Всегда удивлялся этому факту. Под микроскопом снежинки выглядят как идеальные шестиконечные звезды с симметричными узорами. Откуда такая геометрия берется? Ведь снег это просто замерзшая вода.
Это связано с кристаллической решеткой льда. Молекулы воды (H2O) при замерзании выстраиваются в гексагональную (шестиугольную) структуру из за угла водородных связей между атомами - он составляет примерно 120 градусов.
Когда водяной пар конденсируется в облаке при температуре ниже нуля, молекулы начинают присоединяться к зародышу кристалла. Они могут присоединиться только в определенных местах решетки, образуя шесть лучей, растущих от центра под углом 60 градусов друг к другу.
Условия роста (температура, влажность) одинаковы для всей снежинки в данный момент, поэтому все шесть лучей растут симметрично. Но пока снежинка падает через разные слои облака, условия меняются, и на лучах формируются разные узоры - ветвления, иголки, пластинки.
Именно поэтому каждая снежинка уникальна по деталям рисунка, но все они сохраняют базовую шестилучевую симметрию, заданную структурой молекулы воды.
Короче, молекулы воды при минусе складываются в шестиугольники. Вот снежинка и растет шестью лучами. Физика кристаллов.
Забавный факт: японский физик Накая Укитиро в 1930-х годах создал первую классификацию снежинок и вырастил их искусственно в лаборатории. Он доказал что форма снежинки зависит от температуры и влажности.
При температуре около -2C формируются тонкие пластинки. При -5C появляются иголки. При -15C растут сложные дендриты (ветвистые снежинки). А при -30C снова получаются простые призмы.
Так что не все снежинки звездочки. Есть столбики, призмы, пластинки. Но шестиугольная симметрия сохраняется всегда.
В школе нам говорили что две одинаковые снежинки найти невозможно. Это правда?
Вот это объяснение! Теперь понятно откуда берется эта магия. Химия рулит)