Ilmu Kepingan Salju – Ide BBC

Apa yang diceritakan kepingan salju tentang alam semesta kita?

Profesor Brian Cox: Kepingan salju itu rumit, indah, misterius, dan sangat menawan. Namun terlepas dari segala kerumitannya – dan keragamannya yang tak ada habisnya – struktur kepingan salju dapat dijelaskan oleh beberapa hukum alam universal. Hukum yang menjelaskan segala sesuatu mulai dari kepingan salju hingga galaksi. Mari kita mulai dari awal. Apa itu kepingan salju? Atau, untuk menggunakan nama yang lebih teknis, kristal es? Kristal es terbentuk di awan ketika uap air bertemu dengan butiran kecil debu atau serbuk sari. Ini membentuk inti heksagonal kecilnya. Ujungnya menonjol dan kasar. Ini menarik molekul air. Kemudian lebih banyak molekul air. Dan banyak lagi. Ini membentuk cabang-cabang kepingan salju kita. Ukuran dan bentuk cabang-cabang ini bergantung pada suhu dan kelembapan yang ditemui kepingan salju selama perjalanannya melewati awan, yang ditarik ke bawah oleh gaya gravitasi. Masing-masing kepingan salju mengambil rute yang sedikit berbeda — yang berarti tidak ada dua kepingan salju yang persis sama. Saat kepingan salju mendarat di lengan baju Anda, itu adalah perjalanan yang benar-benar unik untuk sampai ke Anda. Sebelum meleleh dalam sekejap. Pada tahun 1611, pada suatu pagi di bulan Januari yang dingin di Praha, kepingan salju jatuh di lengan matematikawan Johannes Kepler. Hal ini membuatnya berpikir: “Mengapa kepingan salju memiliki enam sisi?” Terobosan Kepler adalah teorinya bahwa pola heksagonal ini adalah penggunaan ruang yang paling efisien. Apakah sarang lebah berada di dalam sarang lebah. Atau tumpukan peluru artileri. Atau kepingan salju yang halus dan cepat berlalu. Butuh waktu 400 tahun untuk membuktikan teorinya, 400 tahun. Apa yang Kepler tidak ketahui saat itu adalah bahwa setiap molekul air, atau H2O, terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Ketika molekul air berkumpul ketika dibekukan, sudut antara atom hidrogen selalu sekitar 105 derajat. Ini memberi kita enam sisi. Intinya, kepingan salju selalu berbentuk segi enam. Tapi mereka bisa tumbuh menjadi berbagai bentuk yang aneh dan menakjubkan. Panjang dan tipis seperti pensil. Tajam seperti jarum. Berbentuk silinder seperti peluru. Atau, terkadang, berbentuk segitiga. Namun kenyataannya sebagian besar kepingan salju berbentuk… seperti gelembung. Jika Anda berbicara dengan fotografer kepingan salju – jumlahnya sangat sedikit di dunia – mereka akan memberi tahu Anda bahwa dibutuhkan waktu berhari-hari dalam cuaca dingin untuk mendapatkan “foto uang”. Kondisinya harus pas – antara minus 15 dan minus 13. Namun sejak Wilson Bentley, seorang petani Vermont, mengambil foto pertama kepingan salju yang menakjubkan pada tahun 1885, kami telah terpikat. Para ilmuwan telah menunjukkan bahwa simetri sangat menyenangkan bagi otak manusia. Kepingan salju semuanya simetris secara radial, artinya Anda dapat memotongnya menjadi irisan yang identik, seperti kue. Kerang laut, bunga, bintang laut, dan bahkan galaksi spiral, seperti Bima Sakti, memiliki jenis simetri yang sama. Dan alam punya satu trik terakhir. Kepingan salju sebenarnya tidak berwarna putih. Warnanya transparan, tetapi tepinya banyak, sehingga cahayanya tersebar sehingga tampak putih. Setiap kepingan salju adalah mikrokosmos dari hukum fisika. Gravitasi membuatnya terjatuh. Elektromagnetisme menentukan bentuknya. Dan Anda mendapatkan simetri. Hal yang sama berlaku untuk bintang, tata surya, dan planet. Dan bersama kami. Saat Anda melihat kepingan salju, Anda dapat membaca sejarahnya. Kisah uniknya tersendiri. Pengalaman yang dia hadapi membentuk dirinya menjadi siapa dirinya. Sama seperti kita, sungguh.