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La naissance de flocons de neige


Déchet(s) recommandé(s)

C'est sûr que c'est intéressant. Mais pour l'interprétation: Much ado about nothing.

Je peux créer une aussi grande variété de formes a l'ordinateur en faisant runer un programme simple qui consiste en un nombre fini de ''marcheurs aléatoires sur réseau''(en gros, des points qui se promènent aléatoirement sur une grille), auquel on ajoute une règle d'aggrégation telle que ''si vous êtes a un pas l'un de l'autre, restez ensemble''. Des objets qui se promènent (pseudo-)aléatoirement et qui finissent par former une aussi grande variété de structures!

C'est sûr que les structures ainsi formées n'auront pas toutes les propriétés géométriques des flocons de neige, mais on peut facilement s'attendre, a ce que, si on ajoute le détail des interactions qui règlent l'aggrégation (par ex. l'interaction entre les dipoles), on pourra éventuellement expliquer l'effet ''redondant'' (quasi-symétrie sous rotation, etc.) de la géométrie des flocons(ou PAS, ouuuuh).

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C'est sûr que c'est intéressant. Mais pour l'interprétation: Much ado about nothing.

Je peux créer une aussi grande variété de formes a l'ordinateur en faisant runer un programme simple qui consiste en un nombre fini de ''marcheurs aléatoires sur réseau''(en gros, des points qui se promènent aléatoirement sur une grille), auquel on ajoute une règle d'aggrégation telle que ''si vous êtes a un pas l'un de l'autre, restez ensemble''. Des objets qui se promènent (pseudo-)aléatoirement et qui finissent par former une aussi grande variété de structures!

C'est sûr que les structures ainsi formées n'auront pas toutes les propriétés géométriques des flocons de neige, mais on peut facilement s'attendre, a ce que, si on ajoute le détail des interactions qui règlent l'aggrégation (par ex. l'interaction entre les dipoles), on pourra éventuellement expliquer l'effet ''redondant'' (quasi-symétrie sous rotation, etc.) de la géométrie des flocons(ou PAS, ouuuuh).

Absolument, mais tu parles de simulation informatique. Avec les flocons de neige, il est question de goutte d'eau qui se transforment en forme complexe et esthétique par un mécanisme qui est lui très complexe, sinon impossible à cerner complètement.

En gros, ce que les scientifiques comprennent pour l,instant:

. Les cristaux de glace dans les flocons de neige doivent leur rotation symétrique à six côtés aux liaisons hydrogène dans les molécules d’eau. Comme l’eau gèle, les molécules d’eau liées à d’autres molécules d’eau se cristallisent dans une structure hexagonale, où chaque pointe de l’hexagone est un atome d’oxygène et chaque côté de l’hexagone est un atome d’hydrogène lié à un atome d’oxygène. Alors que le gel se poursuit, plus de molécules d’eau sont ajoutés à cette structure à six faces microscopique, ce qui fait croître celle-ci qui devient à la fin une flocon de neige macroscopique à six branches.

640x360xku-xlarge1.jpg.pagespeed.ic.5t59jbyWFA.jpg

L’eau à tendance à s’étendre à l’approche du point de congélation – plutôt que de se condenser, comme la plupart des substances – ce qui donne à ces structure cristalline gelé leur forme unique.

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Absolument, mais tu parles de simulation informatique. Avec les flocons de neige, il est question de goutte d'eau qui se transforment en forme complexe et esthétique par un mécanisme qui est lui très complexe, sinon impossible à cerner complètement.

En gros, ce que les scientifiques comprennent pour l,instant:

. Les cristaux de glace dans les flocons de neige doivent leur rotation symétrique à six côtés aux liaisons hydrogène dans les molécules d’eau. Comme l’eau gèle, les molécules d’eau liées à d’autres molécules d’eau se cristallisent dans une structure hexagonale, où chaque pointe de l’hexagone est un atome d’oxygène et chaque côté de l’hexagone est un atome d’hydrogène lié à un atome d’oxygène. Alors que le gel se poursuit, plus de molécules d’eau sont ajoutés à cette structure à six faces microscopique, ce qui fait croître celle-ci qui devient à la fin une flocon de neige macroscopique à six branches.

640x360xku-xlarge1.jpg.pagespeed.ic.5t59jbyWFA.jpg

L’eau à tendance à s’étendre à l’approche du point de congélation – plutôt que de se condenser, comme la plupart des substances – ce qui donne à ces structure cristalline gelé leur forme unique.

Ça résume ce que Moskva vient de dire...

Ya strictement rien de mystérieux... C'est de la cristallographie.... La géométrie est dû aux liaisons hydrogène. Sa forme finale, aux conditions météorologique (pression, température et surtout humidité)

Ça c'est impressionnant d'un niveau structural:

A-DNA,_B-DNA_and_Z-DNA.png

Ainsi que ça :

Human_alfa2beta2_hemoglobin.gif

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Et qu'est-ce que ça fait au juste que ce soit des simulations informatiques? Justement, compte tenu du nombre d'interactions mis en jeu, on ne peut pas étudier ces phénomènes autrement que par ce genre de simulation. En plus, on s'attendrait a ce qu'il faille plus de détail de l'interaction pour s'approcher de certaines caractéristiques des flocons. Pourtant, il suffit de quelques règles simples d'aggrégation, comme je l'ai mentionné. De mon point de vue, ce qui importe c'est ça, la façon dont la nature arrive a construire ces formes, les éléments essentiels du ''traçé'', comment il peut se retrouver dans la nature, pas TOUT le processus impliqué. Va voir ici p.78, si tu veux avoir une idée des formes(plutôt esthétiques) qu'on peut construire, rien qu'avec des règles d'interaction bien simples(on peut varier a l'infini ces formes en plaçant nos particules différemment sur le réseau, changeant un peu les règles d'aggrégation). La géométrie particulière des flocons de neige peut être alors complétée par certains détails de l'interaction(la manière plus précise dont les choses s'agencent) comme ceux (éventuellement) mentionnés par ton article.

Une idée récurrente de la théorie de la complexité, que j'aime bien mentionner a l'occasion, c'est que plusieurs systèmes complexes, qui combinent par ex. un paquet d'interactions qui se déploient dans l'espace (systèmes dont la marche aléatoire sur réseau est un exemple ''simple''(quoique si tu y penses, tu te rends compte qu'en fait le processus total n'est pas simple du tout)) vont présenter des caractéristiques absolument similaires sous certaines conditions(il y a de multiples exemples de ça on appelle ça l'universalité) ou encore un même système va présenter les même caractéristiques finales peu importe la manière dont on le prépare ou des conditions dans lesquelles ils se forment, peu importe la variété de leurs formes concrètes finales(si on pense aux flocons, c'est pas mal ce qui se produit, non?). Un exemple de telle caractéristique, c'est l'invariance d'échelle, dont les fractales sont un exemple type. Ces structures possèdent toujours les mêmes ''belles'' propriétés de se ressembler a toutes les échelles, ce qui permet une variation infinie des motifs sur un même objet.

Les conséquences de ça? Eh bien, pourquoi aller chercher des explications compliquées pour expliquer la forme ''esthétique'' de certains objets quand on peu se limiter (étant donné l'universalité) a raconter une histoire plus ''simple'' et ''stylisée'' de quelques particules qui se promènent et se rencontrent au hasard. Si les mêmes propriétés(ou des propriétés similaires) émergent de cette simple histoire que , peut-être que ça nous renseigne sur ce qui produit ces propriétés dans les processus plus complexes?

En tout cas.

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Le timeline des recherches sur les flocons. Y a l'air à avoir des trucs cools là dedans:

http://www.answers.c...h-for-snowflake

1904 - H.Koch discover the fractal curves to be a mathematical description of snowflakes.

1936 - Ukichiro Nakaya creates snow crystals and charts the relationship between temperature and water vapor saturation, later called the Nakaya Diagram.

2004 September - Akio Murai invented the apparatus named lit. Murai-method Artificial Snow Crystal producer which makes various shape of artificial snow crystals per pre-setting conditions meeting to Nakaya diagram by vapor generator and its cooling Peltier effect element.

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