Тоглоомууд

Хүүхдүүдийн хувьд цасан ширхгүүд яагаад өөр байдаг вэ? Цасан ширхгүүд яагаад ийм хэлбэртэй байдаг вэ? Маш олон тооны цасан ширхгүүд гарч ирэх сонирхолтой шалтгаанууд ийм байна.

Эрхэм уншигчид, сайн уу! Бидэнд шинэ, сайн, маш зугаатай төсөл байна. Бид бүгдээрээ тэнгэрээс бээлий дээр эсвэл бүлээн алган дээр унах жижиг цагаан шүхэр, заримдаа шууд амандаа унадаг байсан! Гэхдээ эдгээр хээтэй мөсөн талстууд хаанаас гардаг вэ, ямар төрлийн цасан ширхгүүд байдгийг та мэдэх үү?

Хичээлийн төлөвлөгөө:

Цасан ширхгүүд хэрхэн харагддаг вэ?

Цасан ширхгүүд нь усны уурын ачаар байгальд байдаг. Зуны улиралд хуримтлагдсан уснаас бороо ордог боловч өвлийн улиралд хүйтэн агаар нь жижиг дуслыг хөлддөг бөгөөд үүний үр дүнд цас ордог.

Энэ эмзэг гайхамшиг хэрхэн бий болдог вэ? Хээтэй талст ширхэг бүрийн эхлэлийг дунд хэсэг буюу цөм нь үүлнээс ямар ч тоосонцор байж болно. Энэ тоосонцор үүлний дундуур хөдөлж байхдаа ил тод мөсөн талстуудаар бүрхэгдэж, тодорхой хэлбэр дүрсийг өгдөг. Аажмаар маш олон талстыг нааж, тоосны жин нь түүнийг газарт шингээдэг.

Хэрэв та тэнгэрээс унасан цасан ширхгүүдийн хэв маягийг сайтар судалж үзвэл тэдгээрийн аль нь ч нөгөөтэйгээ адилхан биш гэдгийг амархан анзаарах болно.

Сонирхолтой баримтууд! Энгийн нэг цасан ширхгүүд 1 миллиграмм жинтэй, ховор тохиолдолд 2 эсвэл 3 ширхэг байдаг. Гэхдээ хамгийн Большуханский 1944 онд Москвад унасан. Та тэднийг цасан ширхгүүд гэж ч хэлж чадахгүй. Дал модны хэмжээтэй тэд тэмээн хяруулын өд шиг харагдаж байв.

Цасан ширхгүүд яагаад өөр байдаг вэ?

Мөсөн талстууд яагаад өөр өөр хэлбэртэй тэнгэрээс унадаг вэ гэдэг асуулт эрдэмтдийн сонирхлыг татсаар ирсэн. Тэдний бүтцийн талаар хамгийн түрүүнд бодсон хүн бол Германы одон орон судлаач Кеплер байв. Тэр яагаад таван өнцөгт эсвэл долоон өнцөгт цасан ширхгүүд тэнгэрээс буудаггүй юм бол гэж гайхаж байв.

Францын математикч Декарт эхлээд мөсөн талстууд ямар байж болохыг нарийвчлан тодорхойлж, тэдгээрийг бүлэг болгон хуваасан. Ховор хэлбэрийг түүний бүтээлүүдэд дурдсан байдаг.

Микроскопыг зохион бүтээх үед Английн физикч Хук цасан ширхгүүдийн график зургийг нийтэлж, байгалийн гайхамшгийн бүх өвөрмөц нарийн хээг харуулсан байна.

Оросын гэрэл зурагчин Сигсон хоёр зуу орчим өөр өөр цасан ширхгийн зургийг хүртэл авч чаджээ. Гэвч Америкийн Bentley гэрэл зургийн жинхэнэ цасан анхдагч болсон бөгөөд тэрээр амьдралынхаа туршид 5000 зураг авсны 2500 нь "Цасан талстууд" номонд багтжээ.

Японы физикч Накая лабораторид цасан ширхгийг хэрхэн ургуулахыг сурчээ. Тэр тэднийг яруу найргийн хувьд тэнгэрээс ирсэн захидал гэж нэрлэсэн.

Янз бүрийн орны эрдэмтдийн ажлын үр дүнд тодорхой болсон

байгальд зургаан өнцөгтөөс өөр цасан ширхгүүд байдаггүй.
төрөл нь мөсөн талст үүссэн орчноос хамаарна.
хэлбэрт нөлөөлж буй хүчин зүйлүүдийн дунд агаарын температур, чийгшил,
хамгийн энгийн хэв маяг нь маш чийглэг биш агаарт гарч ирдэг;
чийгшил, агаарын температурын хувь өндөр байх тусам цасан ширхгүүд илүү төвөгтэй, үзэсгэлэнтэй болж хувирдаг.
цацрагийн хоорондох өнцөг нь 60 эсвэл 120 градус байж болно.

