Макро-фотографии снежинок Алексея Клятова
раскрыть ветку (29)
Это исходит из того, что вода в твердом состоянии имеет кристаллическое строение. Кристаллы — это упорядоченное твердое вещество, которое характеризуется наличием внутренней и внешней симметрии. Молекулы воды во льду имеют гексагональное расположение, и подчиняются оси симметрии шестого порядка, что находит отражение во внешнем облике кристалла. Все несколько сложнее, естественно, но если совсем просто, то пусть будет так. На википедии можно посмотреть элементарную ячейку и расположение молекул воды в ней, если любопытно.
Вот что на самом деле интересно — это существование снежинок с 12 лучами. По идее, это просто умножение оси симметрии шестого порядка на два, но кристаллография учит, что наличие осей симметрии пятого порядка, а также выше шестого — невозможно, и так случается только в квазикристаллах. Наверняка есть статьи на эту тему, надо поискать...
Если есть еще вопросы — задавайте, кристаллы это моя специальность.
раскрыть ветку (19)
Так чем же определяется шестиконечная форма? Строением молекул воды? Или гравитацией? Или ещё какой хренью!? Я профан, но интересно до жути, какого же фига они почти всегда именно шестиконечные???
раскрыть ветку (10)
Так. Чувствую, без небольшого экскурса не обойтись. Давайте по порядку.
Начнем с того, что внешняя форма вещества является отражением его внутреннего строения. Логично? Приведу простой пример. Как-то раз, один весьма известный ученый Рене Гаюи рассматривал довольно большой кристалл минерала кальцита, и нечаянно уронил его. К его удивлению, кристалл разбился на множество правильных многогранников, повторяющих форму изначального большого кристалла. В дальнейшем Гаюи намеренно разбил еще несколько кристаллов кальцита, и вновь убедился в том, что кристаллы состоят из множества таких же кристаллов, те в свою очередь также состоят из множества кристаллов такого же облика, и так далее... Следовательно внешний облик кристалла зависит от его внутреннего строения.
Как я уже сказал, кристаллическое вещество отличается от всех остальных тем, что оно упорядоченно. То есть в нем присутствует некий элементарный объем, который закономерно повторяется. Такой объем называется элементарной ячейкой.
Элементарная ячейка — это такой параллелепипед, который является строительным "кирпичиком" в кристаллах. Атомы распределенные внутри нее распределяются внутри других элементарных ячеек точно также.
Однако, атомы внутри ЭЯ тоже распределяются не абы как. Распределение атомов внутри элементарной ячейки подчиняется определенным элементам и законам симметрии. Если вкратце, не углубляясь чрезмерно, атомы, однажды соединившись, образуют связи симметричные относительно себя же, для того, чтобы обеспечить системе минимум энергии. Это уже исходит из химии, в том числе из квантовой. Вспоминаем все эти орбитали, которые проходили в школе, ковалентные и ионные связи (хотя, кстати говоря, в школе связи объясняли не совсем верно), а также валентности и иже с ними.
Главное что из этого стоит уяснить — атомы в пространстве, для обеспечения системы минимумом энергии, распределяются определенным образом.
Характер и правила распределения атомов в пространстве изучают такие науки как кристаллохимия и кристаллография.
Так вот. Оказалось, что в кристаллическом веществе атомы распределяются согласно законам симметрии. И вот тут мы подходим к основной теме. Шестиконечная форма снежинок объясняется распределением молекул воды в пространстве при определенной температуре. Если в центре снежинки вы виртуально проведете линию, и начнете снежинку крутить на этой линии (давайте без пошлых шуточек), то вы увидите, что форма снежинки совмещается сама с собой шесть раз. Это ось симметрии шестого порядка. Так вот, во внутреннем строении льда также есть ось шестого порядка! На картинке ниже показано внутреннее строение обычного льда, где атомы кислорода показаны красными шариками (атомы водорода я не стал показывать во избежание непонятных вещей из-за их неполной заселенности), а черные линии — границы элементарных ячеек. В месте пересечения элементарных ячеек и располагается ось шестого порядка, и именно она проявляется на внешней форме снежинок.
Фух. Вроде бы объяснил. Надеюсь, не слишком сложно. Извините за столько текста, хотелось доходчиво и понятно объяснить.
раскрыть ветку (7)
Вот он же написал: Молекулы воды во льду имеют гексагональное расположение.
Значит первая -фотошоп или искусственная.
раскрыть ветку (1)
Нет, это не фотошоп, и не искусственная. Думаю, что здесь шесть лучей накладываются на другие шесть, но на самом деле они не сопоставимы, то есть не равны кристаллографически, хотя на внешнем облике это и не видно. Либо это такой вот интересный двойник. Тут есть над чем подумать.
А как вы относитесь к фильмам, в которых рассказывают, что форма снежинки зависит от музыки, которая играет. Если агрессивная музыка, то снежинка некрасивая и т.д.?
