E le lava le kiona i le ogatotonu o Rusia i lenei taumalulu. Na pau i nisi o nofoaga, ioe, ae ia Ianuari e mafai e se tasi ona faʻamoemoeina se tau e sili atu le aisa ma le kiona. O le lanu efuefu ma le le fiafia e taofia oe mai le lagonaina o le fiafia o le fiafia masani o le taumalulu. O le mafuaaga lena ua fuafua ai Cloud4Y e faaopoopo sina kiona i o tatou olaga e ala i le talanoa e uiga i ... kiona.
E iai le talitonuga e na o le lua lava ituaiga o kiona. Ma o se tasi o saienitisi, o nisi taimi e taʻua o le "tama" o le kiona physics, ei ai se manatu fou e faamatala ai le mafuaaga o lenei mea. o se tagata ofoofogia ua sauni e tuua Kalefonia i Saute ua mafanafana le la i le ogatotonu o le taumalulu e alu i Fairbanks (Alaska), ofuina se peleue mafanafana ma nofo i totonu o se fanua malulu ma se mea pueata ma se fasi puaa i ona lima. .
Mo le a? Na te su'esu'eina le kiona sili ona susulu, sili ona lanu, sili ona matagofie e mafai e le natura ona fatuina. E tusa ai ma ia, o faʻataʻitaʻiga sili ona manaia e masani ona fausia i nofoaga sili ona malulu - o Fairbanks lauiloa ma le kiona i matu o Niu Ioka. O le kiona sili ona lelei na vaai i ai Kenneth sa i Cochrane, o se nofoaga i le itu i matu sasaʻe o Ontario, lea na taamilomilo ai e matagi mama ni kiona a o paʻuʻu mai le lagi.
O le fiafia i elemene, na suʻesuʻe ai e Libbrecht lana laupapa foam ma le malosi o se tagata suʻesuʻe. Afai ei ai se mea manaia iina, e mautinoa lava o le a maua e le mata i ai. Afai e leai, o le kiona e tafi ese mai le laupapa, ma toe amata mea uma. Ma e umi itula.
Libbrecht o se foma'i. I se mea malie malie, o lana falesuesue i le California Institute of Technology o loʻo galue i suʻesuʻega i totonu o le fausaga o le La ma ua oʻo lava ina fausia ni mea faigaluega faʻaonaponei mo le suʻeina o galu o le kalave. Ae mo le 20 tausaga talu ai, o le fiafia moni o Librecht o le kiona-e le na o ona foliga vaaia, ae o le a le mea e foliga mai ai faapena. Ua taʻutino mai Kenneth: “O le fesili po o ā ituaiga mea e paʻuʻū mai le lagi, pe faapefea ona tupu ma pe aiseā e foliga ai faapena.
Mo se taimi umi, na lava mo fomaʻi le iloa o le tele o tioata kiona laiti, e lua ituaiga sili e mafai ona iloagofie. O se tasi oi latou o se fetu mafolafola e ono pe sefululua lima, o ia mea taitasi e teuteuina i lane mata'utia mata'ina. O le isi o se ituaiga koluma laʻititi, o nisi taimi e faʻapipiʻi i le va o "ufiufi" mafolafola, ma o nisi taimi e tutusa ma se paʻu masani. O nei foliga e mafai ona vaʻaia i le eseese o le vevela ma le susu, ae o le mafuaʻaga o le faʻavaeina o se foliga patino o se mealilo. O tausaga o suʻesuʻega a Libbrecht na fesoasoani e malamalama atili ai i le faʻataʻitaʻiga o le kiona.
O le galuega a Libbrecht i lenei eria ua fesoasoani e fausia ai se fa'ata'ita'iga fou e fa'amatala ai le mafua'aga e fausia ai e pa'u kiona ma isi tioata kiona mea e masani ona tatou va'aia. E tusa ai ma lona talitonuga, luga ole laiga ia Oketopa 2019, o loʻo faʻamatalaina ai le feʻaveaʻi o mole vai e lata ane i le mea malulu (crystallization) ma pe faʻafefea ona faʻaosoina gaioiga faʻapitoa o nei molelaʻau i se aofaʻi o tioata e faʻavae i lalo o tulaga eseese. I lana I le 540 itulau, o loʻo faʻamatalaina e Librecht le malamalama uma e uiga i tioata kiona.
