211service.com
Trikampių snaigių galvosūkio sprendimas
Graži šešių kartų snaigių simetrija yra vandenilio ryšių, kuriuos sudaro vandens molekulės, kai jos užšąla, rezultatas.
Tačiau snaigės gali sudaryti ir kitokias formas, kai vienoje pusėje trikdomas kristalo augimas. Teoriškai gali atsirasti deimantų, trapecijos ir kitų netaisyklingų formų. Ir vis dėlto dažniausiai stebimas (po šešiakampių) yra trikampis. Galvosūkis – kodėl? Dėl kokio proceso deformuotos snaigės tampa trikampiais, o ne kvadratais ar stačiakampiais?
Šiandien Kennethas Libbrechtas iš Kalifornijos technologijos instituto Pasadenoje pateikia atsakymą. Libbrechtas, gali prisiminti , sukūrė nuostabią snaigių mašiną, kad ištirtų šių nuostabių mažyčių kristalų susidarymą.
Jų augimą ir formą, anot jo, lemia du procesai: vandens molekulių difuzija per orą ir molekulinė dinamika kristalo paviršiuje, ir būtent tai paaiškina trikampio kristalo susidarymą.
Libbrechtas teigia, kad įvairūs reiškiniai daro įtaką vandens molekulių patekimui į sniego kristalo paviršių, tačiau bene svarbiausia yra aerodinamika. Tai orientuoja kristalus ir vėdina juos, nustato greitį, kuriuo jis gali augti.
Libbrechtas apskaičiavo, kaip nedideli augimo greičio perturbacijos vienoje kristalo pusėje keičia jo formą. Jis sako, kad kad ir kokia būtų sutrikimo priežastis, šešiakampis kristalas visada vienaip ar kitaip keis formą.
Tačiau keista trikampių kristalų savybė yra ta, kad jie yra stabilūs prieš tokius pokyčius. Taigi, kai kristalas tampa trikampis, kiti trikdžiai negali toliau keisti jo formos.
Trikampiai yra savotiškas slėnis snaigių morfologijos energetiniame kraštovaizdyje. Ir tai paaiškina, kodėl jie tokie dažni. Saunus!
Kitą kartą, kai būsite sniege, atkreipkite dėmesį į tai.
Nuoroda: arxiv.org/abs/0911.4733 : Aerodinaminis poveikis sniego kristalų augimui