Мистическая симметрия: разгадка тайны утверждения о неповторимости каждой снежинки

Неизвестно, что и как он говорил отцу, чтобы уговорить того купить фотоаппарат – в те времена вещь очень дорогую! И потянулись бесконечные опыты. Фотографии долго не получались – вы попробуйте сфотографировать отдельную снежинку даже на современный фотоаппарат (или смартфон), и быстро убедитесь, что это совсем не так просто, как кажется! А у Вилли Бентли был громоздкий старинный фотоаппарат «гармошкой»... Просто представьте себе, какая это была адски трудная работа!

Однако Вилли трудности не останавливали. Он перенёс всё своё оборудование в неотапливаемую пристройку к ферме, придумал «ловить» снежинки на лист чёрного бархата – для лучшего контраста – и, наконец, у него начали получаться фотографии! И не просто фотографии – Уилсон Бентли (к тому времени уже не мальчик, а юноша) завёл специальный блокнот, в котором тщательно записывал погодные условия, при которых образовалась та или иная снежинка – температуру, влажность, направление ветра. Изо дня в день, из года в год!

Этим он прозанимался сорок шесть лет подряд, до самой своей смерти в 1931 году (умер он, кстати, простудившись во время очередной «охоты за снежинками»).


За свою жизнь Бентли сделал тысячи фотографий снежинок. Уже после смерти исследователя была издана книга «Снежные Кристаллы», в которой были опубликованы 2500 самых лучших его снимков. Именно Уилсон Бентли одним из первых не просто сказал, а доказал огромным собранным материалом, что «в природе не существует двух одинаковых снежинок».




А знаете ли вы, почему снежинки имеют такую удивительно красивую симметричную форму с шестью лучами? Дело в том, что каждая молекула воды состоит из атома кислорода (O) и двух атомов водорода (H), соединённых вот в такую конструкцию:


В капле воды молекулы движутся свободно, но при замерзании они начинают цепляться друг за друга, образуя шестиугольную (гексагональную) кристаллическую решётку: водородные связи «притягивают» атомы соседних молекул друг к другу, и так образуется правильная шестиугольная «решётка». Рождается маленький плоский шестиугольный кристаллик – «зародыш» будущей снежинки.


Что же происходит дальше? А дальше на вершинах и гранях этого шестиугольника, в свою очередь, начинают расти новые кристаллики льда – тоже шестиугольные, только ещё более мелкие! Поскольку вершины и грани кристалла одинаковые, новые растущие кристаллики тоже получаются практически идентичными (отличия, конечно же, есть, но очень-очень небольшие). А на этих кристалликах начинают нарастать, в свою очередь, ещё более мелкие кристаллики льда – и так может продолжаться очень долго!


В зависимости от погодных условий шестигранные кристаллики могут быть и большими, и маленькими, и плоскими, и вытянутыми, и «столбиками», и «иголочками», и «лезвиями» – и в результате на свет появляется уже полноценная уникальная снежинка.


«Мною, без преувеличения, овладело огромное желание показать людям хотя бы часть этой чудесной красоты» – писал Бентли в своих воспоминаниях. И у него это прекрасно получилось! А всё началось с того, что мама подарила мальчику на день рождения микроскоп...