古語(yǔ)有云:沒(méi)有兩個(gè)完全相同的人,也沒(méi)有兩片完全相同的雪花。但真的如此嗎?
它們的美復(fù)雜而精致,卻又轉(zhuǎn)瞬即逝。這使它們成為了自然界的奧秘之一。雪花那不可思議的復(fù)雜構(gòu)造,其實(shí)來(lái)自于非常簡(jiǎn)單的構(gòu)建模塊。在高空的云層中,雪花以水汽的形態(tài)產(chǎn)生。水分子跑來(lái)跑去,互相碰撞。當(dāng)氣溫下降,水分子的運(yùn)動(dòng)速度減緩并開(kāi)始相互聚合。形成一個(gè)對(duì)稱的六角形,這是雪花的核心結(jié)構(gòu)。以這個(gè)幾何體為基礎(chǔ),每個(gè)棱角都會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化形成一個(gè)晶格。所以你看到的雪花都是六瓣的。不是五瓣,也不是七瓣的。在這之后,雪花會(huì)有多種多樣的變化。
那么有多大的幾率能找到兩片一模一樣的雪花?在加州理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室,物理學(xué)教授Ken Libbrecht解開(kāi)了這個(gè)謎題。他制造雪花的過(guò)程在一間暗室開(kāi)始...首先要有潮濕的空氣,降低溫度,直到形成冰晶。當(dāng)冰晶足夠重的時(shí)候,它們會(huì)落下來(lái)。他用冷凝板接住冰晶,然后通過(guò)延時(shí)攝影來(lái)觀察它們的凝結(jié)變化。隨著濕度增加,六個(gè)角棱開(kāi)始生出枝杈。如果繼續(xù)降低溫度,每個(gè)枝杈就會(huì)生出新的小枝杈。
Libbrecht教授可以在同一塊冷卻板上制造出很多雪花。就像這兩片,它們?cè)谕耆嗤臈l件下形成。看!孿生雪花!不過(guò)這樣完美的雙生雪花只出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室里。云層之上的環(huán)境變化莫測(cè),那里的溫度、濕度和氣壓都在不斷變化。每一片雪花落到地面都經(jīng)歷了獨(dú)特的旅程。它們的單獨(dú)飛行,意味著它們的相似而不同。所以,每一朵經(jīng)歷了獨(dú)特旅程的雪花都是獨(dú)一無(wú)二的。
本文由 科學(xué)探索怪 發(fā)布 2017年4月24日