Лайфхакер
Лайфхакер
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Лучшее
Новости
Жизнь
Рецепты
Здоровье
Кино
Технологии
Покупки
Реши за меня
Добрые новости
Стыдные вопросы
Есть мнение
Норм или стрём
Личный опыт
Объясняем за минуту
Сервисы
ЛикбезОбразование
29 ноября 2024

Как образуются снежинки и сколько у них лучей

Оказывается, учёных уже не одно столетие волнует этот вопрос.
Фото автора Елена Назаренко
Елена Назаренко

Автор Лайфхакера

Как образуются снежинки и сколько у них лучей
Оглавление
  1. Как образуются снежинки
  2. Сколько лучей у снежинки
Оглавление
  1. Как образуются снежинки
  2. Сколько лучей у снежинки
Статью можно послушать. Если вам так удобнее, включайте подкаст.

Как образуются снежинки

Снежинки — это кристаллы льда, которые образуются из водяного пара. На высоте они начинают формироваться из шестигранной пластины, затем прирастают лучиками в каждом из шести углов. Снежинка продолжает расти по мере того, как падает на землю, встречая по дороге облака разной температуры и влажности. Эти показатели, а также направление воздушных потоков и атмосферное давление влияют на рост ледяного кристалла. Это и объясняет разнообразие форм снежинок.

⭐ Отметьте Лайфхакер галочкой в избранных источниках Google: так вы чаще будете видеть проверенные статьи и поддержите нас.

Сколько лучей у снежинки
Изображение: Larry-pilot / Wikimedia Commons

Сколько лучей у снежинки

Выяснить это пытались выдающиеся физики и математики. 

Гипотеза Кеплера, XVII век

Математик и астроном Иоганн Кеплер вывел, что каждый ледяной кристалл имеет шестилучевую симметрию. Современных приборов у Кеплера не было, все исследования сводились к наблюдениям и обобщениям. Он задался вопросом, почему лучей всегда именно шесть, но точного ответа не нашёл. Зато сделал предположение, которое позже назвали гипотезой Кеплера. 

Изучая симметрию снежинок, учёный обнаружил их сходство с сотами и расположением гранатовых зёрен. А затем пришёл к выводу, что такая расстановка не случайна: просто шестиугольник — наиболее плотный вариант упаковки. Свою гипотезу он проверял на математической модели с помощью шаров.

Диаграмма Кеплера, объясняющая, сколько лучей у снежинки
А — квадратная упаковка, В — кубическая упаковка. Изображение: Ensahequ / Wikimedia Commons

Если ряд шариков положить на другой ряд шариков в одной плоскости и повторить это несколько раз, получится квадратная, неплотная упаковка. А вот если второй ряд шариков сдвинуть относительно первого по диагонали, а третий и четвёртый и так же последующие ряды укладывать как первый и второй относительно друг друга, получится плотная кубическая упаковка. Так же оказалось и в снежинках: их шестилучевая симметрия напомнила Кеплеру кубическую упаковку, в которой каждый шарик соседствовал с пятью другими, и эта структура образовывала идеальный шестиугольник. 

Так, ещё в XVII веке была описана кристаллическая решётка, которую образуют молекулы льда. Столетием позже появилось объяснение, что это связано со структурой молекулы воды.

Исследования Укихиро Накая, XX век

Японский физик заметил, что правильные шестиугольные кристаллы встречаются реже, чем неправильные, и задумался, почему снежинки разные. Укихиро провёл рентгеноструктурный анализ, после чего пришёл к выводу: на структуру снежинок влияет история их возникновения. Появившись как шестиугольник, снежинка редко долетает до земли в неизменном виде. Часто потоки воздуха и молекулы воды трансформируют структуру, заставляя одни лучики в кристалле льда расти быстрее других, и мы уже можем увидеть трёхлучевые снежинки. Укихиро Накая обнаружил также, что, слипшись, две снежинки начинают расти как одна и образуют 12-лучевую структуру.

Учёный проводил исследования как на естественных снежинках, так и на выращенных в лаборатории. В результате он выяснил: каждая снежинка образуется как шестиугольная призма и под влиянием внешних условий вырастает как длинная призма или как плоская монета — в зависимости от того, растут ли снежинки вдоль своей оси или перпендикулярно ей. 

Укихиро Накая выяснил, что по форме снежинок можно определять метеорологические условия той атмосферы, где образовался ледяной кристалл. 

Крупные шестилучевые снежинки образуются при определённых условиях — в очень влажных тучах при температуре минус 15 °C. 

Гарвардский университет в 1954 году издал книгу исследователя «Снежные кристаллы». Она до сих пор служит для учёных и художников справочником по формам и видам снежинок.

Сколько лучей у снежинки может быть
Разнообразие снежинок. Кадр: Veritasium / YouTube

Теория снежинок Кеннета Либрехта, XXI век

В начале XXI века американский исследователь искал объяснение открытиям, которые сделал Укихиро Накая. В книге «Физика образования кристаллов снега» Либрехт привёл более 100 разнообразных форм снежинок и дал объяснение, как появилось большинство из них.

