美しい雪の結晶を堪能したいあなたに!写真集・本・情報サイトなどおすすめをご紹介

こんにちは、めぐーるギフトです。このサイトでは、ギフト選びで悩んでいる方へのお役立ち情報を、最新トレンドも交えてお届けします!

冬シーズンになるといろいろな所で目にする「雪の結晶」柄やモチーフ。小物やアクセサリー雑貨、ラッピング、クリスマスツリーのオーナメントやインテリアなど、多くの場所に使われ、冬の気分を盛り立ててくれます。また、「同じものは二つとない」その繊細で幻想的なカタチは、写真家をはじめ科学者、物理学者など他分野にわたって人々の興味関心の的となってきました。

そんな人々を魅了してやまない「雪の結晶」について、今回は取り上げてまいります。「雪の結晶はどうやってできるの?」「肉眼でも見えるの?」「六角形と言われるけど、他にカタチはないの?」などなど素朴な疑問について調べたことをまとめました。また「美しい雪の結晶をたくさん見たい!!」「知識を深めたい」という方のために、評価の高い写真集や本をご紹介してまいります

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1.雪の結晶について

1-1.どうやってできるの?

作り物ものようにキレイですよね。自然が作り出す造形に見入ってしまいますが…

このように「雪の結晶は六角形がベース」とされます。では「どうやって出来るのか」ネット情報から抜粋させてもらいました↓↓

(質問)どうして雪の結晶は6角形になるの?

(答え)氷の分子とよばれる小さなつぶは六角形をしています。したがって、空気中で水がこおると、一番最初は六角形になるのです。まず、雪のつぶが空の上でできます。もちろん、六角形をした氷のつぶです。この六角形の角のところに、空気中の水蒸気(すいじょうき)がくっつきます。どんどんくっついて、こおりついて、そうしてだんだん大きくなっていくのです。なぜくっつくのが角のところなのかというと、水蒸気は、角やへりのところにくっつきやすい性質があるからのようです。そのために、雪のつぶは、平たく、横に広がっていくわけなのです。そして、わたしたちのいる地上に雪がふってくるころには、あの六角形の雪の結晶(けっしょう)になるのです。

引用:学研キッズネット「科学のふしぎたんけん」科学なぜなぜ100番

出典:学研キッズネット「科学のふしぎたんけん」科学なぜなぜ100番

 

…なぜ六角形なのか聞いてみました。

水蒸気を含む空気が上空で冷却され過飽和(空気へ水が溶ける濃度を超えた状態,温度低下で起こる)になると,ごく細かいちりなどをしんにしながら水分子は気体から凝結して固化することで氷のつぶが生まれます。水分子が凝集していくときには,水素結合という引き合う力が働くのですが,縦方向にも平面方向にも成長していく可能性があります。平面方向へ成長していくときには,酸素の周りの3つの水素が等価になって結合の角度が120度になり六角形の基本構造を作るようです。

引用:島津製作所 雪の結晶(2)雪が六角形になる訳は?

とのことです。分かりやすく言い換えるなら、

雪の元となる小さなつぶ=(氷の分子)自体が水素結合によって「六角形の基本構造」で作られていて、その六角形の角に空気中の水蒸気がくっつき固まって大きくなったものが、私たちがイメージする「雪の結晶」の形というわけです。

六角形のカタチをしているのは、そもそもの「分子のカタチ」に理由があるようですね。

そして、「雪の結晶」は1つとして同じ物はないと言われるほど様々な形をしています。温度・湿度の違いでカタチが異なり、大きくは8種類に分類されます(中谷ダイヤグラムの概念図より)

出典:雪の結晶は1つとして同じ形はない…「天から送られた手紙」(ライブドア‐ニュース)

 

温度が-15℃前後で,湿度110以上(*)の条件が揃うと,氷は平面的に成長し,典型的な樹枝状(星状)六角形(六花)の結晶ができます。そして落下中に水分子がこの結晶の樹枝に触れてさらに大きな結晶に成長していきます。(*:氷に対する過飽和度)
なお湿度が同じでも温度が-12℃や-18℃の前後だと六角板になります。他にも,-8℃だと針状,-20℃以下だと六角柱ができるなど,温度や湿度によって結晶の形が変わります。引用:島津製作所 雪の結晶(2)雪が六角形になる訳は?

