パエ-リャ

木製カトラリ-

Snow crystals -6

2015-06-09 10:16:07 | Weblog

Tetrahedrons

Only God knows where I am heading.



Above schematic is my attempt to try and understand how cubes might be connected to form a certain structure. According to my Web survey a lot of metals are formed from cube structured seed crystal. Common salt is also another example.

One thing we must perhaps remember is that crystal formation in condensed environment such as free waters is different from crystal formation in sparse environment such as turbulent air blocks.

In turbulent air in the atmosphere water molecules are expected to be doing all sorts of free motion, translational, rotational and vibrational, or mixture of all these, I think.

Ice formation in free waters will be different. Anyway, if you take a look at above schematic you will begin to see that it is going to form into a sphere, eventually.

The growth starts with the seed crystalet, coded as #1 in white. The first layer of attached crstalets (3,4,7, and 11) is indicated in red, and the second in blue and so on.

With this crystal growth modelling we can see that there is no preferential growth direction. Crystal is growing in all directions and evenly through statistical process of accidental molecular attachments to existing and inviting(?) faces, all six of them, initially at least, and less faces for attachment per cube once growth is started.

All above is just using the schematic representation. Now, let us take a look at physical modelling processes.

First, we look at the following five pictures. The most important thing here to realize is that only the same two crystalet pieces are used. Each face is numbered for clarity.



Here above, you start out from two pieces bang on.



As you rotate the right hand piece only you begin to see that the bonding gets weaker, because they are no longer sharing the same corners where bonding atoms are located.



Weak bonding continues.



Actually, they are almost breaking apart!



OK, here, we are back to where we started out from. However, bonding faces are now different. The whole combined structure remains the same.

We now look at four more pictures as per below. The left hand piece remains the same. However, the right hand piece is now tilted in different orientation and rotated as before.



This above is just one rotation from the last picture above. The structure is already falling apart.



This process continues.



Same here.



Here above, we are again back to where we started from. Same faces are bang on.

In all above, I just wanted to show you that with the same two pieces (exactly the same two pieces) only a specific structure is possible and always with the same faces bonded together.

In a way, this is promising, because you have a certain rule here, and that rule is expected to apply in all stages of crystal formation, leading eventually and hopefully to the birth of star like crystal...

However, with the following pictures you will begin to see that the whole thing is not that easy.

 In above photo, I am trying to connect three crystalets in a straight line. There is a small mismatch between the left two members, but this is due to the inaccuracy in constructing the left most model.


As you can see above, three crystalets are pefectly aligned in a straight line. So, in theory and practice this connecting process can continue to form a lone line of molecules.

Now, take a look at the next photo shown below. Here, I am trying to see if other molecules with perhaps different orientation might attatch to the existing line of molecules on the left.



The answer is affirmative, as you see above. However, all this presents a (to me, at least) insurmountable problem.

When I produced these paper models they were made by the same template. When I formed them into the structure we are seeing I did not doubt for a moment that I am making identical pieces.


However, above photo pushed me off the cliff. There are two different types of seemingly identical molecules. It was not intentional on my part. They were made quite accidentally. I am dead certain.

Above two molecules can connect, as I expected. And, below two can connect as well, but differently! They only connect at an angle, not in a straight line like molecules above in this same photo.

The whole edifice of my simulatory attempt collapsed at this very moment. It took me a long while before I came to. I knew instinctively that the matter is getting out of my hands.

So, I resorted to the web knowledge again and discovered, unlike my imagination, that ice crystals are tetrahadrons in shape! Tha is to say, they have only 4 faces, unlike my 6 faced crystals!

I knew then immediately that the whole thing is now out of control. So, out of curiosity I explored still further and discovered a few other things. I will talk about them soon...

I carry below 4 picrures, just to show the whole ting is a little more complicated that I initially imagined. They all come from the same author who published some papers in the same area, as follows.

This group naturally have access to a super computer and their molecular dynamics simulation looks fantastic.

 This above is showing us the interface between free water molecules and ice by molecular dynamical simulation. Situation is somewhat different from ice formation in turbulent air, but the idea is there.

Next photo is more convincing(?). It is about preferential growth of arms.

There must be a lot of chemistry or physics involved, from the initial tetrahedronic structure to this macroscopic crystal formation. I salute to those fellows who share my naive interest in the formation of ice crystals.

Case closed.