Сонирхолтой баримтууд! Усан дээр унасан цасан ширхгүүд өндөр дуу чимээ үүсгэдэг. Мэдээжийн хэрэг хүн түүнийг сонсдоггүй, гэхдээ эрдэмтдийн хэлснээр ийм чимээ нь загасны хувьд туйлын тааламжгүй байдаг.

Одоо та цасан ширхгүүд хаанаас ирдэг, яагаад тэд өөр байдгийг мэддэг болсон. Бүх мөсөн талстуудыг ердийн байдлаар долоон энгийн бүлэгт хувааж, ердийн нэрээр нь өгсөн.

Таваг

Хамгийн энгийн нь нимгэн, хавтгай. Тэр болорыг хэсэг болгон хуваах олон ирмэгтэй.

Багана

Хоосон зургаан өнцөгт харандаатай төстэй эдгээр цасан ширхгүүд нь бүх хэлбэрийн хамгийн түгээмэл нь юм. Энэ нь мохоо эсвэл төгсгөлд нь үзүүртэй байж болно.

Үзүүр бүхий багана

Хэрэв ердийн багана нь тодорхой нөхцөлд унавал болор нь өсөлтийн чиглэлээ өөрчилж, төгсгөлд нь аажмаар хавтан болж хувирдаг бол энэ төрлийг олж авдаг. Жишээлбэл, энэ нь салхины нөлөөн дор өөр температурын бүсэд шилжих үед тохиолддог.

Зүү

Энэ нь нимгэн, урт ургасан бортгон хэлбэрийн цасан ширхгийн төрөл юм. Дотор нь хөндий байдаг ч заримдаа төгсгөлд нь мөчир хэлбэрээр нээгддэг.

Одод

Энэ загвар нь бидний биширдэг сайхан салаалсан дүрстэй. Энэ нь туйлын тэгш хэмтэй зургаан үндсэн туяа, олон янзын салбартай. Тэдгээр нь ойролцоогоор 5 миллиметр хэмжээтэй бөгөөд ихэвчлэн хавтгай байдаг.

Орон зайн дендрит

Гайхамшигтай хээтэй талстууд нь бусад төрлийн хослолын улмаас их хэмжээгээр олж авдаг.

Буруу цасан ширхгүүд

Тийм ээ, бидэн рүү явах замдаа мөчрөө гэмтээсэн эсвэл бүрмөсөн хуваагдсан гэмтсэн төлөөлөгчдийг багтаасан ийм бүлэг байдаг. Ийм тахир дутуу цасан ширхгийг ихэвчлэн хүчтэй салхинд олж авдаг бөгөөд нойтон цасанд олон байдаг.

Янз бүрийн нөхцөлд янз бүрийн хэлбэрийг олж авдаг гэж хэлснийг санаж байна уу? Тэгэхээр,

оддыг ихэвчлэн -5 хэм хүртэл температурт үйлдвэрлэдэг.
гэхдээ зүү нь -5-аас -10 хүртэл,
нарийн төвөгтэй дендритүүдийн хувьд температур нь хамгийн багадаа -10 ба -20 градус байх ёстой;
гэхдээ янз бүрийн хэмжээтэй хавтан, багана нь -35 агаарт ч үүсдэг.

Сонирхолтой баримтууд! Дэлхийн оршин суугчдын тал хувь нь цасан ширхгийг хэзээ ч харж байгаагүй гэсэн судалгаа байдаг. Гэхдээ тэд хойд зүгт ирэх юм уу, Хоккайдо арлын Японд байдаг дэлхийн цорын ганц цасан ширхгийн музейг үзэх боломж бий.

Өнөөдөр бидэнд ийм сонирхолтой төсөл байна. Бидэнтэй илүү олон удаа зочлоорой, дэлхий дээр танд хэлэх боломжтой олон сонирхолтой зүйл байсаар байна!

Дашрамд хэлэхэд бид олон сонирхолтой зүйлийн талаар аль хэдийн ярьсан. Жишээлбэл, намрын улиралд навч яагаад шар өнгөтэй болдог. Бид өвлийн ардын тэмдгүүдтэй танилцаж, бөмбөгний аянгын талаар илүү ихийг олж мэдсэн.
Евгения Климкович.

Жижигхэн цасан ширхгүүдээс илүү жингүй зүйл байхгүй юм шиг санагдаж байна: хэрэв энэ нь таны гарт унавал та үүнийг мэдрэхгүй. Нимгэн "тор" нь агаарт өлгөөтэй мэт санагдаж, бүгд унаж, унадаг - хэдэн зуун, сая, тэрбумаар ... Хэдхэн цагийн дотор асар том орон зайг сэвсгэр "хөнжил" -ээр бүрхэв. Цас ороход та цасны мөн чанарын талаар ховорхон, цасан ширхгийн тухай боддоггүй. (Гэртээ яараарай - халуунд!) Гэхдээ энэ нь бие биентэйгээ холбогдсон мөсөн талстуудын нарийн төвөгтэй бүтэц юм. Цасан ширхгийг "угсрах" олон сонголт байдаг - одоогоор бид хоёр ижил зүйлийг олж чадаагүй байна ...

