La estructura cristalina del hielo es otra de las múltiples bellezas naturales en las que encontramos las matemáticas: la geometría de los copos de nieve fue reconocida por primera vez en 1611 por Kepler, con la publicación la primera descripción de la geometría hexagonal de los copos de nieve en un estudio titulado “De nive sexangula” a modo de regalo de navidad a Rodolfo II de Habsburgo
La forma de
los copos de nieve está determinada por la temperatura y humedad a la cual se
han formado. La forma geométrica más común es la basada en el hexágono, aunque dependiendo
de las condiciones de humedad y temperatura, se pueden llegar a formar copos de
nieve cuya geometría está basada en el triángulo o el dodecágono
Wilson Alwyn
Bentley , conocido por algunos como “The Snowflake Man”, intentó en 1885
identificar copos de nieve idénticos fotografiando miles de ellos con un
microscopio, encontrando la gran variedad de geometrías conocida a día de hoy,
pero no consiguió encontrar dos que fueran idénticos, por lo que planteo la
teoría de que no pueden existir dos copos de nieve idénticos. Teniendo en
cuenta que en cada copo de nieve hay del orden de 1018 moléculas de
agua, que se estructuran de distinto modo en función de la temperatura, humedad
y altura de la atmósfera a la que se hayan formado, era una afirmación
factible.
En 1988 un
equipo en Wisconsin demostró que dos copos de nieve pueden ser totalmente
idénticos si el entorno en el que se forman es suficientemente parecido. Con
distintos experimentos, consiguieron demostrar que sí que existen copos de
nieve idénticos, pero estos se correspondían con prismas huecos en vez de los
copos comúnmente conocidos.
¿Cómo se forman los copos de nieve?
A grandes
rasgos, se forman cuando gotitas de agua muy pequeñas y supercongeladas (esto
es, que se mantienen líquidas por debajo de su punto de congelación) se
congelan -solidifican- alrededor de un núcleo, por ejemplo una partícula de
polvo. Después, las moléculas de vapor de agua de alrededor se depositan sobre
su superficie y el cristal va creciendo. Y finalmente caen, formando agregados
unos con otros. Esos agregados, más grandes o más pequeños, son los copos de
nieve.
La forma, la
durabilidad y el tamaño de los copos viene influenciado por muchos factores:
las corrientes de aire, humedad, temperatura, las partículas atrapadas en el
cristal, etc.
(Por otra parte la nieve artificial no se asemeja en nada a la nieve formada naturalmente ya que las máquinas
de nieve artificial sueltan finas gotas de agua que son congeladas justo antes
de su expulsión.)
nieve artificial (imagen microscopio) Copo de
nieve (microscopio electrónico)
A lo largo
de la historia, han sido muchos los intentos de clasificar los diferentes copos
de nieve, pero debido a su complejidad, es imposible determinar un único modo
de clasificarlos, o de darle nombre a todas las posibles formas.
Entre las
clasificaciones más comunes está la que se muestra en la imagen con un total de
35 diferentes tipos:
y otras como la de la Comisión Internacional de Nieve y Hielo basada en
7 tipos básicos con varias modificaciones, la clasificación de Nakaya con un
total de 41 tipos de copos de nieve, y la clasificación de Magono and Lee, la
más compleja hasta la fecha con un total de 80 tipos de cristales.
A
continuación, algunas fotos de miscroscopio de las formaciones de copos de nieve conocidas
más comunes:
Sorprendente, ¿no?
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