Планета школ

Снежинки... Неповторимый пример красоты и многообразия в природе. Тайну монокристалла льда ученые пытались разгадать не одно столетие. Этот феномен занимает их и по сей день.

Откуда берутся снежинки? Из уроков физики нам известно, что «основа» кристалла — пылинки и даже ионы, вокруг которых и начинается образование будущей сказочной красоты.

Но ученые государственного университета Луизианы, изучив образцы снега из разных частей света, обнаружили, что от 69 до 100 процентов ядер снежинок составляют бактерии. Наибольшее количество «бактериальных» снежинок образуется во Франции, затем — в Монтане и Юконе. Меньше всего бактериальных ядер обнаружено в арктических образцах снега.

Бактерии эти преимущественно относятся к Pseudomonas syringae, которые способны заражать сельскохозяйственные растения. Поэтому было разработано много средств, истребляющих Pseudomonas syringae. Теперь встал вопрос о том, как повлияет уничтожение этих бактерий на климат.

После того, как водяной пар сконденсировался вокруг центра, образуется шестиугольная призма, из всех уголков которой начинают расти абсолютно идентичные иголочки. На них, в свою очередь, тоже начинают нарастать одинаковые веточки, совсем как на дереве. Передвигаясь в облаке, а потом падая на землю, снежинки неоднократно меняют свою форму. И ни одна не повторяет другую.

Международная комиссия по снегу и льду в 1951 году приняла простую классификацию кристаллов льда: пластинки; звездчатые кристаллы; столбцы, или колонны; иглы; пространственные дендриты; столбцы с наконечниками и неправильные формы. Обледенелые осадки классифицированы по трем видам: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

Да, форма каждого из этих кружевных кристалликов уникальна и никогда не повторяется среди миллионов других снежинок, но у многих из них есть общие черты. В основном снежинки имеют шесть граней и одну ось симметрии. Первым это установил в 1611 году астроном Иоганн Кеплер, который и заложил основы кристаллографии.

Роберт Гук одним из первых, после тщательного исследования снежинок под микроскопом, сделал их зарисовки. А в 1885 году Уилсон Бентли, занимавшийся изучением ледяных кристалликов в течение долгих 46 лет, впервые запечатлел их на фотоснимках, засняв более 5000 видов.

Всемирно известный физик Укихиро Накайя классифицировал снежинки и создал целую схему, благодаря которой мы теперь знаем аж 41 индивидуальный морфологический тип снежных кристаллов и крупы. Кстати, на основе этой схемы метеорологи С. Магано и Сю Ли в 1966 году произвели еще одну сложнейшую классификацию, в которую вошло уже 80 типов «тайных иероглифов».

Укихиро Накайя — пионер выращивания искусственных снежных кристаллов — смог сделать вывод, в результате чего снежинки получаются такими разными. Ныне в городе Кага, расположенном на западном берегу острова Хонсю, существует Музей снега и льда имени знаменитого ученого, выстроенный в виде трех шестиугольников. Там хранится и машина для получения снежинок.

В японской культуре есть понятие «юкими» — «любование снегом». У японцев даже существует такой праздник. Еще бы! Ведь столь сложную форму, идеальную симметрию и разнообразие очертаний, какие являет нам это удивительное создание природы, люди в свое время могли связывать только с действием сверхъестественных сил или с божественным промыслом.

В японских садах можно встретить необычный каменный фонарь: это — «Юкими-торо», фонарь для любования снегом. На крыше фонаря можно разглядеть миллионы крохотных снежинок.

В 2001 году исследованием снега занялся профессор физики, астроном Кеннет Либбрехт из Калифорнийского технологического института. В его лаборатории изучаются и выращиваются снежинки. У Кеннета Либбрехта есть свой сайт (ссылку на сайт дадим), где можно посмотреть фотографии снежинок и фильм о том, как эти ажурные льдинки выращивают.

Два американских исследователя — профессор математики Янко Гравнер из Калифорнийского университета в Дэвисе и Дэвид Гриффит из Университета Висконсина-Мэдисона — научились моделировать трехмерные снежинки с помощью компьютера: при этом учитывается атмосферное давление, температура, концентрация паров и т.д. Занимает это около суток.

Виртуальные снежинки называют «снежными фальшивками». Название рождено игрой английских слов «snowflake» — снежинка и «snowfake» — фальшивка. Исследователи даже сумели получить редкий и хрупкий вид снежинки под названием «butterflake» — три склеенные «бабочки».

Исследования продолжаются. Не до конца разгаданная загадка по-прежнему увлекает как ученых, так и любителей...

А теперь, после этого краткого экскурса в «жизнь» снежинок, — любуйтесь совершенством уникальных форм снежных «драгоценностей» воочию!