Талст цасан ширхгүүд тэнгэрт хөвж байв.
Найзууд нь ойролцоо нисч байна - үүлэн дотор аймаар биш.
Тэр ганцаараа цасан ширхгүүд, сая сая цас,
Мөн тэнгэрийн өндрөөс - хурдан гүйлт.
Нислэг нь тэнгэрт тааламжтай, гэхдээ удахгүй газар дээр
Хүүхдүүдийн баяр баясгалангийн төлөө тэд цасан шуурга болж хувирах болно! ..
Кристал цасан ширхгүүд - тэр ганцаараа байхдаа!
Олег ЕСИН

Төрөлтийн нууц

Энгийн ус яаж хөлдөж ийм олон тэгш хэмтэй нэхсэн тор үүсгэдэг вэ? Цасан ширхгүүд яагаад ийм үзэсгэлэнтэй харагддагийг ойлгохын тулд нэг цасан болорын амьдралын түүхийг харцгаая.
Үүлэнд дандаа мөс юм уу гадны тоосонцор байдаг. Тэд мөн цасан ширхгийн жижиг цөмийг бий болгох үндэс суурь болдог. Усны уурын молекулууд эмх замбараагүй хөдөлж, хөрж, хурдаа алдаж, "буухыг хүсдэг". Тэгээд нэг ширхэг тоос! Талстуудын ачаар энэ нь хээ угалзаар дүүрэн болж, "муухай дэгдээхэйгээс үзэсгэлэнтэй хун" буюу болор цасан ширхгүүд болж хувирдаг.

Хууль зөрчигчид

Цасан ширхгүүд бүр өвөрмөц байдаг. 17-р зуунд философич, математикч Р.Декарт эдгээр амьтад сарнай, сараана цэцэг, зургаан шүдтэй дугуй шиг харагддаг гэж бичжээ. "Цасан ширхгийн голд байгаа жижигхэн цагаан цэг нь түүний тойргийг тойрсон луужингийн хөлний мөр юм шиг" түүнд онцгой анхаарал хандуулсан юм. Агуу одон орон судлаач И.Кеплер цасан ширхгийн хэлбэрийг Бурханы хүслээр тайлбарлав ... Ямар ч байсан гайхамшиг биш гэж үү?! Жинхэнэ ид шид!
Ид шид бол ид шид, гэхдээ ийм олон төрлийн цасан ширхгийг яаж авах вэ? Зарим нөхцөлд "мөс" нь тэнхлэгийн дагуу эрчимтэй ургадаг бөгөөд уртассан багана, зүү үүсгэдэг бол зарим тохиолдолд тэнхлэгт перпендикуляр ургаж, эцэст нь хавтан эсвэл оддыг харуулахыг илүүд үздэг. Бүх зүйл энгийн бөгөөд ойлгомжтой байх шиг байна.
Гэсэн хэдий ч нэг нууц байдаг - цасан ширхгүүдийн бүтцийн нууц. Биеийн хуулиудын дагуу хатуу дэг журамтай газар эмх замбараагүй байдал гэж байдаггүй. Мөн эсрэгээр. Зөвхөн эдгээр амьтдыг төрөх үед эмх замбараагүй байдал, эмх замбараагүй байдал ямар нэгэн байдлаар хамт оршдог.
Хатуу бие нь болор хэлбэртэй (атомууд нь дараалсан) эсвэл аморф төлөвт (санамсаргүй сүлжээ үүсгэдэг) байх ёстой гэдгийг мэддэг. Нөгөө талаас цасан ширхгүүд нь бүх хуулийг зөрчдөг: тэдгээр нь хүчилтөрөгчийн атомууд (мөн дараа нь усны молекулууд) нэг эгнээнд байгаа цэргүүд шиг хатуу байрласан тортой, устөрөгчийн атомууд эмх замбараагүй байдаг. Гэвч хүчилтөрөгчийн атомуудтай нэгдэж устөрөгчийн "трампууд" нь гөлгөр ирмэгийг үүсгэдэг бөгөөд ... ердийн зургаан өнцөгт призмүүд үүсдэг.
Залуу цасан ширхгүүд хэзээ ч таван өнцөгт эсвэл долоон өнцөгт байдаггүй. Тэр болгонд би байгалиас заяасан гайхалтай математикийн нарийвчлалыг биширч зогсохгүй. Тааламжтай! Үнэт эдлэлчид зүгээр л амарч байна ...
Гэсэн хэдий ч эрт орой хэзээ нэгэн цагт цасан ширхгүүд жингээ нэмж эхэлдэг: усны шинэ молекулууд нүүр бүрт татагдаж, овойлт үүсдэг - жигд бус байдал гарч ирдэг. Үүл дунд аялахдаа цасан ширхгүүд хурдан ургадаг: нүүрнээс нэг зузаан туяа гарч, булцуунаас мөчрүүд гарч ирдэг. Хэрэв бүх зургаан нүүр ижил нөхцөлд байвал "ихэр" туяа үүсдэг.

