Ինչու՞ բոլոր ձյան փաթիլներն ունեն մեկ շատ տարօրինակ հատկություն՝ դրանք բոլորը վեցանկյուն են: Հայտնի Յոհաննես Կեպլերը, աստղագետը, ով բացահայտեց օրենքները»: մոլորակային շարժումներ. Եվ նա մոտենում է պարզ «ձյան» հարցին, քանի որ իսկական գիտնականը դրան է նվիրում իր «Վեցանկյուն ձյան փաթիլների մասին» գիտական ​​աշխատությունը։ «Գործող սկզբունքի» որոնման համար Կեպլերը ուսումնասիրում և համեմատում է մեղրախորիսխների և նռան հատիկների ձևերը, բույսերի ցողունների հատվածները և ծաղիկների ձևերը: Թվում է, թե հետազոտության այս օբյեկտները կապված չեն ձմեռային ձյան հետ, սակայն գիտնականը շրջապատող աշխարհի ներդաշնակությունը տեսնում է նրա բոլոր տարրերի փոխկապակցվածության մեջ։ Ավելին, նա բացահայտում է այդ ձևերի կապը «աստվածային համամասնության» («Ոսկե հատվածի» համամասնությունը) և Ֆիբոնաչիի թվերի հետ։ Շարունակենք!?

Snowflake Bentley Wilson A. Bentley, զարմանալի ինքնուս ֆերմեր Վերմոնտից (ԱՄՆ), մականունով «Snowflake» (Snowflake Man): 1885-ին, երբ նա 20 տարեկան էր, բազմաթիվ անհաջող փորձերՎիլսոնը վերջապես արեց ձյան փաթիլի առաջին լուսանկարը, որն այնքան հարվածեց իրեն՝ մի մեծ ծալովի տեսախցիկ միացնելով մանրադիտակին: Այդ պահից Ուիլսոն Բենթլին տեսախցիկը ձեռքից չթողեց, 46 տարի շարունակ Bentley-ն ձյան փաթիլների լուսանկարների յուրահատուկ հավաքածու էր հավաքել։ Բենթլիի կյանքի վերջում հավաքածուն հաշվում էր ավելի քան 5000 օրինակ։ Զարմանալի է, որ ձյան փաթիլի ոչ մի ձև չի կրկնվում։ Կան ձյան փաթիլներ նման, բայց բացարձակապես նույնական:

Էսկիմոյի լեզվում ձյան անվան համար կա ավելի քան 20 բառ: Յակուտական ​​լեզվում կա մոտ 70, նրանք ունեն 50 տարբեր բառեր ձյան գույների համար: Էսկիմոսները ձյան համար ունեն 28 բառ: Իսկ էսկիմոսների լեզվով ձյան 14 սահմանում կա։ Էսկիմոսները ձյան համար ունեն 150 բառ: Նա նրանց ամբողջ կյանքն է։ Հետեւաբար, գարնանային ձյունը կոչվում է այլ կերպ, քան ձմռանը:

Ձյունը ձևավորվում է, երբ մթնոլորտում ջրի գոլորշին սառչում է: Գոլորշիները սառչում են և ստացվում են պարզ, թափանցիկ բյուրեղներ։ Օդի շարժումը ստիպում է այս բյուրեղներին վեր ու վար թռչել: Ձյունը սպիտակ է, քանի որ ձյան փաթիլները բյուրեղներ են, որոնք արտացոլում են մեր տեսած լույսի ողջ սպեկտրը: Հետագա

Սիբիրում ձյան փաթիլների տրամագիծը հասել է 30 սանտիմետրի։ Նման հսկաները կարող են դուրս ընկնել միայն լիակատար հանգստությամբ: Ցածր ջերմաստիճանում և ուժեղ քամիձյան փաթիլները բախվում են օդում, փշրվում և թափվում գետնին որպես բեկորներ: 40 աստիճան սառնամանիքի ժամանակ նորածին սառցե բյուրեղները թափվում են «ադամանդի փոշու» տեսքով։ Յակուտիայում պարզ ցրտաշունչ եղանակին բարակ սառցե ասեղներ են թափվում։

