C’est l’hiver !

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Démo du moment – Les flocons et les formes de l’eau

Qu’ils soient plats, étoilés, en colonnes coiffées ou non, avec dendrites ou simplement avec des formes irrégulières, les cristaux de neige tombent du ciel en motifs qui sont plus symétriques qu’il n’y parait. En 1611, Johannes Kepler (1571-1630) publie L’Étrenne ou la neige sexangulaire : le premier traité scientifique à étudier les cristaux de neige. Ayant eu une formation en mathématique et en géométrie, Kepler remarque la symétrie des cristaux de neige : on y trouve toujours six angles, d’où le terme sexangulaire, dans l’une des faces du cristal. Dans son traité, il représente les flocons à l’aide de dessin géométrique que l’on voit sur l’image ci-contre. Il est fascinant qu’un seul élément, de l’eau solide, génère autant de figures différentes.

Une autre particularité de l’eau est sa capacité à prendre moins de volume sous forme liquide que sous sa forme solide! C’est à sens inverse de tout ce qui se passe habituellement dans la nature. La démonstration présentée sur l’image ci-contre nous montre un fil de d’acier tendu par une masse suspendue. Le fil passe au travers d’un bloc de glace sans le couper, ni le briser. Comment est-ce possible? Tout juste sous le fil, la glace est compressée; on y augmente la pression. On force ainsi l’eau solide à prendre moins d’espace : elle deviendra liquide. Une fois le fil passé, puisque la pression est moindre, l’eau, en reprenant son volume initial, se solidifie. Le bloc de glace est intact malgré le passage du fil! Que de surprises quand on se laisse le temps d’observer le comportement de quelque chose d’aussi commun que l’eau, cela peu importe sa forme.