Агаарын вальс

Цасан ширхгүүд ургаж, олон тооны "үүлсийн хүүхдүүд" аавынхаа гэрт давчуу байх үед тэд "зоригтой сониуч зангаараа" азаа туршиж үзэхээр шийддэг - газар руу агаарын аялал хийх нь зөвхөн нөхцөлт байдлаар байж болно. уналт гэж нэрлэдэг. К.Балмонт цасан ширхгийн нислэгийг “Салхи дор чичирч, дээшээ нисч, дээр нь хөнгөхөн найгаж, нандигнана” хэмээн өнгөлөг дүрсэлсэн байдаг.
Агаарын урсгал нь хөнгөн "хөвсгөр" түүж, хажуу тийш нь зөөж, дээш өргөөд, бүжгийн хуй салхинд эргэлддэг - "цасан ширхгүүд, инээх шиг, ялаа бүжиглэдэг ..." А.Твардовскийн дууг ялаа дуулж байна. :

Бид бол цагаан цасан ширхгүүд
Бид нисдэг, нисдэг, нисдэг.
Замууд ба замууд
Бид бүгдийг нунтаглана.
Цэцэрлэгийг тойруулцгаая
Өвлийн хүйтэн өдөр
Тэгээд бид чиний хажууд чимээгүйхэн сууна
Бидэнтэй адилхан.
Бид талбайн дээгүүр бүжиглэдэг
Бид дугуй бүжгээ удирдаж байна.
Хаана, бид өөрсдийгөө мэдэхгүй,
Салхи биднийг авч явах болно.

Тэгээд эхлээд харахад “... Тэдэнд юу ч хамаагүй! - Нэхсэн тортой, нүцгэн мөртэй хөнгөн даашинзтай ... "Гэхдээ энэ нь огт үнэн биш юм!

Хэлбэр алдах

Агаарт нисч буй цасан ширхгүүд аюулд орно. Дулаан "ирмэг" -д орсны дараа тэд хайлж, бороо эсвэл үр тариа болж хувирдаг. Үүнээс гадна тэдний дайсан бол ууршилт, ялангуяа салхи, агаарын чийгшил багатай байдаг. Цасан ширхгүүд бага байх тусам хурдан хайлдаг: хурц үзүүрүүд жигдэрч, нэхсэн торны товойсон байдал арилдаг. Мөн удаан унах тусам дугуйрдаг.
Салхи тайван байх үед цасан ширхгүүд бие биендээ асар том ширхэгтэй наалддаг - эргэлддэг "таваг". Заримдаа, хүчтэй хярууны үед (-30 хэмээс доош) мөсөн талстууд "хөлдөж", хүчтэй салхи тэдний эмзэг туяаг хайр найргүй эвдэж, эсвэл эвдэрч сүйрч, бие биетэйгээ мөргөлдөж, "хэлбэрээр газарт унадаг. алмазан тоос" - нимгэн мөсөн зүүгээс маш сэвсгэр цас.
"Агаарын бөмбөгний гүнжүүдийн" багахан хэсэг нь осол авааргүйгээр газарт хүрдэг. Гэвч танигдахын аргагүй болтлоо өөрчлөгдсөн тэдний найз охид мөн адил тэгш бус ч гэсэн цасан ширхгүүд юм. Мөн тэдгээр нь заавал зургаан өнцөгт од байх ёстой гэсэн бодол буруу юм. Дөнгөж төрсөн хүмүүс - тийм ээ, гэхдээ дулаан, салхи, усыг мэддэг "туршлагатай" хүмүүс өмнөх гоо үзэсгэлэнгээ алдаж байна. Тэдний хэлбэрүүд нь тийм ч гоёмсог, зөв байхаа больсон ч тэд маш олон янз хэвээр байна.

Бүхэл бүтэн шинжлэх ухаан

Байгалийн давталтгүй үзэгдлийг ангилахад хэцүү байдаг. Бүх цасан ширхгүүд өөр өөр байдаг бөгөөд тэдгээрийг салгах нь хувийн сонголтын асуудал юм. Эрдэмтэд удаан хугацааны туршид цасан ширхгийг микроскопоор авч чадахгүй байв.
Үүнийг анх удаа 1885 онд "Цасан ширхгүүд" хочтой Америкийн В.Бентли хийжээ. Тэрээр 46 жилийн турш 5 мянга гаруй өвөрмөц гэрэл зургийн цуглуулга бүтээж, яг ижилхэн цасан ширхгүүдийн нэг ч хос байдаггүйг нотолсон юм. Тэдний судалгаа шинжлэх ухаан болж, 1951 онд Цас, мөсний олон улсын комисс мөсөн талстуудын ангилалыг баталсан бөгөөд үүнд цасан ширхгийн үндсэн долоон төрөл, мөсөн хур тунадасны гурван төрөл (нарийн ширхэгтэй цас, мөсөн ширхэг, мөндөр) багтдаг.
Гэсэн хэдий ч цасан ширхгүүдийн талаар өөрсдийгөө танилцуулах цаг болжээ - бид тэдний ид шид, өвөрмөц байдлыг олон удаа дурссан.