Ձյան փաթիլների վեցանկյուն ձևը բացատրվում է ջրի մոլեկուլային կառուցվածքով, սակայն այն հարցին, թե ինչու են ձյան փաթիլները հարթ են, դեռ պատասխան չի տրվել։ Որոշ ձյան փաթիլների տրամագիծը հասնում է երեք սանտիմետրի: Ձյան փաթիլների չափը կախված է ջերմաստիճանից։ Որքան ցածր է ջերմաստիճանը, այնքան փոքր են ձյան փաթիլները: Մոլորակի որոշ հատվածներում գունավոր ձյուն է տեղացել՝ կապույտ, կանաչ, կարմիր և նույնիսկ սև։ Դա պայմանավորված է օդում առկայությամբ, որտեղ ձևավորվում են ձյան փաթիլներ, որոշակի բորբոս կամ փոշի:

Եթե ​​երբևէ նկատել եք, որ նրանք ունեն տարբեր ձևեր. Ենթադրվում է, որ մեկում խորանարդ մետրձյունը կազմում է մոտ 350 միլիոն ձյան փաթիլ: Նրանք բոլորը վեցանկյուն են և ունեն բյուրեղանման կառուցվածքներ, բայց յուրաքանչյուրն ունի իր յուրահատուկ ձևը: Տարիներ շարունակ գիտնականները փորձել են հասկանալ, թե որտեղից է գալիս այս ձևը, ինչն է ազդում նման համաչափության վրա և ինչու է այն տարբեր բոլորի համար: Յուրաքանչյուր ստացված փոքրիկ տեղեկություն բացահայտում է մեկ այլ զարմանալի գաղտնիք, որը պարունակվում է ձյան փաթիլի մեջ:

Ձյան փաթիլների վեցանկյուն կառուցվածքի բազմազանությունն ու իդեալականությունը Աստծո՝ որպես Արարչի իմաստության և ստեղծագործության դրսևորումն է: Ձյան փաթիլների առաջացումը Տիրոջ անսահման հնարամտության հերթական դրսեւորումն է։Այս բարակ, փոքրիկ ձյան փաթիլները նման են աստղերի կամ ասեղի գլխիկի՝ բազմաթիվ փխրուն ծայրերով: Նկարներում ձյան փաթիլների ձևն իսկապես զարմանալի է։ Երկար տարիներ նման կառույցը եղել է մարդկանց հետաքրքրության առարկան։ 1945 թվականից հետազոտություններ են անցկացվում՝ պարզելու մանրադիտակային սառցե բյուրեղներից երկրաչափական ձևերի առաջացման պատճառը։ Մեկ ձյան փաթիլը բաղկացած է ավելի քան 200 սառցե բյուրեղներից: Ձյան փաթիլները կազմված են ջրի մոլեկուլներից, որոնք բարդ ձև են ստացել։ Ձյունը՝ բնության իսկական ճարտարապետական ​​հրաշքը, ձևավորվում է, երբ ջրի գոլորշին սառչում է ամպի միջով անցնելիս: Դա տեղի է ունենում հետևյալ կերպ.

Երբ ջրի մոլեկուլները մտնում են ամպեր՝ պատահականորեն ցրված ջրային գոլորշիների մեջ, ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառով սկսում են կորցնել իրենց քաոսային շարժումը։ Որոշ ժամանակ անց ջրի մոլեկուլները դանդաղում են, սկսում են հավաքվել փոքր խմբերի և ամրանալ: Միաժամանակ դրանք պատվիրված են և ունեն վեցանկյուն ֆիգուրների ձև, որոնք հաճախ նման են միմյանց։ Սկզբում յուրաքանչյուր ձյան փաթիլ բաղկացած է մեկ երկրաչափական վեցանկյուն ջրի մոլեկուլից: Այնուհետեւ դրան միանում են նմանատիպ այլ մոլեկուլներ։

Ըստ հետազոտողների տեսությունների՝ հիմնական գործոնը, որը որոշում է ձյան փաթիլի ձևը, այն է, որ այս վեցանկյուն ջրի մոլեկուլները կապվում են միմյանց հետ շղթայի օղակների նման։ Բացի այդ, ձեռք են բերում բյուրեղների մասնիկները, որոնք սովորաբար պետք է նույն տեսք ունենան տարբեր ձևերկախված ջերմաստիճանի և խոնավության մակարդակից: (Ռոջեր Դեյվի, Դեյվիդ Սթենլի, «Ամեն ինչ սառույցի մասին», New Scientist, 6 սեպտեմբերի, 1993 թ.):

