Muž, ktorý naháňa sneh
Text: Alžbeta Pňačeková • Foto: profimedia.sk
Hoci vyštudoval astrofyziku, fascinuje ho zmrznutá voda, ktorá padá na zem.
Podľa niektorých legiend rozoznávajú Inuiti viac ako sto druhov snehu, pre ktoré majú osobitné názvy. Hoci to zďaleka nie je pravda, existuje muž, ktorý zdokumentoval a preskúmal viac ako štyristo rôznych variantov zoskupení snehových kryštálikov. Vločkológ Kenneth Libbrecht.
Američan Kenneth Libbrecht pôvodne študoval na prestížnej univerzite v Princetone solárnu astronómiu, z ktorej má aj doktorát. Astronómii sa venuje dodnes ako vedúci oddelenia fyziky na Kalifornskom technologickom inštitúte (California Institute od Technology). No popri meraní gravitačných vĺn, ktoré do vesmíru vysielajú napríklad supernovy či čierne diery v rámci projektu LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), má aj ďalšiu záľubu. So špeciálne upraveným fotoaparátom naháňa snehové vločky a snaží sa nájsť také, aké ešte nemá v zbierke. Navyše sa pokúša svoje fotografické úlovky aj vyrobiť v laboratóriu.
Pochopiť sneh
O pochopenie zákonitostí, ako vzniká sneh, sa pokúšali mnohí. Už starovekí čínski školáci si totiž všimli, že jednotlivé vločky majú rôzne tvary a vďaka bohatej členitosti sa podobajú na miniatúrne čipky. Sneh študovali o niekoľko sto rokov neskôr aj mnohí európski vedci, z ktorých spomeňme aspoň Johannesa Keplera, Reného Descartesa či Roberta Hooka. Na začiatku 20. storočia sa veľkým nadšencom a priekopníkom vo fotografovaní snehových vločiek stal Wilson „Snowflake“ Bentley, farmár z amerického Vermontu, ktorý zasvätil život zachytávaniu tejto prchavej krásy. V tridsiatych rokoch pozoroval formovanie ľadových kryštálov v laboratórnych podmienkach Japonec Ukičiro Nakaya, ktorý experimentoval s drôtom, vláknami bavlny a hodvábu, ale napríklad aj s pavúčou sieťou ako s bázou, na ktorej sa mali vo vlhkom chladnom prostredí rodiť nové vločky. Najviac sa mu darilo s chlpmi zajačej srsti, ktoré sa vďaka prirodzenému obsahu minerálnych olejov neobaľovali námrazou, ale umožnili vločkám sformovať sa. Na základe toho vypracoval známy diagram morfológie snehových vločiek, v ktorom opísal základné zákonitosti.
Nájsť fotogenickú vločku
Práve v šľapajach posledných dvoch spomenutých pánov sa vybral Kenneth Libbrecht. Jedna časť jeho práce je pre mnohých možno nepochopiteľná. Dobrovoľne trávi hodiny v mraze a pomocou špeciálne upraveného fotoaparátu s mikroskopickým objektívom zachytáva podobu vločiek . „V prvom rade musím čakať na sneženie,“ približuje Libbrecht celý proces. Ideálne podmienky podľa neho sú pri miernom snežení, v bezvetrí a za poriadneho mrazu. „Niekedy čakám aj do druhej ráno na správne podmienky,“ smeje sa. „Vločky zachytávam na kúsok kartónu, pretože v momente, keď dopadnú na zem, prechádzajú viacerými zmenami a po veľmi krátkom čase už nevyzerajú príliš dobre. Takže ich nechám dopadnúť na kartón, prezriem si ich a vyberiem pekné, ak chcete fotogenické vločky. Tie pomocou malého štetca prenesiem na sklíčko mikroskopu uspôsobeného na fotografovanie vločiek. A potom jednoducho urobím záber a pokračujem s ďalšími.“ Hoci to podľa opisu znie ako jednoduchá detská zábavka, presúvať sa však z miesta na miesto a čakať hodiny v treskúcom mraze nie je príliš pohodlné. Navyše, fotografovanie má okrem estetickej funkcie aj pre vedu oveľa dôležitejšiu – dokumentačnú, ktorú Kenneth využíva pri návrate do svojho laboratória. V ňom prebiehajú omnoho zložitejšie procesy. Tu sa Kenneth snaží pomocou fyzikálnych zásad objasniť a opísať, ako jednotlivé tvary vznikajú. A nielen opísať. Vločky podľa tvaru a spôsobu, akým sa tvoria, rozklasifikoval do 80 kategórií. Vo zvláštnej komore sa snaží napodobniťprírodu a vyrobiť rovnaké snehové vločky ako na fotografiách. Ba dokonca zachádza ešte ďalej a usiluje sa vytvoriť nové formy.
Osemuholníkové neexistujú
Kenneth Libbrecht nabúral niektoré tvrdenia o vločkách. Napríklad to, že majú iba tvar šesťuholníkov. „Zriedkavo, no predsa sa vyskytujú aj ako troj- alebo dvanásťuholníky. Nikdy nekryštalizujú ako štvor-, päť- či osemuholníky,“ objasňuje. Zároveň však potvrdzuje, že žiadne dve vločky nie sú úplne rovnaké. Zo zbierky svojich úchvatných fotografií okrem vedeckých prác vydal aj tri populárno-náučné knihy. Najradšej však trávi čas v teréne, to je podľa jeho slov preňho najväčšia zábava a vonku pociťuje rovnaké nadšenie, ako keď „som ako malý chlapec na čiernom svetri pozoroval rozmanitosť bielej nádhery. A stále presviedčam ľudí, aby v zime, keď sneží, vybehli von so zväčšovacím sklíčkom a pozerali sa na to, čo padá z oblohy. Naozaj môžete byť prekvapení, aké je to zaujímavé“.
Ako sa vyrábajú vločky
Komora, v ktorej sa Kenneth Libbrecht snaží simulovať prostredie, kde môžu vznikať snehové vločky, je už tretia v poradí. Podobne ako prvé dve, aj túto zostrojil sám. Je to v podstate priehľadný box, v ktorom sa dá regulovať teplota, vlhkosť a tlak vzduchu, teda tri základné faktory, ktorých vzájomný pomer určuje tvar a veľkosť budúcej vločky. V prírode totiž niekedy vločke trvá aj niekoľko hodín, kým dopadne na zem. Prvé Libbrechtove pokusy boli s tenkým drôtom, na ktorom sa vločky tvorili. On však zašiel ešte ďalej a obyčajný kúsok drôtu premenil na akúsi ihlu, do ktorej púšťa elektrický prúd s napätím až dvetisíc voltov. To umožňuje rýchlejšie a rozmanitejšie kreovanie vločiek a takýmto spôsobom sa mu podarilo vyrobiť aj „obriu“ niekoľkocentimetrovú vločku.
Ako sa stať vločkológom
Odborníkov venujúcich sa skúmaniu zákonitostí, ako vzniká sneh, je na svete len niekoľko. Základným predpokladom je vzdelanie prírodovedného zamerania a, samozrejme, prístup k oblastiam, kde veľkú časť roka padá sneh. Ideálna je Aljaška, niektoré časti Kanady, Sibír či pohoria v Japonsku.