Ингээд танилцацгаая!

Би бол цасан ширхэгтэй хөвсгөр, байгалийн үзэсгэлэнтэй, гайхалтай бүтээл юм. Гайхалтай шүлгүүдийг надад зориулж байгаа нь хоосон биш юм. К.Балмонт миний тухай “Хөнгөн сэвсгэр, цагаан цасан ширхгүүд, ямар цэвэрхэн, ямар зоримог!” гэж бичсэнийг сонсоорой. Энэ бол миний тухай! Гэхдээ би ганцаараа биш. Манайхан зөндөө л байгаа.
Хамгийн үзэсгэлэнтэй нь нимгэн (ердөө 0.1 мм зузаантай) одны талстууд, эсвэл дендритүүд (би ч гэсэн энэ бүлэгт багтдаг). Манай мод шиг, задгай, салаалсан бие (диаметр нь 5 мм ба түүнээс дээш) нь зургаан тэгш хэмтэй үндсэн мөчир, олон мөчрөөс бүрддэг - таны хүссэнээр.
Бидний хамгийн ойрын төрөл төрөгсөд бол дээд амжилтын эгч дүүс юм. Тэд бидэн шиг хавтгай, туранхай. Гэсэн хэдий ч тэд гоо үзэсгэлэнгийн хувьд биднээс доогуур байдаг: олон мөсөн хавирга нь биеийнхээ ирийг салбар болгон хуваадаг - юу ч биш, гэхдээ биднийх шиг нигүүлсэл байхгүй!
Цөөхөн ч гэсэн миний эгч бид хоёр гайхалтай бүтээлүүд. Бусад төрлийн цасан ширхгүүдээс илүү бидний анхаарлыг татдаг давхаргат цасан ширхгүүд. Манай хамаатан садан дотроос хамгийн олон нь багана буюу багана юм. Энэ бол зургаан өнцөгт, харандаа хэлбэртэй, тагтай, төгсгөлд нь үзүүртэй талст хэлбэр юм ...
Бүжгийн хуй салхинд өөр температуртай бүс рүү нисч буй баганууд "чиг баримжаагаа" өөрчилдөг - тэд хавтан болж хувирдаг. Мөн тэдгээрийг аль хэдийн зөвлөмжүүдтэй бичлэгүүд (эсвэл багана) гэж нэрлэдэг.
Булчирхайлаг талстуудын дунд зарим "хурдасгасан" сорьцууд урт, нимгэн ургадаг. Тэдгээрийг зүү гэж нэрлэдэг. Заримдаа дотор нь хөндий үлдэж, төгсгөлүүд нь мөчрүүдэд хуваагддаг.
Манай зарим "хавтгай ба багана" хамаатан садан "гэр бүл" - том бүтэцтэй амьдрахаар шийддэг. Дашрамд хэлэхэд, маш сонирхолтой нарийн төвөгтэй амьтдыг олж авдаг - орон зайн дендритүүд: талстууд хамтдаа ургадаг, бие даасан байдлаа хадгалдаг - салбар бүр өөрийн гэсэн хавтгайд байрладаг.
"Цасан ширхгүүд-балерина" -д маш олон бэрхшээл тулгардаг: халуунд эсвэл хүчтэй салхинд мөчрүүд нь тасарч, тасардаг. Ихэвчлэн нойтон цасанд ийм "тахир дутуу" олон байдаг. Эдгээр нь жигд бус хэлбэртэй талстууд юм.

Өнгө өнгийн цас

Цас нь цэвэр цагаан биш, бага зэрэг хөхрөлттэй байдаг нь эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан. Дотор нь нэг метр орчим нүх гарга. Нүхний ирмэгийн ойролцоох цасан дээр цайвар шаргал өнгөтэй, илүү гүн - шаргал-ногоон, хөх-ногоон, эцэст нь тод цэнхэр өнгөтэй болно. Тэнгэрийн тусгал үүнтэй ямар ч хамаагүй. Мөн үүлэрхэг цаг агаарт, картон хоолой ашиглах үед юу ч өөрчлөгдөхгүй. Яагаад цэнхэр гарч ирдэг вэ?
Цасан ширхгүүдийн мөс нь тунгалаг бөгөөд олон тооны нүүрэн дээр тусч, тархсан нарны гэрэл нь улаан, шар туяагаа алдаж, болорын зузаанаас хамааран зөвхөн хөх-ногоон, хөх эсвэл тод хөх өнгөтэй байдаг. Гэхдээ олон тооны цасан ширхгүүд байх үед цагаан массын сэтгэгдэл төрдөг.
Өөр өөр газар нутагт - "өөрсдийн" цас, онцгой хэлбэр, өнгө. Арктикийн бүс нутгуудад та ягаан эсвэл улаан цасыг харж болно - энэ өнгө нь талстуудын хооронд амьдардаг замагтай холбоотой байдаг. Цэнхэр, ногоон, саарал, тэр ч байтугай хар цас орсон тохиолдол байдаг (агаар мандлын тортог, үйлдвэрлэлийн бохирдлоос үүдэлтэй).