 

雪の結晶が作られるのは、はるか上空です。上空で水蒸気の量や気温、その他たくさんの物理的な条件が組み合わり、1つ1つ全く異なった雪の結晶が出来上がります。地上に降りて来るときには、回転したり結晶同士が互いにぶつかり合って、さらに変形した状態です。そして、「雪の結晶」すべてが一般的にイメージするような美しい樹枝状のカタチをしている訳ではありません。樹枝状の結晶になるのは「温度が-15℃前後で,湿度110以上(*)の条件が揃う」時だけですそれ以外の条件下では、上の図にあるような「六角柱」や「針状」などの形になります。

ここで、雪の研究の世界的第一人者である中谷宇吉郎の有名な言葉を紹介します。

『雪は天から送られてきた手紙である』

先ほど、雪の結晶は上空の温度や湿度の違いによって1つ1つ違うカタチで出来上がると説明しましたが、その天から降りてきたの結晶のカタチを見れば、上空の状態がわかるというわけです。つまり雪の結晶は上空の状況を教えてくれる天からの手紙」と解釈できるわけですね。一聞するとポエムのような情緒的な言葉に思えますが、実際は、雪の研究に情熱を注いだ中谷氏の徹底した自然観察に基づく科学的思考から生まれたものだということがわかります。

 

1-2.六角形だけ?五角形や八角形のものはない?

こちらも疑問に思う人が多いようです。

結論を先に言うと、「六角形以外にない」ということになります

理由はベースである分子のカタチが「六角形」であり、雪の結晶のでき方から考えると当然とも言えます。中には三角形や十二角形に見える場合もありますが、やはりよく見ると六角形の構造をしています。そして、人工的に五角形の雪の結晶」を作る研究も進められています。詳しく知りたい場合は「雪の結晶 準結晶」で検索すると、より奥深い世界が知れるかもしれません。『五角形の雪はつくれるか』(岡山大学大学院自然科学研究所准教授、松本正和氏)こちらの記事もおすすめです。

 

1-3.雪の結晶は肉眼で見えるの?

そういえば生まれてこのかた意識して観察したことなかったのですが、「肉眼で見える」んですね↓↓

こんなにはっきりと!美しい形が!

雪の結晶のサイズは1~2mm程度で肉眼でも観察できるとのこと。ただ条件がそろっていないと樹枝状の美しい雪の結晶は見られません。

肉眼で見える好条件は以下の通り

まずは、樹枝状の結晶ができる条件である     
上空の気温がマイナス15度~20度くらいで、水蒸気の量が多い日(ただ素人の私たちに上空の温度や水蒸気の量なんて分かりません。)
なので、 
● とても気温が低い日
● 雲が厚くない日
● 風が強くない日
と覚えておきましょう。雲が厚いと雲の中で結晶同士がぶつかったり、同様に風が強い日も結晶のカタチが崩れやすいそうです。

おすすめの観察方法を紹介すると

色の濃い紙や布を用意する     
・その紙や布を外気と同じぐらいに冷やしておく(冷やしておかないと雪の結晶が溶けてしまう)
・その紙や布で雪の結晶をやさしく受け止める
・目を凝らして肉眼で見る(よく見えないときは虫眼鏡やルーペを使用する

簡単そうですね。好条件がそろった日には、ぜひ試してみてはいかがでしょうか?

 

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2.おすすめ写真集

美しい雪の結晶の世界に浸りたい方のために、評価の高い写真集などをまとめました。

こちらはアメリカの物理学教授で「雪の結晶」の研究で有名なケン・リブリクトLibbrecht,Kenneth氏の翻訳本です。様々なカタチの美しい雪の結晶写真を種類別にわけ、それぞれの成長過程をわかりやすく解説しています。アートのように鮮明で美しい結晶写真は、単に写真集としても楽しめるだけでなく、詳しい解説とともに大変知識が深まる充実した内容です。「これを読むと、雪が全然違って見えてくる!!」「雪が降るのが待ち遠しい」と感動の口コミも見られます。

雪の写真家第一人者であるベントレー(Bentley)氏の写真集。一生を捧げ、雪の結晶を撮り続けた氏の情熱に心が揺さぶられる魂の作品。現代の高性能な技術を使って撮影された写真と違い、緻密さには欠けるのかもしれないが、見るものを魅了する自然の構造美が1ページごとに繰り広げられます。その数2000点以上、1つ1つの結晶をベントレー氏が極寒の中、苦労して撮ったものだと思うと、じっと見入ってしまいます。「時空を超えてどれも同じものはない」自然の無限さに、勇気とクリエイティブな想いが沸き起こる一冊です。

こちらは1つ目で紹介したケン・リブリクトLibbrecht,Kenneth氏の写真集。本体の大きさは145×145㎜と小ぶりな正方形サイズでありながら、100を超える美しい幻想的な写真が堪能できます。開いて立てて一枚の絵のように飾ってもいいでしょう。洋書(英文)OKということなら、手頃な値段なのでプレゼントにもおすすめです。

出典:16 Amazing Macro Snowflake Photos by Alexey Kljatov

こちらの作品はロシアの写真家Alexey Kljatov氏の高精細な雪の結晶写真集16 Amazing Macro Snowflake Photos」、性能なカメラと特殊なレンズで撮影された16枚の写真は、人間の力が及ばない領域での自然の神秘を感じさせてくれます。自然にあるものをじっくり観察すると、一定の規則性によって調和が保たれている、そうやって世界は成り立っているのだと痛感させられる写真作品。「一見の価値あり」ですのでぜひご覧ください。

