魔女の小さな冒険

魔女のちいさな探検

ゆっくりゆっくり進みます。

形で表面剛性が小さくなる

 雪の結晶は、-14℃位で、空気中の水蒸気量がある程度多いとき、シダ状結晶になります。特に、いかにもシダの葉みたいなシダ状結晶の先は、本(もと)の6角板のような平面の組み合わせではなく、本当に丸みを帯びた曲面と角が組合わさった形で、完全に平衡形から外れています。ラフニングってやつね。
 これってきっとねえ・・・(^ー^)

 結晶は成長するとき、表面剛性によって成長形が決まります。私の中では、表面剛性がよく理解できていないので、とりあえず表面エネルギーで考えます。
 6角板形の雪の結晶の場合、成長が速いと、骸晶みたいになって厚みが無くなります。そうすると、成長面は幅が細くなって面積が減るので、表面エネルギーは小さくなります。c面の方向はほとんど成長していないと仮定して、c面の表面エネルギーは結晶の自由エネルギーに足してしまいます。つまり、疑似2次元結晶と見なします。そうすると、結晶が薄くなればなるほど輪郭のエネルギーは小さくなります。
 結晶の板が薄くなるという形の変化で、2次元の表面エネルギー密度が小さくなる。言葉としてはちょっと面白そうです。もう、形の理論としては普通な解釈になっているかもしれません。雪の結晶の解釈として、日本語で出ていないかな?『日本語』で(^-^)
==== 2017-11-28 09:34
やっぱり、最後の拡散の絵はおかしいですね。これでは、マリンス・セカーカ不安定が出ないので、そもそも枝が発現しません!板側と成長する側で、拡散場に差が必要です。
やっぱり、それらしい流線が知りたいな(^-^)