Тэр бидэн шиг хөгширч байна

Харин од, зүү, багана хэлбэртэй цоо шинэхэн цас руу буцаж орцгооё ... Олон тооны цасан ширхгүүд нь элсний ширхэгтэй адилгүй: амьд оршнолуудын нэгэн адил тэд хамтдаа байх үедээ шууд идэвхтэй харилцан үйлчилж эхэлдэг: ууршдаг, хурц булангуудыг тэгшлэв. Илүүдэл уур нь хатуу (эсвэл шингэн) төлөвт хувирдаг. Цасан ширхгүүдийн голд мөс үүсдэг. Жижиг талстууд алга болж, том нь томорч, өвөрмөц байдлаа алддаг. Мөсөн гүүр гарч ирнэ. Цастай "байшинд" агаар улам бүр багасч, цас нь нягтарч, хатуурч, бялуу болж хувирдаг, дараа нь нягтардаг, эцэст нь шахсан мөсөн үр тарианаас өтгөн бүдүүн ширхэгтэй цас болж хувирдаг.
Эдгээр үйл явц нь ямар ч "удаан үргэлжилсэн" цасан бүрхүүлд ажиглагддаг. Тэд гэсэлтийн үед хурдасч, салхинд нөлөөлдөг. Хэрэв цасан ширхгүүд мөхлөг хэлбэрээр унаж, аль хэдийн өтгөн цас үүсгэсэн бол түүний "хөгшрөлт" хурдасч байна ...
"Цас эргэлдэж, цас орно - цас! Цас! Цас! .. "Хүйтэн өдөр шинэхэн цас үргэлж хөл дороо баяр хөөртэй шуугиан дагалддаг. Энэ бол талстыг хагалах чимээнээс өөр зүйл биш юм. Бид нэг хагарсан цасан ширхгийн чимээг мэдэрч чадахгүй ч олон тооны буталсан талстууд нь тодорхой хагархай үүсгэдэг.
Тэнгэрийн энэ хэврэг гоо сайхныг бээлийээр барьж, сайтар шалгаж үзээрэй. Энэ бол ид шид, жинхэнэ гайхамшиг гэдгийг та өөрөө харах болно! Мөн түүний сүр жавхланг гайхшруулаарай!

Тоон тоо баримтууд:

Дэлхийн хүн амын талаас илүү хувь нь жинхэнэ цас хэзээ ч харж байгаагүй.
1 м3 цасанд 350 сая цасан ширхгүүд байдаг бөгөөд дэлхий даяар 10-24 градус байдаг. Цасан ширхгийн жин ердөө 1 мг, ховор тохиолдолд 2-3 мг байдаг. Гэсэн хэдий ч жингүй олон тэрбум цасан ширхгүүдийг нэгтгэвэл дэлхийн эргэлтийн хурдад хүртэл нөлөөлж болно. Дашрамд дурдахад, өвлийн эцэс гэхэд манай гараг дээрх цасан бүрхүүлийн масс 13,500 тэрбум тоннд хүрдэг.
Германы цаг уурчид Германд жил бүр хэд хэдэн септиллион (24 тэгтэй тоо) цасан ширхгүүд унадаг бөгөөд тэдгээрийн дотор хоёр ч ижил байдаггүй гэдгийг тооцоолж чаджээ.
Ихэнх цасан ширхгүүд 5 мм орчим диаметртэй байдаг. Гэсэн хэдий ч үл хамаарах зүйлүүд байдаг. 1944 оны 4-р сарын 30-нд Москвад гайхалтай цас оров - тэмээн хяруулын өдтэй төстэй далдуу модны хэмжээтэй цасан ширхгүүд. Албан ёсоор бүртгэгдсэн "рекорд эзэмшигч" нь 12 см-ийн тойрогтой байв.
Цагаан өнгө нь цас ... агаар (95 хувь) өгдөг. Сул, сэвсгэр цас нь агаарын бөмбөлгүүдээр ханасан бөгөөд хананаас гэрэл тусдаг. Агаар байгаа нь цасан ширхгүүд, цас маш бага нягтралтай, тэдний хурд бага (0.9 км / цаг) буурахад нөлөөлдөг.
Японы эрдэмтэн Н.Үкичиро цасыг “нууц иероглифээр бичсэн тэнгэрээс ирсэн захидал” гэж нэрлэжээ. Тэрээр цасан ширхгүүдийн ангиллыг анх бий болгосон. Хоккайдо арал дээрх дэлхийн цорын ганц цасан ширхгийн музей түүний нэрээр нэрлэгдсэн.