Եվ այնուամենայնիվ, ինչո՞ւ են բոլոր ձյան փաթիլներն ունեն վեցանկյուն համաչափություն և ինչո՞ւ են նրանք բոլորը տարբերվում միմյանցից: Ինչու են նրանց ուրվագծերը անկյունային և ոչ հավասար: Գիտնականները դեռ փորձում են գտնել այս հարցերի պատասխանները։ Բայց մի բան պարզ է. միայն Աստված՝ Միակ Արարիչը, ունենալով հսկայական զորություն, կարող էր ապահովել հազարավոր միլիարդավոր ձյան փաթիլների բազմազանություն:

Ձյան փաթիլը ամենազարմանալի բնական ստեղծագործություններից է։ Եթե ​​մարդ ցանկանար նման բան ստեղծել, պետք է շատ ջանք գործադրեր։ Ձյան տեղումների ժամանակ միլիարդավոր փոքր բյուրեղներ ծածկում են գետինը, և հարկ է նշել, որ դրանցից ոչ մեկը նույնը չէ, նրանք բոլորը տարբեր են:

Ի՞նչն է որոշում ձյան փաթիլի ձևը:

Ձյան փաթիլի ձևը կախված է ջերմաստիճանից, որը նպաստել է դրա ձևավորմանը: Բոլորը գիտեն, որ բարձր ամպերը ավելի ցուրտ կլինեն, քան ներքևում: Այսպիսով, ինչպես է ջերմաստիճանը ազդում ձյան փաթիլի ձևի վրա.

• -3...0 °С - հարթ վեցանկյուն;
• -5...-3 °С - ասեղնաձեւ բյուրեղ;
• -8...-5 °С - սյունակ-պրիզմա;
• -12...-6 °С - կրկին հարթ վեցանկյուն;
• -16...-12 °С - աստղաձեւ ձյան փաթիլներ։

Քանի որ ձյան փաթիլը մեծանում է, այն ծանրանում է, ինչի պատճառով այն ընկնում է գետնին։ Ընկնելու ընթացքում նրա ձևը փոխվում է։ Եթե ​​իջնելիս ձյան փաթիլը պտտվի, ապա այն Երկիր կհասնի կատարյալ սիմետրիկ։ Իսկ եթե բյուրեղը կողք է ընկնում, ապա վերջում այն ​​կկորցնի իր ձևը։ Թռիչքի ժամանակ ձյան փաթիլները կարող են կպչել միմյանց և ձևավորել ձյան ամբողջական փաթիլներ: Նրանցից յուրաքանչյուրը կարող է պարունակել մինչև երկու հարյուր բյուրեղ: Կարելի է եզրակացնել, որ ձյան փաթիլի ձևն ամբողջությամբ կախված է նրա թռիչքի հետագծից և ջերմաստիճանի ռեժիմտարբեր բարձրությունների վրա:

Ձյան փաթիլների դասակարգում

1951 թվականին Ձյան և սառույցի ուսումնասիրության միջազգային հանձնաժողովը ընդունեց պինդ տեղումների դասակարգումը։ Բոլոր բյուրեղները, ըստ դրա, կարելի է բաժանել խմբերի.

• գրառումներ;
• աստղային դենդրիտներ;
• ասեղներ;
• սյունակներ;
• սյունակներ հուշումով;
• տարածական դենդրիտներ;
• կրթություն անկանոն ձև.

• կարկուտ;
• սառույցի հացահատիկ;
• ձնառատ մանր ձավարեղեն:

Ձյան փաթիլների հիմնական տեսակների նկարագրությունը

• Աստղաձեւ դենդրիտները բյուրեղներ են, որոնք բնութագրվում են ճյուղավորվող, ծառանման կառուցվածքով։ Նրանք ունեն 6 հիմնական ճյուղեր՝ դասավորված սիմետրիկ, և բազմաթիվ ճյուղեր՝ պատահականորեն տեղադրված։ Նման գոյացությունների չափերը, որպես կանոն, 5 մմ տրամագծով են, իսկ հաստությունը՝ 0,1 մմ։ Սա հուշում է, որ նման ձյան փաթիլները բարակ են և հարթ:
• Սյունակները ձյան փաթիլների ամենատարածված ձևն են և կոչվում են նաև սյուներ: Նման խոռոչ խողովակները կարող են ձևավորվել որպես վեցանկյուն, ինչպես մատիտ, որի ծայրը սրված է:
• Թիթեղները կազմված են բազմաթիվ սառցե կողերից, որոնք ձյան փաթիլը բաժանում են հատվածների։ Նման կազմավորումները նույնպես շատ բարակ են և հարթ:
• Ասեղները սյունակային բյուրեղներ են, որոնք բարակ և երկար են աճում: Երբեմն ներսում դրանք խոռոչ են, իսկ երբեմն կարող են բաժանվել մի քանի ճյուղերի։

