גבישים.

שלב 1 מתוך 7

קופסה קטנה אחת

שפכו מעט מלח בישול על נייר כהה והסתכלו מקרוב: רוב הגרגרים הם קוביות קטנות, עם פאות שטוחות ופינות חדות. אף אחד לא חתך אותם כך. גביש הוא מוצק שהצורה שלו באה מבפנים: החלקיקים שלו מסודרים בתבנית שחוזרת על עצמה, בדיוק, בכל כיוון.

בסצנה התקרבות לאטומים עומדת על אטומים, והצגת תא היחידה מסמנת את הקופסה הקטנה ביותר שבונה את כל הגביש כשמעתיקים אותה שוב ושוב: תא היחידה. במלח זו קובייה שאורך הצלע שלה 0.564 nm. כמה תאים כאלה יש לאורכו של גרגר מלח ברוחב מילימטר?

שלב 2 מתוך 7

פתיתי שלג משושים

צורת התא נראית בצורת הגביש. התא של המלח הוא קובייה, והפאות השטוחות של הגרגר הן מישורים של יונים שמונחים בדיוק לאורך הקובייה. בסצנה עכשיו קרח. החליפו בין מלח, קרח וקוורץ, והשוו את התא המסומן לצורת הגביש: בחרו גבישים תחת התקרבות לאטומים כדי לראות את הגביש שלם.

שלב 3 מתוך 7

שכנים בקרח

בקרח מולקולות המים מחוברות בקשרי מימן, המקווקווים בתכלת. הן יוצרות טבעות משושות מקומטות, ומכאן הלוחות המשושים ופתיתי השלג. בחרו מולקולת מים אחת באמצע הגביש וספרו עם כמה מולקולות היא קשורה בקשרי מימן.

שלב 4 מתוך 7

קירור איטי

גביש מתחיל מגרעין: כמה חלקיקים שבמקרה מסתדרים בתבנית הנכונה. מתחת לנקודת הקיפאון נוזל מוכן להתגבש, אבל גרעין קטן מדי מתפרק שוב. ככל שהנוזל קר יותר מתחת לנקודת הקיפאון, גרעינים חדשים מופיעים מהר יותר, ובינתיים כל גרעין ששרד גדל, שכבה אחר שכבה.

בסצנה קצב ההתקררות עומד על 1, האיטי ביותר, וגבישי מלח צמחו על סלע. ספרו כמה גבישים יש.

שלב 5 מתוך 7

קירור מהיר

כמה גדולים יהיו הגבישים תלוי במרוץ בין גרעינים חדשים לגבישים שגדלים. נבאו מה יקרה כשנעלה את קצב ההתקררות ל־100, פי מאה מהר יותר.

שלב 6 מתוך 7

סלעים זוכרים

סלעים שומרים את הסיפור הזה. גרניט התקרר עמוק מתחת לפני הקרקע במשך אלפי שנים ויותר, והגבישים שלו גדולים מספיק כדי לראות אותם. בזלת היא לבה שהתקררה על פני השטח בתוך ימים עד שנים, והגבישים שלה קטנים מכדי להבחין בהם. בגאודות מים עשירים במינרלים ממלאים חלל לאט, ולכן הקוורץ שבהן מספיק לגדול לעמודים ארוכים. גם מתכות הן גבישים: קורת פלדה היא פסיפס של גרגרים זעירים, ואת גודלם קובעים לפי מהירות הקירור.

שלב 7 מתוך 7

יונים שנוגעים

את גודל תא היחידה מודדים בקרני רנטגן. אפשר גם לחשב אותו מגודל היונים.