Почему зимой на окнах образуются морозные узоры?

Эти полоски напоминают о том, что происходит в плохом гипокаустерии, когда зимний холод проникает сквозь щели в окнах. Возле этих узких щелей холодный воздух вступает в противоборство с водяным паром. Всякий раз, когда они приходят в соприкосновение, тепло устремляется вверх, а холод опускается вниз. Ведь в тепле вещество расширяется, а на холоде становится более плотным и тяжелым, и от этого тепло выталкивается вверх. Поэтому, когда скопившийся внутри пар устремляется наружу, скопившийся снаружи холод, чтобы избежать пустоты, устремляется внутрь, отчего края открытого окна или щели становятся особенно холодными. Достигая их, пар будет непрестанно замерзать, а его вещество _ охлаждаться настолько, что, достигнув его, новая порция пара также замерзает. Подача пара не прекращается ни на миг, между тем как прямо внутрь поступает холодный воздух. Движения пара и воздуха то в одну, то в другую сторону и создают те полоски и острые лучи. На них и оседает пар.

Однако все это не позволяет высказать какие-либо утверждения относительно формы наших снежинок. О каком движении то в одну, то в другую сторону может в этом случае идти речь, о каком отверстии, ведущем наружу, о каких узких щелях, о каком противоборстве в необъятных воздушных просторах? Предположим, что за время падения с высоты во влажном воздухе некая толика пара осаждается на лучах. Но почему именно в шести местах, почему непременно по шестиричному принципу? Кто снабдил утолщенную среднюю часть, прежде чем она начала падать, шестью замерзшими рожками? Что за причина определяет на ее поверхности, которой еще только предстоит сгуститься, те шесть точек, к которым прикрепляются шесть лучей?

Поскольку внешняя причина - холод - сделать этого не может, то должна быть какая-то внутренняя причина, либо сопутствующая пару, либо присущая ему в той или иной степени.

Размышляя об этом, я удивился тому, что лучи распределяются не по всей поверхности шара. Ведь если их виновником следует считать внутреннее тепло, то почему оно действует лишь в тонком наружном слое, где оно равномерно распределено по всем направлениям, а не только в плоском слое пара?

Предаваясь этим мучительным размышлениям (ведь разум требовал, чтобы лучи были распределены по всей поверхности центрального ядра), я вдруг вспомнил, что мне не раз случалось с удивлением наблюдать, как звездочки такого рода ложились плашмя не сразу же после того, как выпадали на землю. Несколько мгновений отдельные их части стояли торчком и лишь некоторое время спустя опускались на землю.

Мое мнение о таком Ничто.

Приведенные выше соображения стали как бы отцом, а это наблюдение - как бы матерью следующего моего мнения. Шестиугольные звездочки возникают при падении трех опущенных диаметров, соединенных в одной точке так, что концы их равномерно распределяются по окружности, и опускаются на землю лишь тремя опущенными лучами, в то время как три других луча, служащие продолжениями первых, остаются приподнятыми да тех пор, пока лучи, на которые опирается звездочка, не разогнутся и другие лучи, торчащие вверх, не опустятся на ту же плоскость в промежутках между первыми тремя лучами.

Сначала я рассмотрю это утверждение в целом и лишь затем проверю, правильно ли оно, чтобы его безосновательность, если таковая обнаружится, не помешала моему намерению сказать несколько слов о таком Ничто.

Я исхожу из того, что какова бы ни была причина появления у снежинок шести лучей, она должна действовать одинаково по всем направлениям. Например, если шесть лучей обусловлены холодом, то холод должен окружать все частицы пара, отстоя от них на одинаковых или почти одинаковых расстояниях. Если причину их появления надлежит искать во внутреннем тепле, то оно должно также действовать из одного и того же центра одинаково по всем направлениям на сфере.

Однако само по себе это замечание не решает вопрос, а лишь по-иному ставит его. Ведь оно ее объясняет, почему из одного центра всегда возникают не пять и не семь, а именно шесть пушистых лучей.

Если ты спросишь математика, в какой фигуре три диаметра пересекаются в одной точке ортогонально, или в виде двойного креста, то математик ответит: в октаэдре, противоположные вершины которого соединены. Но октаэдр имеет именно шесть вершин. Как же случается что падающий снег, прежде чем стать плоским, тремя своими опушенными диаметрами, расположенными под прямыми углами друг к другу, образует остов октаэдра (если концы соседних лучей соединить 12 отрезками прямых, то получится октаэдр)?

По какой причине на этих трех опушенных лучах пар сгущается раньше, чем на всей сфере?

Я могу предложить некое объяснение, согласно которому так происходит в силу необходимости, диктуемой свойствами вещества. Правда, мое объяснение исходит из некоего предположения, еще более удивительного, чем то, что подлежит объяснению. Однако я не могу не заметить, что и сравнение многих ошибочных заключений способно рождать истину. Предположим, что пар, едва почувствовав проникающий в него холод, замерзает и превращается в шарики определенной величины. Такое предположение не противоречит здравому смыслу. Ведь капля - наименьшее естественное, количество воды, поэтому для того, чтобы вода не растекалась под действием своего веса, ее необходимо разделить на количества, которые меньше капли. Нетрудно допустить, что взятому в определенном количестве пару свойственна некая неподатливость, позволяющая ему сопротивляться холоду. Это количество пара мы условимся называть воображаемой каплей.

Рис. 3

Предположим далее, что эти воображаемые шарики соприкасаются в определенном порядке, образуя квадратное расположение на плоскости и кубическое расположение в пространстве, о которых говорилось выше. Каждый шарик касается тогда шести других. Мы можем изобразить на плоскости лишь четыре из них (рис. 3) и мысленно представить себе один шарик сверху и один шарик снизу. Коль скоро это установлено и предполагается впредь, холод проникает через промежутки между шарами, и шарики от одной точки касания до другой, ей противоположной, защищены от холода. Поэтому сгущение пара происходит лишь по направлению к центрам шариков, но так, будто оно происходит и по направлению к диаметрам, соединяющим точки касаний, которые сами защищены от холода.

Однако справедливо будет спросить, какая же сила располагает шарики в прямоугольном порядке?

Если бы они не могли располагаться иначе под влиянием свойств, присущих материалу, то вопрос был бы исчерпан. Однако, как говорилось выше, свойства материала допускают два других расположения шариков. Кроме того, все три расположения могут перемешиваться, приводя к самым различным расположениям.

Может быть, причину такого расположения шариков следует видеть в том, что лишь при нем свойства расположения одинаковы по всем направлениям и точки касания распределены равномерно, в то время как при других расположениях этого не происходит? Ведь если каждый отдельный шар касается 12 других, то, как показано выше, промежутки между шарами имеют попеременно то три, то четыре вершины. Здесь же они все имеют по четыре вершины. Там некие два диаметра, соединяющие попарно точки касания, пересекаются под прямым углом в то время как четыре остальных диаметра этим свойством не обладают. Здесь же все три диаметра пересекаются одинаковым образом и любые два из них образуют прямой угол. Там, если соединить точки касания отрезками прямых, получится кубооктаэдр, здесь же - октаэдр внутри каждого шарика.

Отсюда понятно преимущество, которым прямое расположение шариков обладает перед косым. Однако остается невыясненной причина, по которой шарики предпочитают располагаться именно в этом порядке. Быть может, их вынуждает к этому холод? Но каким образом?

Ведь, холод либо приводит к сгущению вещества, либо проникает в него там, где в веществе зияют поры или оно сопротивляется слабее. Чтобы предоставить более обильную пищу для размышлений, скажу иначе: холод, опускающийся отвесно к земле, мог бы служить причиной, по которой шарики располагаются в глубину вдоль прямых; но что заставляет их располагаться вдоль прямых в поперечных направлениях?

Итак, остается лишь предположить, что кубическое расположение капель, если только оно действительно кубическое, то есть если наше Ничто есть Нечто, обусловлено внутренней теплотой пара.

Однако на той стадии, которой мы достигли в своих рассуждениях, безразлично, сама ли теплота придает каждой капле форму октаэдра или она разделяет все вещество на упорядоченные ряды звездочек, а распределение вещества внутри отдельных шариков определяется общим внешним порядком. Однако ни в каком другом случае расположение шаров не может оставаться неизменным, поскольку различные возмущения могут легко нарушить его.

Но, как мы и предполагали ранее, имеются основания считать, что отдельные капли могут выстраиваться в определенном порядке сами, без прикосновений извне. Ведь если бы форма отдельных капель определялась бы относительным расположением и касаниями множества капель, то все звезды по форме были бы почти одинаковыми, в то время как в действительности они значительно отличаются по величине. И даже в строении многих звездочек можно заметить много необычного.