雪の結晶の構造。 雪の結晶の真実 面白い!? クリック クリック


すべての雪の結晶には、なぜ 1 つの非常に奇妙な特徴があるのでしょうか。それは、すべて六角形の形をしているということです。 有名なヨハネス・ケプラー、法則を発見した天文学者。」 惑星の動き。 そして、彼は本物の科学者のように単純な「雪」の質問に取り組み、科学作品「六角形の雪片について」をそれに捧げました。 ケプラーは「有効成分」を探すために、蜂の巣やザクロの種子の形、植物の茎の断面、花の形を調べて比較します。 これらの研究対象は冬の雪とは何の関係もないように見えますが、科学者は、周囲の世界のすべての要素の相互関係の中に調和があると見ています。 さらに、彼はこれらの形式と「神聖な比率」(「黄金分割」の比率)およびフィボナッチ数との関連性を発見しました。 続けましょう 続けましょう!?


スノーフレーク・ベントレー ウィルソン・A・ベントレーは、バーモント州(米国)出身の独学の驚くべき農家で、「スノーフレークマン」の愛称で親しまれています。 1885年、彼が20歳のとき、数々の 失敗した試みウィルソンは、顕微鏡に大型の折り畳み式カメラを取り付けて、ついに彼を驚かせた雪の結晶の最初の写真を撮影しました。 その瞬間から、ウィルソン・ベントレーはカメラを手放しませんでした。ベントレーは雪の結晶のユニークな写真コレクションを収集しました。 ベントレーの生涯の終わりまでに、コレクションは 5,000 台以上に達しました。 驚くべきことに、雪の結晶の形は 1 つも繰り返されません。 似ている雪の結晶はありますが、完全に同じものはありません。



エスキモー語には雪を表す単語が 20 以上あります。 ヤクート語には約 70 語があり、雪の色を表す言葉は 50 語あります。 エスキモーには雪を表す単語が 28 あります。 そして、エスキモー語では雪の定義が 14 あります。 エスキモーは雪を表す言葉を 150 語持っています。 彼は彼らの人生そのものなのです。 そのため、春の雪は冬の雪とは呼び方が異なります。


雪は、大気中の水が蒸気として凍ることで形成されます。 蒸気が凍結すると、きれいで透明な結晶が生成されます。 空気の動きにより、これらの結晶は上下に飛びます。 雪が白いのは、雪の結晶が私たちが見る光のスペクトル全体を反射するためです。 さらに遠く


シベリアでは雪の結晶の直径が30センチメートルに達した。 そのような巨人は、完全に静けさがある場合にのみ崩壊する可能性があります。 低温や 強い風雪片が空中で衝突し、砕けて破片の形で地面に落ちます。 40度の霜が降りると、生まれたばかりの氷の結晶が「ダイヤモンドダスト」の形で落ちます。 ヤクートでは、凍りつくような晴れた天候の中で、薄い氷の針が落ちます。


雪の結晶が六角形であることは水の分子構造によって説明されますが、なぜ雪の結晶が平らなのかという疑問はまだ解明されていません。 雪の結晶の中には直径3センチメートルに達するものもあります。 雪の結晶の大きさは気温によって異なります。 気温が低くなると雪の結晶は少なくなります。 地球の一部の地域では、青、緑、赤、さらには黒など、色のついた雪が降りました。 これは、雪片が形成される空気中に特定の菌や塵が存在するためです。



彼らがそうしていることに気づいたことがあるなら、 さまざまな形。 あると信じられています 立方メートル雪の中には約3億5,000万個の雪の結晶が存在します。 これらはすべて六角形で結晶のような構造をしていますが、それぞれが独自の形状を持っています。 科学者たちは長年にわたり、この形状がどこから来たのか、この対称性に何が影響するのか、なぜ人によって異なるのかを理解しようと努めてきました。 受け取ったあらゆる小さな情報から、雪の結晶に隠された別の驚くべき秘密が明らかになります。

雪の結晶の六角形の構造の多様性と理想性は、創造主である神の知恵と創造性の現れです。 雪の結晶の形成は、神の無限の創意工夫のもう一つの現れです。これらの薄くて小さな雪の結晶は、星や壊れやすい先端をたくさん備えた針の頭に似ています。 写真の雪の結晶の形は本当に素晴らしいです。 長年にわたり、この構造は人々の興味の対象でした。 1945 年以来、微細な氷の結晶から幾何学的な形状が形成される原因を解明する研究が行われてきました。 1 つの雪の結晶は 200 以上の氷の結晶で構成されています。 雪の結晶は、複雑な形をした水分子で構成されています。 自然界の最も建築的な驚異である雪は、水蒸気が雲を通過するときに凍って形を作ります。 こんなふうになります。

水蒸気の中に無秩序に散らばっていた水分子は、雲に入ると温度の上昇により無秩序な運動を失い始めます。 しばらくすると、水分子の動きが遅くなり、凝集して固まり始めます。 同時に、それらは規則正しく六角形の形をしており、多くの場合互いに似ています。 最初、各雪の結晶は 1 つの幾何学的な六角形の水分子で構成されています。 次に、他の同様の分子がそれに加わります。

研究者の理論によると、雪の結晶の形状を決定する主な要因は、これらの六角形の水分子が鎖のように互いにつながっていることです。 また、本来は同じに見えるはずの結晶粒子が、 さまざまな形温度と湿度のレベルによって異なります。 (ロジャー・デイビー、デイビッド・スタンレー、「氷のすべて」、『ニュー・サイエンティスト』、1993年9月6日。)

それにしても、なぜすべての雪の結晶は六角形の対称性を持ち、それぞれが異なるのでしょうか? 輪郭が角ばっていて滑らかではないのはなぜですか? 科学者たちは依然としてこれらの疑問に対する答えを見つけようとしています。 しかし、一つ明らかなことは、巨大な力を持つ唯一の創造主である神だけが、何千億もの雪の結晶の多様性を提供できるということです。


雪の結晶は最も素晴らしい自然の創造物の 1 つです。 もしそのようなものを作りたいと思うなら、彼は非常に努力しなければならないでしょう。 降雪時には、何十億もの小さな結晶が地面を覆いますが、それらはどれも同じではなく、すべて異なることに注意する価値があります。

雪の結晶の形は何によって決まるのでしょうか?

雪の結晶の形は、その形成に寄与した温度によって異なります。 上空にある雲は下にある雲よりも冷たくなることは誰もが知っています。 それでは、温度は雪の結晶の形状にどのような影響を与えるのでしょうか。

  • -3...0°С - 平らな六角形。
  • -5...-3 °C - 針状結晶。
  • -8...-5 °C - プリズムカラム。
  • -12...-6°С - 再び平らな六角形。
  • -16...-12°С - 星形の雪の結晶。

雪の結晶は成長するにつれて重くなり、地面に落ちます。 落ちていくと形が変わっていきます。 降下中に雪の結晶が回転すると、完全に対称的に地面に到達します。 そして、結晶が横に落ちると、最終的にはその形を失います。 実行中に、雪の結晶がくっついて、全体の雪の結晶を形成することがあります。 それぞれに最大 200 個のクリスタルを含めることができます。 雪の結晶の形は完全にその飛行の軌道に依存すると結論付けることができます。 温度体制さまざまな高さで。

雪の結晶の分類

国際雪氷委員会は 1951 年に固体降水量の分類を採用しました。 それによると、すべての結晶は次のグループに分類できます。

  • 記録;
  • 星状樹状突起。
  • 針;
  • 列。
  • 先端付きコラム。
  • 空間樹状突起。
  • 教育 不規則な形状.

  • 雹;
  • アイスチップ。
  • 小さな雪の粒。

雪の結晶の主な種類の説明

  • 星状樹状突起は、枝分かれした木のような構造を持つ結晶です。 対称的に配置された 6 本の主枝と、ランダムに配置された多くの枝があります。 このような形成物のサイズは、原則として直径5 mm、厚さ0.1 mmです。 これは、そのような雪片が薄くて平らであることを示唆しています。
  • 柱は雪の結晶の最も一般的な形状で、柱とも呼ばれます。 このような中空管は、先端が尖った鉛筆のような六角形の形状にすることができます。
  • プレートは、雪の結晶をセクターに分割する多くのアイスリブで構成されています。 このような地層も非常に薄くて平らです。
  • 針状結晶は細く長く成長した柱状結晶です。 中が空洞になっている場合もあれば、いくつかの枝に分かれている場合もあります。

