Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Snöflingan bygger sin form på sex

Alla snöflingor har sex kanter. Men i övrigt har varje flinga sin egen form. Det beror på att varenda snöflinga har sin egen unika färd från molnen till marken.

Den som först upptäckte att alla snöflingor är sextaliga var Johannes Kepler - den tyske matematikern och astronomen som också slog fast att jorden och de andra planeterna rör sig i ellipser runt solen.

Det var i Prag, på nyåret 1611. Kepler vandrade på de snöiga gatorna och plötsligt noterade han att varenda snöflinga - oavsett hur de såg ut för övrigt - har en symmetri som bygger på talet sex. Det stämde mycket väl med Keplers uppfattning att naturen är uppbyggd på harmoniska samband. Han beskrev upptäckten i ett humoristiskt nyårsbrev till sin vän diplomaten Wacker von Wackenfels.

Det nyårsbrevet kom att lägga grund till hela den vetenskap, som så småningom kom att kallas för kristallografi.

Ett par årtionden senare tog den franske naturfilosofen René Descartes nästa steg genom sina noggranna beskrivningar av olika flingtyper. Han lyckades i princip lista ut orsaken till sextaligheten. Han skrev i en uppsats 1635:

"Jag hade så svårt att föreställa mig vad som hade lyckats forma dessa sex uddar i en sådan exakt symmetri runt varje korn, högt uppe i den fria luften, under inverkan av kraftiga vindar, tills jag slutligen insåg att denna vind hade lätt kunnat bära upp några av dessa korn till botten eller till toppen av moln, och hålla dem där, eftersom de var så små; och att de var tvungna att arrangera sig i en sådan väg att varje korn var omgivet av sex andra i samma plan, enligt naturens vanliga ordning."

Dessvärre fick Descartes nog av snö, eller åtminstone av kyla, när han dog i lunginflammation i Stockholm år 1650, hitlockad av drottning Kristina.

En annan snökonnässör var den amerikanske bonden och amatörfotografen Wilson Bentley i den lilla staden Jericho i delstaten Vermont. Han fotograferade över 5­.000 snöflingor, varav 2.000 finns med i hans bok "Snow crystals" från 1931. Wilson Bentley dog samma år som boken först gavs ut, men i staden Jericho finns fortfarande ett litet museum till hans minne.

Medan Wilson Bentely framför allt var fascinerad av snöflingornas skönhet hade japanen Ukichiro Nakaya hade en mera vetenskaplig inställning. Ukichiro Nakaya var fysiker och egentligen specialiserad på kärnfysik. Men han fick en professur på ön Hokkaido, där det inte fanns någon anläggning för kärnfysik. Snö fanns det däremot gott om på Hokkaido, så Nakaya började ägna sig åt kristallografi i stället.

Han fotograferade tusentals snöflingor - inklusive sådana som inte var så vackra och perfekta. Dessutom utvecklade han en metod för att odla konstgjorda snökristaller i laboratorium. Också Nakaya gav ut en bok. Första upplagan kom 1954 och fick namnet "Snow crystals: natural and artificial".

Tack vare sina konstgjorda kristaller kunde Nakaya förklara hur snöflingorna får sina unika former. Det är helt en fråga om på vilken höjd och i vilken temperatur som kristallen vistas på sin väg mot marken.

Det hela börjar med en ytterst liten iskristall. Den är sexkantig på grund av vattenmolekylens form och vattenmolekylernas sätt att binda till andra vattenmolekyler.

Precis som René Descartes konstaterade redan på 1600-talet är kristallerna så lätta att de svävar omkring bland molnen, och vindarna rycker dem än hit och än dit.

Bit för bit byggs kristallen på längs var och en av sina sex kanter, och så småningom utvecklas sex armar. Temperaturen skiftar hela tiden, och varje flinga har sin unika kombination av olika temperaturer. Men de sex armarna inom varje snöflinga följs ju åt hela vägen och erfar samma erfarenheter av temperatur och höjd. Därför blir de sex armarna likadana.

En nutida efterföljare till snöflingsforskarna Johannes Kepler, René Descartes och Ukichiro Nakaya är Kenneth Libbrecht. Det är han som har tagit fotografierna på denna sida.

Kenneth Libbrecht är chef för fysikavdelningen vid California Institute of Technology i Pasadena, som är ett av världens mest framstående universitet. Hans arbetar framför allt med gravitationsvågor.

Men han forskar också om hur kristaller byggs upp, och det är här snöflingorna kommer in.

- ­Mitt huvudsakliga intresse är helt enkelt att förstå hur mönster formas när kristaller växer. Isen erbjuder ett exempel som är enkelt att studera, berättar Kenneth Libbrecht på telefon från Pasadena.

Snöflingornas vackra former kan alltså avslöja hemligheter om grundläggande fysikaliska samband. De är lika aktuella i dag som de var för nästan fyrahundra år sedan, när Johannes Kepler i Prag såg deras sextalighet som ett bevis för naturens harmoni.

Bild

Wilson Bentley.

Kenneth Libbrecht.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.