Одним из первых известных фотографов снежинок стал Андрей Андреевич Сигсон (1840–1907), российский фотохудожник из Рыбинска.
Всего ему удалось сделать фотографии около 200 различных форм ледяных кристаллов. Для этого фотограф использовал специальную технологию: снежинки ловились на сетку из шелковинок, затем с помощью микроскопа увеличивались в 15–24 раза. Чтобы хрупкие кристаллы не растаяли во время фотографирования, Сигсон охлаждал руки и дышал через специальную трубку.
Снежинки зарождаются в облаках, где на мельчайших пылевых частицах при отрицательной температуре образуются кристаллики льда. Затем на этих кристаллах нарастают новые, и так далее. Структура молекулы воды обуславливает шестиугольную форму кристалла, между его лучами возможны углы лишь 60° и 120°.
Поскольку в каждый момент времени условия, в которых растет снежинка, хоть минимально, но различаются, то каждый кристалл имеет уникальную форму. При этом все лучи одной снежинки очень похожи, так как кристаллизуются одновременно в очень похожих условиях.
Несмотря на уникальность кристаллов, они все же поддаются классификации, разработанной в 1951 году Комиссией снега и льда Международной ассоциации научной гидрологии — всего 7 форм снежных кристаллов и 3 вида замороженных осадков.
Самые простые из снежинок — плоские шестиугольные призмы.
2. Звезды
Как и пластинки, звезды обычно плоские и тонкие, с шестью лучами.
3. Столбики
Полые внутри, могут иметь форму карандаша.
4. Иглы
Длинные и тонкие кристаллы, иногда состоят из нескольких веточек.
5. Пространственные дендриты
Объемные снежинки, образуются при срастании нескольких кристаллов.
6. Увенчанные столбики
Образуются в случае, если столбики попадают в иные условия, и кристаллы меняют направление роста.
7. Неправильные кристаллы
Самый распространенный тип. Образуется при повреждении снежинки.
Снежинки формируются по законам простейших физических взаимодействий элементарных частиц. Влажная и теплая погода может породить бесконечное количество форм снежинок, хотя в редких случаях последовательность оседания молекул воды может совпасть и внешняя форма двух снежинок будет идентична. Однако и в этих снежинках некоторые молекулы воды будут различаться.
Дело в том, что примерно одна из трех тысяч молекул воды на планете включает в себя не обычные атомы водорода, а его изопы — дейтерий или тяжелый водород. Ядро обычного водорода включает только один протон, а ядро дейтерия — протон и нейтрон. Снежинку образуют примерно 1018 молекул воды, поэтому вероятность появления двух снежинок, в которых расположение атомов дейтерия будет одинаковым, даже при идентичном расположении молекул воды, близится к нулю.
