Miriam Rossi, profesora de química en Vassar College, ofrece la siguiente respuesta:
Los copos de nieve son simétricos porque reflejan el orden interno de las moléculas de agua a medida que se ordenan en estado sólido (el proceso de cristalización)., Las moléculas de agua en estado sólido, como en el hielo y la nieve, forman enlaces débiles(llamados enlaces de hidrógeno) entre sí. Estos arreglos ordenados dan como resultado la forma hexagonal simétrica básica del copo de proa. En realidad, hay muchos tipos diferentes de copos de nieve (como en el cliché de que «no hay dos copos de nieve iguales»); esta diferenciación se produce porque cada copo de nieve es un cristal separado que está sujeto a las condiciones atmosféricas específicas, especialmente la temperatura y la humedad, bajo las cuales se forma.
la segunda pregunta tiene que ver con la forma en que se forman los copos de nieve., El crecimiento de copos de nieve (o de cualquier substanciacambiando de un estado líquido a un estado sólido) se conoce como cristalización. Durante este Proceso, las moléculas (en este caso, las moléculas de agua) se alinean para maximizar las fuerzas atractivas y minimizar las repulsivas. Como resultado, las watermolecules se disponen en espacios predeterminados y en una disposición específica. Este proceso es muy parecido al mosaico de un piso de acuerdo con un patrón específico: una vez que el patrón ischosen y las primeras baldosas se colocan, entonces todos los demás azulejos deben ir en espacios predeterminados con el fin de mantener el patrón de simetría., Las moléculas de agua simplemente se organizan para adaptarse a los espacios y mantener la simetría; de esta manera, se forman los diferentes brazos del copo de nieve.
Howard T. Evans, Jr., un cristalógrafo de rayos x que ahora es científico emérito del Servicio Geológico de los Estados Unidos, agrega unos detalles:
Los copos de nieve son cosas misteriosas. Su forma fundamental proviene de la disposición de las moléculas de agua en el cristal de hielo. Cuando un líquido se congela, las moléculas tienden a asentarse en el estado de menor energía, y eso casi siempre implica alguna forma de simetría. Cuanto mayor es la simetría, más estable es el cristal.,
Las moléculas de agua que flotan libremente en un vapor comienzan a organizarse en un sólido cristalino cuando la temperatura cae por debajo del punto de congelación. Los dos átomos de hidrógeno de las moléculas tienden a atraer moléculas de agua vecinas. Cuando la temperatura (movimiento térmico) es lo suficientemente baja, las moléculas se unen para formar un marco sólido y abierto que tiene una estricta simetría hexagonal.
Pero ¿por qué las formas de copo de nieve son tan elaboradas? Nadie tiene una buena respuesta para eso. La explicación general es que los copos de nieve se forman en la atmósfera donde las condiciones son muy complejas y variables., Un cristal puede comenzar a crecer de una manera y luego, minutos o incluso segundos después, algo cambia (temperatura o humedad), por lo que comienza a crecer de otra manera. La simetría hexagonal se mantiene, pero el cristal de hielo puede ramificarse en nuevas direcciones. Los cambios en las condiciones ambientales tienen lugar en un área grande en comparación con el tamaño de un solo Copo de nieve, por lo que todas las regiones de la escama son similares affected.In al final, hay todo tipo de formas que pueden surgir: desde prismas y agujas hasta los lacysnowflakes familiares. El agua es una sustancia increíble!,
respuesta publicada originalmente el 21 de octubre de 1999.