Sneeuwfiguren

"de caelo descendit & stellarum gerit similitudinem"

De uitspraak is van Johannes Kepler, Strena seu De nive sexangula, 1611, p. 5 (strena: nieuwjaarsgeschenk). In het Engels: "it comes down from heaven and looks like a star", in The six-cornered snowflake, Oxford 1966 (ed. and transl. by Colin Hardie). Zie over Keplers boekje ook: Rob Reijerkerk, 'De sneeuw van Kepler', 2005. De figuren zijn van Erasmus Bartholin, De figura nivis, in: Thomae Bartholini De nivis usu medico observationes, 1661; figuur, beschrijving op p. 5-7 en 38-39. (De 'nieuwe automaat', genoemd op p. 10, is het slingeruurwerk van Huygens.) Christiaan Huygens: de haartjes zijn evenwijdig met de blaadjes. Chr. Huygens zegt bij de twee kleine figuren links onderaan, in Oeuvres complètes, T. XVII, p. 476 (17 jan. 1660): ... planissimae et tenuissimae ... Capillamenta foliorum ita disposita erant, ut hac majuscula figura expressa sunt ut nimirum singula radijs proximis essent parallela. quod microscopio clarissime patebat. ... anguli ad centrum exacte omnes gr. 60. ... heel vlak en heel dun ... De vezeltjes van de blaadjes waren zo opgesteld als ze in deze wat grotere figuur [onderaan, de tweede] zijn weergegeven, namelijk zodat ze elk evenwijdig waren met de dichtstbijzijnde stralen. Wat heel duidelijk bleek met de microscoop. ... de hoeken bij het middelpunt waren alle precies 60°. Chr. Huygens kende het werkje van Bartholin, blijkens een later toegevoegde opmerking op dezelfde bladzijde. De twee figuren onderaan rechts komen van T. XVII, p. 386, met vermelding van Kepler en Descartes. Figuur bovenaan: T. XIX, p. 338 (29 jan. 1695), met daarbij: Nix sexangula. Tota superficies planissima ac refulgens. Zeshoekige sneeuw. Heel het oppervlak zeer vlak en blinkend. Nog vijf zijn er te zien in het manuscript HUG 7, 78v: Zeshoekige sneeuw, waargenomen met een microscoop 1 Jan. 1691. Wikipedia: 'IJskristal', en 'Timeline of snowflake research', waarin o.a.: -  Olaus Magnus, Historia de gentibus septentrionalibus (Rome 1555), p. 37: 'De variis figuris nivium'.     De figuur ontbreekt in: Olaus de Groot, De wonderlijcke historie van de Noordersche landen (Antw. 1562, vert. Willem Silvius), fol. 7r: 'Vande diuersche ende vremde ghedaenten vanden sneeu ende glasen'. -  René Descartes, Les Meteores (1637), p. 222. -  Robert Hooke, Micrographia (1665), p. 88*. -  Friedrich Martens, Spitzbergische oder Groenlandische Reise Beschreibung gethan im Jahre 1671 (Hamburg 1675), p. 40 en Tab. E.     Vertaling (zonder figuur): Nauwkeurige beschryvinge van Groenland of Spitsbergen, 1710 (pdf, zie p. 22). -  Donato Rossetti, La figura della neve (Torino 1681).     Fig. op p. 10, 16, 20, 22, 30, 32. Pierre Gassendi beschreef waarnemingen in Viri illustris Nicolai Claudii Fabricii de Peiresc ... vita (1641), p. 189:

1623. ... Ac mirabilem quidem esse contexturam illam ex virgulis tribus sese intersecantibus, adeo ut appareant sex radii ex uno quasi centro prodeuntes: sed mirabile minus non videri, radios illos nunc esse nudos, nunc quasi foliatos, arborescenteisque, nunnc quasi insertos in modiolum, aliáque id genus, quae ab amico acceperat.

