The science of snowflakes - Maruša Bradač

Fordító: Olivér Malina Lektor: Maria Ruzsane Cseresnyes

If you ever find yourself gazing at falling snow,

Ha már egyszer a hóesést bámuljuk,

why not catch a few snowflakes on your glove and examine their shapes?

miért ne kapnánk el néhány hópelyhet, és tanulmányoznánk formájukat?

You might notice that they look symmetrical,

Talán feltűnik, hogy szimmetrikusak,

and if you look closely,

és ha közelebbről megnézzük őket,

you'll see they have six sides.

akkor láthatjuk, hogy hat oldaluk van.

You could say a snowflake is simply frozen water,

Lehetne azt mondani, hogy a hópehely csak fagyott víz,

but compare one with an ice cube from the freezer,

de összehasonlítva a hűtőből kivett jégkockával,

and you'll realize they're very different things.

észrevehetjük, hogy mennyire mások.

Unlike ice cubes, formed when liquid freezes into a solid,

Ellentétben a jégkockával, ahol a folyadék fagy szilárddá,

snowflakes form when water vapor turns straight into ice.

a hópelyhek akkor keletkeznek, amikor a vízgőz egyből jéggé alakul.

But that still doesn't explain why snowflakes have six sides.

De ez még nem magyarázza, hogy miért hatágú a hópehely.

To understand that,

Ahhoz, hogy ezt megértsük,

we need to delve deeper into the physics of water.

mélyebbre kell ásnunk a víz fizikájában.

Water is made out of two hydrogen atoms and one oxygen atom.

A víz két hidrogén- és egy oxigénatomból épül fel.

A single water molecule thus has ten protons and ten electrons,

Egy vízmolekulának tíz protonja és tíz elektronja van,

eight from oxygen and one from each hydrogen atom.

nyolc az oxigéntől és egy-egy a hidrogénatomoktól.

The two electrons from oxygen's outer shell

Két elektron az oxigén külső héjáról

are shared with two electrons from both hydrogens as they bond together,

összekapcsolódik a két hidrogén egy-egy elektronjával,

and the remaining four outer shell electrons from oxygen

és az oxigén maradék négy elektronja a külső héjról

form two pairs.

egy-egy párt alkot.

We call the bonds between these atoms covalent bonds.

Ezt nevezzük kovalens kötésnek.

The pairs of electrons are all negatively charged.

Az elektronpárok negatív töltésűek.

Similar charges repel,

Az azonos töltések taszítják egymást,

so they tend to stay as far away from each other as possible.

így igyekeznek minél messzebb kerülni egymástól.

The pairs form four electron clouds,

A párok négy elektronfelhőt alkotnak,

two of which are where the hydrogen and oxygen share electrons.

ebből kettőben a hidrogén- és oxigénatomok egy-egy elektronja közös.

The repulsion between the unbonded pairs

A taszítás a kötés nélküli pároknál

is even stronger than repulsion between the shared pairs,

erősebb, mint a kötésben lévők között,

so the two hydrogens get pushed a little further

így a két hidrogén távolabb van egymástól,

to an angle of 104.5 degrees.

104.5 fokos szögre.

The water molecule as a whole is electrically neutral,

A vízmolekula, mint egész, semleges,

but oxygen gets a larger share of electrons,

de az oxigénnek több elektronja van,

making it slightly negative and the hydrogens slightly positive.

így az negatívabb, míg a hidrogén pozitívabb.

Due to its negative charge,

A negatív töltésnek köszönhetően

the oxygen in one molecule

az egyik molekula oxigénje

is attracted to the positive charge of the hydrogen in another molecule.

vonzódik a másik molekula hidrogénjéhez,

And so a weak bond between the two molecules,

így létrejön egy gyenge kötés a két molekula között,

called a hydrogen bond, is formed.

amit hidrogénkötésnek hívnak.

When water freezes, this bonding occurs on repeat,

Amikor a víz megfagy, ezek a kötések ismétlődnek,

ultimately forming a hexagonal structure

végül egy hatszögű alakzatot képeznek

due to the angle between hydrogens and oxygen within each molecule.

a hidrogének és az oxigén egy-egy molekulán belüli szöge miatt.

This is the seed of a snowflake,

Ez a magja a hópehelynek,

and it retains a hexagonal shape as it grows.

és a hatszögforma megőrződik növekedés közben.

As the snowflake moves through the air,

Miközben száll a hópehely,

water vapor molecules stick to the six sharp edges

vízgőzmolekulák ragadnak a hatszögre,

and expand the snowflake outwards, bit by bit.

és mindig egy kicsit hizlalják kifelé.

A snowflake's developing shape depends on atmospheric conditions,

Olyan környezeti tényezők befolyásolják formáját,

like humidity and temperature.

mint a páratartalom és a hőmérséklet.

As a snowflake falls,

Ahogy a hópehely esik,

changes in weather conditions can affect how it grows,

az időjárási körülmények változása hatással van növekedésére.

and even small differences in the paths two snowflakes take

Már egy apró eltérés is két hópihe útjában

will differentiate their shapes.

azt eredményezi, hogy alakjuk különbözni fog.

However, since conditions at the six sharp edges of one snowflake are similar,

Mivel egy hópehely hat külső élénél azonosak a körülmények,

a symmetric snowflake can grow.

a hópehely szimmetriáját megtartva nőhet.

Weather conditions affect snow on the ground, as well.

Az időjárási körülmények a hópelyhekre a földön is hatással vannak.

Warmer ground temperatures produce a wetter snow that is easier to pack

A melegebb talajtól a hó nedvesebb, könnyebben lapátolható lesz,

because liquid water molecules help snowflakes stick to each other.

mert a vízmolekulák segítenek az összetapadásban.

Melted snow also plays a critical role in another wintry activity, skiing.

A megolvadó hónak döntő szerepe van más téli tevékenységben is, pl. a síelésben.

Completely dry snow is very difficult to ski on

A teljesen száraz havon nehéz síelni,

because there's too much friction between the jagged snowflakes and the ski surface.

mert túl nagy a súrlódás a síléc és az érdes hópelyhek között.

So what's happening is that as skis move,

Az történik, hogy ahogyan a léc mozog,

they rub the surface of the snow and warm it up,

felmelegíti a hó felszínét,

creating a thin layer of water, which helps them slide along.

létrehozva egy vékony vízréteget, ami segíti a csúszást.

So technically, it's not really snow skiing,

Valójában a síelés nem is a havon történik,

but water skiing.

hanem a vízen.

But it is true that no matter how hard you look,

De az az egy igaz, hogy szinte biztos,

you're almost definitely not going to find two identical snowflakes,

hogy nem fogunk két ugyanolyan hópelyhet találni,

and that's a mystery that scientists are still trying to solve,

és hogy miért, ez a rejtély még megoldatlan.

though we know that it has to do

De azt tudjuk, hogy ez

with the many possible branching points in snowflake formation,

a hópelyhen lévő sok elágazási ponton

and the differences in temperature and humidity,

és a hőmérséklet és páratartalom eltérésén múlik.

and while we wait for the answer,

Amíg várunk a válaszra,

we can enjoy watching these tiny fractals falling from the sky.

addig is élvezhetjük, ahogyan hullanak a hópihék az égből.