क्या 2 समान हिमखंड हैं। स्नो थ्योरी: कोई भी दो स्नोफ्लेक्स समान नहीं होते हैं। फिल्म "अलेक्जेंडर नेवस्की" को स्कोर करते समय, मिश्रित चीनी और नमक को निचोड़कर बर्फ की लकीरें प्राप्त की गईं

वैज्ञानिक बर्फ के क्रिस्टल के निर्माण के लिए दो विकल्पों की पहचान करते हैं। पहले मामले में, हवा द्वारा बहुत अधिक ऊंचाई तक ले जाया गया जल वाष्प, जहां तापमान लगभग 40 डिग्री सेल्सियस है, अचानक बर्फ के क्रिस्टल का निर्माण कर सकता है। बादलों की निचली परत में, जहां पानी अधिक धीरे-धीरे जमता है, धूल या मिट्टी के एक छोटे से कण के चारों ओर एक क्रिस्टल बन जाता है। यह क्रिस्टल, जिसमें एक हिमखंड में 2 से 200 तक होते हैं, एक षट्भुज के आकार का होता है, इसलिए अधिकांश बर्फ के टुकड़े छह-बिंदु वाले तारे होते हैं।

"स्नो की भूमि" - तिब्बत के निवासियों द्वारा इस तरह के एक काव्यात्मक नाम का आविष्कार किया गया था।

बर्फ के टुकड़े का आकार कई कारकों पर निर्भर करता है: तापमान, आर्द्रता, दबाव। फिर भी, 7 मुख्य प्रकार के क्रिस्टल प्रतिष्ठित हैं: प्लेट्स (यदि बादल में तापमान -3 से 0 डिग्री सेल्सियस तक है), तारकीय क्रिस्टल, कॉलम (-8 से -5 डिग्री सेल्सियस तक), सुई, स्थानिक डेंड्राइट, कॉलम के साथ एक टिप और गलत आकार। उल्लेखनीय है कि यदि हिमखंड गिरते समय घूमता है तो उसका आकार पूर्णतया सममित होगा और यदि यह बग़ल में या किसी अन्य प्रकार से गिरता है तो ऐसा नहीं होगा।

बर्फ के क्रिस्टल हेक्सागोनल होते हैं: वे एक कोण पर नहीं जुड़ सकते - केवल एक किनारे पर। इसलिए, बर्फ के टुकड़े से किरणें हमेशा छह दिशाओं में बढ़ती हैं, और बीम से शाखाएं केवल 60 या 120 ° के कोण पर निकल सकती हैं।

2012 से, विश्व हिम दिवस जनवरी के अंतिम रविवार को मनाया जाता रहा है। इसकी शुरुआत इंटरनेशनल स्की फेडरेशन ने की थी।

बर्फ के टुकड़े सफेद दिखाई देते हैं क्योंकि उनमें हवा होती है: विभिन्न आवृत्तियों का प्रकाश क्रिस्टल के बीच के किनारों पर परावर्तित होता है और बिखरा हुआ होता है। एक साधारण हिमपात का आकार लगभग 5 मिमी व्यास का होता है, और द्रव्यमान 0.004 ग्राम होता है।

फिल्म "अलेक्जेंडर नेवस्की" को स्कोर करते समय, मिश्रित चीनी और नमक को निचोड़कर बर्फ की लकीरें प्राप्त की गईं।

ऐसा माना जाता है कि कोई भी दो हिमखंड एक जैसे नहीं होते हैं। यह पहली बार 1885 में सिद्ध हुआ था, जब अमेरिकी किसान विल्सन बेंटले ने बर्फ के टुकड़े की पहली सफल सूक्ष्म तस्वीर ली थी। उन्होंने इसके लिए 46 साल समर्पित किए और 5,000 से अधिक तस्वीरें लीं, जिसके आधार पर सिद्धांत की पुष्टि हुई।

प्रकृति में समान हिमखंड पाए जाते हैं। असाधारण मामलों में। यह पहली बार 1988 में यूएस नेशनल सेंटर फॉर एटमॉस्फेरिक रिसर्च द्वारा दर्ज किया गया था।

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शोधकर्ता नैन्सी नाइटअपने काम में "नो टू अलाइक?" साबित कर दिया कि प्रकृति में समान हिमपात हो सकते हैं।

नाइट इस निष्कर्ष पर तब पहुंचीं जब उन्होंने प्रयोगात्मक रूप से प्रयोगशाला में वही बर्फ के टुकड़े प्राप्त किए। उन्होंने संभाव्यता के सिद्धांत के माध्यम से अपने सिद्धांत को गणितीय रूप से सिद्ध किया। उन्होंने स्नोफ्लेक्स की 100 विशिष्ट विशेषताओं को घटाया, जिससे यह अनुमान लगाया जा सकता है कि स्नोफ्लेक्स के विभिन्न प्रकार के 10 से 158 डिग्री हैं। और, हालांकि परिणामी संख्या असीम रूप से बड़ी है, यह बर्फ के टुकड़े के मिलान की संभावना को बाहर नहीं करता है, नाइट का तर्क है।

उसी समय, के अनुसार कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर केनेथ लिब्रेब्रेच्टा, बाह्य रूप से समान हिमखंडों की आंतरिक संरचना में अंतर होता है, अर्थात् क्रिस्टल जाली में। इसलिए, यह नहीं कहा जा सकता है कि सिद्धांत रूप में आकार और परमाणु संरचना में पूरी तरह से समान बर्फ के टुकड़े मिलना संभव है।

बर्फ के टुकड़े कैसे बनते हैं और उनके आकार अलग-अलग क्यों होते हैं?

बर्फ के टुकड़े के गठन की प्रक्रिया में तरल अवस्था को दरकिनार करते हुए, गैस चरण से क्रिस्टल का उच्चीकरण शामिल है। बर्फ के टुकड़े के निर्माण के दौरान, प्रारंभिक क्रिस्टल के गठन के क्षण से पानी के अणु बेतरतीब ढंग से बढ़ते हैं। इस प्रकार, एक हिमखंड का विकास अनियंत्रित तरीके से होता है।

बर्फ के टुकड़ों की वृद्धि बाहरी परिस्थितियों, जैसे तापमान और आर्द्रता पर निर्भर करती है। इन और अन्य स्थितियों के आधार पर, अणुओं की नई परतें एक-दूसरे पर आरोपित होती हैं, हर बार एक बर्फ के टुकड़े का एक नया आकार बनाते हैं।

सभी स्नोफ्लेक्स में छह पक्ष होते हैं, क्योंकि जब पानी के अणु जम जाते हैं, तो वे एक विशेष क्रम में पंक्तिबद्ध हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक हेक्सागोनल ज्यामितीय आकार होता है।

स्नोफ्लेक की वृद्धि उस हवा के तापमान से निर्धारित होती है जिस पर इसे बनाया गया था। तापमान जितना कम होगा, बर्फ के टुकड़े का आकार उतना ही छोटा होगा।

हिमपात के विकास की दिशा इस तथ्य के कारण है कि बर्फ के क्रिस्टल हेक्सागोनल हैं। दो क्रिस्टल को एक कोण पर नहीं जोड़ा जा सकता है, वे हमेशा एक दूसरे से एक चेहरे से जुड़े होते हैं। इसलिए, किरणें हमेशा छह दिशाओं में बढ़ती हैं, और एक "शाखा" केवल 60 या 120 डिग्री के कोण पर बीम से निकल सकती है।

"बर्फ के सिद्धांत" के अध्ययन के अग्रदूत युवा किसान विल्सन एलिसन बेंटले थे, जिन्हें "स्नोफ्लेक" उपनाम दिया गया था। वह बचपन से ही आकाश से गिरने वाले क्रिस्टल के असामान्य आकार से आकर्षित थे। उत्तरी संयुक्त राज्य अमेरिका में अपने गृहनगर जेरिको में, बर्फबारी एक नियमित घटना थी, और युवा विल्सन ने बर्फ के टुकड़ों का अध्ययन करने के लिए बहुत समय बिताया।

विस्लॉन "स्नोफ्लेक्स" बेंटले;

