ساخت دانه‌های برف دوقلو + تصاویر

پیش از این گفته می‌شد که هیچ دو دانه برفی بهم شباهت ندارند اما اکنون یک محقق آمریکایی موفق به کشف روشی شده است که می‌توان دانه‌های برف همسان ساخت.

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از نیویورک تایمز، در حالی که ساحل شرقی آمریکا اولین توفان شدید برفی این فصل را در آغوش می‌کشد، دانشمندان به دنبال کشف حقیقت پنهان‌شده در حکایت یخی دیگری بودند: آیا حقیقت دارد که شکل هر دانه برف منحصر به‌فرد است و ظاهر هیچ دو دانه برفی شبیه بهم نیست؟ پاسخ به این سوال قبلا یک بله قرص و محکم بود اما اخیرا دانشمندان آمریکایی موفق به خلق دانه‌های برف کاملا مشابه به هم شده‌اند.

اخیرا کنث جی لیبرت در طی تحقیقاتش خلاف باورهای قدیمی را ثابت کرد و نشان داد که هر چیزی ممکن است. وی که فیزیکدان موسسه تکنولوژی کالیفرنیاست، راهی برای خلق دانه‌های برف شبیه به‌ هم در آزمایشگاه خود پیدا کرده است. کنث نام این روش را «دوقلوهای همسان» گذاشته است.

هر دانه برف، هنگام طی کردن مسیر خود در میان اتمسفر، راه متلاطم و متفاوتی را می‌گذراند تا به زمین برسد. هر پیچش، چرخش و سقوط طرح خاصی را به دانه برف می‌دهد و باعث تقارن منحصر به‌فردی در شکل آن می‌شود. اما اگر نوسانات طبیعت را از این معادله کسر کنید، دیگر تضمینی در شکل منحصر بفرد این گل‌های یخی وجود ندارد.

دکتر لیبرت متوجه شد که با قرار دادن دو دانه کریستال در کنار هم و رشد آنها تحت شرایط کاملا یکسان، قادر به خلق دو دانه برف مشابه است که شکل پیچیده و الگوی هر دو تقریبا مشابه یکدیگر است.

وی در این‌ باره می‌گوید: «به این خاطر نام این دانه‌های برف را دوقلوهای همسان گذاشتم که شباهت آنها نیز همانند دوقلوهای همسان انسانی است. این دانه‌ها به قدری شبیه هم هستند که نمی‌تواند شانسی باشد اما در این حال، تک‌تک مولکول‌های تشکیل‌دهنده آنها هم مطلقا و دقیقا همسان نیستند».

دکتر لیبرت شروع به پروش دانه‌های برف در شهر آفتابی پاسادانا، جایی که برف به ندرت می‌بارد، واقع در ایالت کالیفرنیا کرد. با وجود اینکه وی با استفاده از یک خنک‌کننده آزمایشگاهی و شیشه یاقوتی به مدت دو دهه در این زمینه مطالعه کرده است اما تنها اوت (مرداد) گذشته بود که بالاخره توانست دستورالعمل ساخت دانه‌های دوقلوی همسان برف را بیابد.

لیبرت با تنظیم درجه حرارت و رطوبت توانست در طرح دانه‌های برف دست ببرد و آرایش وسیعی از الگوهای مختلف را خلق کند. وی با کمک یک فتومیکروسکوپ که برای به تصویر کشیدن کریستال‌های کوچک برف طراحی شده است از دانه‌های برف همسان عکسبرداری کرد.

وقتی که درجه حررات منفی ۱۰ سلسیوس باشد، گل‌های یخی با سطحی صاف و تخت ساخته می‌شوند. در منفی ۲ درجه سلسیوس کنث می‌تواند کریستال‌های برف مثلثی شکل بسازد. اگر وی کریستال‌ها را تحت شرایطی بسازد که سطح رطوبت بسیار بالا است، شاخه‌های عجیب و غریبی از کناره‌ها رشد می‌کند.

وی وقتی متوجه شد که دانه‌های برف پروش‌یافته در آزمایشگاه در سطح شیشه‌ای که در آن قرار می‌گیرند، رشد نمی‌کنند، بسیار شگفت‌زده شد. در عوض دانه‌های برف در عملی بسیار مشابه به قارچ‌ها، شروع به جوانه زدن برآمدگی‌های میکروسکوپی می‌کنند که متکی به شالوده مسطح یخ هستند. دانه‌های برف ساختگی دکتر لیبرت بین پانزده دقیقه تا یک ساعت زمان لازم دارند تا رشد کنند.

وی درباره دانه‌های برف همسانش می‌گوید: «با این کار هیچ قانون فیزیکی را نقض نکرده‌ایم، بلکه تنها موفق به پیدا کردن یک راه گریز شده‌ایم».