為何每片雪花都如此獨(dú)特?答案與水蒸氣、溫度和概率有關(guān)。

北京時(shí)間12月10日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，每一片雪花在落地之前，都在半空中飄飄蕩蕩了許久。在這段漫長(zhǎng)的旅途中，它們會(huì)與成千上萬億片雪花擦肩而過。據(jù)說，世界上不存在兩片完全相同的雪花。但事實(shí)真的是這樣嗎?

簡(jiǎn)單來說：是的，每一片雪花都不盡相同。在雪花剛開始形成的時(shí)候，你也許會(huì)找到一些極其相似的雪花;但雪花完全成型之后，每一片的結(jié)構(gòu)都有所不同，盡管有些只是極其細(xì)微的角度差別而已。

要想了解為何雪花的形狀如此獨(dú)特，就必須要弄清它們最初是如何形成的。首先，從海洋、河流和湖泊中蒸發(fā)的水會(huì)以水蒸氣的形式進(jìn)入大氣中，形成我們見到的云朵。在夏天，這些云朵會(huì)在空中慢悠悠地飄過，為地面送去片片陰涼。但到了冬天，情況就不同了。冷空氣會(huì)使水蒸氣分子冷卻成細(xì)小的液滴，而這些液滴會(huì)在周圍的顆粒物(如花粉或塵埃)上凝結(jié)起來。這些細(xì)小的冰晶就像“嬰兒版”的雪花，不久就會(huì)長(zhǎng)大成形。

這些冰晶會(huì)在空中飄來飄去，途中不斷與水蒸氣分子相撞。一旦水蒸氣接觸到冰晶，水蒸氣就會(huì)直接從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)晶體，粘附在最初的雪花晶核上。這一過程會(huì)反復(fù)發(fā)生，使雪花從一粒小得幾乎看不見的晶核，逐漸成長(zhǎng)成一片成型的雪花。在條件合適的情況下，這片雪花就會(huì)落到地面上。

但就算知道了這些，還是很難相信世上找不到兩片完全相同的雪花。不過等你讀完下面的內(nèi)容就會(huì)明白，雪花的形成過程可以充分保證自身的獨(dú)一無二。

雖然許多雪花堆在一起時(shí)、看上去可能都差不多，但假如將它們分開，就能看出每片雪花都有自己的特點(diǎn)。

冰晶剛開始聚集、形成雪花時(shí)，形狀看上去都極為相似。這主要是因?yàn)樗肿又袣湓雍脱踉拥慕Y(jié)合方式導(dǎo)致冰晶的晶格通常呈六邊形。而在這六條邊中，有幾邊可能有些歪歪扭扭。與平滑一致的部位相比，凹凸不平的部位更容易吸引水分子凝聚，逐漸生長(zhǎng)出幾條分支。而每一條分支上又會(huì)形成更多相同的結(jié)構(gòu)，最終逐漸變成一片纖細(xì)精巧、完美對(duì)稱的雪花。

假如雪花在完成最初幾步后便停止生長(zhǎng)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)更多極其肖似的雪花。但雪花會(huì)不斷吸引越來越多的晶體，一層又一層地向外擴(kuò)展，最終形成獨(dú)一無二的圖案。

就在這些冰晶不斷聚集的過程中，其它“客人”也會(huì)加入到這場(chǎng)盛大的“聚會(huì)”中。這些“客人”指的主要是環(huán)境因素，尤其是濕度和溫度。這兩者是決定雪花是會(huì)越長(zhǎng)越大、還是會(huì)分崩離析的關(guān)鍵因素。

溫度對(duì)冰晶的形成與結(jié)構(gòu)有著至關(guān)重要的作用。在零下2.8至0攝氏度之間，冰晶會(huì)呈現(xiàn)為片狀或棱柱狀，這些都是很典型的六角形雪花結(jié)構(gòu)，只不過人們對(duì)它的興趣沒那么大而已。

溫度如果再降幾度，冰晶就會(huì)呈現(xiàn)為針狀。而如果再降低幾度，新長(zhǎng)出的冰晶就會(huì)變?yōu)榭招闹鶢?。在刺骨的?yán)寒下，雪花則會(huì)變成長(zhǎng)有無數(shù)分枝的星星狀。

濕度對(duì)雪花的影響也不容小覷。在濕度較低的情況下，形成的雪花形狀往往較平。而濕度較高時(shí)，雪花的邊角處則會(huì)聚集更多冰晶。

一片雪花中包含的水分子數(shù)量可能多達(dá)10的18次方。

在寒冷的環(huán)境中，只需要增加一些濕度，就可以創(chuàng)造出美得驚人的雪花。它們的結(jié)構(gòu)巧奪天工，如同從天堂降臨人間的藝術(shù)品。

雪花的整體形態(tài)也千差萬別。有的非常細(xì)小，如同白砂糖;有的則會(huì)一層又一層地疊加在一起，形成一片巨大的雪花。例如，1887年降落在美國(guó)蒙大拿的一片雪花直徑達(dá)38厘米，一舉創(chuàng)下了世界紀(jì)錄。

物理因素和天氣情況決定了雪花的形狀和大小。數(shù)學(xué)則決定了每一片雪花都獨(dú)一無二。

每片雪花都由大量水分子構(gòu)成。據(jù)估計(jì)，一片雪花中所含的水分子可達(dá)10的 18次方之多。由于雪花的每一根分支上都會(huì)再冒出許多分支，其它晶體可能會(huì)通過多種方式加入其中。一些科學(xué)家稱，雪花上晶體的可能組合方式數(shù)量或多達(dá)宇宙中全部原子構(gòu)成晶體組合數(shù)量的兩倍。

這些數(shù)字太過龐大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的理解范圍。但假如上述數(shù)學(xué)推算真的成立，那么無論是過去、現(xiàn)在還是將來，都不可能出現(xiàn)兩片完全相同的雪花。

除此之外，還有各種各樣的因素會(huì)對(duì)雪花的形成造成影響。哪怕溫度和濕度稍有波動(dòng)，都會(huì)改變晶體的構(gòu)造。塵埃等異物也可能改變晶體的形狀。此外，水分子與已經(jīng)形成的晶核相撞的角度也很關(guān)鍵。

在地表上空涌動(dòng)不息的大氣中，所有變量都可謂瞬息萬變。哪怕只是咫尺之隔，情況也可能天差地別，這些因素對(duì)晶體和雪花造成的影響遠(yuǎn)非人力能夠計(jì)量。

雪花在空中盤旋、飄蕩的過程中，會(huì)不斷與其它雪花相撞。一些分支可能會(huì)被撞斷，但不久又會(huì)長(zhǎng)出新的分支，進(jìn)一步增加了每一片雪花的獨(dú)特性。

總而言之，每一片雪花都是獨(dú)一無二的存在。它們纖細(xì)小巧、轉(zhuǎn)瞬即逝，充分證明了我們所在的世界和宇宙是多么奇妙迷人、瞬息萬變。(葉子)