Почему у снежинок такая форма?

matveychev_oleg — 24.09.2024

Если вы присмотритесь к снежинкам, то увидите, что в их форме есть нечто общее — шестилучевая симметрия.

На эту особенность в своё время обратил внимание Иоганн Кеплер и даже написал трактат о шестилучевых снежинках, предположив, что их симметрия диктуется внутренним строением.


Кеплер исходил из того, что вещество состоит из сферических атомов, хотя в то время это была всего лишь гипотеза

Как же из сферических частиц сложить что-то с шестилучевой симметрией?
«Очень просто, — сказал Кеплер — Их необходимо уложить в плотноупакованные слои»

Если вы попробуете наиболее компактно разместить в ящике помидоры или апельсины, то получите слой, имеющий шестилучевую симметрию.

Затем такие слои можно наложить друг на друга и получить плотнейшую упаковку

Если внешних причин (например, воздушных или жидкостных течений) для искажения формы нет, кристалл будет сохранять симметрию, обусловленную его строением.

Вот и кристаллик льда вырастает с шестилучевой симметрией — получается снежинка

Кстати, помимо шестилучевой симметрии у снежинок есть ещё кое-что общее — углы между соответствующими гранями.

Поскольку структура льда во всех случаях идентична, то и углы между гранями постоянные
Это не что иное, как первый закон кристаллографии, сформулированный датским учёным Николаем Стеноном

Отвечает Артём Оганов, кристаллограф, руководитель лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ, профессор Сколковского института науки и технологий, профессор Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук.(с)

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив