История изучения снежинок

| Титульная страница | Золотое сечение в снежинках | Геометрия снежинок | О нас
Моделирование в ЛогоМирах | Моделирование в Живой Математике | Моделирование в среде программирования Паскаль

#

#

#

# Из истории исследования снежинок

Астроном Иоганн Кеплер в 1611 году издал научный трактат «О шестиугольных снежинках», в котором подверг чудеса природы рассмотрению со стороны жёсткой геометрии.
Многие ученые пытались ответить на этот вопрос: «Почему снежинки имеют шестиугольную форму?» Им на помощь приходила даже рентгеновская техника, но точного объяснения нет и сегодня. Отчаявшись, ученые решились предположить, что Кеплер был прав, считая, будто снежинки, как растения, обладают подобием души, которая и моделирует их форму.

#
В 1635 году формой снежинок заинтересовался французский философ, математик и естествоиспытатель Рене Декарт, написавший этюд, включённый им впоследствии в научный труд «Опыт о метеорах» или просто «Метеоры». Он первым в истории занялся описанием видов снежинок, разглядывая их невооруженным глазом, а также сделал вывод о том,что не бывает двух абсолютно одинаковых снежинок.

#
В 1665 г. Роберт Хук рассматривал снежинки уже под микроскопом, оставив нам свои зарисовки.

#
В 1885 году, после множества проб и ошибок, американский фермер Уилсон Бентли (Wilson A. Bentley) по прозвищу «Снежинка» получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. Он занимался этим сорок шесть лет, сделав более 5000 уникальных снимков. На основе его работ было доказано, что не существует двух абсолютно одинаковых снежинок (что впоследствии существенно дополнило теорию кристалла). В 1931 году вышла его знаменитая книга "Снежные кристаллы".

#
В 1887-м году в Санкт-Петербурге действительным членом Русского географического Общества бароном Николаем Васильевичем Каульбарсом впервые были обнаружены снежинки довольно необычной формы.

#
Систематическим изучением кристаллов занялся в 1932 году физик-ядерщик Укихиро Накайя. Профессор Университета в Хоккайдо много лет наблюдал снежинки в природных условиях, классифицировал, фотографировал, составлял каталоги. Ученый впервые предположил, что величина и форма снежинок зависят от температуры воздуха и содержания в нем влаги, и блистательно подтвердил эту гипотезу экспериментально, выращивая в лаборатории кристаллы льда разной формы. В Японии в городе Кага существует Музей снега и льда имени Укихиро Накайя, в котором хранятся первые снимки и машина для получения снежинок. Музей символично выстроен в виде трех шестиугольников. В музее хранится машина для получения снежинок. Накайа выделил среди снежинок 41 индивидуальный морфологический тип, а метеорологи С. Магано и Сю Ли в 1966 году описали уже 80 типов кристаллов.

#
Наши современники, американские исследователи - профессор математики Янко Гравнер из Калифорнийского университета в Дэвисе и Дэвид Гриффит из Университета Висконсина-Мэдисона - с помощью компьютера научились достоверно моделировать образование реальных снежинок - то есть они решили наконец задачу, которая до сих пор не поддавалась всем усилиям ученых. Такие моделированные снежинки получили наименование "снежных фальшивок", псевдоснежинок - snowfakes (очевидная игра слов, ведь снежинки по-английски именуются 'snowflakes').

#
В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла довольно простую и получившую широкое распространение классификацию твёрдых осадков. Согласно этой системе, существует семь основных видов снежинок:

- Пластинки
- Звездчатые кристаллы
- Столбцы (или колонны)
- Иглы
- Пространственные дендриты
- Столбцы с наконечником
- Неправильные формы
- К ним добавилось ещё 3 вида осадков: - Мелкая снежная крупка; - Ледяная крупка; - Град

# Интересное о снежинках

> Снежинки состоят на 95% из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).

> Основа для формирования снежинки, её крошечное ядро — это ледяные или инородные пылинки в тучах. Молекулы воды, хаотично перемещающиеся в виде водяного пара, проходят через облака, то вместе с температурой они теряют и скорость. Все больше и больше шестиугольных молекул воды присоединяется к растущей снежинке в определенных местах, придавая ей отчетливую форму. При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка.

> Обычно снежинки имеют около 5 миллиметров в диаметре.

> Весит одна снежинка около миллиграмма, а очень крупные снежинки - 2 или 3 миллиграмма.

> Самая крупная снежинка была засвидетельствована 28 января 1887 года во время снегопада в Форт-Кео, Монтана, США. Её диаметр составил 15 дюймов (около 38 см).

> 26 400 000 $ американские ученые потратили на выяснение того факта, что снежинки образуются непосредственно из пара, минуя стадию дождя.