Co wspólnego mają ze sobą Bentley, mikrograf i woda? Łączy je świat kryształów, które są jednymi z ciekawszych elementów nauk przyrodniczych. Czarują swym pięknem, porządkiem i różnorodnymi właściwościami. Pojawiają się w określonych warunkach, tworzą konstrukcje cudownie proste lub wielokrotnie złożone. Jeszcze dokładniej mówiąc - łączą je śnieżynki, zwane płatkami śniegu, kryształami lodu, czyli niezwykłymi postaciami stanu stałego wody.

 

 

Kryształy lodu

Dawno, dawno temu, za wielkim Oceanem Atlantyckim, na kontynencie zwanym Ameryką północną żył Wiliam, młody rolnik, który był bardzo ciekawy zjawisk natury. Miał też zamiłowanie do konstruowania i techniczną smykałkę. Z czasem ludzie zaczęli przezywać go „Snowflake Man”, czyli dosłownie „śnieżynkowym człowiekiem” z Vermont. Dodatkowo w języku angielskim snowman to bałwan :) więc wyobrażam sobie, jak go musiano traktować. Może z lekkim, pobłażliwym uśmiechem czy jak dziwaka z nutą absurdu w swoim hobby. Wiliam jednak nie poddawał się i sam zdobywał interesującą go wiedzę. Zafascynowany fotografią zbudował swój własny mikrogrf, czyli połączenie mikroskopu i aparatu fotograficznego. A wszystko dlatego, że zaczął fotografować nie ptaki, nie dzikie zwierzęta, nie niesamowite rośliny, lecz płatki śniegu.

W 1885 roku, gdy Wilson miał 20 lat, zrobił w Jericho, w stanie Vermont, pierwsze na świecie zdjęcie płatka śniegu. Gdy tak pomyślę, ile miał lat i ile lat temu t było… jestem pełna podziwu. Rok 2015 to 130 rocznica tego niezwykłego wydarzenia.

Od tego momentu fotografował kryształy śnieżne do końca swego życia, by ukończyć swe dzieło w 1931 roku z dorobkiem ponad 5000 zdjęć. To właśnie słowa i obserwacje Wilsona Bentley’a wyłoniły tezę, iż nie ma dwóch identycznych płatków śniegu. Do tej pory nie wyjaśniono do końca tego fenomenu niepowtarzalności.

Obróbka jednego zdjęcia, by podkreślało je czarne, kontrastowe tło, trwała nawet do 4 godzin, gdyż Wilson robił to całkowicie ręcznie. Pamiętajmy, że zdjęcia wykonywało się wtedy na szklanych płytkach, które stanowiły negatywy, a dopiero potem wykonywało się na papierze czarno-biały pozytyw, czyli odbitkę.

Z czasem Bentley zainteresował się także wielkością kropel podczas opadów, co pozwoliło mu powiązać wielkość kropli czy płatków śniegu ze strukturą pionową burz. Naukowcy tamtych czasów nie traktowali jednak poważnie farmera-samouka. Jego hipoteza, iż forma kryształu lodu zależy od temperatury, w której tworzył się opad, nie budziła zainteresowania i dopiero prawie trzydzieści lat później zbadał i udowodnił ją japoński naukowiec Ukichiro Nakaya.

Wszystko to pomimo, że jego ojciec uważał , iż fotografowanie śniegu to zupełny nonsens, a nie to, co powinien robić dobry farmer. Bentley nie dawał się wcisnąć w ówczesne ramki społeczne. Znał się na uprawie roli, lubił grywać na pianinie albo na skrzypcach oraz śpiewać popularne piosenki. Grał też na klarnecie w małej orkiestrze dętej i potrafił naśladować odgłosy bardzo wielu zwierząt. Nigdy się nie ożenił. Swoim niecodziennym hobby położył podwaliny współczesnej meteorologii a także fotografii mikroskopowej.

Zmarł 23 XII, niedługo po wydaniu, z pomocą dr Williama Huphreys, swojej książki z wybranym 2500 zdjęć śnieżynek „The book of snow crystals”.

Dzięki zdjęciom Wilsona Bentley’a wiemy już od dawna, że płatki śniegu są kryształami płytkowymi lodu o sześciokątnej symetrii, obok kryształów kolumnowych i igieł lodowych.

 

Zestaw 313-1101 Szablony duże – płatki śniegu powstał właśnie w oparciu dokumentację i podział kształtów kryształów śnieżnych Bentley’a. Jak je wykorzystać – zobacz poniżej.

 

 

 

Symetria

Śnieżynki oczywiście można także wyciąć i ozdabiać nimi Twoje zimowe pomieszczenia :) Można także składać je po wycięciu w poszukiwaniu takich samych elementów, które można na siebie nałożyć. Ile takich złożeń można zrobić na jednej śnieżynce? To ciekawe doświadczenie prowadzi do odkrycia, że prawdziwe śnieżynki mają zawsze 6, a nawet 12 osi symetrii. Bez wprowadzania nazwy symetria czy oś.

Kryształy z soli

By wprowadzić w tematykę kryształów i krystalizacji, można wykonać prosty eksperyment – hodowlę kryształów solnych. Wystarczy średni pojemnik na wodę, ciepła woda, poprzeczka na tenże pojemnik i przywiązany do niej sznureczek lub nić. Kryształy szybciej bowiem tworzą się na jakiejś podstawie lub szkielecie, na powierzchni, która nie jest gładka.

1. Ciepłą wodę mieszamy z solą (lepiej kamienną niż morską), dodając po kilka łyżeczek soli i sprawdzając, czy nadal się ona rozpuszcza. Kiedy dodana sól już nie rozpuszcza się i na dnie wirują ciągle małe kryształki soli, nasz roztwór jest gotowy. Wlewamy go do czystego słoika do 3/4.
2. Na poprzeczce dobrze zawiązać kawałek kosmatej włóczki tak, by sięgała prawie do dna.
3. Odstaw na 2 do 3 tygodni. Miejsce powinno być o średniej temperaturze, by wod nie parowała zbyt szybko. Dobrze także, by gdy nikt nie dotykał ani nie przestawiał słoika.
4. Jeśli woda całkowicie już wyparowała, projekt jest gotowy :)

Kryształy z boraksu

Robi się je dokładnie tak samo, jak z roztworu solnego. Jedyna różnica to użycie boraksu zamiast soli. A różnica w efekcie końcowym... ogromna! Kryształy boraksu tworzą się szybciej, nawet do 48 godzin, a także pojedyncze kryształy są większe od solnych.

Po doświadczeniach tych pytania rodzą się same. Wzrasta także podziw dla tak symetrycznych wzorów płatków śniegu, które nie powtarzają się. Ja podsumuję śnieżynki jednym słowem - fraktale, ale o nich opowiemy w innej bajce o rzeczywistości.