Quand l'hiver fascine

La féérie des flocons

Des grandioses paysages d'un blanc immaculé à l'ambiance feutrée caractéristique d'une journée de tempête, l'hiver comporte son lot d'émerveillements. Parmi ceux-ci, les fascinants flocons de neige figurent en tête de liste. Petit tour d'horizon de ce phénomène de physique, à la fois immensément beau et infiniment petit.

7 grandes familles

Les flocons de neige se présentent sous un nombre infini de figures, qu'on regroupe en sept formes principales :

1. Plaquette,

2. Étoile

3. Dendrite

4. Bouton de manchette

5. Colonne

6. Aiguille

7. Irrégulière

En règle générale, les aiguilles et les colonnes se forment plus lentement, à une température plus clémente (-6°C) alors que les figures étoilées, les plaquettes et les dendrites ont une croissance rapide et se créent lorsque le mercure est bas (-15°C).

Le précurseur

Le 15 janvier 1885, après deux ans d'essais infructueux, Wilson Bentley devient le tout premier scientifique à photographier un flocon de neige. Surnommé Snowflake, l'Américain a réalisé plus de 5000 clichés de cristaux, en attachant une chambre photographique à un microscope. Il était fasciné par la complexité et la variété de ce qu'il qualifiait de « petits miracles de beauté ».

Merveilles hexagonales

Ces chefs-d'oeuvre glacés possèdent tous une caractéristique commune : une structure hexagonale. En effet, peu importe sa forme, le flocon compte six branches ou six côtés, jamais cinq ou sept. Pourquoi? C'est un phénomène plutôt complexe à expliquer, mais si l'on vulgarise, on dira que c'est causé par la façon dont s'associent les molécules d'eau entre elles.

Chaque flocon est unique

Le chercheur Charles Knight du National Center for Atmospheric Research au Colorado estime que chaque flocon est composé d'une multitude de molécules d'eau, plus précisément du chiffre 10 suivi de 18 zéros (10 000 000 000 000 000 000)! Chaque branche d'un flocon peut être formée de millions de façons différentes. Bonne chance pour en trouver deux identiques, car trop de facteurs influencent leur forme (température, vent, humidité, pression atmosphérique, etc.).

Flocons jumeaux

Il est cependant possible de créer des flocons presque en tous points similaires (quoique non rigoureusement identiques) en laboratoire lorsque toutes les conditions de création sont contrôlées. C'est ce que s'amuse à faire le professeur de physique américain Kenneth G. Libbrecht dans une série de photos et de vidéos qui rendent hommage aux flocons jumeaux.

Voyez les photos de flocons identiques (en anglais)

Blanche neige

Sur la Terre, chaque année, il tomberait un million de milliards de milliards de flocons de neige (soit le chiffre 1 suivi de 24 zéros!). Puisque ces cristaux de glace sont transparents, pourquoi donc la neige nous apparaît-elle blanche? C'est une illusion d'optique causée par la lumière. Comme un prisme, les cristaux de glace réfléchissent la lumière et renvoient les couleurs dans toutes les directions. Et en lumière, le cumul des différentes couleurs donne la couleur blanche.

OEuvres d'art uniques

De la poésie en images! Voilà comment qualifier le travail du photographe et vidéaste russe Vyacheslav Ivanov. Avec une caméra microscopique, il filme la sublimation (la transition d'une matière de l'état solide à l'état gazeux) de différents flocons de neige, pour ensuite inverser le déroulement des images. Ces petites vidéos en accéléré sont de véritables bijoux.

Admirez une vidéo de Vyacheslav Ivanov

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