Fetu fa'aiono
O oe, ioe, e te iloa e le mafai ona vaʻaia ni kiona tutusa e lua (sei vagana ai le amataga). O lenei mea moni e fesoʻotaʻi ma le auala e fausia ai tioata i le lagi. O le kiona o se tuufaatasiga o tioata aisa e fausia i le ea ma tumau pea o latou foliga pe a paʻu faʻatasi i le lalolagi. E fa'atupu pe a mālūlū le atemosifia e taofia ai mai le tu'ufa'atasia pe liusuavai i le saito po'o le timu.
E ui o le tele o le maualuga o le vevela ma le susū e mafai ona faamaumauina i totonu o le ao e tasi, mo le kiona e tasi o le a tumau pea nei fesuiaiga. O le mea lea e masani ona tupu tutusa ai le kiona. I le isi itu, o kiona taʻitasi e faʻaalia i le matagi, susulu o le la ma isi mea. O le mea moni, o tioata taʻitasi e faʻatatau i le vevesi o le ao, ma o lea e faia ai ni foliga eseese.
E tusa ai ma suʻesuʻega a Libbrecht, o le uluaʻi manatu e uiga i nei faʻailoga maaleale na faamaumauina i le 135 TLM. i Saina. “O fugālaau o laʻau ma laau e masani ona lima ona mata, ae o fugālaau o le kiona e ono ona mata,” o le tusi lea a le tagata atamai o Han Yin. Ma o le saienitisi muamua na taumafai e iloa pe aisea ua tupu ai lenei mea masalo o Johannes Kepler, o se saienitisi Siamani ma polymath.
I le 1611, na tuuina atu ai e Kepler se meaalofa o le Tausaga Fou i lana pule, o le Emeperoa Paia Roma Rudolf II: ua faaulutalaina "About Hexagonal Snowflakes".
"Ou te sopoia le alalaupapa, tigaina i le maasiasi - na ou tuua oe e aunoa ma se meaalofa o le Tausaga Fou! Ona oo mai lea o se avanoa ia te au! O ausa vai, ua mafiafia mai le malulu i le kiona, e pa'u ifo pei o ni pa'u kiona i luga o o'u ofu, o mea uma lava, e tasi, hexagonal, ma ave fulu. Ou te tauto ia Hercules, o se mea lea e laʻititi nai lo soʻo se mataua, e iai se foliga, e mafai ona avea o se meaalofa o le Tausaga Fou ua leva ona faʻatali i se tagata e fiafia i le leai o se mea ma e agavaa mo se mathematician e leai se mea ma e leai se mea, talu ai. e pa'ū mai le lagi ma natia ai i totonu ia te ia lava le foliga o se fetu ta'iono!
“E tatau ona i ai se mafuaaga e foliga ai le kiona e pei o se fetu hexagonal. E le mafai ona faʻafuaseʻi, ”o le mautinoa lea a Johannes Kepler. Masalo na ia manatua se tusi mai lona tupulaga talavou o Thomas Harriot, o se saienitisi Peretania ma se tagata suʻesuʻe fetu lea na mafai foi ona galue o se tautai mo le tagata suʻesuʻe o Sir Walter Raleigh. E tusa o le 1584, sa su'e ai e Harriot se auala sili ona lelei e fa'aputu ai ni polo i luga o fa'ato'aga o va'a Raleigh. Na iloa e Harriot o mamanu hexagonal e foliga mai o le auala sili lea e faʻatulaga ai le lalolagi, ma na ia talanoaina lenei mataupu i le fesoʻotaʻiga ma Kepler. Na mafaufau Kepler pe iai se mea faapena e tupu i kiona ma o le a le elemene e nafa ma nei ave e ono o loʻo faia ma tausia.
Fa'ailoga kiona
E mafai ona tatou faapea atu o le malamalama muamua lea o mataupu faavae o le fisiki atomic, lea o le a talanoaina na o le 300 tausaga mulimuli ane. O le mea moni, o mole mole vai, faatasi ai ma a latou hydrogen atoms e lua ma le tasi okesene, e masani ona tuʻufaʻatasia e fausia ai faʻasologa hexagonal. E le'i iloa e Kepler ma ona tupulaga le taua tele o lenei mea.
