История ещё интереснее.
Жил-был такой Иоганн Кеплер, астроном, императорский математик в Праге. Ему было 39 лет, и он не сказать, чтобы очень разбогател. В давние-стародавние времена, аж в 1611 году, ему было нечего подарить другу на новый год. А там не простой друг, а целый Иоганн Маттеус Вакгер фон Вакенфельс — имперский советник при дворе Рудольфа II и покровитель учёных. Вариант, как обычно, просто книгу, почему-то не канал. Возможно, потому что денег у Кеплера не было на тот момент вообще, а книги стоили как сейчас оперативная память.
Маттеус, если что, как-то сказал, что дарить ему ничего не надо. Кеплер провёл большую работу по тому, что в мире есть самое похожее на "ничего". Думал про пылинки по Архимеду, у которого в одном маковом зерне помещается десять тысяч штук, думал про искры огня, думал про ветер и дым, думал про клеща (но он двигается, а значит, у него есть душа — а это уже не "ничего"). А потом натолкнулся на снежинку. Вещь меньше капли, падает с неба и похожа на звёзды. Да и фраза классная получалась: «Ты просил подарить тебе Ничто (Nix)? Держи снежинку (nix)!»
Жила-была снежинка — очень непонятная штука. Вроде просто вода, а почему-то вот такая красивая и сложной формы. И никто не понимал, почему она вообще такой формы и как вообще существует. Просто снежинка издевалась над всей наукой своим существованием. Каждый снегопад учёные могли бы сходить с ума, но они привыкли.
Дальше Кеплер написал научную работу на 24 листах о том, почему они всегда с 6 пушистыми лучами. И никогда не пятиугольные или семиугольные!
Вот, говорит, пчёлы строят соты. А можно построить тело из одних только ромбов? Да! Потом он перешёл к плодам граната — там упаковка зёрен тоже похожая. Дальше он засыпал мягкие шарики в банки и давил, и получались как раз похожие формы. Там же он заложил основы методов плотной упаковки.
Ну и мимоходом в новогоднем подарке Кеплер сформулировал задачу, на которую у математики потом ушло почти 400 лет. Сводится она к тому, как сложить пушечные ядра на палубе, чтобы они заняли меньше всего места? Кеплер на глаз сказал, что пирамидкой как фрукты на рынке. А дальше доказательство получили аж в 1998, а окончательно проверили только в 2017!
Маттеус был в абсолютном восторге. Это был один из лучших подарков в жизни. Он догадывался, что мир состоит из маленьких частиц, но обосновать эту ересь тогда никто не мог, а тут прям новые точки зрения, как это может быть. Он профинансировал печать книги "Новогодний подарок, или О шестиугольном снеге", чтобы другие учёные тоже могли почитать и порадоваться.
Работа стала базовой идеей кристаллографии, к которой позже пришли Гук, Гюйгенс, Гаюи и Браве. Кеплер дошёл до места, где дальше уже не знает и передал эстафету другим.
Эстафету принимали многие.
Например, в конце XIX века 15-летний деревенский парень Уилсон Бентли выпросил у мамы микроскоп. Потом уговорил отца купить ему тяжёлую камеру и первым в мире сфотографировал снежинку. «Они прекрасны, и никто этого не видит» — дальше он стал одержим снежинками, сделал больше 5 тысяч снимков, потратил на это всю жизнь и все сбережения. Так и не женился, потому что жена бы отвлекала. Он узнал, что двух одинаковых снежинок нет. Умер Уилсон от воспаления легких, потому что прошёл 10 километров через метель, чтобы найти новые снежинки.
В 1930-х японский физик Ушибу Ногами Укитиро Накая вырастил их в лаборатории. Тогда никто не понимал, какие нужны условия, чтобы снежинка получилась именно красивой штукой, а не кирпичом. Сначала росло всё, что угодно, кроме снежинок — пластинки, столбики, иглы, ветвистые пластинки, но наконец-то даже звёздочки. Звёздочки было получить тяжелее всего, там куча важных условий. В честь Накаи в Японии потом открыли музей.
Если бы не Фурье, то и не вспомнил.
5
