Du temps de cerveau pour... les flocons de neige

Du temps de cerveau pour les flocons de neige et leurs formes. Il neige beaucoup sur une grande partie de la France. Alors c'est le moment d'en parler. On commence par une photo de paysage enneigé en plein midi ?















Soyons sérieux, maintenant.

Il y a plein de sources pour tout savoir sur la formation des flocons de neige, évidemment, comme Wikipedia. Mais Celle-ci a l'avantage d'exister en mode débutant ou avancé. On y trouve cette liste simple de types de flocons qui dépendent des conditions atmosphériques. Les avez-vous tous vu dans votre vie ?

La forme principale des flocons est toujours hexagonale car c'est la forme de base des cristaux de glace et la forme en V de l'eau (oui, oui l'eau a une forme). A partir d'un hexagone, les pointes s'allongent en général car elles sont plus rapides que les surfaces pleines à croître. Ensuite, se rajoutent d'autres formes hexagonales, à peu près symétriques, mais très rarement exactement, car la Nature est rarement exactement symétrique. La manière dont se rajoutent les formes hexagonales ressemble à des fractales, comme le bien nommé flocon de Koch. Saviez-vous que tous les flocons de neige sont des hydrométéores. Joli nom, n'est-ce pas ? Des météores d'eau qui nous tombent sur la tête !!! On comprend pourquoi les Gaulois avaient peur que le Ciel leur tombe sur la tête.

Un des premiers à avoir écrit dur la forme des flocons est l'astronome Kepler (en 1610 quand même). Un lien très intéressant sur ce sujet à la frontière de la philosophie et des sciences, en anglais malheureusement, mais avec de belles illustrations d'époque, de Kepler lui-même.
Ensuite Descartes, évidemment, en 1637, puis un anglais, en 1665, Robert Hooke, qui a effectué les premières observations au microscope de flocons de neige. Pour ceux qui aiment les équations, allez ici (pdf météorologique) et pour ceux qui rêvent d'imaginer à quoi peut bien ressembler un flocon de neige en quatre dimensions (si, si !) c'est ici, aussi en pdf.

Ici , la forme la plus simple possible pour un flocon de neige, car elle vient du Pôle Nord où il fait très froid et sec, donc où peu de molécules s'ajoutent pendant la chute du flocon blanc (à ne pas confondre avec la chute du faucon noir).

Un flocon met de 10 minutes à quelques heures pour se former par accumulation de molécules d'eau et de glace. Cela explique donc la grande variété des formes. On dit qu'il n'y a pas deux flocons de neige identiques. On dit qu'il peut y en avoir un nombre infini. En fait, non. Il pourrait y avoir deux flocons identiques, mais je n'en ai jamais vu ;) et le nombre de possibilités est très très grand, infini à l'échelle humaine. D'ailleurs ils sont très petits les flocons. On pense qu'un million de milliards de flocons de neiges sont fabriqués dans l’atmosphère chaque seconde. Et un cristal de glace, composant de base du flocon est dix millions de fois plus petit qu'un flocon...

(Avec d'autres films, de CalTech, Université de Californie, où il neige très souvent)

Des galeries d'images de flocons sont partout sur l'internet, et même des ouvrages du XIX° siècle ou début XX° en comprennent, car le flocon de neige est beau, mystérieux et symbole de pureté. Pourtant, pour se former, un flocon a besoin d'une impureté, ou même d'une bactérie, pour s'agglutiner autour. Le manteau blanc de la neige, qui étouffe les bruits et rend ce son si particulier est donc un fantastique tapis de glace condensée autour d'impuretés. Rassurez-vous, c'est pareil pour la pluie...

Il n'empêche que c'est beau un flocon

Pour terminer, un exercice pratique : Combien y a-t-il de flocons de neige sur cette photo prise ce dimanche à Paris, sachant qu'il y a à peu près 350 millions de flocons par mètre cube de neige et qu'il a neigé entre 7 et 10 centimètres sur Paris ?