Рост снежинок впервые полностью смоделирован на компьютере

Ученые впервые смогли построить полноценную компьютерную модель роста снежинок, способную не просто соблюдать симметрию, но и строить снежинки неправильных форм, сообщает Lenta.Ru.

Изучением формы снежинок занимался еще Иоганн Кеплер. В своем труде Strena Seu de Nive Sexangula, написанном в 1611 году, он обнаружил, что снежинки обладают симметрией шестого порядка, то есть переходят в себя при повороте на угол в 60 градусов и кратные ему углы.

В 1954 году японец Укичиро Накая экспериментальным путем установил зависимость формы снега от температуры и уровня пересыщения воздуха водяными парами. Оказалось, что снежинки могут иметь самую разнообразную и порой довольно неправильную форму.

До последнего времени ученым не удавалось создать модель, которая бы позволяла получать большинство «неправильных» снежинок. В рамках новой работы исследователям удалось этого добиться. По утверждению авторов, новый метод оказался настолько эффективным благодаря использованию разработанных ими вариационных вычислительных методов.

В рамках модели, например, удалось получить снежинки в форме полых колонн, призм, сильно ветвящиеся и совершенно плоские. Все эти формы ранее наблюдались в природе.

Кроме того, ученые отмечают, что им удалось обнаружить эмпирическую линейную зависимость между уровнем перенасыщенности и скоростью роста, тогда как исследовать подобную динамику на практике довольно трудно. Исследователи утверждают, что теоретики недооценивали влияние эффектов, связанных с поверхностной энергией кристаллов.