 

3.もっと深めたい人に!おすすめ本・情報など

さらに雪の世界を深く知りたい方向けに、おすすめ本をご紹介。絵本は子供のみならず、大人でも楽しめる内容になっています。雪の世界の奥深さに触れ、寒い冬を楽しみに過ごしてみてはいかがでしょうか。

3-1.おすすめ本

上でもご紹介した、雪氷学の先駆けである物理学者・中谷宇吉郎氏の代表的エッセイ(21編を収録)。科学者としてのエッセイ集ですが、幅広い分野に興味を抱き、子供のような探究心で世界を見ていた氏の人柄にがよくわかる一冊。「雪の結晶」を深く知りたい人のみならず、科学の道を目指す人にはぜひ触れてもらいたい内容です。受験で私たちが強いられてきた「勉強」がいかに表面的な狭い範囲しか扱っていなかったのか、ということがよくわかります。読み易い洗練された文章で、小学校高学年からでも理解できると思います。ご家族で楽しんでみては如何でしょうか。

こちらも中谷宇吉郎氏のエッセイ集。昭和10年代(1994年10月17)初版に発表されましたが、戦前作とは思えないくらい現代でも楽しめる雪に関するエッセイ集です。科学の専門的な内容を書いているのに、なぜかスラスラ読めてしまう彼の文章力に引き込まれます。全てのエピソードが雪に関するもので、どのページを開いても雪への愛情が感じられる至極の一冊。彼の雪の研究が、現代の研究にどのような影響を与えたのかも理解できる包括的な内容は、過去と現在が線でつながっている面白さを感じることができます。時代が変わっても色褪せない、中谷宇吉郎の代表作です。

厳選された約30点の美しい雪の結晶の写真に、詩人・谷川俊太郎氏のやさしい詩が添えられた絵本。冬の時期の読み聞かせ本としても親しまれています。ひらがなが読めなくても、幻想的で不思議な魅力を秘めた結晶の写真に、子供たちの感性は磨かれることでしょう。「きれいだね」「美味しそう、食べてみたい」なんて子供ならではの感想も。大人も引き込まれる内容で、癒しの一冊として手元に置いておきたいそんな一冊です。

芸術写真家マ―ク・カッシーノ(Mark Cassino)と氷雪や雲の研究家である物理学者ジョン・ネルソン(Jon Nelson)の共作本(訳:千葉茂樹)。美しい雪の結晶ができる過程を、イラストと拡大写真で解説(全66種)してあります。イラストでの説明が多いですが、もちろんキレイな写真も掲載されています(写真をメインで楽しみたい場合は、上の「2.おすすめ写真集」を参考にしてください)。書名が「~ノート」というだけあって、結晶の観察記録のような本です。結晶の観察方法も詳しくポイントが書かれているので、冬休みに子供たちと読んで実際に観察してみるのもいいかもしれません。雪が降るのが待ち遠しくなってしまいますね

3-2.SNOW CRYSTALS.com

「雪の結晶」を英語で言うと、SnowCrytal(=スノークリスタル)ですが、その魅力を存分に楽しめるサイトがこちらです。特に見ていただきたいのは、「雪の結晶がどうやって出来るのか」をCGで再現した動画です。氷のツブから少しずつ拡大していく過程が、映像を通して楽しめます。

3-3.中谷宇吉郎 雪の科学館

出典:中谷宇吉郎 雪の科学館 公式サイト

石川県加賀市にある『雪は天から送られてきた手紙である』という有名な言葉を残した、中谷宇吉郎博士の世界を学べる科学館。氏のこれまでの業績を中心に、雪氷学のその後の発展も含めて、実験・観察装置も使ってわかりやすく展示公開しています。雪氷学の第一人者としてだけでなく、科学、随筆、映画、絵など、宇吉郎の多才な功績を知ることができます。ダイヤモンドダスト、氷のペンダントなど、子供も大人も魅了される美しい実験を体験できるのもおすすめのポイントです。

 

4.まとめ

本記事では「雪の結晶」の魅力に迫るべく、わかりやすく情報をまとめてまいりました。

人間の領域を超えた自然の織りなす美しさに、心から感動してしまいますね。冬の時期になると、何気なく使用されている「雪の結晶」柄やモチーフですが、本質的なことを知るとさらに楽しみ方が倍増するように思います。

次回は、人々を魅了して止まない「雪の結晶」をあしらった雑貨やアクセサリー小物について記事にしますので、興味があったらぜひそちらもご覧ください。

この記事が皆さまの毎日にとって、少しでもお役に立てれば幸いです。

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