बेंटले ने अपनी मां द्वारा अपने 15वें जन्मदिन के लिए दिए गए एक माइक्रोस्कोप के लिए एक कैमरे को अनुकूलित किया और बर्फ के टुकड़ों को पकड़ने की कोशिश की। लेकिन तकनीक में सुधार करने में लगभग पांच साल लग गए - केवल 15 जनवरी, 1885 को पहली स्पष्ट तस्वीर ली गई थी।

अपने पूरे जीवन में, विल्सन ने 5,000 अलग-अलग स्नोफ्लेक्स की तस्वीरें खींची हैं। उन्होंने प्रकृति के इन लघु कार्यों की सुंदरता की प्रशंसा करना कभी बंद नहीं किया। अपनी उत्कृष्ट कृतियों को प्राप्त करने के लिए, बेंटले ने उप-शून्य तापमान में काम किया, प्रत्येक बर्फ के टुकड़े को एक काले रंग की पृष्ठभूमि के खिलाफ रखा।

विल्सन के काम की वैज्ञानिकों और कलाकारों दोनों ने प्रशंसा की है। उन्हें अक्सर वैज्ञानिक सम्मेलनों में बोलने या कला दीर्घाओं में तस्वीरें प्रदर्शित करने के लिए आमंत्रित किया जाता था। दुर्भाग्य से, बेंटले की 65 वर्ष की आयु में निमोनिया से मृत्यु हो गई, यह साबित किए बिना कि बर्फ के समान टुकड़े नहीं हैं।

"बर्फ के सिद्धांत" का बैटन सौ साल बाद नेशनल सेंटर फॉर एटमॉस्फेरिक रिसर्च के एक शोधकर्ता नैन्सी नाइट द्वारा उठाया गया था। 1988 में प्रकाशित एक पेपर में, उसने इसके विपरीत साबित किया - एक जैसे स्नोफ्लेक्स मौजूद हो सकते हैं और होने चाहिए!

डॉ. नाइट ने प्रयोगशाला में बर्फ के टुकड़े बनाने की प्रक्रिया को पुन: पेश करने की कोशिश की। ऐसा करने के लिए, उसने कई पानी के क्रिस्टल उगाए, उन्हें सुपरकूलिंग और सुपरसेटेशन की समान प्रक्रियाओं के अधीन किया। प्रयोगों के परिणामस्वरूप, वह एक दूसरे के बिल्कुल समान हिमपात प्राप्त करने में सफल रही।

प्रायोगिक त्रुटियों के आगे क्षेत्र अवलोकन और प्रसंस्करण ने नैन्सी नाइट को यह दावा करने की अनुमति दी कि समान हिमपात की घटना संभव है और केवल संभाव्यता सिद्धांत द्वारा निर्धारित की जाती है। खगोलीय क्रिस्टल की एक तुलनात्मक सूची संकलित करने के बाद, नाइट ने निष्कर्ष निकाला कि बर्फ के टुकड़ों में अंतर के 100 संकेत हैं। इस प्रकार, उपस्थिति विकल्पों की कुल संख्या 100 है! वे। लगभग 10 से 158वीं शक्ति।

परिणामी संख्या ब्रह्मांड में परमाणुओं की संख्या से दोगुनी है! लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि संयोग पूरी तरह से असंभव हैं - डॉ। नाइट ने अपने काम में निष्कर्ष निकाला।

और अब - "बर्फ के सिद्धांत" पर नया शोध। दूसरे दिन, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर केनेथ लिब्रेब्रेच ने अपने वैज्ञानिक समूह द्वारा कई वर्षों के शोध के परिणामों को प्रकाशित किया। "यदि आप दो समान बर्फ के टुकड़े देखते हैं, तो वे अभी भी अलग हैं!" - प्रोफेसर कहते हैं।

लिबब्रेक्ट ने साबित किया कि प्रत्येक पांच सौ ऑक्सीजन परमाणुओं के लिए 16 ग्राम/मोल के द्रव्यमान के साथ, बर्फ के अणुओं की संरचना में 18 ग्राम/मोल के द्रव्यमान वाला एक परमाणु होता है। ऐसे परमाणु के साथ एक अणु के बंधों की संरचना ऐसी होती है कि यह क्रिस्टल जालक के भीतर यौगिकों के लिए असंख्य विकल्पों को दर्शाता है। दूसरे शब्दों में, यदि दो बर्फ के टुकड़े वास्तव में एक जैसे दिखते हैं, तो उनकी पहचान को अभी भी सूक्ष्म स्तर पर सत्यापित करने की आवश्यकता है।

