Има ли 2 еднакви снежинки. Теория за снега: Няма две еднакви снежинки. При записването на филма "Александър Невски" скърцането на снега се получава чрез изстискване на смесена захар и сол

Учените идентифицират два варианта за образуване на снежни кристали. В първия случай водната пара, пренесена от вятъра на много голяма надморска височина, където температурата е около 40 ° C, може внезапно да замръзне, образувайки ледени кристали. В долния слой на облаците, където водата замръзва по-бавно, се създава кристал около малко прах или пръст. Този кристал, от който има от 2 до 200 в една снежинка, има формата на шестоъгълник, така че повечето снежинки са шестолъчна звезда.

"Земя на снеговете" - такова поетично име е измислено за Тибет от неговите жители.

Формата на снежинката зависи от много фактори: температура наоколо, влажност, налягане. Въпреки това се разграничават 7 основни типа кристали: плочи (ако температурата в облака е от -3 до 0 ° C), звездовидни кристали, колони (от -8 до -5 ° C), игли, пространствени дендрити, колони с връх и грешни форми. Трябва да се отбележи, че ако снежинката се върти при падане, тогава нейната форма ще бъде идеално симетрична, а ако падне настрани или по някакъв друг начин, тогава няма да стане.

Ледените кристали са шестоъгълни: не могат да се свържат под ъгъл - само на ръба. Следователно лъчите от снежинка винаги растат в шест посоки, а разклонението от лъча може да се отклони само под ъгъл от 60 или 120 °.

От 2012 г. Световният ден на снега се чества в предпоследната неделя на януари. Това беше инициирано от Международната федерация по ски.

Снежинките изглеждат бели заради въздуха, който съдържат: светлината с различни честоти се отразява по ръбовете между кристалите и се разсейва. Размерът на обикновена снежинка е около 5 мм в диаметър, а масата е 0,004 g.

При записване на филма "Александър Невски" скърцането на снега се получава чрез изстискване на смесена захар и сол.

Смята се, че няма две еднакви снежинки. Това е доказано за първи път през 1885 г., когато американският фермер Уилсън Бентли прави първата успешна микроскопска снимка на снежинка. Той посвети 46 години на това и направи повече от 5000 снимки, въз основа на които теорията беше потвърдена.

В природата се срещат еднакви снежинки. В изключителни случаи. Това е регистрирано за първи път от Националния център за атмосферни изследвания на САЩ през 1988 г.

Снимка: pixabay.com

изследовател Нанси Найтв работата си "Няма двама еднакви?" доказа, че еднакви снежинки могат да се появят в природата.

Найт стигна до това заключение, след като експериментално получи същите снежинки в лабораторията. Тя доказа своята теория математически, чрез теорията на вероятностите. Тя изведе 100 отличителни черти на снежинките, по които може да се прецени, че има от 10 до 158 градуса различни варианти на снежинки. И въпреки че полученото число е безкрайно голямо, това не изключва възможността за съвпадение на снежинките, твърди Найт.

В същото време, според професор по физика в Калифорнийския университет Кенет Либбрехт, външно идентичните снежинки имат различия във вътрешната структура, а именно в кристалната решетка. Следователно не може да се каже, че по принцип е възможно да се намерят напълно идентични снежинки по форма и атомна структура.

Как се образуват снежинките и защо техните форми са различни?

Процесът на образуване на снежинки включва сублимиране на кристали от газовата фаза, заобикаляйки течното състояние. По време на образуването на снежинка, водните молекули растат произволно от момента на образуване на първоначалния кристал. По този начин растежът на снежинка протича по неподреден начин.

Растежът на снежинките зависи от външни условия, като температура и влажност. В зависимост от тези и други условия, нови слоеве от молекули се наслагват един върху друг, като всеки път образуват нова форма на снежинка.

Всички снежинки имат шест страни, защото когато водните молекули замръзнат, те се подреждат в специален ред, което води до шестоъгълна геометрична форма.