• Ծայրով սյունակները տարբերվում են սյունաձև ձևով, բայց տարբեր գործոնների ազդեցության տակ դրանք կարող են վերածվել բարակ թիթեղների, հատկապես, եթե դրանք բերվեն մի գոտի, որտեղ տարբեր ջերմաստիճան է տիրում:
• Տարածական դենդրիտները սեղմված կամ միաձուլված սյունաձև բյուրեղներ են, որոնք ձևավորել են եռաչափ կառուցվածք։ Այս դեպքում յուրաքանչյուր ճյուղ գտնվում է առանձին հարթությունում:
• Անկանոն ձևով ձյան փաթիլները բյուրեղներ են, որոնք բազմաթիվ «արկածներ» են ապրել թռիչքի ընթացքում։ Օրինակ՝ դրանք կարող են բերվել տուրբուլենտ գոտի, որտեղ կարող են կորցնել ճյուղերից մի քանիսը կամ ամբողջությամբ կոտրվել։ Նման ձյան փաթիլներ կարելի է տեսնել թաց ձյան մեջ ուժեղ քամու ժամանակ:

Ձյան փաթիլը բնության ամենագեղեցիկ ստեղծագործություններից է։ Մենք պետք է քրտնաջան աշխատեինք, որպեսզի ստեղծենք այնպիսի ձև, որն իր գեղեցկությամբ համեմատելի է ձյան փաթիլի ձևի հետ: Երբ ձյուն է գալիս, միլիոնավոր ձյան փաթիլներ են ընկնում գետնին, և երկուսը նման չեն։

Ձյունը, ինչպես արդեն գիտեք, պարզապես սառած ջուր է։ Այդ դեպքում ինչո՞ւ է ձյունը սպիտակ, եթե սառած ջուր է: Այն պետք է լինի անգույն: Ձյունը սպիտակ է, քանի որ ձյան փաթիլի հարթությունները, որոնք սառցե բյուրեղներ են, արտացոլում են լույսը, այդ իսկ պատճառով ձյունը սպիտակ է թվում:

Երբ ջուրը սառչում է, առաջանում են բյուրեղներ: Սա նշանակում է, որ մոլեկուլները շարվում են հատուկ հերթականությամբ՝ առաջանալով երկրաչափական ձևայն, ինչ մենք անվանում ենք «բյուրեղյա»:

Այնպես եղավ, որ ջրի մոլեկուլը բաղկացած է երեք մասնիկից՝ երկու ջրածնի ատոմից և մեկ թթվածնի ատոմից։ Հետեւաբար, բյուրեղացման ժամանակ այն կարող է ձեւավորել երեք կամ վեցանկյուն պատկեր: Ձյան վերածվող ջուրը մթնոլորտում ջրային գոլորշու ձև է: Սառչելիս ջրի բյուրեղներն այնքան փոքր են, որ տեսանելի չեն: Երբ ձյուն է գոյանում, այդ բյուրեղները վեր ու վար են շարժվում մթնոլորտում օդային հոսանքների միջոցով:

Նման շարժումների ժամանակ դրանք խմբավորվում են փոշու ամենափոքր մասնիկների կամ ջրի կաթիլների շուրջ։ Բյուրեղների նման խումբը գնալով շատանում է, մի քանի հարյուր այդպիսի բյուրեղներ կարող են հավաքվել մեկ այդպիսի միջուկի շուրջ։

Այս խումբը դառնում է մեծ, ծանր ու ընկնում գետնին։ Մենք այն անվանում ենք «ձյան փաթիլ»: Որոշ ձյան փաթիլների տրամագիծը հասնում է երեք սանտիմետրի: Ձյան փաթիլների չափը կախված է ջերմաստիճանից։ Որքան ցածր է ջերմաստիճանը, այնքան փոքր են ձյան փաթիլները:

Բնության ամենազարմանալի երևույթներից են եզակի և միշտ վեցանկյուն ձյան փաթիլները, որոնք փոքրիկ թիթեռների նման պտտվում են օդում՝ ծածկելով գետինը ձյան սպիտակ ձյան շարունակական շերտով։ Ի՞նչ ճշգրտություն է պահպանում բնությունը միայն վեցանկյուն ձյան փաթիլներ ստեղծելիս, բայց ո՞րն է ձյան փաթիլների նման կառուցվածքի գաղտնիքը։ Բացի այդ, յուրաքանչյուր ձյան փաթիլ յուրահատուկ է իր ձևով:

Հասկանալու համար, թե ինչու են ձյան փաթիլները վեցանկյուն, պետք է հաշվի առնել, որ ձյան փաթիլները սառած ջրի կաթիլներ են: Ձյան փաթիլները գոյանում են ոչ թե անձրեւից, այլ ջրային գոլորշիներից։ Այս փաստը պարզաբանելու համար ժամանակին ծախսվել են բազմաթիվ միլիոնավոր դոլարներ։ Եվ ահա Սպիտակ գույնձյան փաթիլները պայմանավորված են նրանով, որ ձյան փաթիլները հատուկ ձևի փոքրիկ սառցե բյուրեղներ են, ուստի լույսը արտացոլվում է դրանցից և դարձնում դրանք ձյան սպիտակ: Սառչելիս սառույցի կաթիլների բոլոր մոլեկուլները շարվում են հատուկ հերթականությամբ, ինչի արդյունքում ձևավորվում է հատուկ երկրաչափական պատկեր, որը բյուրեղ է։ Ջրի մոլեկուլը, ինչպես մեզ ասում է քիմիայի գիտությունը, բաղկացած է երկու ջրածնի ատոմից և մեկ թթվածնի ատոմից։ Սառչելիս նման կազմը գծվում է եռանկյունի կամ վեցանկյունի մեջ։ Յուրաքանչյուր այդպիսի բյուրեղ շատ փոքր է և անտեսանելի առանց հատուկ սարքավորումների: Նման մինի բյուրեղները օդում շարժվում են օդային հոսանքների շնորհիվ, որոնք կատարում են բարձրացող և իջնող շարժումներ։ Նման շարժման գործընթացում դրանք խմբավորվում են փոշու մասնիկի կամ ջրի կաթիլի շուրջ։ Աստիճանաբար այս գոյացությունն աճում է՝ հավաքելով հարյուրավոր բյուրեղներ։ Որոշ ժամանակ անց նման կլաստերը բավականին ծանրանում է և ընկնում գետնին։ Ահա թե ինչպես է ձյունը ընկնում. Ընկնող ձյան փաթիլների չափերը կարող են շատ բազմազան լինել՝ երբեմն հասնելով երեք սանտիմետր տրամագծով: Ձյան փաթիլի չափը որոշվում է օդի ջերմաստիճանով, որում այն ​​ձևավորվել է: Որքան ցածր է ջերմաստիճանը, այնքան փոքր է ձյան փաթիլի չափը:
Կա եզակի երեւույթ՝ բազմերանգ ձյան տեղումներ։ Ձյան փաթիլները կարող են լինել կարմիր, կապույտ, կանաչ կամ նույնիսկ սև: Սա շատ պարզ բացատրված է, և հենց այս գույներն են, որ ձյան փաթիլներին տալիս են օդային սնկեր կամ փոշի:
Բացի այդ, ձյան փաթիլները շատ ավելի շատ գաղտնիքներ ունեն։ Քչերը գիտեն, որ բնական այս փոքրիկ հրաշքները 95%-ով օդ են: Այդ իսկ պատճառով նրանք ունեն ցածր խտություն և այնքան դանդաղ, կարծես լողացող, իջնում ​​են գետնին։ Մեկ ձյան փաթիլը կշռում է ոչ ավելի, քան 2-3 միլիգրամ, բայց դա վերաբերում է միայն այս տեսակի ամենամեծ ներկայացուցիչներին: Սովորաբար ձյան փաթիլների քաշը չի գերազանցում մեկ միլիգրամը։ Ամենամեծ ձյան փաթիլները, որ մարդկությունը երբևէ տեսել է, ընկել է Մոսկվայում 1944 թվականին, երբ մեկ ձյան փաթիլը մարդու ափի չափ էր: