Hvorfor er snefnug symmetriske? Hvordan kan is krystallisere på den ene arm ‘kende’ formen på de andre arme på flaken?

Miriam Rossi, professor i kemi ved Vassar College, tilbyder følgende svar:

snefnug er symmetriske, fordi de afspejler det indreordre af vandmolekylerne, da de arrangerer sig ifast tilstand (krystallisationsprocessen)., Vandmolekyler ifast tilstand, såsom i is og sne, danner svage bindinger(kaldet hydrogenbindinger) til hinanden. Disse ordrede arrangementer resulterer i den grundlæggende symmetriske, sekskantede form af snefnug. I virkeligheden, der er mange forskellige typer ofsnowflakes (som i den kliché, at “der er ikke to snefnug arealike’); denne differentiering opstår, fordi hver snefnug er aseparate krystal, der er omfattet af de særlige atmosphericconditions, især temperatur og fugtighed, i henhold til hvilken den isformed.

det andet spørgsmål har at gøre med den måde, hvorpå snefnugdannes., Væksten af snefnug (eller af ethvert stofskifte fra en væske til en fast tilstand) er kendt somkrystallisation. Under denne proces justerer molekylerne (i dettetilfælde, vandmolekyler) sig for at maksimere attraktivekræfter og minimere afstødende. Som følge heraf arrangerer vandmolekylerne sig i forudbestemte rum og i enspecifik arrangement. Denne proces er meget ligesom flisebelægning et floorin overensstemmelse med et bestemt mønster: når mønsteret ischosen og de første brikker er placeret, så alle de andre tilesmust gå i forudbestemte rum for at opretholde det patternof symmetri., Vandmolekyler arrangerer sig simpelthen for at passerummene og opretholder symmetri; på denne måde dannes de forskelligehænder af snefnuget.

Howard T. Evans, Jr., en x-ray crystallographer, der er nowscientist emeritus ved den AMERIKANSKE Geologiske Undersøgelse, tilføjer en fewdetails:

Snefnug er mystiske ting. Deres grundlæggende formaflever fra arrangementet af vandmolekylerne i iskrystallen. Når en væske fryser, har molekylerne en tendens til at slå sig ned i den laveste energitilstand, og det involverer næsten altid en form for symmetri. Jo højere symmetrien er, desto mere stabil erkrystallen.,

vandmolekyler, der flyder frit i en damp, begynder at arrangere sig i et krystallinsk fast stof, når temperaturen falder under frysepunktet. De to hydrogenatomer i molekylerne har en tendens til at tiltrække nærliggende vandmolekyler. Når temperaturen (termisk bevægelse) er lav nok, forbinder molekylerne sammen for at danne en solid, åben ramme, der har en streng sekskantet symmetri.

men hvorfor er snefnugformer så detaljerede? Ingen har en godsvar på det. Den generelle forklaring er, at snefnug dannesi atmosfæren, hvor forholdene er meget komplekse ogvariable., En krystal kan begynde at vokse på en måde og derefter minutter eller endda sekunder senere noget ændringer (temperatur ellerfugtighed), så det begynder at vokse på en anden måde. He .agonalsymmetrien opretholdes, men iskrystallet kan forgrene sig ud i nye retninger. Ændringerne i miljøforholdene tagerplacere over et stort område sammenlignet med størrelsen af en singlesno ,flake, så alle regioner i flage er på samme måde affected.In der kan opstå: alt fra prismer og nåle til de velkendte lacysno .flakes. Vand er et fantastisk stof!,

svar oprindeligt sendt oktober 21, 1999.

Leave a Comment