เกล็ดหิมะ ครั้งต่อไปที่คุณใช้ลิ้นจับเกล็ดหิมะ คุณอาจหยุดพิจารณาสภาพที่ยาวนาน และยากลำบากของเกล็ดหิมะ ที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อนเหล่านั้น ได้เดินทางหลายไมล์ก่อนที่จะตกลงสู่พื้นพร้อมกันหลายล้านล้านตัว แต่คำกล่าวบนถนนที่ปกคลุมด้วยหิมะก็คือเกล็ดเล็กๆน้อยๆ 2 อันนั้นไม่เหมือนกัน เกล็ดหิมะแต่ละอันแตกต่างกันจริงหรือ คำตอบสั้นๆคือใช่ เกล็ดหิมะ แต่ละอันนั้นแตกต่างกัน จริงๆคุณอาจพบบางส่วนที่คล้ายกันมาก
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาของเกล็ดหิมะ แต่เกล็ดหิมะที่ก่อตัวเต็มที่นั้น มีความแตกต่างกันทางโครงสร้าง หากเป็นเพียงระดับที่เล็กที่สุด การทำความเข้าใจว่าเหตุใดเกล็ดหิมะ จึงมีรูปแบบที่ไม่เหมือนใคร หมายถึงการทำความเข้าใจว่าเกล็ดหิมะก่อตัวขึ้นได้อย่างไรตั้งแต่แรก ทุกอย่างเริ่มต้นที่พื้นผิวโลก เมื่อน้ำระเหยจากมหาสมุทร แม่น้ำและทะเลสาบ ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของไอน้ำที่เป็นก๊าซ
ซึ่งบางครั้งเรามองว่าเป็นเมฆในฤดูร้อนเมฆเหล่านั้นเคลื่อนตัวไปรอบๆท้องฟ้า ให้ร่มเงาและทำลายเส้นขอบฟ้าสีฟ้า แต่ในฤดูหนาวสิ่งต่างๆจะเปลี่ยนไป อากาศเย็นจะบังคับให้โมเลกุลของไอน้ำ กลายเป็นหยดของเหลวเล็กๆ ซึ่งจะควบแน่นบนอนุภาคที่อยู่ใกล้เคียง เช่นละอองเกสรดอกไม้หรือฝุ่นละออง ผลึกน้ำแข็งเล็กๆเหล่านี้คือรุ่นลูก ของสิ่งที่จะกลายเป็นเกล็ดหิมะที่โตเต็มที่ในไม่ช้า ดังนั้น คริสทัลลอยผ่านท้องฟ้าและชนกับโมเลกุลของไอน้ำ
เมื่อไอระเหยสัมผัสกับผลึกไอน้ำจะพุ่งตรงจากสถานะเป็นก๊าซตรงไปยังผลึกแข็ง เพิ่มเข้าไปในนิวเคลียสเดิมของเกล็ดหิมะ กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก โดยสร้างเกล็ดหิมะจากคริสทัลที่แทบมองไม่เห็น ให้กลายเป็นเกล็ดที่ใหญ่ขึ้นซึ่งตกลงสู่พื้นเมื่อได้รับเงื่อนไขที่เหมาะสม เมื่อรู้ทั้งหมดนี้แล้วก็ยังยากที่จะเชื่อว่าในท้องฟ้า ที่เต็มไปด้วยเกล็ดหิมะนั้นไม่มีสิ่งใดที่เหมือนกัน ต่อไปคุณจะได้เห็นว่ากระบวนการสร้างเกล็ด
ให้มั่นใจได้ว่าคริสทัลเล็กๆเหล่านี้มีเอกลักษณ์เฉพาะแม้ว่าคริสทัลจะตกไปเป็นพันล้านชิ้นก็ตาม เกล็ดหิมะก่อตัวอย่างไร เมื่อผลึกน้ำแข็งก้อนแรกรวมตัวกัน เป็นกลุ่มของเกล็ดหิมะที่เพิ่งงอกใหม่ เกล็ดใหม่มักจะดูคล้ายกันมาก ส่วนใหญ่เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่า ผลึกน้ำแข็งมักมีรูปร่างเป็นตาข่ายหกเหลี่ยม เนื่องจากวิธีที่อะตอมของไฮโดรเจน ทำพันธะกับออกซิเจนเพื่อสร้างน้ำ ขอบของเกล็ดน้ำแข็งบางส่วนมีรอยหยัก
พื้นที่ขรุขระและไม่สม่ำเสมอเหล่านี้ ดึงดูดโมเลกุลของน้ำได้มากกว่าส่วนที่เรียบกว่ารวมถึงสม่ำเสมอกว่าของรูป 6 เหลี่ยม ส่วนเล็กๆแต่ละข้างแตกหน่อเหมือนกันมากขึ้น เติบโตเป็นเกล็ดหิมะที่สลับซับซ้อนและสม่ำเสมอ หากการพัฒนาของเกล็ดหิมะหยุดลงภายใน 2 ถึง 3 วินาทีแรกของการเกิด เราจะจบลงด้วยเกล็ดหิมะจำนวนมากที่ดูเหมือนกันอย่างน่าสงสัย แต่เกล็ดหิมะรวบรวมคริสทัลมากขึ้นเรื่อยๆ จับกลุ่มกันเป็นก้อนในรูปแบบที่แตกต่างกัน
