雪花的奥秘

来源：互联网发布：软件开发实习生骗局编辑：程序博客网时间：2024/04/27 20:19

尽管每一片雪花的造型都不同，但它们都拥有两个相同的特质：对称的图形，和分枝的方式。
当水分子自我排列成固态的雪或冰时，雪花即反映了水分子的内在秩序。当水分子开始凝结时，彼此间形成微弱的氫鍵。雪花的形成（及所有物质由液态转变成固态的过程）叫做结晶作用。分子们彼此依最低能量状态排列，这使得它们之间的吸引力最大而斥力最小。地球上的水冰中，每个分子都以氫鍵与另外四个分子相连，形成晶格结构。

於是，水分子会移动到已被指定好的空间。最基本的形状是六方柱，顶端与底端都是六角形，六个侧边则是三角形。

这个排列过程很像贴地砖：一旦样式设定、并放好了第一片地砖，其他所有的地砖都一定得放到已被决定的位置，才能维持样式。水分子依照低能量的位置自我安顿，便会填入空位并维持对称；雪花的「手臂」就是以这种方式形成的。

雪花有很多种样子。这些差异产生的原因在於雪花在大气层中生成，而大气层状况复杂多变。一片雪花结晶可能以某种方式生成，然後因应温度与湿度的改变而有相对的变化。基本的六角形对称仍旧保留，不过冰晶会往新的方向分枝。

        因基本六方柱造型,雪花的不同造型是因为分支的形像不同，但基本原里是一样的。

        雪花的分枝方式是因基本六方柱的不同切面而造成的。不同的切面在大气层中扩展平面的速度不同，平滑的切面扩展很慢，但不平滑，突出的切面却扩展的很快。

        这种情形叫做“分支不平衡”-- 越不平的切面长/扩张的越快，成为分枝~~ 这个是因空气里的水分子要附在基本六形柱晶体时，相比来下水分子离突出的部分(分支)的距离比和中心平面的距离近，需要最低能量，可以让水分子能在最快最低能量的情况下成晶~~

        相比来下，雪花的基本六方柱的六个侧面的支角是最不平滑的切面，所以扩展(分支)的最快；造就了各式各样的雪花。