Fotografia na titulke zobrazuje, ako vyzerá snehová vločka. Prečo majú vločky pravidelný šesťuholníkový tvar? Prečo nenájdeme dve rozvnaké snehové vločky? Ako vlastne vločky a sneh vznikajú?

Prelomová fotografia

Detailná fotografia snehovej vločky ukazuje klasickú šesťstrannú štruktúru, ktorá drží spolu tento malý zimný zázrak. Až do nástupu makrofotografie a snímania na konci 18. storočia nebolo možné študovať štruktúru snehových vločiek, pretože sa topili príliš rýchlo na to, aby mohli byť pozorované pod mikroskopom. Wilson ‚Snowflake‘ Bentley, americký farmár a vedecký pracovník, bol prvým človekom, ktorý úspešne vyfotografoval snehovú vločku.

Prečítajte si aj článok o tom, ako si vytvoríte nástenku snov

Wilsonov príbeh začal mikroskopom

Začalo to mikroskopom, ktorý mu jeho matka dala v pätnástich rokoch, čo otvorilo svet mladému Wilsonovi. Ako milovník zimy chcel využiť mikroskop na prezeranie snehových vločiek. Jeho počiatočné skúmanie sa ukázalo ako fascinujúce a frustrujúce, keď sa snažil pozorovať vločky s krátkou životnosťou. Aby sa mohol podeliť o svoje objavy, začal načrtávať to, čo videl, a do svojej sedemnástky nazbieral niekoľko stoviek náčrtov. Keď mu otec kúpil kameru, Wilson ju skombinoval s mikroskopom a 15. januára 1885 pokračoval vo výrobe prvej úspešnej mikrofotografie snežného kryštálu.

Okrem vývoja prístroja musel navrhnúť spôsob na zachytenie snehového kryštálu a jeho transport s minimálnym poškodením. Zistil, že najlepšie zachytí kryštály na chladnom zamatovom podnose. Dával pozor, aby kryštál neroztopil svojím dychom, zdvihol ho na vopred vychladenú podložku s tenkou drevenou dlahou z metly. Sklíčko sa potom nieslo do jeho fotografického prístrešku a umiestnilo sa pod mikroskop. Podsvietený obraz bol zaostrený pomocou systému strún a kladiek, ktoré vymyslel, aby sa zmestili do jeho rukavice. Po zameraní bola sklenená platňa – „film“ – exponovaná a uložená na ďalšie spracovanie, vývoj a tlač.

Každá vločka je jedinečná

Počas svojho života produkoval viac ako 5 000 rôznych snímok a bol prvou osobou, ktorá si všimla, že každá snehová vločka je jedinečná.

Pochopil, že snehové vločky sa tvoria, keď padajú z oblohy, a ich rast a vzhľad sú formované stovkami meniacich sa podmienok, ako sú nadmorská výška, teplota a vlhkosť. Táto kombinácia faktorov znamená, že existuje viac možností tvarov snehových vločiek ako molekúl na Zemi. Takže, zatiaľ čo niektoré rovnako vyzerajúce snehové vločky boli pestované v laboratórnych podmienkach, vo voľnej prírode nikdy nenájdete dve úplne rovnaké.

Naše presvedčenie, že „žiadne dve snehové vločky nie sú rovnaké“, pramení zo správy z roku 1925, v ktorej poznamenal:

„Každý krištáľ bol majstrovským dielom dizajnu a nikdy sa nezopakoval. Keď sa snehová vločka roztopila, dizajn bol navždy stratený.“

Definícia snehu a vločiek

Sneh je forma zamrznutej vody, vyskytujúca sa vo forme šesťramenných hviezdičiek ľadu, spojených do snehových vločiek. Tepelná hranica medzi vodou a snehom bola vybraná ako začiatok, bod 0, Celsiovej teplotnej stupnice. V horských oblastiach sa môže väčšie množstvo snehu vplyvom zemskej gravitácie a ďalších faktorov uvoľniť a vznikne lavína.

Snehová vločka je ľadový kryštál, ktorý dosiahol dostatočnú veľkosť a zlúčil sa s ostatnými. Padá cez zemskú atmosféru a dopadne na zem ako sneh. Každá vločka vzniká okolo prachovej častice vo vzduchových masách tak, že pritiahne kvapôčky podchladenej mrakovej vody. Tá potom zamŕza a zhlukuje sa v kryštalickej forme. Keď sa vločka pohybuje v rôznych teplotných a vlhkostných zónach v atmosfére, objavujú sa zložité tvary, takže jednotlivé snehové vločky sa navzájom detailne líšia.

Tvar vločky

Kryštál snehu sa začína tvoriť tak, že sa vytvorí malá šesťuholníková základňa a keď sa kryštál zväčšuje, z každého zo šiestich krajov vyrastajú konáre. Keď sa vločka stretáva na oblohe s mrakmi, kryštál prežíva neustále sa meniace teploty a vlhkosť a každá zmena spôsobuje, že konáre rastú trochu inak.

Tvar výsledného snehového kryštálu je určený presnou cestou, ktorou prešiel cez oblaky. Ale aj všetkých šesť ramien sa vydalo rovnakou cestou, a tak každé z nich zažilo rovnaké zmeny v rovnakom čase. Šesť ramien tak rastie synchrónne, čo vedie ku komplexnému, ale symetrickému tvaru. A keďže žiadne dva kryštály snehu nemajú presne tú istú cestu cez oblaky, keď padajú, nikdy nebudú vyzerať dve vločky presne rovnako.

Prečo šesť ramien?

Šesťnásobná symetria, ktorú vidíte v snehových kryštáloch, vyplýva z usporiadania molekúl vody v mriežke ľadových kryštálov. Keď sa tento model ľadových kryštálov točí okolo, v štruktúre môžete vidieť šesťuholníky. Kryštál je trojrozmerná štruktúra a snehové vločky sú tiež trojrozmerné.

Zdroj: www.graphicine.com, foto: pixabay.com