The science of snowflakes - Maruša Bradač

Kar tanelerinin bilimi - Maruša Bradač

Çeviri: A. Berfin Güney Gözden geçirme: Sevkan Uzel

If you ever find yourself gazing at falling snow,

Kendinizi yağan kara gözünüz dalmışken buluyorsanız,

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

neden birkaç kar tanesi yakalayıp

eldiveninizde şekillerini incelemiyorsunuz?

You might notice that they look symmetrical,

Simetrik olduklarını fark edebilirsiniz ve daha yakından bakarsanız

and if you look closely,

you'll see they have six sides.

altı köşeli olduklarını göreceksiniz.

You could say a snowflake is simply frozen water,

Kar tanesinin donmuş sudan ibaret olduğunu söyleyebilirsiniz,

but compare one with an ice cube from the freezer,

ama dondurucudaki bir buz küpü ile karşılaştırdığınızda,

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

birbirlerinden çok farklı şeyler olduklarını anlarsınız.

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

Sıvının donarak katılaşması ile oluşan buz küplerinden farklı olarak,

kar taneleri su buharının doğrudan buza dönüşmesiyle oluşur.

snowflakes form when water vapor turns straight into ice.

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

Fakat bu durum, kar tanelerinin neden altı köşeli olduklarını hâlâ açıklamıyor.

To understand that,

Bunu anlamak için,

we need to delve deeper into the physics of water.

suyun fiziğinin daha derinlerine dalmak gerek.

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

Su, iki hidrojen ile bir oksijen atomundan oluşur.

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

Dolayısıyla tek bir su molekülünde, sekizer tanesi oksijenden ve

birer tanesi hidrojenlerden gelen toplam on proton ve on elektron vardır.

eight from oxygen and one from each hydrogen atom.

The two electrons from oxygen's outer shell

Oksijenin en dış kabuğundaki iki elektron,

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

hidrojenlerdeki elektronlarla paylaşılarak bağ kurulur.

and the remaining four outer shell electrons from oxygen

Oksijenin diğer dört dış kabuk elektronu ise iki çift oluşturur.

form two pairs.

We call the bonds between these atoms covalent bonds.

Bu atomlar arasında kurulan bağa kovalent bağ diyoruz.

The pairs of electrons are all negatively charged.

Elektron çiftleri bütünüyle eksi yüklüdür.

Similar charges repel,

Aynı işaretli yükler birbirini ittiği için

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

birbirlerinden olabildiğince uzakta durma eğilimindedirler.

The pairs form four electron clouds,

Çiftler dört adet elektron bulutu oluşturur;

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

bunların ikisi hidrojen ile oksijenin paylaştığı elektronlardadır.

The repulsion between the unbonded pairs

Bağlanmamış çiftler arasındaki itme,

is even stronger than repulsion between the shared pairs,

paylaşılan çiftler arasındaki itmeden daha güçlüdür.

so the two hydrogens get pushed a little further

O yüzden iki hidrojen biraz öteye,

to an angle of 104.5 degrees.

104,5 derecelik bir açıya itilir.

Su molekülü bir bütün olarak elektriksel açıdan nötrdür.

The water molecule as a whole is electrically neutral,

but oxygen gets a larger share of electrons,

Ama oksijen elektronlardan biraz büyükçe pay alır;

making it slightly negative and the hydrogens slightly positive.

bu da onu hafifçe eksi yüklü yaparken, hidrojenleri azıcık artı yüklü yapar.

Due to its negative charge,

Eksi yükü nedeniyle bir moleküldeki oksijen,

the oxygen in one molecule

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

bir diğer moleküldeki hidrojenin artı yüküne çekilir.

Böylece iki molekül arasında, hidrojen bağı adında

And so a weak bond between the two molecules,

called a hydrogen bond, is formed.

zayıf bir bağ meydana gelir.

When water freezes, this bonding occurs on repeat,

Su donduğunda, bu bağlanma tekrarlı şekilde gerçekleşerek,

ultimately forming a hexagonal structure

herbir moleküldeki hidrojenler ile oksijen arasındaki açıya bağlı olarak

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

sonuçta altıgen bir yapı oluşturur.

This is the seed of a snowflake,

Bu, bir kar tanesi tohumu

and it retains a hexagonal shape as it grows.

ve büyürken altıgen şeklini koruyor.

As the snowflake moves through the air,

Kar tanesi havada hareket ederken,

water vapor molecules stick to the six sharp edges

su buharı molekülleri altı sivri köşeye tutunur ve

kar tanesini dışa doğru azar azar genişletir.

and expand the snowflake outwards, bit by bit.

A snowflake's developing shape depends on atmospheric conditions,

Bir kar tanesinin gelişen şekli, nem ve sıcaklık gibi

atmosferik koşullara bağlıdır.

like humidity and temperature.

As a snowflake falls,

Bir kar tanesi düşerken,

changes in weather conditions can affect how it grows,

hava koşullarındaki değişimler nasıl büyüyeceğini etkileyebilir;

and even small differences in the paths two snowflakes take

iki kar tanesinin izlediği yollardaki küçük farklılıklar bile

will differentiate their shapes.

şekillerinin farklılaşmasında yol açar.

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

Yine de, kar tanesinin altı keskin köşesindeki koşullar

çok benzer olacağından, simetrik bir kar tanesi gelişebilir.

a symmetric snowflake can grow.

Weather conditions affect snow on the ground, as well.

Hava koşulları yerdeki karın durumunu da etkileyebilir.

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

Ilık yer sıcaklığı, kartopu yapması daha kolay olan nemli kar üretir;

because liquid water molecules help snowflakes stick to each other.

çünkü sıvı su molekülleri, kar tanelerinin birbirlerine yapışmasına yardım eder.

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

Erimiş kar da diğer bir kış faaliyeti olan kayakta kritik bir rol oynar.

Completely dry snow is very difficult to ski on

Pürüzlü kar taneleri ile kayak yüzeyi arasında oluşan aşırı sürtünmeden dolayı,

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

tamamıyla kuru karda kayak yapmak aşırı derecede zordur.

So what's happening is that as skis move,

Aslında olan şudur: Kayaklar hareket ettikçe

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

kar yüzeyine sürtünüp ısıtarak,

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

kayılmasını sağlayan ince bir su tabakası oluşturur.

So technically, it's not really snow skiing,

Yani teknik olarak, bunun adı

kar kayağı değil de su kayağıdır.

but water skiing.

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

Ama doğru olan şu ki, ne kadar arasanız da

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

tıpatıp benzeyen iki kar tanesi asla bulamayacaksınız.

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

Kar tanesi oluşumundaki çok sayıda olası dallanma noktası

though we know that it has to do

ve sıcaklık ile nemdeki değişimlerle ilgili olduğunu bilsek bile,

with the many possible branching points in snowflake formation,

bu olay bilimcilerin hâlâ çözmeye çalıştığı bir gizem.

and the differences in temperature and humidity,

and while we wait for the answer,

Bir yanıt için bekleyişimiz sürerken,

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

bu minik fraktalların gökten düşüşlerini keyifle izleyebiliriz.