Өвөрмөц бөгөөд давтагдашгүй цасан ширхгүүд нь эрдэмтдийн сонирхлыг хэзээд ч татсаар ирсэн бөгөөд зарим нь мөсөн талстыг судлахад бүх амьдралаа зориулжээ.

Цасны бүтцийн талаар хамгийн түрүүнд бодсон эрдэмтдийн нэг бол Германы математикч, одон орон судлаач юм Йоханнес Кеплер(1571-1630). 1611 онд тэрээр "Шинэ жилийн бэлэг буюу зургаан өнцөгт цасан ширхгүүдийн тухай" хэмээх богино хэмжээний зохиолыг хэвлүүлсэн бөгөөд үүнийг цасан ширхгийн талаархи анхны шинжлэх ухааны бүтээл гэж нэрлэж болно.

Цас орж эхлэх бүрт анхны цасан ширхгүүд зургаан өнцөгт од шиг хэлбэртэй байдаг тул үүнд ямар нэг шалтгаан байгаа байх. Хэрэв энэ нь санамсаргүй тохиолдол юм бол яагаад таван өнцөгт эсвэл долоон өнцөгт цасан ширхгүүд байдаггүй, зургаан өнцөгт цасан ширхгүүд яагаад үргэлж унадаг вэ, хэрэв тэд мөргөлдөхөөс болж хэлбэрээ алддаггүй, бөөнөөрөө наалддаггүй, харин ховор бөгөөд тус тусдаа унадаг вэ?

- Иоганнес Кеплер, Шинэ жилийн бэлэг буюу зургаан өнцөгт цасан ширхгүүдийн тухай, 1611 (Ю.А. Данилов орчуулсан)

Рене ДекартФранцын философич, математикч (1596-1650) цасан ширхгийн хэлбэрийг нарийвчлан тодорхойлсон анхны хүн юм. Сонирхолтой нь, мөсөн талстуудын маш ховор хэлбэрүүд, жишээлбэл, титэмтэй баганууд Декартын тэмдэглэлд дурдсан байдаг.

Тэдгээр нь зузаан цаасны зузаантай, хавтгай, маш гөлгөр, тунгалаг жижиг мөсөн ялтсууд байв ... зургаан өнцөгт хэлбэрээр төгс нугалж, талууд нь маш шулуун, өнцөг нь маш тэнцүү ... энэ нь боломжгүй юм. хүн ийм юм бүтээхийн төлөө.

- Рене Декарт, 1635 он

Микроскопыг зохион бүтээсэн нь английн физикчийг зөвшөөрөв Роберт Хук(1635-1703) 1665 онд "Микрограф" хэмээх бүтээлээ хэвлүүлж, эрдэмтэн шинэ хэрэглүүрээр судалж болох бүх зүйлээ дүрсэлсэн байдаг. Уг хэвлэлд цасан ширхгийн олон зургийг багтаасан бөгөөд энэ нь анх удаа цасан талстуудын нарийн төвөгтэй байдал, нарийн төвөгтэй байдлыг харуулсан юм.

Роберт Хукийн "Micrographia"-аас авсан зураг

Иш татах

Цасан ширхгийг микроскопоор судалж байхдаа би ... томруулах тусам тэдгээр нь тэгш хэмтэй бус болохыг олж мэдсэн. Гэхдээ энэ тэгш бус байдал нь уналтын үеэр хайлж, гэмтсэнтэй холбоотой байж болох ч байгалийн согогтой холбоотой биш юм.

- Роберт Хук, Микрограф, 1665

Анхны алдартай цасан ширхгийн гэрэл зурагчдын нэг Андрей Андреевич Сигсон(1840-1907), Рыбинск хотын Оросын гэрэл зурагчин. Тэрээр нийтдээ 200 орчим төрлийн мөсөн талстуудын гэрэл зургийг авч чаджээ. Үүний тулд гэрэл зурагчин тусгай технологи ашигласан: цасан ширхгийг торгон утаснуудын торонд барьж, дараа нь микроскопоор 15-24 дахин томруулжээ. Гэрэл зургийн үеэр хэврэг талстууд хайлахаас сэргийлэхийн тулд Сигсон гараа хөргөж, тусгай хоолойгоор амьсгалсан байна.

Сигсоны цасан ширхгүүд

Америкийн цасан ширхгийн гэрэл зургийн анхдагч нь Вилсон Бентли(1865-1931). Тэрээр амьдралынхаа туршид 5000 орчим цасан ширхгийн зураг авчээ. Тэдний 2500 нь 1931 онд "Цасан талст" номонд хэвлэгджээ.

Bentley Snowflakes, 1902 он

Укихиро Накая(1900-1962), Японы физикч - мөсөн талстуудын талаархи мэдлэгийг системчилсэн анхны эрдэмтэн. Накая цасан ширхгийг гэрэл зургийн хальснаа буулгаад зогсохгүй лабораторид хэрхэн ургуулахыг сурчээ. Эрдэмтний судалгааны үр дүн нь 1954 онд хэвлэгдсэн "Цасан талстууд: Байгалийн ба хиймэл" ном юм.

