為什麼雪花都是正六邊形的?水分子:都怪我長這樣

2020-11-26 科學新視界

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生活中有些認真仔細有好奇心的朋友可能會發現這樣一個現象,冬天從天上自然飄落的雪花竟然都是正六邊形的,看上去十分規則,分外美麗。這時候問題就產生了,雪花是自然產生的嗎,為什麼會是如此規則的幾何形狀,難道真的存在上帝?

雪花的形狀

今天小編就和大家聊聊雪花的冷知識,看完以後在大雪天可以和女朋友說情話哦!雪花為什麼是六邊形的呢?為什麼這世上除了沒有兩片相同的樹葉也沒有兩片相同的雪花?

雪花

雪花都是六邊形只能從微觀層面解釋,那就是水分子的結構註定了雪花是六邊形。水分子裡兩個氫原子形成的夾角是固定的104.5度,當水冷卻變成冰的時候,水分子因為分子間的吸引力綁在了一起,而在綁的這個過程中,因為氫原子之間的夾角是104.5度,所以六邊形的結構是最穩定的。由此,雪花在形成前就確定了是最基本的六邊形冰晶,所以所有雪花都是在基礎的六邊形冰晶上長出來的,這樣就更加穩定了雪花的六邊形形狀。於是我們看到的雪花就都是六邊形了。

水分子

那為什麼同樣是六邊形的,卻沒有任何兩片雪花是一模一樣的呢,答案是同位素。水分子裡的氫元素三種同位素,分別為氕氘氚,前面我們在講氫彈的製作原理時給大家詳細講過氕氘氚的組成,這裡就不多加贅述。由於同位素的存在,就導致了不是每個水分子都是相同的。這樣就出現了一種情況,雪花在形成過程中是使用大量不同質量的水分子排列組合的。

氕氘氚

三種氫的同位素,構成了九種基本的水分子,而每一片雪花都是由龐大數量的單個水分子組合而成的,這就就會出現幾乎無數種排列組合,想要形成兩種相同的排列組合,概率那是無限趨近於零。所以這就導致了形成的雪花雖然都是六邊形但卻幾乎不會長得一樣。

雪花的形狀

雪花的美麗令無數人著迷,這世上有專門拍攝雪花形狀的攝影師,他們花費巨量的時間前往世界各地找尋不同的雪花。你和雪花之間有故事嗎?歡迎留言,也請給小編一個關注或者轉發!