Основа его выводов — опыты. Американский учёный выращивал снежинки в лаборатории и систематически делал замеры. У Либрехта появился собственный сайт, полностью посвящённый снежинкам. Там можно найти информацию о морфологии снежинок, кристаллических решётках льда и много фотографий самых разных экземпляров. В результате своей работы учёный обнаружил: 

Какой бы формы снежинка ни была, она всё равно состоит из шести лучей. Просто они могут расти в разных плоскостях, отчего и форму приобретают разную.

В видео ниже учёный объясняет, как ему удаётся создавать дизайнерские снежинки. 

Очевидное и невероятное
💅🪰🌧️
Знаете ли вы, зачем нам ногти?
Знаете ли вы, почему мы делаем всё плохо, когда кто-то смотрит?
Знаете ли вы, куда пропадают на зиму мухи и комары?
Знаете ли вы, почему копилки делают в форме свиней?
Знаете ли вы, что такое кислотный дождь?
Обложка: Каролина Вилья / Лайфхакер
Если нашли ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter
Это интересно
6 диких вещей из эпохи медленного интернета начала 2000-х, о которых вспомнят только олды

6 диких вещей из эпохи медленного интернета начала 2000-х, о которых вспомнят только олды

Реклама
Не ругайте себя за срывы: что мешает бросить курить и как с этим справиться

Не ругайте себя за срывы: что мешает бросить курить и как с этим справиться

Как найти подруг во взрослом возрасте? История трёх фанаток кей-попа, которым это удалось

Как найти подруг во взрослом возрасте? История трёх фанаток кей-попа, которым это удалось

Безопасные покупки: как Ozon бережёт вас от мошенников

Безопасные покупки: как Ozon бережёт вас от мошенников

Реклама
Комментарии

Станьте первым, кто оставит комментарий

Что вы могли пропустить
Что будет, если Луна упадёт на Землю?
Что будет, если Луна упадёт на Землю?
0
2 июля
Образование
Образование
Испытания водой, огнём и хлебом: 7 самых странных способов правосудия в истории
Испытания водой, огнём и хлебом: 7 самых странных способов правосудия в истории
0
30 июня
Образование
Образование
Что такое юмор висельника и почему нам нравятся шутки о трудностях жизни
Что такое юмор висельника и почему нам нравятся шутки о трудностях жизни
0
25 июня
Образование
Образование
7 навыков вожатого, которые пригодятся в любой профессии
7 навыков вожатого, которые пригодятся в любой профессии
0
24 июня
Образование
Образование
Знаете ли вы, почему люди спят под одеялом даже в самые жаркие дни?
Знаете ли вы, почему люди спят под одеялом даже в самые жаркие дни?
0
24 июня
Образование
Образование
Чем тревога отличается от страха: объясняет психотерапевт
Чем тревога отличается от страха: объясняет психотерапевт
0
23 июня
Образование
Образование
5 популярных профессий прошлого, о которых вы могли и не слышать
5 популярных профессий прошлого, о которых вы могли и не слышать
0
19 июня
Образование
Образование
5 фактов о ненависти, которые помогают лучше понять её природу
5 фактов о ненависти, которые помогают лучше понять её природу
0
19 июня
Образование
Образование
3 места в России, где учатся инженеры, о которых мечтают крупные корпорации
3 места в России, где учатся инженеры, о которых мечтают крупные корпорации
0
18 июня
Образование
Образование
Знаете ли вы, почему звёзды мерцают?
Знаете ли вы, почему звёзды мерцают?
0
17 июня
Образование
Образование
5 распространённых заблуждений о знаменитых писателях и их произведениях
5 распространённых заблуждений о знаменитых писателях и их произведениях
0
15 июня
Образование
Образование
No, Hurry up: 15 английских фраз, которые выставят вас грубияном в переписке
No, Hurry up: 15 английских фраз, которые выставят вас грубияном в переписке
0
15 июня
Колонка
Образование
Что было бы, если бы Земля действительно была плоской
Что было бы, если бы Земля действительно была плоской
0
13 июня
Образование
Образование
Знаете ли вы, почему некоторые люди похожи на своих собак?
Знаете ли вы, почему некоторые люди похожи на своих собак?
0
10 июня
Образование
Образование
Почему люди плачут от счастья
Почему люди плачут от счастья
0
8 июня
Образование
Образование
Оглавление
  1. Как образуются снежинки
  2. Сколько лучей у снежинки
Оглавление
  1. Как образуются снежинки
  2. Сколько лучей у снежинки
Лайфхакер
Информация
О проектеРубрикиРекламаРедакцияВакансииО компании
Подписка
TelegramВКонтактеTwitter (X)PinterestYouTubeИнициалRSS
Правила
Пользовательское соглашениеПолитика обработки персональных данныхПравила применения рекомендательных технологийПравила сообществаСогласие на обработку персональных данныхСогласие для рекламных рассылокСогласие для информационной программы
18+Копирование материалов запрещено.
Издание может получать комиссию от покупки товаров, представленных в публикациях