Schneekristalle – einzigartige Kunstwerke der Natur

Einige Menschen behaupten, die besten Ideen kommen ihnen auf dem Klo. Ob diese Idee gut ist, können Sie selbst entscheiden. Fakt ist: Sie kam mir, als ich an einem frostigen Februartag auf dem Klo saß und den Schneesturm beobachtete, der draußen tobte. Dabei sah ich, wie immer wieder mal eine einzelne Schnee-flocke an der Fensterscheibe hängen blieb. Und weil es sehr kalt war, ungefähr -10°C, war die Außenseite der Fensterscheibe so kalt, dass die Flocke nicht taute. Da kam mir die Idee, mit der Lupe vom angenehm temperierten Innenraum die Schneeflocken genauer zu betrachten. Und als ich mir die Details der kleinen sechsarmigen Sternchen ansah, kam mir die Idee, den Versuch zu unternehmen mit meiner Digitalkamera die Schneekristalle zu fotografieren. Dies sind einige der Bilder:

Sechsarmige Sternchen

Schneekristalle sind immer secharmig oder -eckig. Das liegt an der Form der Wassermoleküle: Ein Wasser-molekül, chemisch H₂O, das bedeutet zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom. Dabei sind die beiden Wasserstoffatome nicht gegenüberliegend, sondern gewinkelt am Sauerstoffatom gebunden. Dass sich die Wasserstoffatome nicht gegenüberliegend an das Sauerstoffatom binden, sondern gewinkelt, liegt an der Anordnung der Elektronen im Sauerstoffatom. Diese gewinkelte Form der Wassermoleküle bestimmt die Anordnung der Wassermoleküle in einem Kristall. Sie bilden ein sechseckiges Gitter und diese Anordnung bestimmt die Form des Kristalls.

Scheinbar unendliche Vielfalt

Jeder Schneekristall sieht anders aus. Die Vielfalt scheint unendlich. Das liegt an der riesigen Anzahl an Wassermolekülen, aus der ein Schneekristall besteht. Die Wassermoleküle sind so winzig klein, dass ein durchschnittlicher Schneekristall aus etwa 30 000 000 000 000 000 (30 Billiarden) Wassermolekülen besteht. Und jedes Mal, wenn sich ein weiteres Wassermolekül an den Kristall anlagert, gibt es mehrere Möglichkeit wo es das tut und wie es sich ausrichtet. Daraus ergibt sich eine riesige Anzahl an Möglich-keiten, wie ein Kristall aussehen kann. Wie genau sich neue Wassermoleküle an den bereits bestehenden Kristall anlegern und ihn so wachsen lassen, wird unter anderem von Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck bestimmt. Bei der riesigen Anzahl an Schneekristallen, die sich jeden Winter bilden und das Jahr für Jahr, können sich aber irgendwann doch gleich aussehende Kristalle bilden.

Scheinbare Symmetrie

Jeder Schneekristall sieht in sich symmetrisch aus, so als wüsste ein Arm, wie die anderen aussehen oder als hätten sie sich irgendwie abgesprochen, wie sie wachsen. Wie bereits erwähnt, bestimmen hauptsächlich Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchte, wo und wie sich die Wassermoleküle anlagern. Und weil so ein Schneekristall ziemlich klein ist, nur wenige Millimeter, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchte an allen Seiten des Kristalls fast gleich sind. Dadurch setzen sich neue Wassermoleküle auch auf fast gleiche Weise an den verschiedenen Seiten des Kristall fest, er wächst an allen Seiten sehr ähnlich. Meist sind aber doch minimale Unterschiede vorhanden, sodass die Symmetrie nicht perfekt ist.