Цасан талстууд бол тэнгэрээс бидэнд илгээсэн захидал юм.

- Укихиро Накаяа, баримтат кино"Цасан талстууд", 1939 он

Тэгэхээр цасан ширхгүүд хэрхэн үүсдэг вэ?

Цасан ширхгүүд нь сөрөг температурт хамгийн жижиг тоосны тоосонцор дээр мөсөн талстууд үүсдэг үүлэн дундаас үүсдэг. Дараа нь эдгээр талстууд дээр шинэ талстууд ургах гэх мэт. Усны молекулын бүтэц нь болорын зургаан өнцөгт хэлбэрийг тодорхойлдог бөгөөд түүний цацрагуудын хооронд зөвхөн 60 ° ба 120 ° өнцөг байх боломжтой.

Цаг мөч бүрт цасан ширхгийн ургах нөхцөл хамгийн бага боловч өөр өөр байдаг тул болор бүр өвөрмөц хэлбэртэй байдаг. Түүгээр ч барахгүй нэг цасан ширхгийн бүх цацраг нь маш төстэй, учир нь тэд маш төстэй нөхцөлд нэгэн зэрэг талсждаг.

Хэдэн төрлийн цасан ширхгүүд байдаг вэ?

Талстуудын өвөрмөц байдлыг үл харгалзан тэдгээр нь ангилалд хамрагдсан хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч Калифорнийн Технологийн Хүрээлэнгийн Америкийн эрдэмтэн Кеннет Либбрехтийн хэлснээр энэ нь ямар нэг хэмжээгээр судлаач бүрийн амтаас хамаардаг тул энэ нь тийм ч амар ажил биш юм. Libbrecht өөрөө 35 төрлийн цасан ширхгийг үйлдвэрлэдэг; Укихиро Накая - 41 бөгөөд 1966 онд цаг уур судлаач Магоно, Ли нарын санал болгосон хамгийн хэцүү ангилал - 80 өөр төрлийн цасан талст.

Укихиро Накайгийн ангилал. У.Накаяа | Цасан талстууд: Байгалийн ба хиймэл (Харвардын их сургуулийн хэвлэл, 1954)

Гэсэн хэдий ч 1951 онд Олон Улсын Шинжлэх Ухааны Ус судлалын нийгэмлэгийн Цас, мөсний комиссоос боловсруулсан илүү энгийн ангилал байдаг - цасан талстуудын ердөө 7 хэлбэр, хөлдсөн хур тунадасны 3 төрөл.

Олон улсын цасны ангиллын дагуу цасан ширхгүүдийн ангилал. А.К.Дюнин, Цасны хаант улсад, "Шинжлэх ухаан" хэвлэлийн газарНовосибирск, 1983 он

1. Хавтан

Цасан ширхгүүдийн хамгийн энгийн нь хавтгай зургаан өнцөгт призм юм.

Цасан ширхгүүд нь жижиг тоосны эргэн тойронд мөсөн талст үүсэх үед үүлэн дотор амьдралаа эхэлдэг. Мөсөн талстууд нь зургаан өнцөгт хэлбэртэй байдаг. Үүнээс болж ихэнх цасан ширхгүүд зургаан хошуут од шиг хэлбэртэй байдаг.

Яг одоо цасан ширхгүүд хэрхэн ургах нь цасан ширхгийг тойрсон нөхцөл байдлаас хамаарна: чийгшил, температур, даралт, цасан ширхгийн хэлбэр. Эдгээр үзүүлэлтүүдийн хамгийн бага өөрчлөлт ч цасан ширхгийн өсөлтийн явцыг өөрчилж болно.

Нөхцөл байдал байнга өөрчлөгдөж байдаг. Цасан ширхгүүд заримдаа өргөн ургаж, дараа нь туяа нь ургадаг. Хүйтэн, хуурай цаг агаарт цасан ширхгүүд ерөнхийдөө өргөнөөрөө биш өндөрт ургадаг бөгөөд та бидний дассан тархсан од биш харин зургаан өнцөгт багана авдаг.

Цасан ширхгийн өсөлтийн чиглэл нь үргэлж мөсний талстууд зургаан өнцөгт хэлбэртэй байдагтай холбоотой байдаг. Хоёр талстыг өнцгөөр холбож болохгүй, бие биетэйгээ үргэлж нүүрээр холбогддог. Тиймээс цацраг нь үргэлж зургаан чиглэлд ургадаг бөгөөд "салбар" нь зөвхөн 60 эсвэл 120 градусын өнцгөөр цацрагийг орхиж болно.

Цасан ширхгүүд бүр өөрийн гэсэн амьдралаар амьдардаг бөгөөд тэдгээрийн гадаад нөхцөл нь хамгийн бага боловч өөр өөр байдаг тул бүх цасан ширхгүүд өөр өөр байдаг. Ямар ч цасан ширхгүүд яг адилхан байдаггүй - тэдгээр нь тус бүр нь чийгшил, даралт, температурын өөр өөр хослолоор дамждаг.