ในขณะที่กลุ่มคริสทัลเหล่านั้น ยังคงดำเนินต่อไปในเทศกาลเกล็ดหิมะแขกคนอื่นๆก็มาเยี่ยมชมงานเลี้ยงที่ทำเกล็ดหิมะ พวกมันมาในรูปของปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม ซึ่งความชื้นและอุณหภูมิทั้ง 2 มีบทบาทสำคัญในการที่เกล็ดหิมะ จะใหญ่ขึ้นเรื่อยๆหรือมอดลง คุณสามารถจินตนาการได้ว่าอุณหภูมิมีความสำคัญ ต่อการก่อตัวของผลึกน้ำแข็ง และโครงสร้างอย่างไร ระหว่างอุณหภูมิ 27 ถึง 32 องศาฟาเรนไฮต์ คริสทัลจะมีลักษณะเป็นแผ่นหรือปริซึม
สิ่งเหล่านี้คือเกล็ดหิมะต้นแบบ 6 เหลี่ยมที่ขาดความน่าสนใจทางสายตาลดอุณหภูมิลงสัก 2 ถึง 3 องศาแล้วคุณจะเห็นโครงสร้างที่เหมือนเข็ม คอลัมน์กลวงพัฒนาที่อุณหภูมิต่ำกว่า และเมื่ออากาศหนาวจัดคุณจะเห็นดวงดาวงอกแขนคล้ายต้นเฟิร์น ความชื้นที่ต่ำกว่ามีแนวโน้ม ที่จะส่งผลให้เกิดสะเก็ดที่ประจบสอพลอ ความชื้นที่สูงขึ้นหมายถึงการพัฒนาผลึกที่ขอบ มุมมากขึ้น เพิ่มความชุ่มชื้นเป็นพิเศษในอุณหภูมิที่หนาวจัด
แล้วเกล็ดหิมะก็อาจกลายเป็นสวยงามจับใจในทันที พวกมันประกอบด้วยแผ่นและเข็ม รวมถึงช่องว่างที่ตัดกันจำนวนมากซึ่งเป็นผลงานชิ้นเอกที่ตกลงมา สภาพอากาศนั้นเป็นตัวที่กำหนดรูปร่าง รวมถึงขนาดของมัน คณิตศาสตร์กำหนดว่าเกล็ดเหล่านั้นไม่ซ้ำกัน พิจารณาว่าเกล็ดหิมะแต่ละอัน ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำจำนวนมาก จากการประมาณ 1 ครั้ง เกล็ดอาจมีโมเลกุลมากถึง quintillion เนื่องจากกิ่งก้านของเกล็ดหิมะแต่ละกิ่งสามารถเกิดกิ่งก้านสาขาอื่นๆได้
จึงมีวิธีนับสิบและหลายวิธีในการรวมคุณสมบัติผลึกต่างๆเข้าด้วยกันมีการจัดเรียงที่เป็นไปได้มากมาย ที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่า มีการรวมกันของคริสทัลที่เป็นไปได้มากเป็น 2 เท่าของจำนวนอะตอมในจักรวาลทั้งหมด ตัวเลขเหล่านั้นมีจำนวนมาก จนเราไม่สามารถเข้าใจได้จริงๆ แต่ถ้าว่ากันตามหลักการแล้ว ตัวเลขเหล่านี้หมายความว่าไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งที่เกล็ดหิมะ 2 เกล็ดจะเคยหรือจะเหมือนกันทุกประการ
นอกจากนี้ ยังมีปัจจัยอื่นๆทุกประเภทที่มีบทบาท ในการก่อตัวของเกล็ดหิมะไม่ว่ากรณีใดก็ตามแม้แต่ความผันผวนของอุณหภูมิ และความชื้นที่น้อยที่สุดก็ยังเปลี่ยนแปลงโครงสร้างคริสทัลได้ สิ่งเจือปนเล็กน้อย เช่น เศษฝุ่นก็เปลี่ยนผลึกเช่นกัน มุมที่โมเลกุลของน้ำชนกับผลึกที่มีอยู่ก็มีความสำคัญเช่นกัน ในชั้นบรรยากาศที่หมุนวน หลายไมล์เหนือพื้นผิวโลก ตัวแปรทั้งหมดเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไม่หยุดหย่อน สภาวะที่คงอยู่ในพื้นที่เล็กๆแห่งเดียว จะแตกต่างเพียงเล็กน้อย
ซึ่งทั้งหมดนี้จะเปลี่ยนรูปผลึกรวมถึงเกล็ดหิมะที่ตามมาอย่างไม่มีที่สิ้นสุด เกล็ดหิมะชนกันขณะที่พวกมันซูมและโฉบผ่านอากาศ เมื่อแตกกิ่งก้านสาขาแตกกิ่งก้านก็จะก่อตัวขึ้นใหม่ เพิ่มความเป็นเอกลักษณ์ให้กับเกล็ดเล็กๆโปร่งแสงทุกอัน เกล็ดหิมะจึงแทบไม่มีขีดจำกัดในความพิเศษของมัน เป็นข้อพิสูจน์เล็กๆน้อยๆที่ไม่จีรังของการเปลี่ยนแปลงที่แปลกประหลาด คงที่ในโลกและจักรวาลรอบตัวเรา
นานาสาระ: ฟาเรนไฮต์ อธิบายเหตุใดสหรัฐอเมริกาจึงใช้ฟาเรนไฮต์แทนเซลเซียส