1623. ... En wonderlijk is wel die structuur met drie elkaar snijdende takjes, zodat er als het ware zes stralen uit één centrum komen. Maar niet minder wonderlijk lijkt het, dat die stralen nu eens kaal zijn, dan weer als het ware met blaadjes, en boomachtig uitgroeiend, en dan weer als het ware ingestoken in een wielnaaf, en dergelijke, wat hij had vernomen van een vriend.

Ook in ed. 1651, p. 274; 1655, p. 117; Opera, 1658, T. 5, p. 291; Fr. 1770, p. 196. Meer waarnemingen beschreef Gassendi in Epistolica exercitatio (1630), p. 279, 'Observata Nix', met o.a.:

1629. ... Forma erat Stellae cum sex radiis, sic tamen ut quilibet radius veluti arboresceret. Dixisses prope esse extrema Filicis herbae folia; ita heinc inde ramusculi acumen versus decrescebant, cum se ad centrum implecterent. Magnitudo non una erat, ut plurimum tamen tota Diameter Stellae erat duarum circiter linearum Parisienis pollicis.		1629. ... De vorm was van een ster met zes stralen, maar zó, dat iedere straal uitgroeide als een boom. Je zou bijna zeggen: het laatste stukje van een varenblad; zo namen de takjes aan beide kanten af naar de spits, terwijl ze zich bij het centrum ineenvlochten. De grootte was niet steeds gelijk, meestal echter was de hele diameter van de ster ongeveer 2 lijn [0,4 mm] van de Parijse duim.
Id notandum, nivis quasi pappos, seu maiores quosque flosculos contextos totos ex his stellulis; adeo ut qui recens in vesteis non madefactas decidissent, mirabilem radiusculorum exhiberent implicationem. ...		Opgemerkt moet worden dat de sneeuw-'pluisjes', of alle grotere vlokjes, geheel uit deze sterretjes waren samengesteld; zodat die welke pas op nog niet nat geworden kleren waren gevallen, een wonderlijke dooreenvlechting vertoonden van de straaltjes. ...
Microscopio contextura apparebat qualis solet crystallorum minutissimorum in matrice aliqua. Sequax erat ad festucam, ad ferrum politum, ad alia, humectatione perexigua.		Met een microscoop verscheen een structuur zoals die gewoonlijk is van zeer kleine kristallen op een of andere ondergrond. Het lag goed op stro, op gepolijst ijzer, op andere, met zeer weinig vocht.

Ook in Opera, T. 4, p. 102. Juan Caramuel y Lobkowitz, Mathesis biceps, vetus et nova (1670), p. 1315, 'De nive sexangula', citeert en bespreekt de waarnemingen van Descartes en Gassendi. Figuren staan op 'Lamina XVII'. N. Fatio de Duillier, 'Observations touchant la figure des parcelles de neige', in Oeuvres Complètes de Christiaan Huygens, T. IX, p. 118-120, beschrijft waarnemingen van begin 1684: "Elk deeltje van de sneeuw, die in heel kleine hoeveelheid viel, was een ster met zes punten ...". Ook enkele andere vormen worden beschreven en getekend. 91 figuren in: Joh. Nettis, 'An account of a method of observing the wonderful configurations of the smallest shining particles of Snow, with several figures of them', in Phil. Trans. 49 (1755-56) 644-648. Bij sommige staat de werkelijke grootte getekend (p. 647: 1/20 inch, ± 1 mm).

Joh. Nettis, Phil. Trans. 1756
57: 'anomalous figure'