Растежът на снежинката се определя от температурата на въздуха, при която се е образувала. Колкото по-ниска е температурата, толкова по-малък е размерът на снежинката.

Посоките на растеж на снежинките се дължат на факта, че ледените кристали са шестоъгълни. Два кристала не могат да бъдат свързани под ъгъл, те винаги са прикрепени един към друг чрез лице. Следователно лъчите винаги растат в шест посоки, а "клон" може да се отклони от лъча само под ъгъл от 60 или 120 градуса.

Пионер в изучаването на "теорията на снега" е младият фермер Уилсън Алисън Бентли, по прякор "Снежинка". От детството той е привлечен от необичайната форма на кристали, падащи от небето. В родния му град Йерихон в северната част на Съединените щати снеговалежите били редовно явление и младият Уилсън прекарвал много време навън, изучавайки снежинките.

Уислон "Снежинки" Бентли

Бентли адаптира фотоапарат към микроскоп, подарен от майка му за 15-ия му рожден ден и се опита да улови снежинки. Но усъвършенстването на технологията отне почти пет години – едва на 15 януари 1885 г. е направена първата ясна снимка.

През целия си живот Уилсън е заснел 5000 различни снежинки. Той не спираше да се възхищава на красотата на тези миниатюрни произведения на природата. За да получи своите шедьоври, Бентли работи при минусови температури, поставяйки всяка една от снежинките, които намери, на черен фон.

Работата на Уилсън е оценена както от учени, така и от художници. Често е канен да говори на научни конференции или да излага снимки в художествени галерии. За съжаление Бентли почина на 65-годишна възраст от пневмония, без да докаже, че няма еднакви снежинки.

Щафетата на "теорията на снега" е подета сто години по-късно от Нанси Найт, изследовател от Националния център за атмосферни изследвания. В публикация, публикувана през 1988 г., тя доказва обратното – еднакви снежинки могат и трябва да съществуват!

Д-р Найт се опита да възпроизведе процеса на изграждане на снежинки в лабораторията. За да направи това, тя отгледа няколко водни кристала, подлагайки ги на същите процеси на преохлаждане и пренасищане. В резултат на експериментите тя успя да получи снежинки, абсолютно идентични една на друга.

По-нататъшни полеви наблюдения и обработка на експериментални грешки позволиха на Нанси Найт да твърди, че появата на идентични снежинки е възможна и се определя само от теорията на вероятностите. След като съставил сравнителен каталог на небесните кристали, Найт стигнал до заключението, че снежинките имат 100 признака на разлика. По този начин общият брой опции за външен вид е 100! тези. почти 10 на 158-ма степен.

Полученото число е два пъти повече от броя на атомите във Вселената! Но това не означава, че съвпаденията са напълно невъзможни – заключава в своя труд д-р Найт.

А сега - ново изследване на "теорията на снега". Онзи ден професорът по физика в Калифорнийския университет Кенет Либбрехт публикува резултатите от дългогодишни изследвания на своята научна група. „Ако видите две еднакви снежинки, те все още са различни!“ – казва професорът.

Либбрехт доказа, че на всеки петстотин кислородни атома с маса 16 g/mol има един атом с маса 18 g/mol в състава на снежните молекули. Структурата на връзките на молекула с такъв атом е такава, че предполага безброй възможности за съединения в кристалната решетка. С други думи, ако две снежинки наистина изглеждат еднакви, тогава тяхната идентичност все още трябва да бъде проверена на микроскопично ниво.

Изучаването на свойствата на снега (и в частност на снежинките) не е детска игра. Познанията за природата на снега и снежните облаци са много важни при изучаването на изменението на климата. А някои от необичайните и неизследвани свойства на леда също могат да намерят практическо приложение.

Познато на всеки ученик твърдението, че няма две еднакви снежинки, многократно е поставяно под въпрос. Но уникалните изследвания на Калифорнийския технологичен институт успяха да сложат край на този наистина новогодишен брой.

Сняг се образува, когато микроскопичните водни капчици в облаците се привличат от прахови частици и замръзват.

