为什么两片雪花看起来一样
由于同一时间下落的一组雪花形成于相似的条件下,所以如果你观察足够多的雪花,有两个或更多的雪花在肉眼或光学显微镜下看起来是一样的。如果你比较雪晶体在形成的早期阶段,它们两个看起来很像的几率是很高的。雪科学家乔恩·尼尔森在京都立命馆大学,日本,说雪花之间保持,维护这些简单的结构很长一段时间,可以下降到地球,很难分辨他们只是看着他们。
虽然许多雪花是六边形枝状结构(树突)或六角形板,但其他雪花晶体形成针状结构,基本上彼此很相似。雪针和雪柱在-13ºC 和-11ºC 之间形成,有时会完整地到达地面,这就是我们看到的“雪花”,晶体看起来很相似。
为什么没有两片雪花是一样的
虽然雪花看起来是一样的,但在分子水平上,两者几乎不可能是一样的。原因有 很多:水是由氢和氧同位素的混合物制成的。这些同位素的性质略有不同,会改变使用 它们形成的晶体结构。氧的三种天然同位素对晶体结构的影响不显著,而氢的三种天 然同位素对晶体结构的影响明显不同。大约每 3000 个水分子中就有一个含有氢同位素 氘。即使一片雪花与另一片雪花含有相同数量的氘原子,它们也不会出现在晶体中完 全相同的位置。雪花是由如此多的分子组成的,两片雪花的大小不太可能完全相同。 位于科罗拉多州博尔德的国家大气研究中心的雪科学家查尔斯·奈特估计,每块雪晶 体包含大约 1 亿个水分子。这些分子排列自己的方式几乎是无限的。每片雪花所处的 环境略有不同,所以即使你一开始用的是两种完全相同的晶体,但当它们到达表面 时,它们也不会完全相同。这就像比较同卵双胞胎一样。他们可能拥有相同的 DNA, 但他们彼此不同,特别是随着时间的推移,他们有独特的经历。每片雪花都是围绕着 一个小颗粒形成的,比如尘埃或花粉颗粒。由于初始材料的形状和大小不一样,雪花 甚至开始时也不一样。
每片雪花所处的环境略有不同,所以即使你一开始用的是两种完全相同的晶体,但当 它们到达表面时,它们也不会完全相同。
总而言之,可以说有时两片雪花看起来很像,尤其是它们的形状很简单的时候,但如果你仔细观察任何两片雪花,每一片都是独一无二的。 尽管两片雪花在显微镜下看起来一模一样,但它们在分子水平上相同的几率却是无穷小的。你可能听说过没有两片雪花是一样的——每一片都像人的指纹一样具有个体特征。然而,如果你有机会仔细观察雪花,你会发现有些雪花晶体看起来确实很像。