Joh. Nettis, Dissertatio physica et medica inauguralis de congelatione, figuris nivium admirandis ... (Leiden 1742) noemt andere waarnemers op p. 8, o.a.: -  Filippo Buonanni, Recreatio mentis et oculi (1684), p. 211 (6 van Bartholin's figuren). -  M. A. Cappeller, Prodromus crystallographiae (1723), p. 15. -  "Uratislaviensis Historiarum Physico-medicarum collectores" (genoemd door Cappeller); het gaat om de 'Breslauische Sammlungen': Sammlung von Natur- und Medicin- wie auch hierzu gehörigen Kunst-und Literatur-Geschichten febr. 1718 (ed. 1719), Class. IV, Artic. 2 (64 fig., zie Kundmann hierna) en 41 figuren (van Scheuchzer) bij febr. 1721 (ed. 1722), Class. IV, Artic. 4. -  J. D. Cassini, 'Observation de la figure de la neige', in Memoires de l'Academie royale des sciences, T. X (ed. 1730), p. 37 (1692, 2 figuren). -  J. C. Kundmann, Rariora naturae & artis (1737), Tab. XV: 64 figuren (Breslau, 1718) en 40 van 1721 (Scheuchzer); bovendien de figuren van Bartholin (1660) en die van Martens (1671).     Over ontstaanstheorieën is Kundmann skeptisch (kol. 546): Und wir glauben dass in Aufsuchung der wahren Aetiologie hierbey manchen die Gedancken eher stille stehen werden, als das Wasser beym Froste: Kircheri, Borelli, und andere ihre magnetische Krafft, Marci à Kronland seine Ideae, Cabaei virtutes formatrices, und anderer ihre Chimaeren, sind schon längst zerschmoltzen, wie der Schnee. Und wer weiss, ob man nicht auf des Cartesi Theorie so gut fallen kan, als auf dem Eyse. -  P. van Musschenbroek, Elementa physicae (1741): 27 figuren, zie § 1255. Twintig van deze figuren zijn in 1740 waargenomen door L. Stocke. 420 figuren in: Jan Engelman, Verhandeling over de Sneeuwfiguren, 1747, 2e ed. 1771.     Op p. 3: kleinste 1/100 duim, grootste 0,16 duim. Beschrijvingen staan op p. 96 e.v. J. G. Wallerius, Hydrologia (Lund 1748), vert. Hydrologie oder Wasserreich (Berlin 1751, vert. J. D. Denso): 21 figuren, waaronder 2 vierhoekige en 2 vijfhoekige. Kunstmatig (met zeepbellen), 63 figuren: Johan Carl Wilcke, 'Versuch und Gedanken von der Verschiedenheit der Gestalten des Schnees' in K. Schwed. Ak. 23e Band (auf das Jahr 1761, ed. 1764, vert. A. G. Kästner) p. 3-20, 89-111.     Een zeepbel, geblazen met een tabakspijp, krijgt sterretjes op het oppervlak: [p. 6]  Das Gefrieren dieser Blasen genauer zu betrachten, liess ich sie an dem Tobackspfeifenkopfe hängen, mit dem ich sie aufgeblasen hatte, und brachte sie damit an das offene Fenster, da sahe ich denn die ganze Blase in einem Augenblicke mit kleinen sechseckigten Sternen erfüllt ... §. 9.  Sie schwimmen frey und ledig für sich auf der Blase, steigen auf und nieder, und können sich wie kleine Wasserräder, schnell um ihren Mittelpunct drehen, wenn ein Wasserbach, der von der Pfeife herab rinnt, an sie trifft. §. 12.  Springt die Blase ... so schwimmen einige dieser kleinen Eistheilchen in der Luft, wie Schnee. [p. 10]  Die Gestalt der Figuren selbst is leichter mit Vergnügen zu betrachten, als richtig abzuzeichnen. Wikipedia, 'Timeline of snowflake research' vermeldt ook: -  J. F. Martinet, Katechismus der natuur (1778).     Op p. 148: instructie, hoe de sneeuwfiguren te zien zijn, met daarbij 12 figuren. Meer historie in: Camille Flammarion, L'atmosphère: météorologie populaire (1888), met plaat. G. Hellmann & R. Neuhauss (foto's), Schneekrystalle (1893), 11-18. Zelf waarnemen: Marcel Minnaert, De natuurkunde van 't vrije veld, 2 (1939), p. 175: § 152, 'De sneeuwkristallen', met op p. 178: De beginneling, die sneeuwkristallen onder 't vergrootglas natekent, maakt zijn schetsen altijd te symmetrisch, te fraai. De foto's hebben ons geleerd dat er heel wat meer afwijkingen van de regelmaat zijn dan men zou verwachten.