बर्फ (और विशेष रूप से बर्फ के टुकड़े) के गुणों को सीखना कोई बच्चों का खेल नहीं है। जलवायु परिवर्तन के अध्ययन में बर्फ और बर्फ के बादलों की प्रकृति के बारे में ज्ञान बहुत महत्वपूर्ण है। और बर्फ के कुछ असामान्य और अनछुए गुण व्यावहारिक अनुप्रयोग भी पा सकते हैं।

प्रत्येक स्कूली बच्चे से परिचित, यह कथन कि दो समान हिमपात नहीं हैं, पर बार-बार प्रश्न उठाए गए हैं। लेकिन कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के अनूठे अध्ययन ने वास्तव में नए साल के इस मुद्दे को समाप्त कर दिया।

बर्फ तब बनती है जब बादलों में पानी की सूक्ष्म बूंदें धूल के कणों की ओर आकर्षित होती हैं और जम जाती हैं।

इस मामले में दिखाई देने वाले बर्फ के क्रिस्टल, जो पहले व्यास में 0.1 मिमी से अधिक नहीं होते हैं, नीचे गिरते हैं और उन पर हवा से नमी के संघनन के परिणामस्वरूप बढ़ते हैं। इस मामले में, छह-नुकीले क्रिस्टलीय रूप बनते हैं।

पानी के अणुओं की संरचना के कारण क्रिस्टल की किरणों के बीच केवल 60° और 120° कोण ही संभव हैं। मुख्य जल क्रिस्टल में समतल में एक नियमित षट्भुज का आकार होता है। फिर ऐसे षट्भुज के शीर्ष पर नए क्रिस्टल जमा किए जाते हैं, उन पर नए क्रिस्टल जमा किए जाते हैं, और इस प्रकार विभिन्न प्रकार के बर्फ के टुकड़े तारे प्राप्त होते हैं।

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर केनेथ लिब्रेब्रेच ने अपने वैज्ञानिक समूह द्वारा कई वर्षों के शोध के परिणामों को प्रकाशित किया। "यदि आप दो समान बर्फ के टुकड़े देखते हैं, तो वे अभी भी अलग हैं!" प्रोफेसर कहते हैं।

लिबब्रेक्ट ने साबित किया कि प्रत्येक पांच सौ ऑक्सीजन परमाणुओं के लिए 16 ग्राम/मोल के द्रव्यमान के साथ, बर्फ के अणुओं की संरचना में 18 ग्राम/मोल के द्रव्यमान वाला एक परमाणु होता है।

ऐसे परमाणु के साथ एक अणु के बंधों की संरचना ऐसी होती है कि यह क्रिस्टल जालक के भीतर यौगिकों के लिए असंख्य विकल्पों को दर्शाता है।

दूसरे शब्दों में, यदि दो बर्फ के टुकड़े वास्तव में एक जैसे दिखते हैं, तो उनकी पहचान को अभी भी सूक्ष्म स्तर पर सत्यापित करने की आवश्यकता है।

बर्फ (और विशेष रूप से बर्फ के टुकड़े) के गुणों को सीखना कोई बच्चों का खेल नहीं है। जलवायु परिवर्तन के अध्ययन में बर्फ और बर्फ के बादलों की प्रकृति के बारे में ज्ञान बहुत महत्वपूर्ण है।

सर्दियों में प्रकृति सुंदर होती है: आपको बस एक मिनट के लिए धीमा होना है, बर्फ से ढके पेड़ों को देखना है, बर्फीली बर्फ़ के बहाव को देखना है और अपना हाथ फैलाना है - जैसे कि कुछ बर्फ के टुकड़े उस पर गिरते हैं। प्रकृति के इन लघु कार्यों से अधिक सुंदर और भारहीन कुछ भी नहीं है।

