เว็บสล็อตวิทยาศาสตร์ในวัฒนธรรม

มนุษย์เกล็ดหิมะ

รูปถ่ายของผลึกหิมะของ Wilson Bentley เข้ากับพวกเราทุกคน

เครดิต: BUFFALO MUSEUM OF SCIENCE

นับตั้งแต่เว็บสล็อตเปิดตัวในหนังสือของโยฮันเนส เคปเลอร์เรื่อง On the Six-Cornered Snowflake ในปี 1611 (ดู Nature 432, 953; 2004) รูปร่างของเกล็ดหิมะได้กลายเป็นที่คุ้นเคยเหมือนกับการออกแบบทางเรขาคณิตอื่นๆ ของธรรมชาติ เช่น ใยแมงมุม รังผึ้ง และเปลือกหอย โครงสร้างที่สลับซับซ้อนและแตกต่างอย่างน่าทึ่งของผลึกหิมะถูกแสดงเป็นครั้งแรกใน Micrographia ของ Robert Hooke ในปี 1665

ฮีโร่ที่ไม่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดในเรื่องหลังของโครงสร้างเกล็ดหิมะคือชาวนาเวอร์มอนต์ที่ไม่มีใบรับรองทางวิทยาศาสตร์ดั้งเดิม วิลสัน เบนท์ลีย์ (1865–1931) Bentley เกิดในครอบครัวเกษตรกรรม เกิดความหลงใหลในโครงสร้างของหิมะ เมื่ออายุได้ 20 ปี เขาใช้กล้องสูบลมและกล้องจุลทรรศน์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อถ่ายภาพแรกของผลึกหิมะก้อนเดียว

เบนท์ลีย์ (ซึ่งเป็นที่รู้จักในชุมชนท้องถิ่นของเขา) นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่คนหนึ่งชื่อ ‘สโนว์เฟลก’ อาศัยอยู่อย่างมั่นคงในบ้านไร่ของครอบครัวตลอดชีวิตของเขา แต่สิ่งนี้ไม่ได้หยุดเขาที่จะตีพิมพ์หนังสือและบทความที่ได้รับการยกย่องมากมายในวารสารทางวิทยาศาสตร์และเป็นที่นิยม

หนังสือ Snow Crystals ในปี 1931 ของเขา ซึ่งมีรูปถ่าย (เหมือนที่แสดงด้านบน) เกือบ 2,500 คริสตัล ยืนอยู่ข้างหนังสือภาพประกอบของ Ernst Haeckel เรื่อง radiolaria ในรูปแบบคลาสสิกเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เรขาคณิตของธรรมชาติ กระบวนการที่เป็นระบบของเบนท์ลีย์ ความคล่องแคล่วด้วยมือที่ละเอียดอ่อน ความอดทนอย่างไม่น่าเชื่อและความอดทนในการทำงานในสภาพเยือกแข็งนั้นได้รับแรงบันดาลใจจากความรู้สึกมหัศจรรย์ทางกวี

น้ำเสียงที่อิ่มเอมใจบางส่วนของเขาถ่ายทอดออกมาเป็นงานชิ้นหนึ่งที่เขาเขียนให้กับนิตยสารรายเดือนของฮาร์เปอร์: “เร็วๆ นี้ แผ่นแรกกำลังจะมา ผู้ส่งสารของพายุหิมะที่กำลังจะมา เปิดสกายไลท์และวางไว้ใต้กระดานดำที่เตรียมไว้อย่างดีซึ่งพื้นผิวไม้มะเกลือที่มีความงามเยือกแข็งที่เล็กที่สุดอาจได้รับการต้อนรับจากดินแดนเมฆ ความลึกลับของอากาศเบื้องบนกำลังจะเปิดเผย ถ้ามือของเราคล่องแคล่วและตาของเราเร็วพอ”

เบนท์ลีย์เป็นผู้บอกกับโลกว่าไม่มีเกล็ดหิมะ

สองก้อนที่เหมือนกันทุกประการ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าความหลากหลายนี้มีสาเหตุหลายประการ: การสร้างผลึกจากโมเลกุลของน้ำประมาณ 1,018 โมเลกุล; การก่อตัวของพวกมันภายใต้อุณหภูมิที่แตกต่างกันในขณะที่พวกมันหมุนวนกับเมฆ และความไม่แน่นอนของกระบวนการรวมตัวจากผลึกหนึ่งไปยังอีกผลึกหนึ่ง

เบนท์ลีย์ยังทราบด้วยว่าในทางตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม คริสตัลส่วนใหญ่ไม่ได้มีความสมมาตรทั้งหมด เพียงแต่โดยทั่วไปแล้วคริสตัลที่สมมาตรจะถูกเลือกเพื่อแสดงภาพประกอบ

ความซับซ้อนของการแปรผันที่ไม่สิ้นสุดในโครงสร้างหกเหลี่ยมยังคงดึงดูดความสนใจทางวิทยาศาสตร์อย่างจริงจัง เช่น จากนักฟิสิกส์ Kenneth Libbrecht ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย เว็บไซต์ที่มีชีวิตชีวาของ Libbrecht ซึ่งรวมถึงภาพเคลื่อนไหวของการเติบโตของคริสตัล (http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/movies/movies.htm) เป็นทั้งข้อมูลและความบันเทิงที่เหมาะสมกับเทศกาล ภาพที่แสดงด้านล่างมาจาก Field Guide to Snowflakes ของ Ken Libbrecht (Voyageur, 2006)

เครดิต: K. LIBBRECHT/VOYAGEUR PRESS

ในทางคณิตศาสตร์ เกล็ดหิมะยังถูกเกณฑ์ในสาเหตุของแฟร็กทัลอีกด้วย ในปี 1904 นักคณิตศาสตร์ชาวสวีเดน Niels Fabian Helge von Koch ได้ตีพิมพ์ ‘เส้นโค้งเกล็ดหิมะ’ ของเขา ซึ่งสร้างจากสามเหลี่ยมด้านเท่า แต่ละด้านถูกผ่าและส่วนตรงกลางแทนที่ด้วยสองด้านของรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีขนาดเล็กกว่ายื่นออกไปด้านนอก กระบวนการนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีก infinitum ความยาวทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นในแต่ละขั้น แต่ความยาวของแต่ละด้านเข้าใกล้ศูนย์ ในแง่นี้ มันไม่เหมือนกับเกล็ดหิมะในธรรมชาติ ขีดจำกัดล่างถูกกำหนดโดยขนาดของโมเลกุลของน้ำ

รูปทรงหกเหลี่ยมที่คุ้นเคยจากไฟคริสต์มาสตามท้องถนนทั่วโลก และประดับประดาไปด้วยต้นคริสต์มาสนับไม่ถ้วนเป็นเครื่องยืนยันว่าทุกคนที่ตอบสนองต่อรูปทรงเรขาคณิตของธรรมชาติได้แบ่งปันความหลงใหลที่แสดงออกมาโดยผู้บุกเบิกเกล็ดหิมะเหล่านี้ บางทีนั่นคือเราทุกคนเว็บสล็อต