раскрыть ветку (7)
Ха!
Я отдельно про эту тему помнится читал подробно, интересовался.
Давайте отдельно обозначим — достоверность эксперимента определяется его повторяемостью. Если эксперимент не удается повторить, при соблюдении тех же условий, что были изначально, то он считается недействительным. Логично? Думаю, да. Относительно, конечно. Некоторые эксперименты чрезвычайно сложно повторить, как, например, недавнее открытие гравитационных волн. Но тем не менее.
Во-вторых, сразу отмечу, что подобные утверждения я отношу в одну группу с "Память воды", "Структурированная вода", и так далее. Все это мифы из одного разряда.
Так вот! Первый раз идею о том, что структурированность воды и льда в общем выдвинул француз Бенвенист, имя которого я запамятовал.
Постепенно, данный миф обрел популярность, и многие ученые захотели повторить данный эксперимент. Но... ничего не получалось (вполне, кстати, ожидаемо). Обратились к научной группе, которая как раз и открыла данный эффект, и даже с ней, среди десяти попыток, удалось повторить эксперимент только один раз (sic!), и только когда, когда он делался руками тех самых ребят из этой научной группы.
Хотя я тут возможно многое попутал.
По российским телеканалам часто крутили "научно-популярные" фильмы про структурированность воды. И на мой взгляд, за такую чушь нужно гнать с работы ссаными тряпками.
Да и вообще есть несколько статей на эту тему. К примеру:
Иваницкий Г. Р., Деев А. А., Хижняк Е. П. Может ли существовать долговременная структурно-динамическая память воды? // УФН. — 2014. — Т. 184. — С. 43-74. — DOI:10.3367/UFNr.0184.201401b.0043
Ну и плюс англо-язычная.
Строго говоря — да, действительно, снежинки другой формы могут существовать. Но поверьте мне, это зависит далеко не от музыки! Если конкретно, я говорю о таком явлении, как полиморфизм — изменение структуры вещества, без изменения его химического состава. Простейший пример — графит и алмаз, суть есть углерод, а по факту два разных вещества. Так вот лед тоже может быть с различной структурой, в зависимости от условий его образования, если говорить грубо. Насчитывается что-то около семи (?) полиморфных модификаций льда, правда, в природе повсеместно встречается только один. На эту тему есть хорошая книжка у Воннегута, "Колыбель для кошки", кажется. Искренне советую! Во-первых, прекрасный перевод выполненный еще в Советском Союзе, который хвалил каждый, вплоть до Довлатова, во-вторых — интересная идея сама по себе.
Снова извините за кучу текста :)
раскрыть ветку (6)
Спасибо за ответ! У меня честно говоря тоже здоровый скептицизм по этому поводу, а вот свекровь моя даже КФС купила (такая пластина на 7 тысяч р, которую придумали российские "ученые", если на неё поставить кувшин воды, то вода станет жутко полезной, структурированной, если приложить к пистолету на заправке, то о, чудо! Расход уменьшается, сейчас она у них лежит рядом со счетчиком электроэнергии ))) Просто мне вечно "втирают" такие приборчики, а у меня уже аргументы кончаются)))
раскрыть ветку (1)
Многим людям достаточно слепой веры, и аргументы, факты для них уже не имеют значения. Что вам сказать... Наверное на свекровь подействуют только слова авторитетного для нее человека :)
Нам в школе учительница показывала фильм про это и утверждала, что это правда. Причем не только музыка, но и слова влияет на форму снежинки.
раскрыть ветку (1)
раскрыть ветку (4)
раскрыть ветку (3)
раскрыть ветку (2)
Если позволите, я опять немного углублюсь.
Я не говорил об этом ранее (что можно увидеть выше в комментариях), так как не видел смысла, но теперь я просто обязан рассказать еще одну вещь. Штука в том, что ось симметрии третьего порядка является случаем пониженной симметрии на внешней облике кристалла относительно оси симметрии шестого порядка. То есть на внешнем облике кристалла может проявляться ось симметрии шестого порядка, либо симметрия ниже, то есть ось симметрии третьего порядка. Однако, вы вряд ли встретите снежинку с четырьмя лучами, или с двумя. Количество лучей всегда будет кратно трем. Понимаю что объяснение выглядит натянутым, но тем не менее :)
Я не говорил об этом ранее (что можно увидеть выше в комментариях), так как не видел смысла, но теперь я просто обязан рассказать еще одну вещь. Штука в том, что ось симметрии третьего порядка является случаем пониженной симметрии на внешней облике кристалла относительно оси симметрии шестого порядка. То есть на внешнем облике кристалла может проявляться ось симметрии шестого порядка, либо симметрия ниже, то есть ось симметрии третьего порядка. Однако, вы вряд ли встретите снежинку с четырьмя лучами, или с двумя. Количество лучей всегда будет кратно трем. Понимаю что объяснение выглядит натянутым, но тем не менее :)
раскрыть ветку (1)