क्या अफ़सोस है कि उनके सुंदर पैटर्न की प्रशंसा थोड़े समय के लिए ही की जा सकती है।

आपने यह कथन सुना होगा: कोई भी दो हिमखंड एक जैसे नहीं होते हैं। आइए इस "शीतकालीन मुद्दे" को देखें।

पहली नज़र में बर्फ के टुकड़े बनने की प्रक्रिया बहुत जटिल है। यहां प्राथमिक कणों के परस्पर क्रिया के भौतिक नियम शामिल हैं। वायुमंडल में, उप-शून्य तापमान पर, पानी के अणु धूल के अणुओं की ओर आकर्षित होते हैं और जम जाते हैं, जिससे छह-नुकीले क्रिस्टल बनते हैं। क्रिस्टल की अलग-अलग किरणों के बीच, पानी के अणु की संरचना की ख़ासियत के कारण, केवल 60 या 120 डिग्री के कोण संभव हैं, और नए क्रिस्टल के षट्भुज के कोने में शामिल होने के कारण बर्फ के टुकड़े के विभिन्न आकार और पैटर्न बनते हैं।

इस प्रकार, हमें पता चला कि:

• बर्फ के टुकड़े वाष्प से बर्फ के बादल के अंदर बनते हैं, तरल चरण को दरकिनार करते हुए।
• बर्फ के टुकड़े की वृद्धि बाहरी परिस्थितियों पर निर्भर करती है: आर्द्रता और हवा का तापमान।
• स्नोफ्लेक्स के "भ्रूण" आकार में षट्कोणीय होते हैं।
• बर्फ के टुकड़े का आकार बदल सकता है क्योंकि यह वातावरण से गुजरता है।
• बर्फ के टुकड़े गिरने की गति 15 मीटर/मिनट है।
• बर्फ के टुकड़े बनाने वाली बर्फ पारदर्शी होती है।

आइए अंतिम तथ्य पर करीब से नज़र डालें। यदि बर्फ का टुकड़ा पारदर्शी है तो स्नो व्हाइट क्यों होता है? भौतिकी के नियम इस प्रश्न का उत्तर देते हैं: बर्फ के टुकड़ों के किनारों से परावर्तित प्रकाश, एक सफेद द्रव्यमान की छाप बनाता है, जिसे हम बर्फ कहते हैं।

तो, बर्फ के टुकड़े बनाने की प्रक्रिया ने कई मनों को उत्साहित किया।

"बर्फ" के सिद्धांत में अग्रणी किसान डब्ल्यू.ई. बेंटले और डॉ. एन. नाइट।

बेंटले ने अपने पूरे जीवन में बर्फ के टुकड़ों की तस्वीरों का एक विशाल संग्रह बनाया, जिसमें वैज्ञानिकों और फोटोग्राफरों दोनों की दिलचस्पी थी। डॉ. नाइट प्रयोगशाला में स्नोफ्लेक्स के गठन को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम थे।

उनके ज्ञान और वैज्ञानिक कार्य को कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर के। लिब्रेब्रेच द्वारा व्यवस्थित किया गया था, जिन्होंने इस मुद्दे का अध्ययन करने की प्रक्रिया में, यह कथन सामने रखा: "यदि आप दो समान बर्फ के टुकड़े देखते हैं, तो वे अभी भी अलग हैं!"।

यह वह था जिसने वैज्ञानिक रूप से अपने कथन की पुष्टि की, यह समझाते हुए कि क्रिस्टल जाली बनाने वाले अणुओं और परमाणुओं में जुड़ने के कई प्रकार हो सकते हैं।

लिबब्रेक्ट ने कहा कि नेत्रहीन, बर्फ के टुकड़े समान दिख सकते हैं, लेकिन यदि आप उन्हें माइक्रोस्कोप के नीचे देखते हैं, तो पैटर्न पूरी तरह से अलग होगा!

अब आप जानते हैं, अगर खिड़की के बाहर बर्फ गिरती है, तो बर्फ के प्रत्येक टुकड़े अपने तरीके से अद्वितीय और अद्वितीय रूप से सुंदर होंगे!