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《雪花的答案》世界上竟有两片完全一样的雪花!

回复数:32  |  浏览数:1400
楼主
发表于 2017-09-14 15:02
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       “世界上没有两片完全一样的雪花”“世界上没有两片完全一样的叶子”“世界上没有两粒完全一样的沙子”……这些流传已久颇有哲学意味的古话,不禁引起我们的思考,我们日常生活中那些为数众多且貌似大同小异的东西,其中可能藏着很多微妙的奥秘。它们太普遍了,以至于我们完全忽视了它们的细节。


       上面这幅照片展示的是借助显微镜拍摄的4枚雪花,它们的外观有着非常惊人的相似度,肉眼看去几乎没什么分别。说到显微镜,大多数人熟悉的是中学时用它来观察植物叶片,实际上,用它来看雪花也是同样的方法。从技术上讲,我们只需要在寒冷的冬夜把显微镜搬到户外,用玻片去接点空中飘落的雪花,然后拿到显微镜下拍摄,就能获得雪花的微观影像了。可问题是,怎么能一下子接到4枚长得一样的雪花呢?我们还是先从雪花的形成说起吧。


       雪花是在云彩之中形成并经过加工之后才飘落到我们地面上的,不同地方的云彩温度不同,湿度不同,所以形成的雪花也各式各样。就算是同一片云彩中相距很近的地方形成的两片雪花,飘落到地面的过程中遇上高空气流的变化,雪花也可能会被吹到各个方向去,它们几乎不可能经历完全一样的路径落到地面,所以最终来到我们玻片上的雪花一定是形态各异的。我们最熟悉的雪花通常有六个分支,它们有的呈星形,也有的像个六角形盘子。它们大小尺寸也不一样,枝丫繁茂的雪花通常个头大,而六角形盘子尺寸小一些。

   

       在雪花飘落的过程中还可能经历相互碰撞,所以如果我们最终能拍到粘连不严重且自身形状完好的雪花,那真是大自然给我们的馈赠。由于生长环境的不同,不是所有雪花都能长得枝丫繁茂,有很多雪花也可能只是光秃秃的细针或不成形的碎粒。

       此外,并不是所有的雪花都是六瓣的。也有两瓣、三瓣、四瓣、十二瓣甚至二十四瓣的雪花。其中二十四瓣的雪花比较罕见。


       说到这儿,我们不难发现,大自然的雪花千变万化形态各异,要想用一片玻片接到4枚长得一样的雪花,那是完全不可能的!的确,在大自然的天然环境中,这是不可能完成的任务。但是,在实验室里,已经有科学家克服了这个难题,这就是加州理工大学的肯尼思•利布雷希特教授。
肯尼思•利布雷希特夫妇居住在美国的南加州,他们从小在有雪的地方长大,所以关于冬天的记忆里充满了雪球、雪人、滑雪、坐雪橇等场景。南加州的冬天常有晴朗的蓝天,很多美国人会把那里作为度假的首选地之一,可这对夫妇偏偏不走寻常路,他们总在大冬天的时候带着孩子们一路北上,为的,只是去找寻更多的雪花。

   

       过去这些年,肯尼思夫妇拍摄了很多美丽的天然雪花。大自然是完全不受我们某个人的掌控的,正是由于有了这种随机性、不确定性,所以拍摄天然雪花的过程充满惊喜。然而,在拍摄天然雪花多年之后,肯尼思教授也一直想要研究实验室里的雪花。毕竟,人造雪花的尝试早在几十年前就有很多前辈做过了,只是,其精美程度比天然雪花差很多。于是,肯尼思教授自制了一个电控冷柜系统,通过人为调控雪花的生长环境条件,就能在冷柜里长出很多精美的雪花。而这些雪花的形态比起天然雪花毫不逊色,甚至还更惊艳。

  


       在自制雪花的时候,如果在一个玻片上同时生长两片雪花,由于调控的环境条件精确一致,没有高空气流的随机影响,雪花下落的过程中彼此之间也没有相互碰撞,最终就可能长出两片一样的雪花来。

    那么,古人的老话岂不是彻底被颠覆了?不,对自然界的天然雪花来说,这句格言仍然有效,但对于人工制造的合成雪花来说就不适用了。关于雪花的研究理论,有些已经很成熟,也有些看似简单的谜题至今还未得到解答。雪花为什么大多有六个瓣?雪花为什么会长出这么多奇特的图案,跟分形有什么关系?怎样在实验室里制造出两枚完全一样的雪花?我们自己也能用显微镜拍摄雪花吗?想要知道关于雪花的更多秘密,领略天然雪花和人工制作的合成雪花各自有怎样的魅力,就来肯尼思夫妇最新出版的这本书里寻找答案吧,相信你会满载而归,甚至还会收获很多惊喜!


沙发
发表于 2017-09-14 16:38
只看该作者
很漂亮的雪花,很喜欢这本
板凳
发表于 2017-09-14 23:09
只看该作者
哇,这些雪花好漂亮的哈,细看下确实有很大的不同
4#
发表于 2017-09-15 08:32
只看该作者
雪花的形态真是美啊。
5#
发表于 2017-09-15 10:12
只看该作者
这本书真的很好呀
6#
发表于 2017-09-15 14:08
只看该作者
很美的雪花啊
7#
发表于 2017-09-15 14:12
只看该作者
题目非常吸引人哦~
8#
发表于 2017-09-15 14:15
只看该作者
哇,好漂亮的雪花啊~
9#
发表于 2017-09-15 15:18
只看该作者
雪花太美了,看了简介对这本书充满了好奇
10#
发表于 2017-09-15 15:46
只看该作者
哇哦,雪花太美了!据说没有两片完全相同的雪花呢。
11#
发表于 2017-09-15 18:46
只看该作者
真是不可思议呢
12#
发表于 2017-09-15 19:37
只看该作者
好漂亮,神奇呀
13#
发表于 2017-09-17 20:46
只看该作者
很吸引人的,非常的喜欢
14#
发表于 2017-09-17 20:59
只看该作者
雪花真的好神奇呀
15#
发表于 2017-09-17 21:00
只看该作者
很喜欢这个雪花呀

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