E pei ona fai mai le fomaʻi, faʻafetai i le faʻapipiʻiina o le hydrogen ma le fegalegaleaiga o mole mole ma le tasi, e mafai ona tatou matauina se fausaga tioata matala. I le faaopoopo atu i lona gafatia e totoina ai kiona, o le fausaga hexagonal e mafai ai ona faʻaitiitia le mafiafia o le aisa nai lo le vai, lea e tele aʻafiaga i le geochemistry, geophysics ma le tau. I se isi faaupuga, afai e le opeopea le aisa, o le a le mafai ona ola i le lalolagi.
Ae ina ua uma le tala a Kepler, o le matauina o kiona sa sili atu o se mea e fiafia i ai nai lo se faasaienisi ogaoga. I le vaitau o le 1880, na amata ai e se tagata pueata Amerika e igoa ia Wilson Bentley, o le sa nofo i le malulu, ma le kiona i taimi uma o Ieriko (Vermont, ISA), na amata ona pueina ata o kiona e faaaoga ai papatusi pueata. Na mafai ona ia fatuina le sili atu ma le 5000 ata ae leʻi maliu o ia i le niumonia.
E oo lava i se taimi mulimuli ane, i le 1930s, na amata ai ona suʻesuʻeina e le tagata suʻesuʻe Iapani Ukichiro Nakaya ituaiga eseese o tioata kiona. I le ogatotonu o le seneturi, na tupu ai e Nakaya ni kiona i totonu o le fale suesue e faʻaaoga ai lauulu lapiti taʻitasi na tuʻuina i totonu o se potu pusaaisa. Na ia fa'ata'ita'iina le susū ma le vevela, fa'atupuina ituaiga tioata, ma tu'ufa'atasia lana ulua'i fa'asologa o foliga e mafai. Na iloa e Nakaya o fetu o le kiona e masani ona fausia ile -2°C ma le -15°C. O koluma e fai ile -5 °C ma e tusa ma le -30 °C.
E taua le maitauina iinei o le vevela e tusa ma le -2 °C e aliali mai ai foliga o le kiona, i le -5 °C latou te faia ni koluma manifinifi ma nila, pe a pa'ū le vevela i le -15 °C latou te matua manifinifi. papatusi, ma i le vevela i lalo - I le 30 °C latou te toe foi i koluma mafiafia.
I tulaga maualalo o le susu, o le kiona o fetu e fausia ai ni lala ma e pei o papatusi hexagonal, ae i le maualuga o le susu e sili atu ona lavelave ma lacy.
E tusa ai ma le tala a Libbrecht, o mafuaʻaga mo le faʻaalia o ituaiga eseese o kiona na sili atu ona manino faafetai i le galuega a Nakai. Ua maua o tioata o le kiona e tupu a'e ma avea ma fetu mafolafola ma papatusi (nai lo fausaga e tolu-dimensional) pe a vave ona tutupu pito i fafo ma faasolosolo malie atu foliga i luga. E ese le ola o koluma manifinifi, fa'atopetope le tuputupu a'e o pito ma fa'agesegese le tuputupu a'e.
I le taimi lava e tasi, o faiga faʻavae e aʻafia ai pe avea se kiona ma fetu poʻo se koluma e tumau pea le le manino. Masalo o le mea lilo e taoto i tulaga o le vevela. Ma sa taumafai Libbrecht e saili se tali i lenei fesili.
Fua o Snowflake
Faatasi ai ma lana vaega toʻaitiiti o tagata suʻesuʻe, na taumafai Librecht e faia se fua mo se kiona. O lona uiga, o se seti o faʻataʻitaʻiga ma faʻamaufaʻailoga e mafai ona utaina i totonu o se komepiuta ma maua ai le tele o ituaiga kiona mai le AI.
Na amata e Kenneth Libbrecht lana suʻesuʻega i le luasefulu tausaga talu ai ina ua uma ona aʻoaʻoina e uiga i se foliga kiona e taʻua o se koluma tapuni. E foliga mai o se filo filo po o ni uili e lua ma se au. Fanau mai i le itu i matu o le atunuu, sa faateia o ia i le mea moni e faapea na te lei vaai lava i se kiona.
