ПОчему у снежинки шесть лучей?

Question

ПОчему у снежинки шесть лучей?

Мусинья Вырвиглаз-Smith Гуру (4931), закрыт 16 лет назад

Answer 1

Здравствуйте!
Процесс образования снежинок - это процесс сублимации кристаллов из газовой фазы, минуя жидкое состояние. При этом нарастание очередных "порций" молекул воды идёт довольно хаотично начиная с момента формирования начального кристалла. Дело в том, что для процесса сублимации необходимы "ядра сублимации" - микроаэрозоли, содержащиеся в воздухе, поскольку кристаллы не могут возникать на молекулах других газов, а только на «твёрдой поверхности» . Микровзвеси, поддерживающиеся в воздухе турбулентными вихрями (пыль, дым, микробы, бактерии, споры, кристаллы пород…. ) и являются той базовой «поверхностью» , на которой начинается рост начальных кристаллов воды. См подробнее о микроаэрозолях в атмосфере в моих ответах на вопросы:
http://otvet.mail.ru/question/11546816/
http://otvet.mail.ru/question/10201997/
Поскольку каждая частица микроаэрозоля имеет хаотичную форму поверхности, то рост кристаллов на её поверхности идёт с самого начала неупорядоченным образом и структура растущих кристаллов будет повторять вначале форму этой поверхности и поэтому одинаковых снежинок в принципе быть не может, их можно только «группировать» по их видам (см. рис) и этих видов – чрезвычайное множество и поэтому и нарастают шестигранные (согласно шестигранной структуре «идеального» кристалла воды) поликристаллические структуры большой сложности.
В связи с тем, что уровень насыщения водяным паром в разных частях облака различается, а снежинки за счёт ветра и турбулентности попадают в разные части облака, то процесс послойного нарастания кристаллов "верхних" слоёв идёт рывками, неравномерно, попеременно замедляясь или ускоряясь, в связи с чем форма их кристалла "вдоль" луча различается у разных снежинок.
Начиная с некоторого уровня нарастания "ядра" снежинки неровности "исходной" микровзвеси становятся сглаженными и на какой то момент она приближается к микро - "шарику", на котором и появляются 6 "выступов" в соответствии с структурой идеального кристалла воды, который и даёт "началу" роста "лучей", а когда лучи сформировались, дальше они бесконтактно друг с другом самостоятельно и растут, синхронно то ускоряясь, то "замедляясь" в соответствии с меняющимися параметрами среды, в которую они попадают. См. также о снежинках здесь:
[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]...
Конечно, если бы микроаэрозоли, на которых происходит сублимация, были бы совершенно одинаковой формы (чего в природе не бывает) , то очевидно, растущие на их базе снежинки были бы совершенной копией друг друга, как «штампованные» .
Но так как микроаэрозоли все неповторимы, вот мы и видим это неповторимое и прекрасное творчество природы при создании этого чуда – неповторимых снежинок.
Поэтому знайте, что когда за окном падает снег, что миллионы летящих снежинок, которые Вы видите, неповторимо прекрасны каждая!
Всего доброго.

Answer 2

Идеальная форма кристала! а ваще то бывают разные снежинки в зависисмости от загрязнения, состава и т . д !

Answer 3

Есть такая наука квантовая теория твердого тела если память не подводит том 9 Ландау

Answer 4

Среди снежинок встречаются пластинки, пирамиды, столбики, иглы, стрелы, простые и сложные звездочки. Каждая - единственная и неповторимая! Но при этом все они имеют шесть граней и одну ось симметрии. Первым эту особенность отметил астроном Иоган Кеплер. Современные ученые эту версию подтвердили, установив, что форма снежного кристалла повторяет молекулярную структуру льда. Его кристаллическая решетка как раз состоит из шестиугольников..

Каждая такая регулярно построенная снежинка представляет собой монокристалл, который «отказался» от сплошной полиэдрической формы и начал ветвиться. Иногда наблюдаются отклонения от гексагональной симметрии, но они, несомненно, объясняются изменением условий вокруг кристалла; в целом же создается впечатление, что «естественная» форма, т. е. создающаяся при однородных условиях кристаллизации, имеет гексагональную симметрию.
Но почему ледяные кристаллы предпочли ветвистые формы полиэдрической? У. Мезон (из Лондонского университета) изучал рост ледяных кристаллов при разных температурах и различных плотностях пара и нашел, что высокие пересыщения пара способствуют образованию красивых ветвистых форм, подобных природным снежинкам; при умеренных же пересыщениях образуются сплошные полиэдрические формы — либо гексагональные пластинки, либо гексагональные призмы. Почему же все-таки сильное пересыщение заставляет кристалл выпускать стрелы из своих вершин и почему эта стрела из вершины далее сама ветвится? Одна из возможных причин первичного отклонения от формы гексагональной пластины или призмы в том, что вершины кристаллов соприкасаются с более пересыщенным паром, чем середины граней. Это всегда характерно для кристалла, растущего из пара или раствора: вокруг него образуется слой обедненного раствора или пара (часть материала перешла на кристалл) , выступающие же вершины глубже проникают в свежий раствор, чем остальные части кристалла. Другая причина — конвергентная диффузия в направлении вершин, обеспечивающая более интенсивный поднос к ним материала по сравнению с серединами граней.