지금까지 본 적없는 눈송이 사진

이번 겨울 하늘에서 600 만 개의 눈송이가 떨어졌습니다. 그것은 수십억 조에 달하며 봄이 다가 오면 대부분 녹아 내립니다.

한 명씩 자세히 들여다 보는 사람은 거의 없었습니다.

캘리포니아 공과 대학의 물리학 교수 인 Kenneth J. Liebrecht는 이러한 단순한 물질 인 물이 어떻게 그렇게 다양한 형태로 얼 수 있는지 이해하기 위해 25 년 동안 노력했습니다.

눈송이는 어떻게 형성됩니까? Liebrecht 박사는 2 월 23 일 온라인 대화 코네티컷 그리니치의 브루스 박물관이 주최합니다. “그리고 이러한 구조는 어떻게 나타나는가? 내가 말하고 싶은 것처럼 말 그대로 허공에서 벗어난 것은?”

나단 B. 고생물학그리고 조리 그리고 천문학.

열정적 인 사진 작가 인 Myrvold 박사는 10 년 넘게 Lieberecht 박사를 처음 만났고 2018 년 봄에 복잡한 얼어 붙은 수정을 직접 사진으로 찍고 싶었습니다. 그는 “오, 우리는 함께 무언가를 얻을 것이고 우리는 겨울을 준비 할 것입니다.”라고 생각했던 것을 기억합니다.

그러나 그의 많은 프로젝트와 마찬가지로 Myfold 박사가 계획 한 것만 큼 간단하지는 않았습니다.

Myrvold 박사는 “내가 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡한 것으로 판명되었습니다.”라고 말했습니다. “그래서이 망할 물건을 만드는 데 18 개월이 걸렸습니다.”

“젠장”은 눈송이 카메라 시스템이었습니다. 그는 백만 픽셀을 캡처하는 최고의 디지털 센서를 사용하고 싶었습니다. “진짜 눈송이는 매우 연약하다”고 그는 말했다. “너무 복잡합니다. 고화질을 원합니다.”

그러나 이러한 유형의 센서는 거의 100 년 전에 현미경 제조업체가 내린 결정의 결과로 현미경 렌즈로 일반적으로 생성되는 이미지보다 면적이 훨씬 큽니다.

즉, 센서를 채우기 위해 현미경 이미지를 늘릴 방법을 찾아야합니다.

그는 수리 작업에서 “정말 작동 할 수있는 맞춤형 광학 경로를 생각해 냈습니다.”라고 말했습니다.

그런 다음 광학 용 하우징이 있습니다. 일반적으로 금속으로 만들어 지지만 금속은 따뜻할 때 팽창하고 추울 때 수축합니다. Myrvold 박사는 장치를 따뜻한 실내에서 얼어 붙은 발코니로 옮기면 눈송이를 모아 “현미경 전체를 망칠 것”이라서 모든 것에 초점을 맞추는 것이 불가능하다고 말했습니다.

금속 대신 눈에 띄게 팽창하거나 수축하지 않는 탄소 섬유를 사용하십시오.

Myhrvold 박사는 또한 일본의 한 회사에서 산업용으로 만든 특수 LED를 발견했습니다.이 LED는 일반적인 카메라 플래시의 1/1000 빛을 방출합니다. 이렇게하면 플래시에서 방출되는 열이 줄어들어 눈송이가 약간 녹을 수 있습니다.

현미경으로 무언가를보기 위해 일반적으로 샘플을 유리 슬라이드에 놓습니다. 그러나 유리는 열을 유지합니다. 이것은 또한 눈을 녹입니다. 그래서 그는 유리에서 더 쉽게 식는 소재 인 사파이어로 전환했습니다.

2020 년 2 월까지 준비되었습니다. 그러나 가장 아름다운 눈송이는 어디에서 찾을 수 있습니까? 처음에 그는 스키 리조트로 갈 수 있다고 생각했습니다. 아마 콜로라도의 아스펜이나 베일, 브리티시 컬럼비아의 휘슬러 일 것입니다.

그러나이 장소는 충분히 춥지 않았습니다.

Mehrvold 박사는 “스키어가 스키어를 원할 수있는 스노우 파우더는 실제로 거의 가루로되어 있습니다.”라고 말했습니다. “이 물건에는 그다지 아름다움이 없습니다.”

사실, 대부분의 사람들에게 떨어지는 눈송이는 사람들이 눈송이라고 생각하는 것과 거의 다릅니다.

물은 두 개의 수소와 산소 원자로 구성된 단순한 분자입니다. 온도가 화씨 32도 아래로 떨어지면 입자가 서로 달라 붙기 시작합니다. 즉, 얼어 붙습니다.

한 방울의 물방울이 얼어 작은 얼음 결정이 될 때 구름 속에서 눈송이가 탄생합니다. 물 분자의 모양은 그것들이 육각형 패턴으로 함께 쌓이게합니다. 이것이 전형적인 눈송이에 6 개의 팔이있는 이유입니다.

그런 다음 결정이 자라서 공기에서 수증기를 흡수하고 주변의 다른 물방울을 증발시켜 증기를 보충합니다. Liebrecht 박사는 “얼음 결정 하나를 만들기 위해 증발하는 데 100,000 방울의 물이 필요합니다.”라고 말했습니다.

그러나 결정이 어떻게 성장하는지는 온도와 습도에 따라 다릅니다. 1930 년대 일본의 물리학 자 Okishiro Nakaya는 자신의 실험실에 인공 눈꽃을 처음으로 이식했으며 다양한 조건으로 대부분의 조건에서 구성하는 종을 분류 할 수있었습니다.

기온이 영하 직전이면 눈송이는 일반적으로 단순한 육각형 패널입니다. 화씨 약 20도에서 주된 형태는 육각 기둥입니다. 일반적으로 아름다운 눈송이는 화씨 15도에서 -5도 사이에서 형성됩니다.

이 온도에서 육각형의 점은 가지로 자랍니다. 그런 다음 가지가 다른 가지와 더 작은 육각형 판을 생성합니다. 온도와 습도의 약간의 차이는 성장 패턴에 영향을 미치며 눈송이가 땅으로 떨어지면 조건이 끊임없이 변합니다.

Liebrecht 박사는 “구름을 통과하는 복잡한 경로가 있기 때문에 복잡한 모양을 제공합니다.”라고 말했습니다. “그들은 모두 다른 경로를 따르기 때문에 경로에 따라 각각 조금씩 다르게 보입니다.”

그래서 아름다운 눈송이를 찾기 위해 Dr. Myrvold는 북쪽으로, 훨씬 더 북쪽으로 향했습니다. 그와 그의 보좌관 두 명이 약 1000 파운드의 장비를 알래스카의 페어 뱅크스로 견인했습니다. 캐나다 노스 웨스트 준주에서 가장 큰 커뮤니티 인 옐로 나이프; 그리고 온타리오의 Timmins는 휴런 호수에서 북쪽으로 약 150 마일 떨어져 있습니다.

한 달 후 코로나 바이러스 대유행이 시도를 중단했습니다. 그러나 Dr. Myhrvold는 그가 말하는 눈송이의 고해상도 이미지를 전혀 포착 할 수있었습니다.

이 주장은 Snowflake Realm의 다른 사람들을 화나게했습니다. 돈 코마 리쉬 카확실히 덜 기술적 인 캐나다 사진 작가. 고출력 매크로 렌즈와 결합 된 매장에서 구입 한 디지털 카메라를 사용합니다. 그는 삼각대도 사용하지 않습니다. 그는 할머니가 준 검은 장갑 위에 눈송이가 앉아있는 동안 카메라를 들고 있습니다.

“너무 단순합니다.”Komarishka가 말했습니다. “그는 어떤 카메라를 가진 사람에게도 매우 친절합니다.”

그는 마이 폴드 박사의 맞춤형 설계 시스템에 대해 “조금 과도하게 설계되었다고 생각합니다.”라고 말했습니다.

Komarechka는 또한 눈송이에 반사 된 빛을 사용하여 조명에 대해 다른 접근 방식을 취하고 있으며, Myhrvold 박사의 사진은 눈을 통과하는 빛을 포착합니다. Komarechka 씨는 “지붕의 질감을 볼 수 있으며 때로는 눈송이 중앙에서 무지개의 아름다운 색상을 볼 수 있습니다.”라고 말했습니다.

무지개 효과는 비누 영화에서 보는 것과 동일하지만 “색상은 종종 비누 영화 나 다른 어떤 것보다 훨씬 더 강하게 표시됩니다.” “거의 사이키델릭 한 느낌입니다. 마치 타이 다이 셔츠 처럼요.”

Myrvold 박사의 주장에 대응하기 위해 Komarishka는 자신이 가장 높은 해상도라고 말하는 이미지를 찍었습니다. Myrvold 박사는 다음과 같이 대답했습니다. 긴 반박 그러나 그는 자신의 사진이 더 자세한 이유를 설명합니다.

실제로 Mehrvold 박사의 이미지는 대형 용지에 인쇄 할 때 훨씬 더 선명합니다. 구매 가능 크기는 2m x 1.5m에 이릅니다.

“그렇게 좁은 의미에서 네, 그것은 Nathan이 주장하는 것입니다. 그는 틀린 것이 아닙니다.”라고 Komarishka는 말했습니다.