Наверняка многие из нас в детстве, да и во взрослом возрасте, попав под снегопад, не отказывают себе в удовольствии поймать на варежку снежинку и разглядывать ее, удивляясь их красоте и непохожести... Но откуда берутся они, эти резные чудеса, и почему они такие разные? Человек, даже невооруженным глазом рассматривая снежинки, увидит, что все они имеют самую разную форму. Предполагается, что в одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок. У всех у них шестиугольная кристаллообразная форма, каждый раз новая. На протяжении многих лет ученые ищут ответы на эти вопросы: каким образом появляются такие фигуры? как получилось так, что все они различны? и как обеспечивается симметрия? Все добытые сведения демонстрируют блестящее искусство, с которым выполнены снежинки.
Первые письменные исследования на эту тему относятся аж к 1611 году, в котором астроном Йоханнес Кеплер опубликовал трактат "На шестиугольной снежинке", в котором он размышлял о структуре снежинок. И хотя о строении атомов тогда еще не было известно, он пришел к выводу, что шестиугольная симметрия может иметь отношение к морфологии кристаллов снега. Это было за 300 лет до того, как с помощью рентгеновской кристаллографии были сделаны снимки снежинок.
В 1635 году философ и математик Рене Декарт написал самое точное описание морфологии снега, из тех, что можно сделать невооруженным взглядом.
"Это были небольшие пластины льда, очень плоские, очень гладкие, очень прозрачные, по толщине как лист бумаги..., но так отлично сформировались в шестиугольники, и эти шесть сторон были настолько прямыми, и шесть углов, столь равных, что для человека невозможно повторить это настолько точно."
В 1665 Роберт Хук издал большой труд, названный Микрография, который содержал эскизы фактически всего, что Хук смог рассмотреть с помощью последнего изобретения, микроскопа. В этом труде было много рисунков кристалла снега, которые впервые показали сложность и запутанную симметрию структуры снежинки.
Бентли Вилсон (1865-1931) был американским фермером и фотографом снежинок, и за всю свою жизнь он сделал более 5000 снимков кристаллов снега. Больше 2000 из них были изданы в 1931 в его известной книге, О Кристаллах Снега, которая остается в печати по сей день.
Юкихиро Никайя был первым человеком, который в 1954 году выполил настоящее систематическое исследование кристаллов снега, которые привели к гигантскому прыжку в нашем понимании того, как кристаллы снега формируются. Получив образование ядерного физика, Никайя был назначен профессором в университете Хоккайдо, в 1932, где в то время не было никаких условий для ядерных исследований. Никайя обратил внимание на кристаллы снега, которые были в тех местах в изобилии. Он тогда сделал ряд очень детальных наблюдений за всеми типами замороженных осадков, ясно идентифицируя и каталогизируя все главные типы кристаллов снега. В отличие от Бентли, Никайя сфотографировал большое разнообразие типов кристалла снега, не только тех, которые были самыми красивыми и симметричными.
Реальный триумф Никайя, однако, пришел после опытов выращивания искусственных кристаллов снега в лаборатории при управляемых условиях. После исследования этих искусственных кристаллов снега Никайя был в состоянии описать кристаллическую морфологию при различных условиях окружающей среды, и это был большой шагк пониманию физики формирования кристалла снега.
Большая часть работы Никайя была издана в 1954 году в книге, названной Снежинки: Естественные и Искусственные.
