Gökyüzünden süzülen her bir kar tanesi, aslında doğanın laboratuvarında üretilen minyatür birer kristal harikasıdır. Bilim insanları, kar tanelerinin neden her zaman altı kollu olduğunu ve nasıl olup da birbirlerine hiç benzemediklerini moleküler düzeyde inceledi. Ortaya çıkan sonuçlar, su moleküllerinin donma esnasında sergilediği inanılmaz bir mühendislik ve matematiksel düzeni gözler önüne seriyor.
HİDROJEN BAĞLARININ MİMARİSİ
Kar tanelerinin o meşhur altı kollu yapısı tesadüf değil, suyun kimyasal yapısının bir sonucudur. Su molekülleri sıvı halden katı hale (buz) geçerken, hidrojen bağları vasıtasıyla belirli bir düzende dizilirler. Bu dizilim, doğal olarak altı köşeli halkalar oluşturur. Kristal büyüdükçe bu temel yapı korunur ve sonuçta ortaya çıkan kar tanesi her zaman altı ana koldan meydana gelir.
BİR ÇEKİRDEKTEN KRİSTAL DEVİNE YOLCULUK
Her kar tanesinin yaşamı, atmosferdeki toz veya polen gibi mikroskobik bir çekirdek etrafında donan ilk buz parçasıyla başlar. Bu küçük buz çekirdeği, bulutun içindeki su buharını üzerine çekerek genişlemeye başlar. Eğer çevredeki sıcaklık ve nem oranları dengeliyse, kristalin her bir kolu eş zamanlı ve aynı hızda büyür. Bu durum, kar tanesinin o büyüleyici simetrisini oluşturur.
NEDEN HİÇBİR KAR TANESİ BİRBİRİNE BENZEMEZ?
Kar tanelerinin birbirine benzememesinin temel sebebi, yere düşerken izledikleri yolculuktur. Bir kar tanesi buluttan zemine ulaşana kadar binlerce farklı sıcaklık ve nem katmanından geçer. En küçük bir ısı değişimi, kristalin kollarındaki dallanma şeklini değiştirir. Milyarlarca kar tanesinin atmosferde tamamen aynı rotayı izlemesi imkansız olduğu için, her biri kendine has, dünyada tek olan ayrıntılı bir forma kavuşur.
Kar tanesinin kollarının birbirine bu kadar çok benzemesi, fiziksel bir denge meselesidir. Bir koldaki büyüme koşulları, merkeze çok yakın olan diğer kollar için de hemen hemen aynıdır. Bu durum, her kolun senkronize bir şekilde dallanmasını sağlar. Bilim dünyası, kar tanelerindeki bu simetrik yapıyı inceleyerek kristal büyüme teknolojileri ve malzeme bilimi gibi alanlarda yeni keşifler yapmaya devam ediyor.
