Enake snežinke najdemo v naravi. V izjemnih primerih. To so prvi zabeležili strokovnjaki Nacionalni center Raziskave atmosfere v ZDA leta 1988.
Foto: pixabay.com
Raziskovalec Nancy Knight v svojem delu "No Two Alike?" dokazal, da je v naravi mogoče najti enake snežinke.
Do tega zaključka je Knight prišel po eksperimentalnem pridobivanju enakih snežink v laboratorijskih pogojih. Svojo teorijo je dokazala matematično, s teorijo verjetnosti. Izpeljala je 100 posebnosti snežink, iz katerih lahko sklepamo, da obstaja 10 na 158. potenco različnih variant snežink. In čeprav je nastalo število neskončno veliko, to ne izključuje možnosti sovpadanja snežink, pravi Knight.
Hkrati pa po Profesor fizike na Univerzi v Kaliforniji Kenneth Libbrecht, imajo navzven enake snežinke razlike v notranji strukturi, in sicer v kristalni mreži. Zato ni mogoče reči, da je načeloma mogoče najti popolnoma enake snežinke po obliki in atomski strukturi.
Kako nastanejo snežinke in zakaj so njihove oblike različne?
Proces nastajanja snežinke vključuje sublimacijo kristalov iz plinske faze, mimo tekočega stanja. Ko se oblikuje snežinka, molekule vode kaotično rastejo od trenutka, ko se oblikuje začetni kristal. Tako snežinka raste neurejeno.
Rast snežink je odvisna od zunanjih pogojev, kot sta temperatura in vlaga. Odvisno od teh in drugih pogojev se nove plasti molekul nalagajo druga na drugo in vsakič tvorijo nova uniforma snežinke.
Vse snežinke imajo šest stranic, saj se molekule vode, ko zmrznejo, zvrstijo v poseben vrstni red, rezultat pa je šesterokoten geometrijski lik.
Rast snežinke določa temperatura zraka, pri kateri je nastala. Nižja kot je temperatura, manjša bo snežinka.
Smeri rasti snežink so posledica dejstva, da so ledeni kristali šesterokotni. Dva kristala ne moreta biti povezana s kotom; vedno sta povezana z robom. Zato žarki vedno rastejo v šestih smereh, »veja« pa lahko sega od žarka le pod kotom 60 ali 120 stopinj.
Znanstveniki identificirajo dve možnosti za nastanek snežnih kristalov. V prvem primeru lahko vodna para, ki jo veter nosi na zelo visoko nadmorsko višino, kjer je temperatura okoli 40 °C, nenadoma zmrzne in tvori ledene kristale. V nižji plasti oblakov, kjer voda počasneje zmrzuje, se okrog drobnega prahu ali delca zemlje ustvari kristal. Ta kristal, ki jih je v eni snežinki od 2 do 200, ima obliko šesterokotnika, zato je večina snežink šesterokraka zvezda.
"Dežela snega" - to je poetično ime Tibeta, ki so si ga izmislili njeni prebivalci.
Oblika snežinke je odvisna od številnih dejavnikov: temperature okolice, vlažnosti, tlaka. Vendar pa obstaja 7 glavnih vrst kristalov: plošče (če je temperatura v oblaku od -3 do 0 ° C), zvezdasti kristali, stebri (od -8 do -5 ° C), igle, prostorski dendriti, stebri s konico in nepravilnih oblik. Omeniti velja, da če se snežinka med padanjem vrti, bo njena oblika popolnoma simetrična, če pa pade postrani ali kako drugače, potem ne bo.
Ledeni kristali so šesterokotni: ne morejo se povezati s kotom - le z robom. Zato žarki iz snežinke vedno rastejo v šest smeri, veja iz žarka pa lahko sega le pod kotom 60 ali 120°.
Od leta 2012 praznujemo »Svetovni dan snega« predzadnjo nedeljo v januarju. To je nastalo na pobudo Mednarodne smučarske zveze.
Snežinke so videti bele zaradi zraka, ki ga vsebujejo: svetloba različnih frekvenc se odbije na robovih med kristali in razprši. Velikost navadne snežinke je približno 5 mm v premeru, njena masa pa 0,004 g.
