Почему узор каждой снежинки уникален и можно ли сделать два одинаковых?

Многие наверняка не раз слышали о том, что не бывает в мире абсолютно идентичных снежинок. Якобы они настолько же уникальны, как и отпечатки пальцев у людей. Но почему не существует двух одинаковых снежинок и насколько это правда?

Рассмотрим далее.

От чего зависит форма снежинок?

Снежные кристаллы начинают формироваться в соответствии с конкретной схемой, которая зависит от различных факторов. Главный из них, конечно — температура. Формирование крупных кристаллов может занять около часа. За это время факторы влияния могут измениться, что оказывает влияние на развитие снежинок.

Как удалось выяснить в ходе специальных исследований, привычная глазу шестиугольная форма «звездочки» является далеко не единственной. Снежинки образуются поэтапно:

• увеличиваются;
• расширяются;
• формируют дополнительные детали.

Симметрия получается из-за особого расположения молекул воды. Но иногда снежные кристаллы могут быть и совершенно другой формы, например, треугольной, и не всегда правильной. Так, например, чтобы образовалась снежинка в форме равностороннего треугольника, должны быть соблюдены определенные условия: температура -14С и конкретный уровень влажности. На форму влияет, в том числе, угол падения.

Как это удалось доказать

Изучением формы снежинок почти всю жизнь занимался обычный американский фермер Уилсон Бентли, который получил известность, как фотограф снежинок. Все началось с того, что любознательный мальчик поймал на приборное стекло своего подержанного микроскопа снежинку и успел рассмотреть ее, пока та не успела растаять.

В дальнейшем уже юноша получил в распоряжение громоздкий фотоаппарат и начал ставить различные опыты. Сфотографировать снежинку даже сейчас, при наличии современного смартфона, задача совсем непростая, а в конце 19 века это и вовсе был тяжелый труд.

Но то были не просто обычные снимки, а целые научные исследования. Свои фотографии Бентли делал в неотапливаемой пристройке, а для получения лучшего контраста снимал пойманные снежинки на отрезе черного бархата. Плюс ко всему, он не только отмечал внешний вид снежинок в специальном блокноте, но и подробно описывал все погодные условия, при которых получился такой снежный кристалл, вплоть до направления и скорости ветра.

Свои опыты Уильям Бентли проводил каждую зиму на протяжении почти целого полувека, пока не умер в 1931 году от простуды. В его архиве накопились тысячи снимков снежинок. Уже после его смерти свет увидела книга под названием «Снежные кристаллы», в которой, кроме прочего, было опубликовано более 2 тыс. фотографий. Таким образом, обычному сыну фермера удалось не только продемонстрировать, что идентичных снежинок не бывает, но и пояснить, от чего зависит их форма.

Почему даже «снежинки-близнецы» — все равно разные?

Крайне редко в природе встречаются два очень похожих снежных кристалла. Точно также как это происходит с совершенно разными, но очень похожими внешне людьми.

К примеру, в Книге Гиннеса отмечен случай, произошедший в конце 80-х годов прошлого века. Метеоролог Нэнси Найт случайно обнаружила под микроскопом пару абсолютно идентичных внешне снежных кристаллов во время исследования образцов, полученных в период сильного шторма, случившегося в штате Висконсин.

Однако известный американский астрофизик Итан Сигел опроверг уникальность этого снимка. Он пояснил: полностью одинаковые внешне объекты должны быть таковыми и на молекулярном уровне, но такое невозможно.

Дело в том, что обычная снежинка содержит примерно 1018 водных молекул. Число комбинаций, составленное таким количеством молекул, близится к бесконечности.

Идентичные снежинки все-таки бывают

Абсолютно похожие друг на друга снежные кристаллы действительно существуют, однако не в природе, а в лабораторных условиях. Так, профессор Кеннет Либбрехт, работающий в технологическом институте в Калифорнии, открыл способ выращивания синтетических снежинок, которые являются полноценными копиями.

Чтобы это сделать, необходимо поместить молекулы воды в абсолютно аналогичные условия для формирования:

• температура;
• степень влажности;
• уровень турбулентности воздуха.

На образование синтетически созданных снежинок, как и в случае с настоящими, может уйти до часа времени.