你喜欢雪吗?美丽的雪花,飘飘洒洒,从天而落……

没有两片完全相同的雪花 展现奇妙微观世界

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【大纪元2016年01月07日讯】(大纪元记者张秉开编译报导)你喜欢雪吗?那美丽的雪花,飘飘洒洒,从天而落。无论是迎春瑞雪,还是铺地暴雪,那洁白的雪花有一种象征保持纯洁、荡尽污垢的文化含义。

如果小心翼翼地捧起一片片雪花,你也许会发现,每一片雪花之间都有着细微的差别。如果在放大镜下仔细观看,雪花似乎像人一样,各个相貌更是不同。

据“世界科学报告”网站(scienceworldreport.com)1月5日报导,一片雪花不是简单的一片冰,而是由200个相互独立的冰晶组合而成,其结构及形态的复杂程度超出一般人的想像。

没有相同的两片雪花

如果简单的按照数学的排列组合方法来估算,200个独立冰晶形成的平面图案种类至少有200!(数字200的阶乘,即1至200的连续相乘而得的积),这是个天文数字。而实际上,冰晶的结构是立体的,其组合变化方式极为复杂。

罕见的12办雪花。 (NBC视频截图)
罕见的12办雪花。 (NBC视频截图)
蕨叶星状枝形(Fernlike Stellar Dendrites)雪花的每一个分枝都像蕨叶。(NBC视频截图)
蕨叶星状枝形(Fernlike Stellar Dendrites)雪花的每一个分枝都像蕨叶。(NBC视频截图)

所以,在微观下,没有两片雪花是一模一样的,如同世界上的六七十亿人,几乎没有两个人长得相同。也许,双胞胎除外。但是严格讲,双胞胎也不是绝对的一样。

报导说,雪花大都是六角形旋转对称图案,其成分是含有化学氢键的水分子。虽然概括地说,雪花的形成是水分子相互结合成六角形旋转对称结晶的过程,但不是人们想像的天气一旦转冷,空气中的水蒸气就会简单地结成片片雪花。

片片雪花展现奇妙无限的微观世界

气温和大气湿度等都必须是恰到好处的条件,才能形成雪花,才能形成35种形状不同的雪花。

例如,在零下2摄氏度(28华氏摄氏度)及湿度较小的天气条件下,形成常见“六角棱镜形”(Simple Prisms)雪花,其形状像一个六角形的宝石;以及另外一种常见的星盘形(Stellar Plates)雪花,其形状像是六个“六角棱镜形”按照六角形排列成。

“六角棱镜形”(Simple Prisms)雪花,其形状像一块宝石。(NBC视频截图)
“六角棱镜形”(Simple Prisms)雪花,其形状像一块宝石。(NBC视频截图)
星盘形(Stellar Plates)也是一种常见的雪花,像六个“六角棱镜形”排列而成。(NBC视频截图)
星盘形(Stellar Plates)也是一种常见的雪花,像六个“六角棱镜形”排列而成。(NBC视频截图)

而在更低温(零下12摄氏度,相当于10华氏摄氏度)及高湿度的天气,常见分支星盘形(Stellar Dendrites)雪花,其形状特点是每个主臂上有三个分支,如同六个中国古代的兵器“叉”排列而成。

分支星盘形(Stellar Dendrites)雪花的美丽图案。 (NBC视频截图)
分支星盘形(Stellar Dendrites)雪花的美丽图案。 (NBC视频截图)
威尔逊‧班特利花费一生精力拍摄雪花,数量超过5000片,没有发现相同的两片雪花。(维基百科组图)
威尔逊‧班特利花费一生精力拍摄雪花,数量超过5000片,没有发现相同的两片雪花。(维基百科组图)

德国哲学家莱布尼茨曾说:“世界上没有两片完全相同的树叶”。世界上也没有两片一样的雪花。

据资料记载,美国的威尔逊‧班特利(Wilson A. Bentley,1865~1931年)花费一生的精力,拍摄雪花,数量超过5000片,其中没有任何重复记录。而且,班特利的观点“世界上没有连两片完全相同的雪花”引起了科学界的关注。#

责任编辑: 王若愚

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