Ei kahta lumihiutalea

Sinulle on todennäköisesti kerrottu, että kaksi lumihiutalea eivät ole samanlaisia ​​- että kukin on yhtä yksilöllinen kuin ihmisen sormenjälki. Jos sinulla on ollut mahdollisuus tutkia tarkkaan lumihiutaleita, jotkut lumikiteet näyttävät toisilta. Mikä on totuus? Se riippuu siitä, kuinka tarkasti katsot. Ymmärtääksesi miksi riita lumihiutaleiden samankaltaisuudesta aloita ymmärtämällä kuinka lumihiutaleet toimivat.

Lumihiutaleet ovat vesikiteitä, joiden kemiallinen kaava on H₂O. Siellä on monin tavoin vesimolekyylit voivat sitoutua ja pinota toistensa kanssa lämpötilasta, ilmanpaineesta ja veden pitoisuudesta ilmakehässä (kosteus) riippuen. Yleensä kemialliset sidokset vesimolekyylissä sanella perinteinen 6-puolinen lumihiutalemuoto. Kun kide alkaa muodostua, se käyttää alkuperäistä rakennetta perustana oksien muodostamiseen. Oksat voivat jatkaa kasvuaan tai ne voivat sulaa ja uudistua olosuhteista riippuen.

Koska ryhmä lumihiutaleita, jotka putoavat samanaikaisesti, muodostuvat samanlaisissa olosuhteissa, siellä on kunnollinen mahdollisuus Jos katsot tarpeeksi lumihiutaleita, kaksi tai useampi näyttää samalta paljaalla silmällä tai valon alla mikroskooppi. Jos vertaat lumikiteitä varhaisessa vaiheessa tai muodostumisessa, ennen kuin heillä on ollut mahdollisuus haaroittua paljon, todennäköisyys, että kaksi niistä näyttää samanlaisilta, on korkea. Lumitieteilijä Jon Nelson Ritsumeikanin yliopistosta Kiotossa, Japanissa, sanoo, että lumihiutaleet pidetään välillä 8,6 ºF - 12,2 ºF (-13 ºC ja -11 ºC). ylläpitää näitä yksinkertaisia ​​rakenteita pitkään ja voi pudota maan päälle, missä niitä olisi vaikea erottaa toisistaan ​​vain katsomalla niitä.

Vaikka monet lumihiutaleet ovat kuusipuolisia haarautuneita rakenteita (dendrites) tai kuusikulmaiset levyt, muut lumikiteet muodosta neulat, jotka näyttävät periaatteessa paljon toisiltaan. Neulat muodostuvat välillä 21 ° F - 25 ° F ja joskus päästävät maahan ehjinä. Jos pidät lumineuloja ja -pylväitä lumihiutaleina, sinulla on esimerkkejä kiteistä, jotka näyttävät samanlaisilta.

Vaikka lumihiutaleet saattavat näyttää samoilta, molekyylitasolla, on melkein mahdotonta, että kaksi on sama. Tähän on useita syitä:

• Vesi on valmistettu vedyn ja hapen isotooppien seoksesta. Näillä isotoopeilla on hiukan erilaisia ​​ominaisuuksia toisistaan, mikä muuttaa niiden avulla muodostettua kiderakennetta. Vaikka kolme hapen luonnollista isotooppia eivät vaikuta merkittävästi kiderakenteeseen, vetyin kolme isotooppia ovat selvästi erilaiset. Noin 1 000 vesimolekyylistä sisältää vetyisotooppi deuterium. Vaikka yksi lumihiutale sisältää saman määrän deuteriumatomia kuin toinen lumihiutale, niitä ei esiinny tarkalleen samoissa paikoissa kiteissä.
• Lumihiutaleet koostuvat niin monista molekyyleistä, on epätodennäköistä, että kaksi lumihiutaleita ovat täsmälleen samankokoisia. Lumieteilijä Charles Knight kansallisen ilmakehän tutkimuksen keskuksen kanssa Boulderissa, Coloradossa arvioi, että jokainen lumikide sisältää noin 10 000 000 000 000 000 000 vesimolekyyliä. Määrä tapaa, jolla nämä molekyylit järjestäytyvät, on melkein ääretön.
• Jokainen lumihiutale altistetaan hieman erilaisille olosuhteille, joten vaikka aloittaisit kahdella identtisellä kiteellä, ne eivät olisi samat kuin kumpikin kerrallaan saavuttaessaan pinnan. Se on kuin vertaamalla identtisiä kaksosia. Heillä saattaa olla sama DNA, mutta ne eroavat toisistaan ​​etenkin ajan kulumisen ja heillä on ainutlaatuisten kokemustensa vuoksi.
• Jokainen lumihiutale muodostuu pienen hiukkasen ympärille, kuten pölykivi tai siitepölyhiukkas. Koska lähtöaineen muoto ja koko eivät ole samat, lumihiutaleet eivät edes alka samanlaisilta.

Yhteenvetona voidaan todeta, että joskus kaksi lumihiutaleet näyttävät samanlaisilta, varsinkin jos ne ovat yksinkertaisia ​​muotoja, mutta jos tutkit kahta lumihiutalea tarpeeksi tarkasti, kumpikin on ainutlaatuinen.