Pri snemanju filma "Aleksander Nevski" so škripanje snega dobili s stiskanjem mešanice sladkorja in soli.
Verjame se, da niti dve enaki snežinki nista enaki. To je bilo prvič dokazano leta 1885, ko je ameriški kmet Wilson Bentley posnel prvo uspešno fotografijo snežinke pod mikroskopom. Temu je posvetil 46 let in posnel več kot 5000 fotografij, na podlagi katerih je bila teorija potrjena.
Maria Evgenievna Eflatova
Namen igre: razvoj vizualne percepcije, naučiti, kako sestaviti celotno sliko iz delov; razvijajo mišljenje, govor, bogatijo besedni zaklad.
Za igro smo jih izrezali nekaj snežinke različnih oblik(starejši otroci lahko to storijo sami; lepimo že pripravljeno snežinke na karton in posušite pod pritiskom (da bodo slike enakomerne) Nato slike razrežemo na več delov (odvisno od starosti in sposobnosti otroka)
Napredek igre:
Poglej sliko snežinke, nam povej, da sta enaka brez snežink. Potem bodite pozorni na "zlomljeno" snežinke»Glej, pihal sem močan veter, snežinke zavrtel in zlomil. Zberimo" snežinke"Otroka povabite, naj poišče manjkajočo polovico. Oba dela sestavite skupaj – združita naj se v celo sliko. Otrok naj poišče in doda vse pare kart. Po igri lahko igrajte leteče snežinke, se vrtijo, pihajo drug na drugega.
Publikacije na temo:
»Pomagaj pingvinom razvrstiti snežinke« Da bi otroka naučili razlikovati barve ali utrdili znanje o barvah, so potrebne različne.
Praznik Novo leto najljubši dopust za otroke in mnoge odrasle. Otroci se z navdušenjem pripravljajo na srečanje Božička. Učijo.
Naredila sem snežinke, 200 kosov, jih izrezala iz papirja za tiskalnik v treh barvah, enakih, iz kvadratov s stranico 10 cm, povezanih po 5 kosov.
zima Zima je trije dolgi zimski meseci: snežni december, zmrznjen sončen januar in s snežnimi nevihtami jezen februar. Zimska narava naloženo.
Dobila sem tako čudovito, svetlo in enostavno za narediti snežinko. Sestavljen je iz več snežink različnih velikosti.
Pravljice o snežinkah."Čarobni zimski čudež." Snežinke plešejo: Letajo in se vrtijo, V mrazu v soncu srebrijo. Odprte obleke, izrezljani šali. Čarobno.
Prišla je dolgo pričakovana zima. Čar prvega snega. Kmalu bosta novo leto in božič. V zraku so se vrtele bele snežinke. hotel sem.
Zelo malo ostane do svetel praznik- Novo leto, kar pomeni, da je novoletna ustvarjalnost v polnem teku. Toliko zanimivih.
Pionir proučevanja "teorije snega" je bil mladi kmet Wilson Alison Bentley z vzdevkom "Snežinka". Že od otroštva ga je privlačila nenavadna oblika kristalov, ki so padali z neba. V njegovem domači kraj V Jerichu na severu ZDA je bilo sneženje reden pojav in mladi Wilson je veliko časa preživel zunaj in preučeval snežinke.
Whislon "Snežinke" Bentley
Bentley je mikroskopu, ki mu ga je mati podarila za 15. rojstni dan, prilagodil kamero in poskušal ujeti snežinke. Toda za izboljšanje tehnologije je trajalo skoraj pet let - šele 15. januarja 1885 je bila pridobljena prva jasna slika.
Wilson je v svojem življenju fotografiral 5000 različnih snežink. Nikoli ni prenehal občudovati lepote teh miniaturnih del narave. Da bi pridobil svoje mojstrovine, je Bentley delal pri temperaturah pod ničlo in vsako celotno snežinko postavil na črno podlago.
Wilsonovo delo so visoko ocenili tako znanstveniki kot umetniki. Pogosto so ga vabili k govorniku znanstvene konference ali razstavljati fotografije v umetniških galerijah. Na žalost je Bentley umrl v starosti 65 let zaradi pljučnice in nikoli ni dokazal, da nobeni snežinki nista enaki.
