О шестиугольных снежинках-2

Снежинки бывают шестиугольными

Заметив восьмиугольную снежинку на сайте журнала Nature, профессор химии из Германии Томас Куп написал редакции письмо с напоминанием, что в природе бывают только шестиугольные снежинки, и призвал бороться с изображениями снежинок, у которых другое количество углов.

Неизменным атрибутом Нового года и Рождества является снег. Это касается не только России, где большая часть территории в конце декабря — начале января укрыта сугробами, но и стран теплой Европы и далекой Америки, где далеко не везде встречают Рождество и Новый год со снежным покровом.

Снежинки часто используются в новогодних рекламах на телевидении, уличных плакатах и в интернете. <3>Не стал исключением и официальный сайт журнала Nature, на котором на одном из баннеров была изображена снежинка. Этот баннер и привлек внимание немецкого химика Томас Купа из университета города Билефельд.

Он заметил, что нарисованная в рекламе снежинка является восьмиконечной, а не шестиконечной, как должно быть на самом деле.

Томас Куп не оставил этот факт без внимания и отправил в журнал письмо, которое было опубликовано в последнем номере Nature.

«Многие страны мира вновь по колено в снегу, нарисованном на Рождество и Новый год. К сожалению, в большом разнообразии нарисованных снежинок часто встречаются неправильные «дизайнерские» модели, о чем свидетельствует восьмиугольная снежинка в онлайн-рекламе журнала Nature, — говорится в письме Купа. — Природная шестиугольная симметрия проистекает из-за свойств молекулы воды, которая имеет гексагональную кристаллическую решетку, удерживаемую водородными связями, и это позволяет ей иметь в условиях холодной атмосферы структурную форму с минимальной потенциальной энергией. <4>Эта форма была известна по крайней мере 400 лет назад, когда астроном Иоганн Кеплер опубликовал свой трактат «О шестиугольных снежинках» в подарок своему покровителю, с этим трудом можно ознакомиться и в наше время. Известно множество красивых фотографий настоящих снежинок.

Почему же многие художники придумывают свою собственную, физически неосуществимую, форму снежинок?» — задается вопросом химик.

Интересно, что рекламный баннер с неправильными снежинками, который заметил Томас Куп, содержал надпись: «Для тех, кто любит науку». Ученый призвал бороться с подобной необразованностью.

Снег

форма осадков, состоящая из мелких кристаллов льда. Снег возникает, когда микроскопические капли воды в облаках примыкают к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются известные шестиконечные формы. Из-за особой структуры молекул воды возможны углы лишь в 60° и 120°.

Белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха. Свет всех возможных частот отражается на граничных поверхностях между кристаллами и воздухом и рассеивается. Снежинки состоят на 95 % из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).

Самая крупная когда-либо засвидетельствованная снежинка имела диаметр в 38 см] Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.

При падении в воду снежинка создаёт крайне высокий звук, неслышимый для человека, но неприятный для рыб.

Астроном Иоганн Кеплер в 1611 году издал научный трактат «О шестиугольных снежинках», в котором подверг чудеса природы рассмотрению со стороны жёсткой геометрии.

Миниатюра «О шестиугольных снежинках» — это раритет науки, документ теоретической кристаллографии и гордость её истории. «Изобилие глубочайших идей, широта подхода при рассмотрении причин образования снежинок, замечательные геометрические обобщения, смелость и остроумие высказанных гипотез поражают и сейчас» — вот авторитетное мнение историка кристаллографии И. И. Шафрановского.

В 1635 году формой снежинок заинтересовался французский философ, математик и естествоиспытатель Рене Декарт, написавший этюд, включённый им впоследствии в «Опыт о метеорах» или просто «Метеоры».

В 1885 году, после множества проб и ошибок, американский фермер Уилсон Бентли по прозвищу «Снежинка» получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. Он занимался этим сорок шесть лет, cделав более 5000 уникальных снимков. На основе его работ было доказано, что не существует ни одной пары абсолютно одинаковых снежинок (что впоследствии существенно дополнило теорию кристалла).

В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла довольно простую и получившую широкое распространение классификацию твёрдых осадков. Согласно этой системе, существует семь основных видов кристаллов: пластинки, звёздчатые кристаллы, столбцы (или колонны), иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы. К ним добавились ещё три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

В 2001 году свои исследования в области снега начал профессор физики, астроном Кеннет Либбрехт из Калифорнийского технологического института. В лаборатории профессора Либбрехта снежинки выращиваются искусственно.

«Мы, кто использует достижения науки и любит хороший дизайн, должны направить свои усилия на то, чтобы растаяли все четырех-, пяти- и восьмиугольные снежинки, которые встречаются на открытках, в детских книжках, в рекламе, и просвещать тех, кто невольно генерирует такие снежинки и распространяет их. От всего сердца приглашаю всех обсудить истинную красоту науки за кружкой горячего пунша», — говорится в письме Купа.

Редакция журнала, не откладывая дело в долгий ящик, опубликовала письмо Купа в номере Nature, который вышел в канун Рождества. Реклама с «неправильными» снежинками также исчезла с официального сайта издания.

В связи со всем вышеизложенным отдел науки «Газеты.Ru» призывает родителей в канун новогодних праздников учить детей рисовать и вырезать из бумаги исключительно «правильные», то есть шестиугольные снежинки.