Yeni Yılı Kar ile Karşılamak ve Kar Kristalleri Üzerine

"Bu kartanelerinin oluştuğu gökyüzü öyle yaratıcı bir dehaya sahip ki, montumun üzerine yıldızlar düşüp konsalar bu kadar hayret etmem herhalde..." Henry David Thoreau

İstanbul'a beklenen kar nihayet yılın son günlerinde düştü ve böylece yeni yıla bembeyaz bir manzara ile girme fırsatı yarattı. Artık dört yıldır GökGünce'de bir gelenek haline gelen 'Yılın İlk Karı ve Kar Kristalleri Üzerine' yazı dizisine bu yıl da ufak bir şeyler eklemeden edemedim (Geçmiş senelerdeki kar kristalleri yazıları için: 2014 - 2013 - 2012-II - 2012-I ).

Telif Hakkı: Alexey Kljatov

Yakın zamanda elime geçen ve doğadaki çeşitli fiziksel süreçleri hem tarihsel hem de bilimsel olarak inceleyen, tüm yazı ve kitaplarını yakından takip ettiğim Philip Ball'un 'Nature's Patterns: A Tapestry in Three Parts'ın ilk bölümü Branches (Dallanmalar) kitabı, kar kristalleri üzerine detaylı bir bölümle başlıyor. Kristallerin oluşumundan, büyümelerine, simetrik yapılarından tutun neden altıgen olduklarına dair tüm araştırmaları Kepler'in ilk çalışmalarından başlayıp 2000'lerde matematikçilerin modellerine kadar detaylı bir şekilde inceliyor. Bu kitapta rastladığım soru olarak oldukça basit, üstelik açıklaması da tahmin edilemeyecek kadar basit birşey çıktı karşıma: Kar taneleri neden altıgen simetriye sahiptir?

Telif Hakkı: Alexey Kljatov

Birkaç paragrafta anlatmak epey güç elbette ama bunun temelinde yatan şeyin moleküler yapısında suyun altıgen şeklinde bağlanmasıyla ilgili olduğu belirtiliyor. Yani su molekülleri bir araya geldiğinde aralarında oluşan hidrojen bağları ile petek şeklinde bir kafes yapısı oluşturuyorlar ve bu kafes yapısından kaynaklı yüzey geriliminin yönlere göre farklılık göstermesi ve bunun büyümeyi engellemesi gibi kısıtlamalar, moleküllerden çok daha büyük ölçekteki kristal yapının büyümesini belirliyor (Bu sonuç ilk defa X-ışınlarını moleküllerin yapısını incelemek için kullanan William Bragg tarafından ortaya koyuluyor. Kendisinin çalışmalarını detaylı bir şekilde ele aldığı 'Concerning the Nature of Things' kitabında kar kristallerine geniş bir yer ayrılmış, ilgilenenler şu bağlantıdan göz atabilirler).

Su moleküllerinin altıgen moleküler yapılarının kar kristallerinin altıgen simetrisini belirlediğini gösteren bir gösterim ve pul örneği (Kaynak)

Atom ve molekül seviyesindeki böylesi bir simetrinin gözle görülür bir şekli belirliyor olması gerçekten müthiş bir şey! Aslında bu durum kar kristallerine özel bir durum olmaktan öte hemen hemen tüm kristallerin şekil ve davranışlarını belirleyen en önemli özellik!

Montumun üzerine usulca düşen kar kristallerine hayranlıkla izlemek için bir nedenim daha oldu!

Herkese iyi seneler!