I le maofa i foliga e le gata o tioata kiona, na ia amata ai o latou natura e ala i le faia o se falesuesue mo le totoina o kiona. O taunuʻuga o le tele o tausaga o faʻamatalaga na fesoasoani i le fatuina o se faʻataʻitaʻiga e manatu le tusitala lava ia o se mea na tupu. Na ia tuʻuina atu le manatu o le faʻasalalauga mole e faʻavae i luga ole malosi. O lenei manatu o loʻo faʻamatalaina pe faʻapefea ona faʻalagolago le tuputupu aʻe o se tioata kiona i tulaga muamua ma amioga a molelaʻau e fausia ai.
Va'ai faalemafaufau o lo'o fa'amautu mole o le vai a'o fa'ato'a amata ona malo le ausa vai. Afai e mafai ona e iai i totonu o se tama'i su'esu'ega ma va'ai i lenei faiga, e mafai ona e va'ai pe fa'afefea ona amata fa'atupu le mole o le vai aisa se lattice malo, lea o lo'o si'omia ai le okesene ta'itasi i ni atoma hydrogen e fa. O nei tioata e ola e ala i le tuʻufaʻatasia o mole mole vai mai le ea o loʻo siomia ai i totonu o latou fausaga. E mafai ona latou ola i ni itu autu se lua: luga poʻo fafo.
O se tioata manifinifi, mafolafola (lamellar poʻo le fetu-foliga) e faʻatupu pe a vave ona faʻatupu pito nai lo foliga e lua o le tioata. O le tioata tuputupu ae o le a salalau atu i fafo. Ae peitaʻi, pe a tupu vave ona foliga nai lo ona pito, e tupu maualuga atu le tioata, e fai ai se nila, poutū gaogao, po o se tootoo.
O ituaiga kiona e seasea
Toe tasi le taimi. Matau le ata lona tolu, na pueina e Libbrecht i matu o Ontario. Ole tioata "koluma tapuni" lea - lua papatusi o loʻo faʻapipiʻi i pito o se tioata mafiafia columnar. I lenei tulaga, e vaevaeina ipu taitasi i se pea o ipu manifinifi tele. Va'ai toto'a i pito, o le a e va'ai pe fa'apefea ona vaevaeina le ipu i le lua. O pito o nei papatusi manifinifi e lua e pei o le maai o le sele. O le umi atoa o le koluma aisa e tusa ma le 1,5 mm.
E tusa ai ma le faʻataʻitaʻiga a Libbrecht, o le ausa vai e muamua faʻamau i tulimanu o le tioata ona sosolo ai lea (faʻasalalau) i luga ole pito o le tioata poʻo ona foliga, ma mafua ai ona tupu le tioata i fafo poʻo luga. O fea o nei faiga e "manumalo" e faalagolago tele i le vevela.
E tatau ona maitauina o le faʻataʻitaʻiga o le "semi-empirical". O lona uiga, o se vaega o loʻo faʻatulagaina e fetaui ma mea o loʻo tupu, ae le o le faʻamatalaina o mataupu faavae o le tuputupu aʻe o le kiona. O le le mautu ma fegalegaleaiga i le va o le anoano o molelaula e faigata tele e le mafai ona faʻamalamalamaina atoa. Ae ui i lea, o loʻo tumau pea le faʻamoemoe o manatu o Libbrecht o le a avea ma faʻavae mo se faʻataʻitaʻiga atoatoa o le malosi o le tuputupu aʻe o le aisa, lea e mafai ona faʻamalamalamaina e ala i faʻamatalaga auiliili ma suʻega.
E le tatau i se tasi ona manatu o nei matauga e fiafia i ai se li'o vaapiapi o saienitisi. O fesili fa'apena e tula'i mai i le physics mea fa'apuupuu ma isi matā'upu. O vailaʻau mole mole, semiconductor chips mo komepiuta, solar cell ma le tele o isi pisinisi e faʻalagolago i tioata maualuga, ma o 'au uma e faʻamaoni e faʻatupuina. O lea la, o kiona pele pele a Libbrecht e mafai ona aoga mo le aoga o le faasaienisi.
O le a se isi mea e mafai ona e faitauina i luga o le blog?
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Fa'asoa i la matou -auala ina ia e le misia le isi tala! Matou te tusitusi e le sili atu i le faalua i le vaiaso ma naʻo pisinisi. I le auala, afai e te leʻi iloa muamua, e mafai e le amataga ona maua le $ 10 mai Cloud000Y. Tulaga ma pepa talosaga mo i latou e fiafia e mafai ona maua i luga o la matou upega tafaʻilagi:
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