似たような雪片は 2 つとない - 正誤問題
科学は、2 つの雪片がこれまでに似ているかどうかを説明します
2 つの雪片が顕微鏡下では同じに見えるかもしれませんが、2 つの雪片が分子レベルで同じである可能性は非常に小さいです。イアン・カミング、ゲッティイメージズ
雪片は 2 つと同じではなく、それぞれが人間の指紋と同じくらい個性的であると言われたことがあるでしょう。しかし、雪の結晶を詳しく調べる機会があれば、雪の結晶の中には他のものと同じように見えるものもあります。真実は何ですか？どれだけ近くで見るかによります。スノーフレークの類似性について論争がある理由を理解するには、スノーフレークがどのように機能するかを理解することから始めます。
重要ポイント: 同じような雪片は 2 つない?
- 雪の結晶は、気象条件によってさまざまな形をとります。そのため、ある場所と時間に降る雪の結晶は互いに似ています。
- 巨視的なスケールでは、2 つの雪片が同じ形とサイズに見えることがあります。
- 分子レベルと原子レベルでは、雪片は原子数と同位体比の点で異なります。
雪片の形成方法
スノーフレークはクリスタル化学式Hを持つ水の2O.あります 水分子が結合して積み重なる複数の方法 温度、気圧、空気中の水分濃度（湿度）によって異なります。一般に、 水分子の化学結合 従来の 6 面のスノーフレーク形状を指定します。結晶が形成され始めると、初期構造を基に枝が形成されます。枝は成長し続けるか、条件によっては溶けて再形成されます。
2 つの雪片が同じに見える理由
同時に降る雪片のグループは同様の条件下で形成されるため、十分な数の雪片を見ると、肉眼または光学顕微鏡で 2 つ以上の雪片が同じように見える可能性が十分にあります。枝分かれする前の初期段階または形成段階の雪の結晶を比較すると、2 つの雪の結晶が似ている可能性が高くなります。立命館大学（京都）の雪科学者ジョン・ネルソン氏によると、8.6°Fから12.2°F（-13°Cから-11°C）に保たれた雪片は、これらの単純な構造を長期間維持し、地球に落下する可能性があるとのことです。それらを見ているだけで離れています。
多くの雪片は六面分岐構造ですが（ 樹状突起 ）または六角形のプレート、他の雪の結晶は基本的に互いによく似た針を形成します.針は 21°F から 25°F の間で形成され、時には無傷で地面に到達します。雪の針と柱を雪の「フレーク」と考えると、似ている結晶の例があります。
2 つの雪片が同じではない理由
雪片は同じように見えるかもしれませんが、分子レベルでは、2 つが同じであることはほぼ不可能です。これには複数の理由があります。
- 水は次の混合物から作られます。 水素 そして酸素同位体。これらの同位体は、互いにわずかに異なる特性を持ち、それらを使用して形成される結晶構造を変更します。酸素の 3 つの天然同位体は結晶構造に大きな影響を与えませんが、水素の 3 つの同位体は明らかに異なります。水分子の約 3,000 個に 1 個が含まれています。 水素同位体重水素 . 1 つの雪片に別の雪片と同じ数の重水素原子が含まれていたとしても、それらは結晶内のまったく同じ場所には存在しません。
- 雪片は非常に多くの分子で構成されているため、2 つの雪片がまったく同じサイズになることはほとんどありません。コロラド州ボールダーにある国立大気研究センターの雪科学者チャールズ ナイトは、各雪の結晶には約 10,000,000,000,000,000,000 個の水分子が含まれていると推定しています。これらの分子が自分自身を配置できる方法の数は、ほぼ 無限 .
- 各雪片はわずかに異なる条件にさらされているため、2 つの同じ結晶から始めたとしても、それらが表面に到達するまでにそれぞれが同じになることはありません.一卵性双生児を比較するようなものです。彼らは同じものを共有するかもしれません DNA 、しかし、特に時間が経つにつれて、彼らはお互いに異なっており、彼らはユニークな経験をしています.
- 各雪片は、ちりのかけらや花粉の粒子のような小さな粒子の周りに形成されます。出発材料の形状とサイズが同じではないため、雪の結晶は最初から同じではありません。
要約すると、特に単純な形状の場合、2 つの雪片が似ている場合があると言っても過言ではありませんが、2 つの雪片を十分に詳しく調べると、それぞれが固有のものになります。
ソース
- ネルソン、ジョン (2008 年 9 月 26 日、2008 年 9 月 26 日)。 「降雪の多様性の起源」。 大気化学と物理学 . 8 (18): 5669–5682。ドイ: 10.5194/acp-8-5669-2008
- ローチ、ジョン (2007 年 2 月 13 日)。 '' 同じスノーフレークは 2 つとない可能性が高いことを研究が明らかに '。 ナショナル ジオグラフィック ニュース .