Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
3

Почему снежинки имеют симметричную форму?

Вапити [139K] 11 лет назад
2

Снежинки имеют не просто симметричную форму, все они исключительно шестиугольной формы! Снежинка является кристаллом, а симметричность - это свойство всех кристаллов. Фактически, мы наблюдаем увеличенную кристаллическую решетку. Особенность кристалла в том, что его рост происходит не изнутри, как живой организм, а извне, как снежный ком. Наблюдая симметрию снежинки, мы имеем возможность наблюдать симметрию молекул!

система выбрала этот ответ лучшим
2

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, надо знать, как образуются снежинки.

Снежинки - это застывшие молекулы воды. Молекула воды, как мы помним из курса химии, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. В облаке, кроме капель воды и водяного пара, присутствуют ещё мельчайшие частицы пыли. При температуре ниже нуля молекулы воды кристаллизуются вокруг этих частиц и образуют шестиугольную структурную решётку, в которой все внутренние углы равны 120 градусам. В условиях Земли вода может образовывать только такие - правильные шестиугольные кристаллы. То есть, симметричная форма снежинок связана со строением молекул воды.

Интересную статью на тему снежинок можно прочитать вот тут - ссылка.

1

Снежинки - это особенный вид осадков в воздухе. Если близко рассмотреть каждую частичку, то представляет из себя водяную замерзшую частичку, "обросшую" другими льдинками. Пока капелька еще находится в воздухе, сначала формируется шестиугольная пластина. Такова геометрия льдинки, - ее кристаллической решетки.

почему снежинки симметричные, структура льда

Почему? В основе ледяной структуры - молекула воды. А на электронном уровне молекула воды H2О - это атом кислорода и два атома водорода, причем атомы кислорода и водорода имеют разные заряды и притягиваются с образованием водородных связей:

почему снежинка симметричная, структура льда

В воде, как жидкости, связи постоянно распадаются из-за движения молекул. Но при температуре, почти равной нулю градусов по цельсию, то есть, при переходе в твердое состояние, связи более устойчивые.

В основе кристаллической решетки воды такой многоугольник, как тетраэдр - фигура, где каждый атом кислорода из молекулы воды связан с другими атомами водорода и те, в свою очередь, с кислородом, который образует вершины:

почему снежинка шестиконечная

Получается, что кристаллик льда - это структура из чередующихся тетраэдров. А энергетически более устойчивая фигура - это шестиугольная. Или "Лёд Ih". Такова структура льда на планете в 99% случаев.

Из этих рассуждений вытекает, что снежинка - только симметричная структура, в том числе обязательно "шестиугольная". В основе - "шестиугольник", а на него наращиваются другие частички.

почему снежинка шестиугольная

Схематично вот так можно представить, как "наращивается" снежинка:

почему снежинки симметричные

Теперь понятно, почему снежинка симметричная и шестиугольная, имеет вид шестигранника с шестью лучами.

1

Снежинка рождается в облаке путем образования кристаллика льда вокруг мельчайшей пылинки. А ледяные кристаллы всегда шестигранной формы, поэтому и снежинки получают форму шестиконечной звездочки.

Постепенно кристаллик растет, у него отрастают лучики, а из них - отростки. При этом ход роста каждой снежинки зависит от того, в каких условиях она совершает полет. На её внешний вид оказывают влияние и давление, и температура, и влажность.

Кристаллическая решетка всегда имеет шестикомпонентную симметрию, поэтому и снежинка получает форму шестиугольного кристалла. А два кристаллика всегда присоединяются гранями друг к другу, и никогда - углами. Поэтому лучики нарастают во все шесть сторон, а от них отходят веточки, но только под углом в 60 градусов или в 120 градусов. Вот так получаются симметричные пушистые создания природы - снежинки.

1

Снежинки очень интересны с точки зрения изучения строения воды и как объект дизайна. Их шестиугольная форма объясняется тем, что молекулы могут прикрепляться друг к другу только под одним углом. Это связано с тем, что так расположены атомы водорода возле атома кислорода.

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация