風が吹き込み、雪片が渦巻いた。
子供たちはテキストに従って動きをします。
私たちは雪片であり、綿毛であり、回転することを嫌いではありません。 私たちは雪片、バレリーナ、昼も夜も踊ります。 みんなで輪になって立ちましょう-雪玉になります。 木を白塗りし、屋根を綿毛で覆い、地球をベルベットで覆い、寒さから救いました。
I.p。-両足を肩幅に広げ、腕を自由に持ち上げ、手をリラックスさせます。 ブラシを振って、体を左に回し、とに戻ります。 p。同じ-他の方向に。 子どもたちは、手をスムーズに動かしながら、ぐるぐる回っています。
4.ラビリンス「失われた雪片がお互いを見つけるのを手伝ってください」（図28、app。）。
上、下の葉に描かれた雪片を考えてみましょう。 同じものを見つけてください。
同じ雪片がお互いを見つけるのを手伝ってください。 上から下にペイントを開始します。
5.タスク「雪片のペアを見つける」（図29、アプリ）。
子供には、4つの異なる雪片と2つの同じ雪片のカードが渡されます。
同一の雪片を見つけて、それらがどこにあるかを教えてください。
6.タスク「雪の結晶を作る」（幾何学的形状から）。
子供たちは先生の指示に従ってタスクを実行します：
フランネレグラフの中央に青い円を配置します。 円の上、下、右、左に白い三角形を置きます。 三角形の間-青い長方形; フィギュアの周りに箸を使って円を描きます。 それは雪の結晶であることが判明しました。
独自のスノーフレークを作成し、それがどのような幾何学的形状で構成されているか、どこに詳細があるかを伝えます。
7.子どもたちは、どこに雪を置くかを話し合った後、クラスで切り取った雪でグループを飾ります。
8.まとめます。
レッスン11.「冬の森の住民」プログラムの内容：
1.子供による空間用語の積極的な使用を開発する（for、beforeなど）。
2.画像の閉塞に対する子供たちの理解を強化します。
3.論理的思考、記憶を発達させます。
装置：デモンストレーション資料-木の写真（夏と冬のバージョン）、野生動物のカラー画像を備えた磁気ボード。 「Tangra-m」のある図面; 配布物-割り当てのあるカード。 タスク「タングラム」のための野生動物、木、紙のシート、鉛筆、はさみ、紙の正方形のステンシル。
語彙の仕事：野生動物、オオカミ、ウサギ、キツネ、クマ、ワピチ、ハリネズミ、巣穴、巣穴。
レッスンのコース。
先生は子供たちに競争するように勧めます。
注意！ 注意！ 競争が始まります！ 最も森の星に名前を付けるのは誰ですか
レイ、その勝者！
子供たちは動物（オオカミ、キツネ、ウサギなど）を呼びます。 このとき、先生は名前の付いた動物の写真を緑の木々のある磁気板に置きます。 勝者が決定され、彼は-最高の専門家として-次のタスクを与えられます。 子供が対処しない場合、他の人が彼を助けます。
冬の森で出会わない動物はどれですか？ （クマは眠る、ハリネズミは眠る、うさぎ
それらを白くします。 NS。）
磁気ボードでは、緑の木々が冬の木々に変わり、余分な動物が取り除かれます。
1.タスク「冬の森に隠れている人を見つけますか？」 （図30、app。）。
子供たちはイラストを見て、そこに描かれているすべての動物を見つけて名前を付けるように勧められています。
写真に動物の一部しか見えないのはなぜですか？ 彼らが隠れている場所を教えてください。
彼らの前には何がありますか？
2.ラビリンス「誰の足跡を見つける」。
森に雪が降った。 雪の中を走っている動物たちは、たくさんの跡を残します。 十字架のすべての痕跡
隠れていた。
キツネ、ノウサギ、カラスなどの動物とその足跡を描いたカードが子供たちに渡されます。 複雑な線が各獣からその道に行き、線は互いに混同されています。
3. 体育議事録。 アウトドアゲーム「バニー」。
子供たちは適切な動きをします。
うさぎはジャンプしています：
Dap、Dap、Dap..。
はい、小さな白い雪のために
スクワット-聞く
オオカミはいませんか。
彼らは足で踏みつけた
彼らは手をたたいた
右、左寄り
そして戻ってきました。
これが健康の秘訣です！
みなさん、こんにちは！
4.割り当て「動物のステンシルを私が言うように置きます。 どの動物とどこにいるのか教えてください。」
5.先生は、V。レバノフスキーの詩を子供たちに読みます。
うさぎの百メートルは何ですか？ 矢のように斜めに飛ぶ！ これがキツネのトレーナーによるトレーニングの意味です。
この詩は何についてですか？ （キツネはうさぎを捕まえたいです。）
キツネはいつもバニーを捕まえたいと思っていますが、彼女はめったに成功しません。 どうして...と思うのですか？ （うさぎは速く走ります。）
彼は速く走る方法を知っているだけでなく、トラックを難読化する方法も知っています。 バニーはまっすぐな道を走ることは決してありません、彼は木々と茂みの間を走ります、そしてこれはキツネを混乱させます。
ラビリンス「バニーが巣穴に到達するのを手伝ってください」（図31、app。）。
うさぎの歩き方を教えてください。
6.タスク「タングラム」。
得られた図から線に沿って正方形を切り取り、パターンに従ってアンズタケを折ります」（図。
32、app。）。
7.まとめます。
レッスン12.「おとぎ話を訪ねる」「プログラムの内容：
1.子供たちがマイクロスペースをナビゲートする能力を向上させる。
2.動きの方向を決定し、口頭で示す子供たちの能力を向上させること。
3.手の細かい運動技能を発達させます。
装置：デモ資料-幻想的な動物を描いた2枚のカード。 配布物-課題用のカード、鉛筆。
語彙の仕事：おとぎ話、魔法、発明、ファンタジー、ババ・ヤーガ、蛙の王女、イワン王子。
レッスンのコース。
ロシアの人々は彼らの貯金箱に多くの素晴らしいおとぎ話を集めました。 どれ？ （「ガチョウの白鳥」、「カエルの王女」など）なぜ人々はおとぎ話を作曲するのですか？ （子供たちの答え。）
人々はおとぎ話を作って子供たちに伝え、善と悪を見ることを教えます。 おとぎ話で悪が罰せられるのは無意味ではありませんが、良い勝利です。 物語は知恵を教えており、その見返りに善は善を生み出します。 人は自分の過ち、行動、欲望にお金を払わなければなりません、そして優しさと愛だけが人生を幸せにします。 おとぎ話にとって不可能なことは何もありません。1つの単語またはジェスチャーオブジェクトがあり、動物がその中で生き返り、奇跡的な変化が起こります。 今日も奇跡が起こり、馬場矢賀から手紙が届きました。
先生は手紙を読みます。 幼稚園で楽しんでいますか？ 歌って、踊って！ 一緒に住む！ しかし、私は森の中で一人です、ああ、なんてつまらない！ そして、私はあなたにトリックをすることに決めて、すべてのタスクを魅了しました！ 決定する-よくやったが、決定しないでください-私はみんなを魅了します！ あなたの馬場矢賀。」
1.タスク「動物に名前を付ける」。
先生は子供たちに2枚のカードを見せます。それぞれが2枚の魔法の獣を描いています。 それらのそれぞれは、互いに対応していない2つの部分で構成されています。 子供たちは、写真で認識した動物を教えてもらいます。 （ヘビと鹿、牛とライオン。）
2.タスク「動物に名前を付け、シートのどの部分に描かれているかを伝えます。」
子供たちは動物の体の一部が描かれている写真を見せられます（豚から-
耳と子豚、オンドリから-足と尾、うさぎから-耳、猫から-ひげと耳）。
3. 体育議事録。屋外ゲーム。
子供たちは馬場矢賀と遊ぶ。
骨の足である馬場矢賀、ストーブから落ち、足を骨折し、庭に行き、門にたどり着いた。
ババ・ヤーガは子供たちに追いついています。 ほうき（手）が触れると、彼は凍りつく。 すべての子供たちが死んだときにゲームは終了します。
4.割り当て「森を終える」（図35、app。）。
子供たちは個々のカードを受け取り、不足している詳細を記入してから、それらがどのように配置されているかを伝えます。
5.タスク「ポイントを順番に接続する」（図33、アプリ）。
このアイテムはどのおとぎ話からのものですか？ （「カエル姫」。）
矢はどちらに飛ぶのですか？ 上、右、下などに飛ぶ矢印を描きます。
6.課題「イワン王子の王冠の後半を描く」。
子供には、半クラウンの絵が描かれたカードが提供されます。 子供たちは王冠に「歯」を描く方法を説明します：
まず、鉛筆を右に動かし、次に右に動かします。
それから彼らは彼ら自身で王冠の後半を描き終えます。
7.ラビリンス「イワン王子が沼に着くのを手伝ってください」（図34、app。）。
それぞれの子供はイワン王子の道を語ります。 教育者は子供たちに正しく答えるように勧めます。
8.まとめます。
レッスン13.「サンタクロースのワークショップ」プログラムの内容：
1.子供たちがマイクロスペース（シート上、黒板上）をナビゲートする能力を向上させるため。
2.マイクロスペースの名前の付いた方向にオブジェクトを個別に配置する方法を学び、オブジェクトの場所を口頭で示します。
3.子供たちに、子供たちからかなり離れた場所にある物体の方向と場所を決定するように教えます。
4.手の細かい運動技能を発達させます。 想像力、注意力を養います。
装置：デモンストレーション資料-磁気ボード上のクリスマスツリーの描画。
クリスマスツリーのおもちゃのサンプルを使って描いたり、「プレゼントの袋を持ったサンタクロース」を描いたりします。 配布物-割り当てのあるカード。 シンプルな鉛筆、色鉛筆、ナイフ=弓。
語彙の仕事：新年、クリスマス、ツリー、ギフト、サンタクロース、雪の乙女、奇跡、クリスマスの飾り、花輪。
レッスンのコース。
先生は子供たちにY.カポトフの詩を読みます。
私たちのクリスマスツリーには面白いおもちゃがあります：面白いハリネズミと面白いカエル、面白いクマ、面白い鹿、面白いセイウチと面白いアザラシ！ マスクも少しおもしろいです。 サンタクロースは私たちを面白くする必要があります。それは楽しいことであり、笑い声が聞こえるようにするためです。結局のところ、今日の休日は誰にとっても陽気なものです。
もうすぐどんな休日が来るの？ （お正月）みんなでお正月の準備をしていて、お正月を縫います
コスチューム、友達や家族へのプレゼントの準備、クリスマスツリーや家の飾り付け。 準備
休日とサンタクロース。 今日はサンタクロースのワークショップに行きます
私たちは彼を助けます。
1.割り当て。
木の装飾は何ですか？ 木の上の錐体、旗、ボールはどこにありますか？ 花輪を描き、木の上を飾ります。
新年に受け取りたいツリーの下にギフトを描きます（図36、調整）。
2.タスク「おもちゃを作る」（図37、アプリ）。
子供たちは幾何学的な形（三角形、円などが交互に）の装飾で飾られたボールのサンプルを見せられます。 ボールと旗の付いたカードが配布されます。
幾何学的な形のボールに独自の飾りを作成します。
旗に雪の結晶を描きます。
カラーとカット。
3. 体育議事録。「森の中でクリスマスツリーが生まれた」という音楽に合わせて、子供たちはラウンドダンスをリードし、歌のヒーローを描きます。
4.課題「私が言うところ、おもちゃを木に吊るしてください。」
子供は、他の子供たちの口頭の指示に従って、磁気ボード上にあるクリスマスツリーで作られたおもちゃを「吊るす」ように招待されます。 タスクはすべての子供によって完了されます。
5.割り当て。
子供には1から10までのドット番号が付いたカードが与えられます。ドットをつなぐと星が付きます。
ドットを順番に接続します。 あなたが得るものを切り取ります。
受け取ったアイテムをツリー上の場所で見つけます。 星を掛けた場所を教えてください。
6.タスク「サンタクロースが行方不明のおもちゃを見つけるのを手伝ってください。」
子供たちはサンタクロースとプレゼント付きの2つのバッグを描いた絵を見せられます。 1つのバッグに5つのおもちゃが描かれ、他の4つの同様のおもちゃが描かれ、1つのおもちゃが欠落しています。 おもちゃ（実物）は、行方不明のものと同様に、子供たちからかなり離れた場所（3〜4メートル）にグループで配置されています。
不足しているおもちゃは何ですか？ グループでこのおもちゃを見つけて、どこにあるか教えてください。
位置しています。
7.タスク「素晴らしいバッグ」。
サンタクロースは子供たちの仕事に感謝するように頼み、プレゼントの入ったバッグを送りました。
あなたは推測します-あなたの贈り物（贈り物-風船、鉛筆、キャンディーなど）。
8.まとめます。
レッスン14.-「冬の楽しみ」プログラムの内容：
1.子供たちがマイクロスペース（ボード上、シート上）をナビゲートする能力を向上させるため。
2.空間用語を使用してオブジェクトの場所を説明する方法を学ぶ
（近く、近くなど）。
3.チップを使用して最も単純な空間関係をモデル化する方法を学びます。
4.与えられた方向に動き、動きの方向を維持し、変える子供たちの能力を向上させます。
5.注意力を高めるには、目を向けます。
装置：デモンストレーション資料-森の地図であるプロット画像「WinterFun」。 配布物-割り当てのあるカード。 パス図、鉛筆、紙、チップ。
語彙の仕事：楽しい、ウィンタースポーツ、ホッケー、アイススケート、スキー、そり、アルペンスキー、雪玉。
脳卒中 クラス。
先生は子供たちに「冬がなかったら」という歌の録音を聞くように勧めます（el。Yu。Entin、音楽。E。Krylatov）。
冬がなかったら都市や村で、私たちはこれらの幸せな日々を知ることはなかっただろう...
この曲はどんな楽しい日を語っていますか？ （遊べる冬の日について
路上で。）冬の散歩で子供たちは何をしますか？ （スケート、スキー、そり、
雪玉などをする）
1.割り当て。
黒板には「冬の楽しみ」のあらすじがあります。
写真の中央にある子供たちが何をしているのか（写真の中央にスケートリンクがあり、子供たちはホッケーをしている）、次に右上隅に表示されている子供たちについて（男たちは雪だるま式に遊んでいます）-このように全体像が説明されています。
2.課題「前景、背景、絵の中央に描かれているものを教えてください
「冬の楽しみ」。
画像は通常、前景、中央部分、背景に分けられます。 先生は絵の各部分に何があるかを子供たちと話し合います。 例：フォアグラウンドで
そりを持った子供たちが描かれ、山を滑り降りようとしています。写真の中央にはスケートリンクがあり、スケートリンクでは男たちがホッケーをしているなどです。
3.割り当て。
チップを使用して画像のモデルをレイアウトします。チップをフランネルグラフに配置します。
子供たちがその上にどのように配置されているか。
4. 体育議事録。 アウトドアゲーム「スノーボール」。
子供たちは一枚の紙を砕いてボールにします-「雪玉」が得られます。 「スノーボール」は、ゲーム「ダーツ」またはその他のターゲットからターゲットをヒットする必要があります。
5.タスク「パスを説明してください」。
先生は子供たちに森でスキー旅行に行くことを想像するように勧めます。 そして、迷子にならないように、森の地図（図38、付録）を紹介し、全員に独自のパス図（図39、付録）を提供します。 子供たちは、パス図に従って基地へのパスを描くように招待されています。
次に、先生は子供たちにグループスペースを同じ方向に順番に歩きながら、スピーチで動きの方向を示すように勧めます。
6.タスク「手袋を探す」（図40、アプリ）。
猫コトフェイは雪玉をするのが大好きで、散歩に出かけますが、見つかりません
あなたの手袋のためのペア。 Kotofeyが2つの同じ手袋を見つけるのを手伝ってください。 どこに教えて
それらはあります。
7.ラビリンス「フィギュアスケートのパートナーをピックアップ」（図41、アプリ）。
次に、子供たちはペアで団結し、スケーターのペアのポーズを再現するように招待されます。
8.先生は子供たちになぞなぞを作り、子供たちにとって冬の楽しみについて話します
一番好きな。
私は弾丸のように急いで、私は前進します、氷のきしみだけ、はい、ライトがちらつきます！ 誰が私を運んでいますか？ （スケート）
私は2つのオークバー、2つのアイアンランナーを取り、バーにバーを詰めました。 雪を降らせろ！ 準備ができました...（そり）
9.まとめます。
レッスン15.「電化製品」（家庭用電化製品）ソフトウェアの内容：
1.子供たちの空間的想像力を発達させる：子供たちに自分自身を精神的に想像するように教える
これまたはそのオブジェクトが空間で占める場所で。
2.子供たちがマイクロスペース（シート上、フランネルグラフ上）をナビゲートする能力を強化します。
3.視覚機能のトレーニング-識別、ローカリゼーション、追跡。 一度-
論理的思考、記憶を発達させる。
装置：デモンストレーション資料-電化製品や家庭用品を描いたカード。 キッチン、バスルーム、ホール、保育園、寝室をイメージしたカード。 配布物-課題のあるカード、鉛筆、個々のフランネレグラフ。
語彙の仕事：電気、電化製品、家電製品、掃除機、電気ケトル、アイロン、自動洗濯機、テレビ、テープレコーダー、コンピューター。
レッスンのコース。
先生は明かりをつけて子供たちに何をしているのか尋ねます。
なぜライトが点灯するのか誰が知っていますか、それがとても明るく燃えるのを助けるものは何ですか？ （電気の
状態。）自然の中で電気を見つけることは可能ですか？ （稲妻。）稲妻は電気です
キューカテゴリ。
先生は子供たちに少しパチパチ音を立てたり、時には火花を散らしたりしたかどうか尋ねます。 （はい、服を脱ぐと、時々物事がカチッと鳴ります。）
これも電気です。 脱ぐと合成繊維のパチパチという音が聞こえることがあります。 時々櫛が髪にくっつきます-そして髪は逆立っています。 物、髪、私たちの体は電化されています。 私たちのグループにも電気があります。 電気の存在についてどのような兆候から推測できますか？ （ソケット、ワイヤー、ランプ、テープレコーダーなど）
電気は今やすべての家庭にあります。 これは私たちの最初の助手です。 すべての電化製品は電気で動作します。 何年も前、人は電気が使えることを知りませんでした。 人が日常の問題に対処することは困難でした。 数分間時間を遡って、人々が電気なしでどのようにやってきたかを見てみましょう。
同じ雪片が自然界で発生します。 例外的な場合。 これは、1988年に米国大気研究センターの専門家によって最初に記録されました。
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研究者 ナンシーナイト彼の作品「NoTwoAlike？」で 同一の雪片が自然界で発生する可能性があることを証明しました。
ナイトは、実験室で同じ雪片を実験的に入手した後、この結論に達しました。 彼女は確率論を通して、数学的に自分の理論を証明しました。 彼女は雪片の100の特徴を推測しました。これにより、雪片には10〜158度の異なる変種があると判断できます。 結果として得られる数は無限に多いですが、これは雪片の一致の可能性を排除するものではありません、とナイトは言います。
同時に、声明によると カリフォルニア大学ケネス・リブレヒト校物理学教授、外見上同一の雪片は、内部構造、すなわち結晶格子に違いがあります。 したがって、原則として、形状や原子構造が完全に同一の雪片を見つけることができるとは言えません。
雪片はどのように形成され、なぜ形が異なるのですか？
スノーフレーク形成のプロセスは、液体状態をバイパスして、気相から結晶を昇華させることを含みます。 スノーフレークの形成中、水分子は最初の結晶が形成された瞬間からランダムに成長します。 したがって、スノーフレークは無秩序に成長します。
雪片の成長は、温度や湿度などの外部条件に依存します。 これらの条件やその他の条件に応じて、分子の新しい層が互いに重なり合い、そのたびに新しい形の雪片が形成されます。
すべての雪片には6つの面があります。これは、凍結すると水分子が特別な順序で整列し、その結果、六角形の幾何学的図形が形成されるためです。
スノーフレークの成長は、それが形成された気温によるものです。 気温が低いほど、スノーフレークのサイズは小さくなります。
雪の結晶の成長の方向は、氷の結晶が六角形であるという事実によるものです。 2つの結晶は斜めに結合することはできず、常に面で結合します。 したがって、光線は常に6方向に成長し、「分岐」は60度または120度の角度でのみ光線から離れることができます。
すべての学童によく知られている、2つの同じ雪片はないという声明は繰り返し質問されました。 しかし、カリフォルニア工科大学のユニークな研究は、この真に新年の質問に最終的なポイントを置くことができました。
雪は、雲の中の微細な水滴が塵の粒子に引き付けられて凍結するときに形成されます。
同時に現れる氷の結晶は、最初は直径0.1 mmを超えず、空気からの結露の結果として落下して成長します。 この場合、六つの尖った結晶形が形成されます。
水分子の構造により、結晶のビーム間で可能な角度は60°と120°のみです。 主な水の結晶は、平面内で正六角形の形をしています。 このような六角形の上部に新しい結晶が堆積し、その上に新しい結晶が堆積します。これにより、さまざまな形の雪片の星が得られます。
カリフォルニア大学の物理学教授であるケネス・リブレヒトは、彼の研究グループによる長年の研究の結果を発表しました。 「2つの同じ雪片を見た場合、それらはまだ異なります！」 -教授は言います。
Libbrechtは、雪の分子の組成において、質量が16 g / molの酸素原子が約500個ごとに、質量が18 g / molの原子が1つあることを証明しました。
分子とそのような原子との結合の構造は、結晶格子内の化合物の無数のバリアントを想定しているようなものです。
言い換えれば、2つの雪片が実際に同じように見える場合でも、それらの同一性を顕微鏡レベルでチェックする必要があります。
雪（そして特に雪片）の性質を研究することは子供の遊びではありません。 気候変動を研究する際には、雪と雪雲の性質に関する知識が非常に重要です。
「このスノーフレークは特別だ」というフレーズを聞いたことがありますか。よく見ると、通常はたくさんあり、どれも美しく、ユニークで、魅惑的です。 古い知恵は、2つの雪片が同じではないと言いますが、それは本当に本当ですか？ 降る雪と降る雪をすべて見ずに、どうしてこれを言うことができますか？ 突然、モスクワのどこかにある雪の結晶は、アルプスのどこかにある雪の結晶と何ら変わりはありません。
この質問を科学的に検討するには、雪の結晶がどのように生まれるか、そして同じものが2つ生まれる確率（または確率）を知る必要があります。
従来の光学顕微鏡で撮影したスノーフレーク
スノーフレークは、本質的に、特定の固体構成で結合する単なる水分子です。 これらの構成のほとんどは、ある種の六角形の対称性を持っています。 それは、水分子とその特定の結合角（酸素原子、2つの水素原子、および電磁力の物理学によって決定される）がどのように結合できるかと関係があります。 顕微鏡で見ることができる最も単純な微視的な雪の結晶は、サイズが100万分の1メートル（1ミクロン）で、六角形の結晶板など、非常に単純な形状にすることができます。 その幅は約1万原子で、似たようなものがたくさんあります。
ギネスブックによると、米国大気研究センターのナンシーナイトは、偶然にも、ウィスコンシン州の吹雪の最中に雪の結晶を研究しているときに、顕微鏡を持って2つの同じ雪片を発見しました。 しかし、代表者が2つの雪片を同一であると認定する場合、顕微鏡の精度については、雪片が同一であることを意味するだけです。 物理学で2つのものが同一である必要がある場合、それらは亜原子粒子内で同一である必要があります。 これの意味は：
- 同じ粒子が必要です、
- 同じ構成で、
- 同じ接続で
- 2つの完全に異なる巨視的システムで。
これをどのように配置できるか見てみましょう。
1つの水分子は1つの酸素原子と2つの水素原子が結合したものです。 凍結した水分子が互いに結合すると、各分子は近くにある他の4つの結合分子を獲得します。1つは個々の分子の上の四面体頂点のそれぞれにあります。 これは、水分子が格子形状に折りたたまれるという事実につながります：六角形（または六角形）の結晶格子。 しかし、石英の堆積物のように、氷の大きな「立方体」は非常にまれです。 最小のスケールと構成を見ると、この格子の上面と下面が非常に密に詰まっていて接続されていることがわかります。つまり、2つの側面に「平らなエッジ」があります。 残りの側の分子はより開いており、追加の水分子はよりランダムにそれらに結合します。 特に、六面体の角は結合が最も弱いため、結晶成長において6回対称性が観察されます。
雪の結晶の成長、氷の結晶の特定の構成
その後、新しい構造は同じ対称パターンで成長し、特定のサイズに達すると六角形の非対称性が増加します。 大きくて複雑な雪の結晶には、顕微鏡で見たときに簡単に区別できる何百もの特徴が含まれています。 米国大気研究センターのチャールズナイトによると、典型的なスノーフレークを構成する約1019の水分子の中の何百もの特徴。 これらの機能のそれぞれについて、新しいブランチが形成される可能性のある場所が何百万もあります。 スノーフレークは、多くの機能の1つになることなく、いくつのそのような新機能を形成できますか？
世界中で毎年、約10 15（quadrillion）立方メートルの雪が地面に降り、各立方メートルには数十億（10 9）個の個々の雪片が含まれています。 地球は約45億年前から存在しており、歴史を通じて1034個の雪片が地球に降り注いでいます。 そして、統計の観点から、スノーフレークが地球の歴史のある瞬間に倍増を期待できる、別々の、ユニークな、対称的な分岐機能がいくつあるか知っていますか？ たった5つ。 実際の、大きくて自然な雪片には通常何百もの雪片があります。
雪の結晶の1ミリメートルのレベルでさえ、複製するのが難しい欠陥を見ることができます。
そして、最も平凡なレベルでのみ、2つの同一の雪片を誤って見ることができます。 そして、あなたが分子レベルに下がる準備ができているならば、状況ははるかに悪化するでしょう。 通常、酸素には8個の陽子と8個の中性子があり、水素原子には1個の陽子と0個の中性子があります。 しかし、500個の酸素原子のうち1個は10個の中性子を持ち、5000個の水素原子のうち1個は0ではなく1個の中性子を持っています。完全な六角形の雪の結晶を形成し、惑星地球の歴史全体で10 34個の雪の結晶を数えたとしても、数千分子（可視光の長さ未満）のサイズまで降下して、惑星がこれまでに見たことのない独特の構造を見つけるのに十分です。
しかし、原子と分子の違いを無視して「自然」を放棄すれば、チャンスがあります。 カリフォルニア工科大学のスノーフレーク研究者ケネス・リブレヒトは、スノーフレークの人工的な「一卵性双生児」を作成し、SnowMaster9000と呼ばれる特別な顕微鏡を使用してそれらを撮影する技術を開発しました。
実験室でそれらを並べて成長させることにより、彼は区別できない2つの雪片を作成することが可能であることを示しました。
カリフォルニア工科大学の研究室で育った2つのほぼ同一の雪片
ほとんど。 顕微鏡で自分の目で見ている人には見分けがつかないでしょうが、実際には同じではありません。 同一の双子のように、それらには多くの違いがあります：それらは分子の異なる結合部位、異なる分岐特性を持ち、それらが大きいほど、これらの違いは強くなります。 これが、これらの雪片が非常に小さく、顕微鏡が強力である理由です。複雑さが少ないほど、より似ています。
カリフォルニア工科大学の研究室で育てられた2つのほぼ同一の雪片
それにもかかわらず、多くの雪片は互いに似ています。 しかし、構造、分子、または原子レベルで真に同一の雪片を探している場合、自然がこれを与えることは決してありません。 この多くの可能性は、地球の歴史だけでなく、宇宙の歴史にとっても素晴らしいものです。 宇宙の歴史の138億年の間に、2つの同一の雪片を取得するために必要な惑星の数を知りたい場合、答えは約10100000000000000000000000です。 観測可能な宇宙には10個の80原子しかないことを考えると、これはほとんどあり得ません。 そうです、雪片は本当にユニークです。 そして、それは穏やかにそれを置くことです。
「スノーフレーク」の愛称で呼ばれる若い農民のウィルソン・アリソン・ベントレーは、「雪の理論」の研究の先駆者でした。 子供の頃から、彼は空から落ちてくる珍しい形の結晶に魅了されていました。 彼の故郷である米国北部のジェリコでは、降雪が定期的に発生し、若いウィルソンは雪片の研究に多くの時間を費やしました。
ウィスロン「スノーフレーク」ベントレー
ベントレーは、15歳の誕生日に母親から寄贈された顕微鏡にカメラを適合させ、雪片を撮影しようとしました。 しかし、技術を改善するのにほぼ5年かかりました。1885年1月15日だけ、最初の明確な画像が受信されました。
ウィルソンは生涯を通じて、5000種類の雪片を写真に収めました。 彼はこれらのミニチュアの自然の作品の美しさを賞賛することをやめませんでした。 彼の傑作を手に入れるために、ベントレーは氷点下の気温で働き、見つけたすべての雪片を黒い背景に置きました。
ウィルソンの作品は、学者や芸術家からも高く評価されています。 彼はしばしば学会で講演したり、アートギャラリーで写真を展示したりするよう招待されました。 残念ながら、ベントレーは65歳で肺炎で亡くなりましたが、同じ雪片がないことを証明することはできませんでした。
100年後、米国大気研究センターの研究者であるナンシーナイトは、「雪理論」のバトンを取り上げました。 1988年に発表された論文で、彼女は反対のことを証明しました。同じ雪片が存在する可能性があり、存在するはずです。
ナイト博士は、実験室で雪片を作るプロセスを再現しようとしました。 これを行うために、彼女はいくつかの水の結晶を成長させ、それらを低体温と過飽和の同じプロセスにさらしました。 実験の結果、彼女はなんとか雪片を完全に同一にすることができました。
さらなる野外観察と実験誤差の処理により、ナンシーナイトは、同一の雪片の出現が可能であり、確率論によってのみ決定されると主張することができました。 天体の結晶の比較カタログを編集した後、ナイトは雪片に100の違いの兆候があると結論付けました。 だから、登場オプションの総数は100です！ それらの。 ほぼ10の158乗。
結果として得られる数は、宇宙の原子数の2倍になります。 しかし、これは偶然が完全に不可能であることを意味するものではありません-ナイト博士は彼の仕事で結論を下します。
そして今、「雪の理論」に関する新しい研究。 先日、カリフォルニア大学ケネス・リブレヒトの物理学教授が、彼の科学グループによる長年の研究結果を発表しました。 「2つの同じ雪片を見た場合、それらはまだ異なります！」 -教授は言います。
Libbrechtは、雪の分子の組成において、質量が16 g / molの酸素原子が約500個ごとに、質量が18 g / molの原子が1つあることを証明しました。 分子とそのような原子との結合の構造は、結晶格子内の化合物の無数のバリアントを想定しているようなものです。 言い換えれば、2つの雪片が実際に同じように見える場合でも、それらの同一性を顕微鏡レベルでチェックする必要があります。
雪（そして特に雪片）の性質を研究することは子供の遊びではありません。 気候変動を研究する際には、雪と雪雲の性質に関する知識が非常に重要です。 そして、氷の珍しい未踏の特性のいくつかは、実用的な用途があります。