为什么世界上没有两片完全相同的“雪花”? 自然界中无法形成形状和大小完全相同且完全对称的雪花,是由于雪花周围大气中的水蒸气含量不可能上下左右都相同,因此,只要有细微的差别,水蒸气含量较高的一侧总是更快地增长,因此雪花的形状自然是多样的。在自然环境中,所有条件都是不一致的,压力,空气饱和度和灰尘密度会导致雪花不同。雪花都是从冰晶生长出来的,在云里,当水滴和冰晶相遇,就会吸附在其表面,使它迅速增大。在天空中形成各种冰晶之后,当它们的直径达到一定大小(超过50微米)时,它们可以克服空气的浮力并开始下降。而且,随着它的下降,它继续增长和变化,结果产生了各种形状的雪花。雪花大多是六角形的,因为雪花属于六方晶系。如果冰晶周围有更多的水蒸气,六个角则会迅速生长并形成星形。如果冰晶周围几乎没有水蒸气,六个角的生长速度就会不如两个底面的快,这样就形成了圆柱状。如果水蒸气适中,它将形成薄片。最常见的是从薄片状变为星形,理想情况下,它是完全对称的。如果周围空气中的过饱和度较低,冰晶将非常缓慢地生长。如果周围空气高度过饱和,冰晶不仅会在生长过程中增大体积,而且形状也会发生变化。在自然界中,大家几乎找不到两个相同的雪花,就像在地球上找不到两个。世界上真的不存在两片完全相同的雪花吗?为什么? 据说,世界上不存在两片完全相同的雪花。但事实真的是这样吗?下面的内容告诉你真相。简单来说:是的,每一片雪花都不尽相同。在雪花刚开始形成的时候,你也许会找到一些极其相似的雪花;但雪花完全成型之后,每一片的结构都有所不同,尽管有些只是极其细微的角度差别而已。要想了解为何雪花的形状如此独特,就必须要弄清它们最初是如何形成的。首先,从海洋、河流和湖泊中蒸发的水会以水蒸气的形式进入大气中,形成我们见到的云朵。在夏天,这些云朵会在空中慢悠悠地飘过,为地面送去片片阴凉。但到了冬天,情况就不同了。冷空气会使水蒸气分子冷却成细小的液滴,而这些液滴会在周围的颗粒物(如花粉或尘埃)上凝结起来。这些细小的冰晶就像“婴儿版”的雪花,不久就会长大成形。这些冰晶会在空中飘来飘去,途中不断与水蒸气分子相撞。一旦水蒸气接触到冰晶,水蒸气就会直接从气态变为固态晶体,粘附在最初的雪花晶核上。这一过程会反复发生,使雪花从一粒小得几乎看不见的晶核,逐渐成长成一片成型的雪花。在条件合适的情况下,这片雪花就会落到地面上。但就算知道了这些,还是很难相信世上找不到两片完全相同的雪花。不过等你读完下面的内容就会明白,雪花的形成过程可以。为什么说这个世界上没有两片雪花是相同的? 每个人都知道那句古老的谚语:世界上没有两片完全相同的雪花。但是事实比这更复杂。虽然要找到两片完全一样的雪花几乎是不可能的,但是如果我们通过技术手段,只需要在纳米级别让这两个雪花一样,就可以得到宏观相同的雪花,雪花是如何形成的?加州理工学院物理系主任和著名的雪花摄影师解释说,在云中,雪花周围的环境的微小变化会影响其形态。这是因为这些变化迫使雪花在两个不同的结晶过程之间转换-刻面和分支。由于冷冻水分子的原子结构,两个转换过程中的切面会产生六面棱镜。这些六角形棱镜的形成使雪花具有六面对称性。分支产生的混沌特征远离不断增长的六角形棱柱;发生分支是因为这些棱镜的角落比平坦表面更快地吸引结晶水蒸气:理想中的雪花在微观条件下是雪晶体。雪晶是单块的冰晶,而“雪花”是指单个雪晶或粘在一同的一堆雪晶。加州理工学院物理教授肯尼思·利布雷希特说。就像乌鸦是一种鸟,或许兰博基尼是一种汽车,雪晶就是雪花的一种。那么,两个雪晶会一样的吗?这听起来复杂,但是现实却很复杂。实际下去说根本不能够。利布雷希特关于这个成绩在他的博客中解释道,大少数小雪晶都含有1018个水分子,而且其中的一些水分子的陈列很不寻常。这些不寻常的分子。
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