Морозные узоры на стекле окна

  • категория: Природа
  • написал: nadezhda
  • 1631
Морозные узоры на стекле окна

Правда, из-за чего морозные узоры на стекле так красивы, хотя и не имеют правильной геометрической формы? И от чего они не похожи на кристаллы льда, которые по форме правильные шестигранные призмы? Ведь, например, симметрия снежинок та же, что и симметрия ледяных кристаллов. Ответить на эти вопросы не так-то просто, как может показаться на первый взгляд. Даже вопрос «почему они такие красивые?»
Ведь чтобы ответить на него, надо сначала решить более общую задачу: а что вообще следует считать красивым? Увы, на этот вопрос нет однозначного ответа. Поэтому вернее будет спросить иначе: почему морозные узоры на окнах столь разнообразны по форме? Почему они образуют не правильный геометрический узор, а сплетаются в причудливые сочетания веточек и листочков, среди которых каждый может себе найти рисунок по вкусу?
Вот на этот вопрос уже можно ответить. Все, кто когда-либо выращивал кристаллы, знают, что получить большой кристалл, имеющий правильную геометрическую форму — очень сложно. Почему? Да потому, что идеальный кристалл можно вырастить лишь в идеальных условиях: когда раствор, в котором он растет, абсолютно чист и неподвижен, а его температура строго постоянна. Иначе одна из граней может вдруг замедлить свой рост, к другой — прилепиться новый растущий зародыш. В результате получится ветвистый кристаллический сросток («друза») весьма причудливой формы. Ледяной идеальный кристалл имеет форму правильной шестигранной призмы.
На поверхности оконного стекла таких идеальных условий, разумеется, нет.
Узоры на морозных окнах неповторимы, причем всегда несимметричных нет. Поверхность стекла покрыта сетью царапин, часто невидимых невооруженным глазом, каждая из которых может послужить новым центром кристаллизации; на поверхности стекла может находиться то или иное количество пыли и грязи — это тоже оказывает влияние на скорость и направление кристаллизации; также (и это, пожалуй, самое главное), на поверхности стекла кристаллы могут свободно расти только в двух плоскостях, а в третьей — возможность для их роста ограничивается толщиной покрывающей стекло пленки переохлажденной воды, которая, кстати, тоже может быть весьма неоднородной.
Однажды мне удалось воочию наблюдать, как растут узоры на стекле. Я сидела у окна и смотрела на улицу. Оно было влажным, но не запотевшим (такое стекло противно визжит, если его потереть пальцем): на дворе после оттепели прихватил морозец. И вдруг я заметила, что с самого низа окна — из того места, где стекло соединяется с рамой — вверх побежала тоненькая ледяная веточка. Эта веточка на моих глазах росла, ее ветви утолщались, а то вдруг промежутки между ними разом покрывались многочисленными штрихами, превращаясь в изящные листочки. Потом появился еще один росток, и еще один… И всего за каких-нибудь полчаса морозное окно было почти сплошь покрыто сверкающим рисунком!
Словом, нет ничего удивительного в том, что морозные узоры на стеклах бесконечно разнообразны: на их возникновение влияет огромнейшее множество разных факторов, а сам процесс происходит очень быстро, что тоже не благоприятствует образованию правильных кристаллов. А вот чему действительно нужно удивляться — так это тому, что правильную геометрическую форму имеют некоторые снежинки.
Вдумайтесь: каждый луч одной и той же снежинки построен по одному и тому же типу, но от снежинки к снежинке тип узора меняется самым причудливым образом!
Ученые давно заметили, что снежинки, выпадающие из одного облака в одно и то же время, почти все одинаковы.
Некоторые снежинки, как и кристаллы льда, имеют ось симметрии шестого порядка, то есть каждая из них при повороте на 60° вокруг оси, перпендикулярной ее плоскости, совмещается сама с собой. Однако, несмотря на это, каждая снежинка имеет своеобразную форму.
0 комментариев
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.