виде газообразного водяного пара, который мы иногда видим как облака.

В летнее время эти облака плывут по небу, создавая тень и разрушая голубой горизонт. Но зимой все меняется. Холодный воздух заставляет молекулы водяного пара превращаться в маленькие капли жидкости, которые имеют тенденцию конденсироваться на любые близлежащие твердые частицы, такие как пыльца или пыль. Эти крошечные ледяные кристаллы - детские версии того, что скоро станет взрослыми снежинками.

Кристаллы плавают по небу и сталкиваются с молекулами водяного пара. Когда пар вступает в контакт с кристаллами, водяной пар переходит прямо из своего состояния в виде газа прямо в твердый кристалл, добавляя к первоначальному ядру снежинки. Этот процесс происходит снова и снова, превращая снежинку из почти незаметного кристалла в более крупную чешуйку, которая при правильных условиях падает на землю и может заставить вас произнести много нецензурных слов, когда вы поймете, что ваш газовый снегоуборщик сломано.

Зная все это, все еще может быть трудно поверить, что в небе, полном снежинок, нет двух одинаковых. На следующей странице вы увидите, как процесс производства хлопьев практически гарантирует, что эти маленькие кристаллы являются уникальными, даже если они падают на миллиарды.

Что делает снежинку?

Хотя куча хлопьев может выглядеть равномерно, каждая отдельная снежинка имеет свои особенности.

Хотя куча хлопьев может выглядеть равномерно, каждая отдельная снежинка имеет свои особенности.

Поскольку самые первые ледяные кристаллы объединяются в группу молодых снежинок, новые хлопья часто выглядят поразительно похожими. Во многом это связано с тем, что ледяные кристаллы обычно принимают гексагональную (шестигранную) форму решетки из-за того, как атомы водорода связываются с кислородом, образуя воду.

Определенные края ледяных кристаллов неровные. Эти неровные, неровные области привлекают больше молекул воды, чем более гладкие и более однородные части шестиугольника. Каждая маленькая рука прорастает все больше и больше, превращаясь в сложную и равномерную снежинку.

Если бы развитие снежинок прекратилось в первые несколько минут после рождения, мы бы получили гораздо больше хлопьев, которые выглядят подозрительно похожими. Но снежинки продолжают собирать все больше и больше кристаллов, сгруппировав их друг с другом по разным образцам.

Пока эти скопления кристаллов продолжают свою снежную фиесту, другие гости посещают вечеринку по производству хлопьев. Они приходят в форме факторов окружающей среды, в частности, влажности и температуры. Оба играют главные роли в том, становится ли снежинка все больше и больше или терпит неудачу.

Вы можете себе представить, насколько критической является температура для образования и структуры кристаллов льда. При температуре от 27 до 32 градусов по Фаренгейту (-2,8 и 0 градусов по Цельсию) кристаллы приобретают вид пластинчатых или призматических. Это прототипы шестируких снежинок, которым не хватает визуального интереса.

Сбросьте температуру на несколько градусов, и вы увидите иглоподобные структуры. Полые колонны развиваются при еще более низких температурах. А когда холодно, вы увидите, как звезды прорастают, словно папоротники.

Низкая влажность приводит к образованию более плоских хлопьев. Более высокая влажность означает большее развитие кристаллов по краям и углам.

Добавьте немного влаги при этих очень холодных температурах, и внезапно снежинки могут стать завораживающе красивыми. Они содержат множество пересекающихся пластин, иголок и пространств, мелкие шедевры, падающие с небес.

Они могут привести к крошечным гранулированным хлопьям. Или они могут добавлять слой за слоем, пока не станут чудовищными снежинками, такими как рекордные 15-дюймовые (38-сантиметровые) чешуйки, которые упали в Монтане в 1887 году.

Лотерея Снежинки

Одна снежинка может содержать молекулы квинтиллиона.

Одна снежинка может содержать молекулы квинтиллиона.

Физика и погодные условия определяют форму и размер снежинки. Математика определяет, что эти хлопья являются уникальными.

Учтите, что каждая снежинка состоит из огромного количества молекул воды. По одной оценке, чешуйка может иметь столько же молекул квинтиллионов [источник: Washington Post]. Поскольку каждая маленькая веточка снежинки может порождать множество других, существуют десятки и десятки способов объединения различных кристаллических объектов. Существует так много возможных соглашений, которые, по словам некоторых ученых, в два раза больше возможных комбинаций кристаллов, чем атомов во всей вселенной [источник: Голые Ученые].

Такие цифры настолько велики, что мы даже не можем их понять. Но если математика справедлива, эти цифры означают, что крайне маловероятно, что какие-либо две снежинки когда-либо были или будут совершенно одинаковыми.

Кроме того, в каждом конкретном случае есть множество других факторов, влияющих на формирование снежинки. Даже малейшие колебания температуры и влажности изменяют кристаллическую конструкцию. Мелкие примеси, такие как пылинки, тоже меняют кристаллы. Углы, под которыми молекулы воды сталкиваются с существующими кристаллами, также имеют значение.

В вихревой атмосфере, находящейся в милях над поверхностью Земли, все эти переменные непрерывно меняются. Условия, которые выполняются в одном небольшом пространстве, просто немного отличаются от этих дюймов в любом направлении, и все это трансформирует кристаллы и их последующие снежинки бесконечными способами.

Снежинки врезаются друг в друга, когда они приближаются и летят по воздуху. Там, где их ветки разбиваются, образуются новые, добавляя уникальности каждой полупрозрачной чешуйке.

Так что снежинки действительно почти бесконечны в своей особенности. Это крошечные и эфемерные свидетельства странных и постоянных изменений в мире и вселенной вокруг нас.

Примечание автора: действительно ли каждая снежинка уникальна?

Когда я исследовал эту статью, я был поражен, прочитав, что самые большие снежинки в истории были примерно 15 дюймов в ширину. Конечно, нет никаких конкретных доказательств того, что эти огромные хлопья существовали. Но ученые говорят, что огромные снежинки размером около 6 дюймов постоянно падают по всей нашей планете, поэтому кажется разумным, что при правильных условиях они могут стать еще больше. Если мне когда-нибудь повезет увидеть снежинки, которые почти такие же большие, как баскетбольные мячи, я не знаю, буду ли я взволнован или напуган… но это определенно будет незабываемым опытом.

Связанные истории

  • Как работают снегоочистители
  • Как работают снежные лыжи
  • 5 распространенных ошибок, которых вы должны избегать, катаясь на снегу
  • Как работает выдвижная шипованная шина
  • 10 научных экспериментов в снегу





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com