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  #1  
Alt 19.02.19, 15:13
Deuterium Deuterium ist offline
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Registriert seit: 19.02.2019
Beitr?ge: 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, 18:22
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beitr?ge: 2.635
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.

Ge?ndert von Bernhard (19.02.19 um 18:26 Uhr)
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  #3  
Alt 20.02.19, 08:25
Deuterium Deuterium ist offline
Gesperrt
 
Registriert seit: 19.02.2019
Beitr?ge: 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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  #4  
Alt 20.02.19, 09:07
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
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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  #5  
Alt 20.02.19, 09:16
Korra Korra ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 10.02.2019
Ort: Nahe Köln
Beitr?ge: 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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  #6  
Alt 20.02.19, 09:51
Deuterium Deuterium ist offline
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Registriert seit: 19.02.2019
Beitr?ge: 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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  #7  
Alt 20.02.19, 10:07
Korra Korra ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 10.02.2019
Ort: Nahe Köln
Beitr?ge: 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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  #8  
Alt 20.02.19, 11:39
Benutzerbild von soon
soon soon ist offline
Guru
 
Registriert seit: 22.07.2007
Beitr?ge: 728
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Viele interessante Fragen! (die sollten mal sortiert werden)


Für einige davon hat die Mathematik bzw "Chaosforschung" Hinweise auf Antworten.

Zitat:
Zitat von Deuterium Beitrag anzeigen
... 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, ...
Iterative Wachstumsvorgänge sind sehr stark von den Anfangsbedingungen abhängig. Zwei Vorgänge, wie das Wachstum zweier Schneeflocken, mit ähnlichen ("exakt identisch" gibt es nicht) Anfangsbedingungen kann zunächst sehr ähnlich sein und dann relativ plötzlich unterschiedliche Richtungen nehmen. Vermutlich meinst du das mit "perfekten Bruch". Die Ursache dafür kann man in den nichtlinearen Eigenschaften der Gleichungen wiederfinden.


Links (unter Vorbehalt, habe nur quergelesen):

https://www.scinexx.de/news/technik/...per-mausklick/

https://www.zeit.de/1997/03/Mathematik_der_Kristalle
__________________
... , can you multiply triplets?
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  #9  
Alt 20.02.19, 13:46
Deuterium Deuterium ist offline
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Registriert seit: 19.02.2019
Beitr?ge: 70
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Zitat:
Zitat von soon Beitrag anzeigen
Viele interessante Fragen! (die sollten mal sortiert werden)


Für einige davon hat die Mathematik bzw "Chaosforschung" Hinweise auf Antworten.



Iterative Wachstumsvorgänge sind sehr stark von den Anfangsbedingungen abhängig. Zwei Vorgänge, wie das Wachstum zweier Schneeflocken, mit ähnlichen ("exakt identisch" gibt es nicht) Anfangsbedingungen kann zunächst sehr ähnlich sein und dann relativ plötzlich unterschiedliche Richtungen nehmen. Vermutlich meinst du das mit "perfekten Bruch". Die Ursache dafür kann man in den nichtlinearen Eigenschaften der Gleichungen wiederfinden.


Links (unter Vorbehalt, habe nur quergelesen):

https://www.scinexx.de/news/technik/...per-mausklick/

https://www.zeit.de/1997/03/Mathematik_der_Kristalle
Wenn iterative, nichtlineare Vorgänge beim Wachstum eine Rolle spielen, dann ist das symmetrische Wachstum auf Millimeterebene unerklärlich außer es ist ein Quanteneffekt. Es findet ein Übergang von "nie identische Form" zu "immer identische Form" statt.
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  #10  
Alt 20.02.19, 16:05
Benutzerbild von soon
soon soon ist offline
Guru
 
Registriert seit: 22.07.2007
Beitr?ge: 728
Standard AW: Kristallisation bei Schneeflocken

Zitat:
Zitat von Deuterium Beitrag anzeigen
Wenn iterative, nichtlineare Vorgänge beim Wachstum eine Rolle spielen, dann ist das symmetrische Wachstum auf Millimeterebene unerklärlich außer es ist ein Quanteneffekt. Es findet ein Übergang von "nie identische Form" zu "immer identische Form" statt.
Nö, Nichtlinearität und Unterschiede in den Anfangsbedingungen kann ein Grund für Unähnlichkeit in Entwicklungsvorgängen sein. Der Umkehrschluss 'wenn nichtlinear, dann nichtähnlich' stimmt nicht unbedingt. Edit: Insbesondere dann nicht, wenn äussere, regulierede Faktoren, wie z.B. die genannte Struktur der Wassermoleküle, unzukommen.

Ich bezog mich auch auf die Unterschiedlichkeit ganzer Schneeflocken und nicht auf die Symmetrie der Arme.

Inzwischen habe ich aber glaube ich verstanden, dass du mit 'perfekter Bruch' etwas anderes meintest.

Ge?ndert von soon (20.02.19 um 16:20 Uhr)
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