Na monitoru počítače v jedné z pracoven Wisconsinské univerzity září ledové krystalky sněhových vloček. Nejedná se však o mikroskopické snímky skutečného sněhu. Vločky nejsou tvořeny zmrzlou vodou, ale nulami a jedničkami. Vytvořil je matematický model, který tak vůbec poprvé úspěšně ve třech rozměrech simuluje krystalizaci sněhu.
Matematik David Griffeath model navrhl ve spolupráci s kolegou Jankem Gravnerem z Kalifornské univerzity. Na jeho ladění strávili čtyři roky práce a nyní o něm informují v odborném časopise Physical Review E. Úkol, který na první pohled nevypadá nijak složitě, je ve skutečnosti značně komplikovaný. "Přestože jsme několik let model zjednodušovali, aby byl tak efektivní, jak je to jen možné, stále počítači trvá celý den, než vytvoří jednu vločku," říká Griffeath.
V přírodě se vločky začínají tvořit na nějakém krystalizačním jádru. Tím může být nepatrné zrnko prachu nebo třeba bakterie vznášející se ve vzduchu. Každou vločku tvoří přibližně trilion (1018, milion milionů milionů) molekul vody a způsob, jakým krystalizuje, záleží na teplotě, vzdušné vlhkosti a řadě dalších faktorů, které model musel simulovat.
Model potvrzuje, že zdánlivě náhodný proces, který může vést k nekonečnému množství tvarů, lze matematicky popsat.
Griffeath nad výsledky neskrývá nadšení. "Voda je ta nejúžasnější molekula v celém vesmíru. Je čistá a jednoduchá. Pouhé tři atomy, ale fyzika a chemie, které jsou za nimi, jsou neuvěřitelné," rozplývá se v tiskové zprávě Wisconsinské univerzity.
Foto: David Griffeath/University of Wisconsin-Madison, Janko Gravner/University of California
