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谁说没有两片一模一样的雪花!

发布于2018-01-10 05:59:03
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随着东海岸迎来本季第一场猛烈的暴风雪,我们想重温那句古老的谚语:真的不存在两片完全相同的雪花吗?就从来没有过吗?

Kenneth Libbrecht

用显微照相镜头拍摄的“同卵双生”雪花。

加州理工学院(California Institute of Technology)的物理学家肯尼思·G·利布雷希特(Kenneth G. Libbrecht)说,不尽然。他找到一个方法能在自己的实验室里制作“同卵双生”雪花。

Kenneth Libbrecht

这些雪花需要三四十分钟时间生长。

每片雪花在穿越大气层时经历不同的动荡环境,每一次扭动、转弯和下落都赋予它独特的对称图案。但是如果你去除大自然的不确定性,那么这些冰冷的花朵就不再具有独特性。利布雷希特博士发现,把两个晶种并排放置,在完全相同的环境中培植,能制作出两朵几乎拥有完全相同的复杂形状和图案的雪花。

他说:“我开始称它们为同卵双胞胎,因为它们像两个一模一样的人。它们太相似了,相似到不是随机而来的程度,但从最小的微粒层次上讲,它们并不完全一样。”

20年来,利布雷希特博士在阳光灿烂、极少下雪的加利福尼亚州帕萨迪纳利(Pasadena)用实验室里的冷却装置和蓝宝石玻璃培植雪花。直到去年8月,他才想出制作完全相同雪花的方法。通过调节温度和湿度,他能控制雪花的样式,创造出各种图案。他用专门拍摄微小雪晶的显微照相镜头拍摄那些雪花。在零下10摄氏度,他能制造出扁平的冰冻雪花。在零下2摄氏度,他能制造出三角形雪晶。如果在较高的湿度下培植雪晶,会出现偏心的侧枝。他还意外地发现,实验室培植的雪花并不是沿着它们所在的玻璃表面生长,而是像蘑菇那样萌生出微小的小块,以支撑扁平的冰基座。他的人造雪花需要15分钟至1小时生长。

Kenneth Libbrecht

在相同温度和湿度环境中从雪晶培植出来的双胞胎雪花。

提到这些“同卵双胞胎”,他说,“我们没有违反任何物理定律。我们只是发现了一个漏洞。”

你能在利布雷希特博士的网站和他最新出版的图书《雪花:冬天的冰冻艺术》(The Snowflake: Winter’s Frozen Artistry)中看到他制作的更多雪花。

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