A Ciência dos Flocos de Neve – BBC Ideas

O que os flocos de neve nos dizem sobre o nosso universo?

Professor Brian Cox: Os flocos de neve são complexos, bonitos, misteriosos e absolutamente cativantes. Mas apesar de toda a sua complexidade – e da sua diversidade infinita – a estrutura de um floco de neve pode ser explicada por algumas leis universais da natureza. Leis que explicam tudo, desde flocos de neve até galáxias. Vamos começar do começo. O que é um floco de neve? Ou, para usar o seu nome mais técnico, um cristal de gelo? Cristais de gelo se formam nas nuvens quando o vapor d'água encontra pequenas partículas de poeira ou pólen. Isso forma seu pequeno núcleo hexagonal. As pontas se destacam e são ásperas. Isso atrai moléculas de água. Depois, mais moléculas de água. E mais. Estes formam os ramos do nosso floco de neve. O tamanho e a forma desses galhos dependem da temperatura e da umidade exatas que o floco de neve encontra durante sua jornada pelas nuvens, que são puxadas para baixo pela força da gravidade. Cada um segue um caminho ligeiramente diferente – o que significa que não existem dois flocos de neve exatamente iguais. Quando um floco de neve pousa na sua manga, é uma jornada completamente única para chegar até você. Antes que derreta em um instante. Em 1611, numa manhã fria de janeiro em Praga, um floco de neve caiu na manga do matemático Johannes Kepler. Isso o fez pensar: “Por que os flocos de neve têm seis lados?” A descoberta de Kepler foi a sua teoria de que este padrão hexagonal era o uso mais eficiente do espaço. Se o favo de mel está dentro de uma colmeia. Ou pilhas de projéteis de artilharia empilhados. Ou um floco de neve delicado e fugaz. Demorou 400 anos para provar sua teoria, 400 anos. O que Kepler não sabia na época era que cada molécula de água, ou H2O, consistia em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Quando as moléculas de água se aglomeram quando congeladas, o ângulo entre os átomos de hidrogênio é sempre de cerca de 105 graus. Isso nos dá os seis lados. Em sua essência, um floco de neve tem sempre o formato de um hexágono. Mas eles podem crescer em todos os tipos de formas estranhas e maravilhosas. Longo e fino como um lápis. Afiado como uma agulha. Cilíndrico como uma bala. Ou, às vezes, triangular. Mas a verdade é que a maioria dos flocos de neve são… bem, parecidos com bolhas. Se você conversar com um fotógrafo de flocos de neve – há muito poucos no mundo – eles lhe dirão que leva dias e dias no frio para conseguir a “foto do dinheiro”. As condições devem ser perfeitas – entre menos 15 e menos 13. Mas desde que Wilson Bentley, um agricultor de Vermont, tirou as primeiras fotografias de flocos de neve deslumbrantes em 1885, ficámos fisgados. Os cientistas demonstraram que a simetria é incrivelmente agradável para o cérebro humano. Os flocos de neve são todos radialmente simétricos, o que significa que você pode cortá-los em fatias idênticas, como um bolo. Conchas, flores, estrelas do mar e até galáxias espirais, como a Via Láctea, compartilham esse tipo de simetria. E a natureza tem um último truque na manga. Os flocos de neve não são realmente brancos. É transparente, mas tem muitas bordas, e isso dispersa a luz, fazendo com que pareça branca. Cada floco de neve é ​​um microcosmo das leis da física. A gravidade o faz cair. O eletromagnetismo determina sua forma. E você tem simetria. O mesmo se aplica às estrelas, sistemas solares e planetas. E conosco. Ao olhar para um floco de neve, você pode ler sua história. Sua própria história única. As experiências que ela enfrenta moldam-na em quem ela é. Assim como nós, na verdade.