Уральские ученые опровергли старый миф об идеальной симметрии всех снежинок

Физики Уральского федерального университета (УрФУ) опровергли мнение о «правильной» геометрической форме снежинок, показав, что они имеют сложную асимметричную структуру. На формирование симметричного узора влияет конвекция, которая нарушает рост кристаллов, сообщили ТАСС в отделе научных коммуникаций вуза.

«Мы показали, что снежинка не описывается правильной геометрической фигурой. Кончик дендритного кристалла может следовать параболической форме, но в целом структура снежинки сложная, негладкая и несимметричная», — отметила соавтор исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории математического моделирования физико-химических процессов в многофазных средах УрФУ Любовь Торопова.

Ученые обобщили данные по росту ледяных кристаллов за последние десятилетия, включая эксперименты в условиях микрогравитации. Расчеты показали, что на Земле гравитация и конвекция нарушают симметрию роста, а в космосе дендриты формируются более предсказуемо в неподвижной среде. Скорость роста и радиус кривизны кончиков зависят от степени переохлаждения воды.

Работа физиков УрФУ впервые объединила и проанализировала все известные экспериментальные данные по росту ледяных кристаллов. Исследование позволяет создать более точную и реалистичную модель формы снежинки, улучшая существующие упрощенные представления. Результаты также могут помочь промышленности точнее рассчитывать процессы затвердевания сплавов и прогнозировать дефекты материалов. В дальнейшем ученые планируют применить методологию к кристаллизации других веществ.

Читайте также: