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  #1  
Alt 19.02.19, 14:13
Deuterium Deuterium ist offline
Gesperrt
 
Registriert seit: 19.02.2019
Beiträge: 70
Standard Kristallisation bei Schneeflocken

Hallo, ich bin neu hier.

Ich habe mich schon des Öfteren gefragt, warum Schneeflocken immer symmetrisch kristallisieren. Die wachsen ja von einem Kristallisationskeim nach außen. Woher weiß ein Wassermolekül auf Ast A, wo es sich anlagern muss um bei Millionen von möglichen Mustern die Symmetrie nicht zu verletzen? Sind da womöglich Quantenphänomene im Spiel und das Wassermolekül ist auf allen 6 Ästen gleichzeitig anwesend um zu gucken was die anderen so bauen??
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  #2  
Alt 19.02.19, 17:22
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.161
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Hallo Deuterium,

ich kann Dir da momentan leider nur einen Zeitungsartikel anbieten: https://www.welt.de/wissenschaft/umw...s-Schnees.html . Die Form des Wassermoleküls spielt also eine wichtige Rolle. Darüberhinaus wird es vermutlich recht schnell kompliziert, weil es so viele verschiedene Schneeflocken gibt.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921

Geändert von Bernhard (19.02.19 um 17:26 Uhr)
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  #3  
Alt 19.02.19, 21:33
Korra Korra ist offline
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Registriert seit: 10.02.2019
Ort: Nahe Köln
Beiträge: 56
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Das hat mit der Kristallstruktur des Wassermoleküls zu tun. Genauso wie Zucker immer dieselbe Form hat in Kristalliner Form, hat dies auch Wasser. Dabei Strukturieren sich die Moleküle in einer Warben ähnlichen Form. Diese Form bildet sich mit dem Ausweiten der Schneeflocke immer weiter aus.
Diese Art des Aufbaus ist bei Schneeflocken leicht zu erkennen. Hingegen gibt es auch andere Kristalline Strukturen, die ähnliche Muster zeigen. Bergkristalle als Beispiel sind immer mit sechs kanten. Diese liegt an der Molekülstruktur. Wichtig für die Symmetrie einer Schneeflocke ist die Art, wie sie entsteht. Sie kann sich gleichmäßig in alle Richtungen ausbreiten und kriegt von allen Seiten neues Material. Dies ist bei Bergkristallen teilweise anderes. Sie wachsen durch den starken Einfluss der Schwerkraft und die "Nahrung" in anders verteilt.

Im Grunde dürfte es, das so weite erklären denke ich.
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  #4  
Alt 19.02.19, 23:19
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.161
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Zitat:
Zitat von Korra Beitrag anzeigen
Kristallstruktur des Wassermoleküls
Was soll das sein?

Bitte benutze bei Erklärungen gebräuchliche Begriffe, sonst versteht niemand, was gemeint ist.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #5  
Alt 20.02.19, 07:25
Deuterium Deuterium ist offline
Gesperrt
 
Registriert seit: 19.02.2019
Beiträge: 70
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Hallo Deuterium,

ich kann Dir da momentan leider nur einen Zeitungsartikel anbieten: https://www.welt.de/wissenschaft/umw...s-Schnees.html . Die Form des Wassermoleküls spielt also eine wichtige Rolle. Darüberhinaus wird es vermutlich recht schnell kompliziert, weil es so viele verschiedene Schneeflocken gibt.
Ja, hier passiert vor aller Augen ein Wunder, das noch niemand bewusst wahrgenommen hat. Meiner Ansicht nach kann das nur ein makroskopisches Quantenphänomen sein wenn alle Wassermoleküle über die makroskopische Form der Schneeflocke bescheid wissen und sich bei jedem Unikat auf ihrem Ast passend anlagern.
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  #6  
Alt 20.02.19, 08:07
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.726
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Die Antwort hier scheint mit erheblich plausibler. Quanteneffekte können unter solchen Bediungungen nicht auf diesen Längen arbeiten. Die Arme wachsen also deswegen gleich, weil sie gleichen Bedingungen ausgesetzt sind, nicht, weil sie irgendwie voneinander wissen.
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  #7  
Alt 20.02.19, 08:12
Korra Korra ist offline
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Registriert seit: 10.02.2019
Ort: Nahe Köln
Beiträge: 56
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Im Normalfall ist das eigentliche gebräuchlich. Die Wasser kann bei einer ausreichend niedrigen Temperatur auskristallisieren. In dem Fall befindet sich das Molekül in einer Position zu den anderen, dass sie eine kristalline Struktur entsteht. In dem Fall kann man auch von der Kristallstruktur von Wassermolekülen sprechen.
Was besonders faszinierend an der Struktur ist, dass die Moleküle, eine bestimmte Position annehmen. Sie bilden Hohlräume aus, wodurch Eis auch um ein vielfaches leichter ist als Wasser, aufgrund des höheren Volumens.
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  #8  
Alt 20.02.19, 08:16
Korra Korra ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 10.02.2019
Ort: Nahe Köln
Beiträge: 56
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Ich habe das ja so ziemlich genau finde ich, in meinem Beitrag erwähnt. Dabei habe ich versucht den genauen Aufbau der Kristalle unter Anderen zu beschreiben und so ich konnte zu vermitteln. Fand Wasser als Stoff schon immer sehr interessant. Sei es in flüssiger Form, gasförmig oder sogar in Form von Eis 7.
Zur kleinen Erläuterung: Eis 7 ist sehr heiß und nur in fester Form aufgrund enormen Drucks. Das ist ein Äußerst faszinierender Stoff.
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  #9  
Alt 20.02.19, 08:51
Deuterium Deuterium ist offline
Gesperrt
 
Registriert seit: 19.02.2019
Beiträge: 70
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Die Antwort hier scheint mit erheblich plausibler. Quanteneffekte können unter solchen Bediungungen nicht auf diesen Längen arbeiten. Die Arme wachsen also deswegen gleich, weil sie gleichen Bedingungen ausgesetzt sind, nicht, weil sie irgendwie voneinander wissen.
Ja, das ist eine mögliche Ursache die einem als erstes in den Sinn kommt, die aber bei näherer Betrachtung unplausibel ist. An windstillen Wintertagen fallen Schneeflocken im Zentimeterabstand zu Boden, was laut Autor ausreicht, um Millionen verschiedener Formen hervorzubringen, da in diesem Abstand die Umweltbedingungen immer verschiedenartig sind. Im Millimeterbereich innerhalb der Schneeflocke soll jedoch IMMER ein symmetrischer Kristall entstehen, weil hier die Umweltbedingungen im millionstelgradbereich exakt identisch sind. Das würde einen perfekten Bruch im Übergang von Zentimeter auf Millimeterebene erfordern, der in der analogen Natur nicht zu beobachten ist und sich vom Autor in seiner Erklärungsnot aus den Fingern gesaugt wurde.
Aufgrund dieses perfekten Bruchs erscheint mir ein unbekanntes Quantenphänomen als die einzige Erklärung.
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  #10  
Alt 20.02.19, 09:07
Korra Korra ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 10.02.2019
Ort: Nahe Köln
Beiträge: 56
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Dass die Kristalle zueinander unterschiedlich aussehen, hat einen anderen Grund, als warum sie immer Symmetrisch sind.
Erst einmal, wie entsteht eine Schneeflocke. Ein Staubkörnchen ist die Grundlage. Um dieses bilden sich Kristalle aus Wassereis. (Wichtig ist zu sagen Wassereis, weil auf anderen Planeten kann es auch Methaneis z. B. sein)
Dieser kleine Kristall wächst und bewegt sich frei. Kann sich als frei ausbreiten. Auf Grunde der molekularen Struktur eine wickelt sich die Schneeflocke zu allen Seiten gleich aus. Andere Schneeflocken haben zwar eine gleiche Molekülstruktur, aber wie die genau Form ist, ist Zufall.
Das ist nichts Quantenmechanisches oder so. Die Molekülstruktur sagt nur, dass die Schneeflocke Symmetrisch sein muss. Anders als bei beispielsweise Zucker. Beim Zucker ist jedes Stück gleich geformt, weil die molekulare Struktur es so vorschreibt.
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