Štafetno palico »teorije o sneženju« je sto let pozneje prevzela raziskovalka Nacionalnega centra za raziskave atmosfere Nancy Knight. V članku, objavljenem leta 1988, je dokazala nasprotno trditev – enake snežinke lahko in morajo obstajati!
Dr. Knight je poskušal v laboratoriju reproducirati proces izdelave snežink. Da bi to naredila, je vzgojila več vodnih kristalov in jih izpostavila istim postopkom prehlajanja in prenasičenja. Kot rezultat svojih poskusov ji je uspelo dobiti snežinke, ki so bile popolnoma enake druga drugi.
Nadaljnja terenska opazovanja in obdelava eksperimentalnih napak so omogočila Nancy Knight, da trdi, da je pojav enakih snežink možen in ga določa le teorija verjetnosti. Ko je sestavil primerjalni katalog nebesnih kristalov, je Knight ugotovil, da imajo snežinke 100 znakov razlike. Torej, skupna količina možnosti videz je 100! tiste. skoraj 10 na 158. potenco.
Nastalo število je dvakrat večje od števila atomov v vesolju! A to ne pomeni, da so naključja povsem nemogoča, v svojem delu zaključuje dr. Knight.
In zdaj - nove raziskave o "teoriji snega". Pred kratkim je profesor fizike na kalifornijski univerzi Kenneth Libbrecht objavil rezultate dolgoletnih raziskav njegove znanstvene skupine. "Če vidite dve enaki snežinki, sta še vedno različni!" - pravi profesor.
Libbrecht je dokazal, da je v sestavi snežnih molekul na približno vsakih petsto atomov kisika z maso 16 g/mol en atom z maso 18 g/mol. Struktura vezi molekule s takim atomom je takšna, da nakazuje nešteto možnosti povezav znotraj kristalne mreže. Z drugimi besedami, če dve snežinki res izgledata enako, potem je treba njuno identiteto preveriti še na mikroskopski ravni.
Preučevanje lastnosti snega (in še posebej snežink) ni otročja igra. Poznavanje narave snega in snežnih oblakov je zelo pomembno pri proučevanju podnebnih sprememb. In nekatere nenavadne in neraziskane lastnosti ledu lahko najdejo praktično uporabo.
Trditev, ki jo pozna vsak šolar, da nobeni snežinki nista enaki, je bila večkrat postavljena pod vprašaj. Toda edinstvena raziskava s kalifornijske tehnološke univerze je lahko postavila piko na i temu resnično novoletnemu vprašanju.
Sneg nastane, ko mikroskopske vodne kapljice v oblakih pritegnejo prašni delci in zamrznejo.
Ledeni kristali, ki se pojavijo, sprva ne presegajo premera 0,1 mm, padejo in rastejo zaradi kondenzacije vlage iz zraka na njih. Tako nastanejo šesterokrake kristalne oblike.
Zaradi strukture vodnih molekul so med žarki kristala možni koti le 60° in 120°. Glavni vodni kristal ima v ravnini obliko pravilnega šesterokotnika. Na oglišča takšnega šesterokotnika se nato nalagajo novi kristali, nanje pa se nalagajo novi in tako nastanejo različne oblike zvezd snežink.
Profesor fizike Univerze v Kaliforniji Kenneth Libbrecht je objavil rezultate dolgoletnih raziskav njegove raziskovalne skupine. "Če vidite dve enaki snežinki, sta še vedno različni!" - pravi profesor.
Libbrecht je dokazal, da je v sestavi snežnih molekul na približno vsakih petsto atomov kisika z maso 16 g/mol en atom z maso 18 g/mol.
Struktura vezi molekule s takim atomom je takšna, da nakazuje nešteto možnosti povezav znotraj kristalne mreže.
Z drugimi besedami, če dve snežinki res izgledata enako, potem je treba njuno identiteto preveriti še na mikroskopski ravni.
Preučevanje lastnosti snega (in še posebej snežink) ni otročja igra. Poznavanje narave snega in snežnih oblakov je zelo pomembno pri proučevanju podnebnih sprememb.
