你喜歡雪嗎?美麗的雪花,飄飄灑灑,從天而落……

沒有兩片完全相同的雪花 展現奇妙微觀世界

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【大紀元2016年01月07日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)你喜歡雪嗎?那美麗的雪花,飄飄灑灑,從天而落。無論是迎春瑞雪,還是鋪地暴雪,那潔白的雪花有一種象徵保持純潔、蕩盡污垢的文化含義。

如果小心翼翼地捧起一片片雪花,你也許會發現,每一片雪花之間都有著細微的差別。如果在放大鏡下仔細觀看,雪花似乎像人一樣,各個相貌更是不同。

據「世界科學報告」網站(scienceworldreport.com)1月5日報導,一片雪花不是簡單的一片冰,而是由200個相互獨立的冰晶組合而成,其結構及形態的複雜程度超出一般人的想像。

沒有相同的兩片雪花

如果簡單的按照數學的排列組合方法來估算,200個獨立冰晶形成的平面圖案種類至少有200!(數字200的階乘,即1至200的連續相乘而得的積),這是個天文數字。而實際上,冰晶的結構是立體的,其組合變化方式極為複雜。

罕見的12辦雪花。 (NBC視頻截圖)
罕見的12辦雪花。 (NBC視頻截圖)
蕨葉星狀枝形(Fernlike Stellar Dendrites)雪花的每一個分枝都像蕨葉。(NBC視頻截圖)
蕨葉星狀枝形(Fernlike Stellar Dendrites)雪花的每一個分枝都像蕨葉。(NBC視頻截圖)

所以,在微觀下,沒有兩片雪花是一模一樣的,如同世界上的六七十億人,幾乎沒有兩個人長得相同。也許,雙胞胎除外。但是嚴格講,雙胞胎也不是絕對的一樣。

報導說,雪花大都是六角形旋轉對稱圖案,其成分是含有化學氫鍵的水分子。雖然概括地說,雪花的形成是水分子相互結合成六角形旋轉對稱結晶的過程,但不是人們想像的天氣一旦轉冷,空氣中的水蒸氣就會簡單地結成片片雪花。

片片雪花展現奇妙無限的微觀世界

氣溫和大氣濕度等都必須是恰到好處的條件,才能形成雪花,才能形成35種形狀不同的雪花。

例如,在零下2攝氏度(28華氏攝氏度)及濕度較小的天氣條件下,形成常見「六角稜鏡形」(Simple Prisms)雪花,其形狀像一個六角形的寶石;以及另外一種常見的星盤形(Stellar Plates)雪花,其形狀像是六個「六角稜鏡形」按照六角形排列成。

「六角稜鏡形」(Simple Prisms)雪花,其形狀像一塊寶石。(NBC視頻截圖)
「六角稜鏡形」(Simple Prisms)雪花,其形狀像一塊寶石。(NBC視頻截圖)
星盤形(Stellar Plates)也是一種常見的雪花,像六個「六角稜鏡形」排列而成。(NBC視頻截圖)
星盤形(Stellar Plates)也是一種常見的雪花,像六個「六角稜鏡形」排列而成。(NBC視頻截圖)

而在更低溫(零下12攝氏度,相當於10華氏攝氏度)及高濕度的天氣,常見分支星盤形(Stellar Dendrites)雪花,其形狀特點是每個主臂上有三個分支,如同六個中國古代的兵器「叉」排列而成。

分支星盤形(Stellar Dendrites)雪花的美麗圖案。 (NBC視頻截圖)
分支星盤形(Stellar Dendrites)雪花的美麗圖案。 (NBC視頻截圖)
威爾遜‧班特利花費一生精力拍攝雪花,數量超過5000片,沒有發現相同的兩片雪花。(維基百科組圖)
威爾遜‧班特利花費一生精力拍攝雪花,數量超過5000片,沒有發現相同的兩片雪花。(維基百科組圖)

德國哲學家萊布尼茨曾說:「世界上沒有兩片完全相同的樹葉」。世界上也沒有兩片一樣的雪花。

據資料記載,美國的威爾遜‧班特利(Wilson A. Bentley,1865~1931年)花費一生的精力,拍攝雪花,數量超過5000片,其中沒有任何重複記錄。而且,班特利的觀點「世界上沒有連兩片完全相同的雪花」引起了科學界的關注。#

責任編輯: 王若愚

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