Появяващите се в този случай ледени кристали, които първоначално не надвишават 0,1 mm в диаметър, падат и растат в резултат на кондензация на влага от въздуха върху тях. В този случай се образуват шестоъгълни кристални форми.

Поради структурата на водните молекули са възможни само ъгли от 60° и 120° между лъчите на кристала. Основният воден кристал има формата на правилен шестоъгълник в равнината. След това върху върховете на такъв шестоъгълник се отлагат нови кристали, върху тях се отлагат нови и така се получават различни форми на звезди от снежинки.

Професорът по физика в Калифорнийския университет Кенет Либбрехт публикува резултатите от дългогодишни изследвания на своята научна група. „Ако видите две еднакви снежинки, те все още са различни!“ казва професорът.

Либбрехт доказа, че на всеки петстотин кислородни атома с маса 16 g/mol има един атом с маса 18 g/mol в състава на снежните молекули.

Структурата на връзките на молекула с такъв атом е такава, че предполага безброй възможности за съединения в кристалната решетка.

С други думи, ако две снежинки наистина изглеждат еднакви, тогава тяхната идентичност все още трябва да бъде проверена на микроскопично ниво.

Изучаването на свойствата на снега (и в частност на снежинките) не е детска игра. Познанията за природата на снега и снежните облаци са много важни при изучаването на изменението на климата.

Природата е красива през зимата: просто трябва да забавите за минута, да погледнете покрити със сняг дървета, пухкави снежни преспи и да протегнете ръката си - като няколко снежинки падат върху нея. Няма нищо по-красиво и безтегловно от тези миниатюрни произведения на природата.

Колко жалко, че красивият им модел може да се възхищава само за кратко.

Може би сте чували твърдението: няма две еднакви снежинки. Нека разгледаме този „зимен въпрос“.

Процесът на образуване на снежинки на пръв поглед е много сложен. Тук са включени физическите закони на взаимодействието на елементарните частици. В атмосферата, при минусови температури, водните молекули се привличат от молекулите на праха и се втвърдяват, образувайки шестоъгълни кристали. Между отделните лъчи на кристала, поради особеностите на структурата на водната молекула, са възможни ъгли от само 60 или 120 градуса, като се образуват различни форми и шарки на снежинки поради нови кристали, присъединяващи се към върховете на шестоъгълника.

Така разбрахме, че:

• Снежинките се образуват вътре в леден облак от пара, заобикаляйки течната фаза.
• Растежът на снежинките зависи от външните условия: влажност и температура на въздуха.
• „Ембрионите“ на снежинките са с шестоъгълна форма.
• Формата на снежинката може да се промени, докато преминава през атмосферата.
• Скоростта на падаща снежинка е 15 m/min.
• Ледът, който образува снежинката, е прозрачен.

Нека разгледаме по-подробно последния факт. Защо снегът е бял, ако снежинката е прозрачна? Законите на физиката отговарят на този въпрос: светлината, отразена от ръбовете на снежинките, създава впечатлението за бяла маса, която наричаме сняг.

Така че процесът на образуване на снежинки развълнува много умове.

Пионерите в теорията за "снега" са фермерът W.E. Бентли и д-р Н. Найт.

Бентли създава огромна колекция от снимки на снежинки през целия си живот, което интересува както учените, така и фотографите. Д-р Найт успя да възпроизведе образуването на снежинки в лабораторията.

Техните знания и научна работа бяха систематизирани от професор от Калифорнийския университет К. Либбрехт, който в процеса на изучаване на този въпрос изложи твърдението: „Ако видите две еднакви снежинки, те все още са различни!”.

Той беше този, който научно обоснова твърдението си, обяснявайки, че молекулите и атомите, които образуват кристална решетка, могат да имат огромно разнообразие от начини за свързване.

Либбрехт заяви, че визуално снежинките може да изглеждат еднакви, но ако ги погледнете под микроскоп, моделът ще бъде напълно различен!

Сега знаете, ако сняг падне извън прозореца, всяка от снежинките ще бъде уникална и неподражаемо красива по свой начин!