  • 先端のあるカラムは円柱状であることが特徴ですが、さまざまな要因の影響下で、特に異なる温度が広がる領域に持ち込まれると、薄い板に変化する可能性があります。
  • 空間樹状結晶は、三次元構造を形成した柱状結晶が圧縮または融合したものです。 この場合、各ブランチは別の平面に配置されます。
  • 不規則な形をした雪の結晶は、飛行中に多くの「冒険」を経験した結晶です。 たとえば、乱気流地帯に持ち込まれると、枝の一部を失ったり、完全に折れたりする可能性があります。 このような雪片は、湿った雪の中で強風が吹いたときに見られます。

雪の結晶は自然界で最も美しい生き物の 1 つです。 雪の結晶に匹敵する美しさの形を作るには、苦労が必要です。 雪が降ると、何百万もの雪の結晶が地面に落ちますが、どれも同じものはありません。

ご存知のとおり、雪はただの水が凍ったものです。 水が凍ったのに、なぜ雪は白いのでしょうか? 無色である必要があります。 雪が白く見えるのは、氷の結晶である雪の結晶の面が光を反射するためです。

水が凍ると結晶ができます。 これは、分子が特別な順序で配置されて、 幾何学的形状、それが「クリスタル」と呼ばれるものです。

たまたま、水分子は 2 つの水素原子と 1 つの酸素原子という 3 つの粒子で構成されています。 そのため、結晶化すると三角形や六角形の形状を形成することがあります。 水が雪になるのは、大気中の水蒸気の一種です。 凍ると水の結晶は非常に小さく見えなくなります。 雪が形成されると、これらの結晶は大気中の気流に乗って上下に移動します。

このような動きの間、それらは最も小さな塵や水滴の周りに集まります。 このような結晶のグループはますます大きくなり、そのような結晶が 1 つのコアの周りに集まることがあります。

このグループは大きくなり、重くなり、地面に落ちます。 私たちはそれを「スノーフレーク」と呼んでいます。 雪の結晶の中には直径3センチメートルに達するものもあります。 雪の結晶の大きさは気温によって異なります。 気温が低くなると雪の結晶は少なくなります。


最も驚くべき自然現象の 1 つは、常に六角形のユニークな雪の結晶です。小さな蝶のように空中で渦を巻き、真っ白な雪の連続層で地面を覆います。 六角形の雪の結晶だけを作成するときに、自然はどのような精度を観察しますが、そのような雪の結晶の構造の秘密は何でしょうか? また、雪の結晶はそれぞれ形が異なります。

雪の結晶が六角形である理由を理解するには、雪の結晶が凍った水滴であることを考慮する必要があります。 雪の結晶は雨ではなく、水蒸気からできます。 この事実を明らかにするために、一度に何百万ドルも費やされました。 そしてここ 白色雪の結晶が見えるのは、雪の結晶が特殊な形をした小さな氷の結晶であるため、光が反射して雪のように白くなります。 凍結すると、氷滴内のすべての分子が特別な順序で配置され、その結果、特定の構造が形成されます。 幾何学模様、それは結晶です。 化学科学によれば、水分子は 2 つの水素原子と 1 つの酸素原子で構成されています。 凍結すると、このような組成物は三角形または六角形に配置されます。 このような結晶はそれぞれ非常に小さく、特別な装置がなければ目に見えません。 このようなミニ結晶は、上下に動く気流によって空中を移動します。 この動きの間、それらは塵や水滴の周りに集まります。 徐々にこの地層は成長し、何百もの結晶が集まります。 しばらくすると、そのような塊は非常に重くなり、地面に落ちます。 雪が降る様子はこうです。 降る雪の結晶の大きさは非常に多様で、直径が3センチメートルに達することもあります。 雪の結晶の大きさは、それが形成されたときの気温によって決まります。 温度が低いほど、雪の結晶のサイズは小さくなります。
色とりどりの降雪というユニークな現象があります。 雪の結晶には、赤、青、緑、さらには黒もあります。 これは非常に簡単に説明すると、空気中の菌類や塵によって雪の結晶に与えられる色です。
さらに、雪の結晶にはさらに多くの秘密があります。 この小さな自然の驚異の 95% が空気であることを知っている人はほとんどいません。 そのため、それらは密度が低く、まるで浮いているかのようにゆっくりと地面に降りてきます。 1つの雪片の重さは2〜3ミリグラム以下ですが、これはこの種の最大の代表者にのみ当てはまります。 通常、雪の結晶の重さは 1 ミリグラムを超えません。 人類がこれまでに見た最大の雪の結晶は 1944 年にモスクワに降り、そのときの雪の結晶 1 つは人間の手のひらほどの大きさでした。