Google Map- 根掘り葉掘り-1

2015-06-09 07:41:34 | Weblog

Google Map を根掘り葉掘りした記事は恐らく今までなかっただろう。しつっこいほど確認する作業は、実はボルネオでの滞在を視野に入れているからだ。最終的には OFF-LINE Map が必要にはなるだろう。電波が途絶える事があるので色々と工夫が必要になる。

大きなノ-トブックをジャングルに踏み込む時に持ち歩ける訳でもないし、スマホしかない。2月にキナバル山を登った時に数回電波が途絶え、回復するとキャリア-も変わっていたりしたので、キナバル山のような観光地なら兎も角、地方の県道、市道あたりでは My Map が必要になる。そのための習熟プロセスとして一連の覚書が記述されつつある。

先に進む前に、次の数枚の画像を見て欲しい。すべて My Map の入り口付近の画像だ。昨日の画像に更にコメントを書き込んだものと、新たに取得した画像がある。

まず、昨日の画像だ。ここから出発して、「スペイン」を探索ル-ト付きで保存した訳だ。

実際には、保存された My Map にも問題があるが、それは後述する。それよりも大問題があるからだ。

で、この画像自体には不審な点はない。唯一、留意すべきなのは、この画像では My Map の下に、My Map をすべて見る、と表示されている点だ。これは、これに先立つ、一つ前の段階で、 My Map をクリックしたからだ。逆に、My Map をクリックしないとリスト表示が出ない事だけ覚えよう。

次に、別の画像を見て見る。My Map をクリックする直前の画像だ。

この画像も無害に見えるが、そうではない。 My Map をまだクリックしていないので、当然ながらリストの表示はない。それは納得できるが、問題は星印の付いた二つの地名だ。正直、何故ここに、そんなものがあるのかは判らない。然も、数日前にはもっとあった。

無我夢中で、メモも取らずに削除しようと格闘する間に消えてしまったのかも知れない。然も、記憶が正しければ、そのうちの一つには白い星でなく、金色の星が付いていたかも知れない。いずれにせよ、削除の方法が判らない。

次に、 My Map を押して、その時に現れる 「My Map をすべて見る」 ボタンの挙動を再度見てみよう。今までの覚書の内容から判断すれば、保存した My Map のリストが再出現すると当然思うわけだが、 つまり、 次の画像だ、

ここ時点では既に My Map を押してあるので、保存した地図が表示されても当たり前だ。特に、緑色の矢印で示したものは、確かに自分で作ったものだ。青色の矢印で示したように、「My Map をすべて見る」 も表示されている。

ここでの問題はふたつある。一つは背景の地図そのもので、これはコタキナバルの市街図、金色の星印が付いている。何故だ?金色の星印だけを消す事が出来るのか?あるいは、この地図そのものは、どうやって削除するのか?

もう一つの問題は、「My Map をすべて見る」で、これを押す前に既にリスト表示があるので、必要ないと思うが違いがある。それが、押した場合の次の画像で示されている。

 これも判りやすい。履歴とか、共有地図とかが余分に表示される訳だから、「すべて見る」という表題にウソはない。問題は、今朝、改めて同じボタンを押したら、何と!、 次の画面が出現した事だ。

 何故なのか判らない。なので、ここでこの記事の編集を一旦、すべて終了して、これが再現されるのか確認してみる。(時間の経過) で、判った事を次の画像で示す。

結論から言うと、何度やっても、「My Map へようこそ」が出てしまう。何処が昨日の手順と違うのか、まったく判らない。判った事は、「地図を開く」を押すと、何故か再度ログインを促され、結果的には「すべて見る」の内容が表示される。

当然の疑問として、そもそもログインしていなかったためではないかと思いたくなるが、違う。地図を単純に開けば画面の右上にログインを促す表示が見られる。そんなものは見えなかったし、そもそもログインしていなければ、「My Map」そのものの表示が見られず、実験そのものが不成立になる訳だし。

ただ、この問題は些細なものかも知れない。後で考えてみる。それよりも星印だ。白と金、然も地図にだ、それと何故 My Map に2種類の地名表示があるのか?どうやって削除するのか?

実は昨日か、一昨日の話だが、ブログの記述後に気楽に地図の内部を散策していて、かなり深い所で、Google Map チ-ムが、この「金色の星印」に言及しているのを見つけた。そこまで再びたどり着けるか、自信がない。

根掘り葉掘りは続く。。。