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  • [ 趣文 ] 為什麼總是六邊形?
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    北京時間9日消息,長期以來,大家都認為至少在分子水平上,雪花只有一種形狀。但科學家們發現,雪花實際上能夠被分成39種一般形狀。
  • 雪花竟然有共39種一般形狀,並非單調六邊形
    長期以來,大家都認為至少在分子水平上,雪花只有一種形狀。但科學家們發現,雪花實際上能夠被分成39種一般形狀。
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    因此,如果我們把鏡子放在雪花的中間,就會有反射。對於一片雪花,我們可以用六種不同的方式放一面鏡子。現在我們可以說雪花有12個對稱。6個來自反射,6個來自旋轉。我想現在我們可以把對稱定義為一種保持不變的變換。我們還可以斷言任意變換的組合會得到完全相同的形狀。例如,我們可以將雪花旋轉60°兩到三次,然後將其翻轉過來,這樣它不會改變。
  • 雪花為什麼都是六個花瓣,卻找不到完全相同的兩片?
    冬天又要來臨了,又到了「你在南方的豔陽裡大雪紛飛,我在北方的寒夜裡四季如春」的時候。每每寒冬時節,我們最盼望的,還是能下一場酣暢淋漓的大雪,讓我們欣賞到千裡冰封的壯闊景象。但你有沒有注意過,組成這壯闊雪景的極其微小的雪花,有著無與倫比的精美外觀,雖然都有著六個「花瓣」,卻找不到完全相同的兩片,這是為什麼呢?讓我們的思想飛到雲層中,來看看一片雪花是如何形成的吧! 雲層中漂浮著許多塵埃顆粒,一片雪花的形成,首先便是從雲層中的塵埃顆粒開始。空氣中的水蒸氣粘附在塵埃顆粒上,以塵埃顆粒為核,形成小水珠。
  • 雪花究竟長什麼樣?
    >大體分為兩類一種為「片晶」呈六角形的薄片狀(@Snowcrystals)另一種是「柱晶」長而細的六稜柱狀大多為六角形的片狀(@Snowcrystals)三、神奇的六邊形雪花為什麼總是六角形?這是大自然的秘密(@Snowcrystals)簡而言之自然對象的形成和生長受到周圍空間和材料的影響正六邊形是不重疊鋪滿一個平面
  • 世界上有沒有兩片相同的雪花?為什麼?
    天然雪花雪花是由水分子結合在一起形成特定的固體結構。大多數為六邊形對稱。這是由於水分子以其特定的鍵角,即由一個氧原子、兩個氫原子和電磁力的物理特性形成的。通過顯微鏡可以看到的最簡單的微觀雪晶體直徑約為百萬分之一米(1米),它們會呈現出非常簡單的形狀,就像六邊形的板狀晶體。
  • 為什麼不存在完全對稱、形狀完全相同的兩片雪花?
    雪花很輕很小,在大自然雲層中所產生的雪片通常只能長到1.3釐米直徑,還不及一枚硬幣大。每次下大雪,天空會紛紛揚揚飄下數以萬億計的雪片,這些雪片是什麼樣子的?它們完美對稱嗎?世界上存在兩片長得完全一樣的雪花嗎?這些都是許多孩子心中的疑問。要想搞清楚雪花是否完美,我們先得知道雪到底是如何產生的。
  • 到底是什麼原因導致雪花形狀的不同?
    1克,在顯微鏡下觀察非常美麗.普通水的水質取決於重水含量,含量高水質差,相反水質較好,通常情況下7千克水含有1克重水,而7千克雪水只含0.25克重水,可見雪水生化性能要好得多.雪水豐足,開春麥田就長得好.春耕浸泡種子時,重水比例大發芽率低,如果用雪水浸溼種子就如魚得水了.雲層是雪花孕育的地方,雪花產生於雲層中的這些小晶核,晶核生長的形狀有三種趨勢:長而細的六稜柱形晶柱、兩頭尖尖有如一根針的晶針和很薄的六邊形晶片
  • 有兩片相同的雪花嗎?
    當你沉浸在雪帶來的歡樂中,不妨仔細觀察手中的雪花,你會發現每片雪花都長得很像。可事實上,世界上幾乎不存在兩片完全相同的雪花,就像人的指紋一樣,每一片雪都獨一無二。真的找不到兩片一樣的雪花嗎?我們先來了解雪花是如何形成的。要形成雪必須滿足幾個條件。首先,冷——大氣溫度必須足夠低。同時,空氣中需要有水分子的存在。
  • 雪花如此美麗,它是如何形成的?
    面對紛紛揚揚飄落的雪花,你有想過它們是如何產生的嗎?為什麼下雪的時候從天下掉下來的是美麗的六邊形雪片而不是一顆一顆的冰粒?今天我們就從科學的角度討論雪花是如何生成的。高空的雲層雪花誕生於高空中寒冷的雲層。在我們的大氣層的有些區域充滿著水分子,這些水分子通常是由地面水汽蒸發上升到空中,再經由大氣流動輸送聚集到一起,它們在空氣裡呈現飽和狀態。
  • 雪花神秘,雪花為何總是六個瓣,解密冰晶形狀形成的因素
    雪花是神秘的事物,雪花的基本結構來源於冰石中物質顆粒的排列。當流體凍結時,這些粒子趨向於處於最低能量狀態,而這幾乎總是需要某種平衡。平衡越高,物質就越平衡。當溫度降到冰點以下時,在蒸汽中自由遊動的水分子顆粒開始組織成晶體混凝狀。兩個氫原子會吸引鄰近的水分子。
  • 難得九寨溝下雪,雪景惹人醉,雪花是如何形成的,有危害嗎?
    作為一個理科生,此時我已經詞窮,只能驚呼:「我C,雪好美!」另外,這雪也讓我有一絲絲的擔心。二,降雪成因為什麼會下雪?這是我看到這條消息的第一個反應。因為這個季節下雪不太正常,我記得20年前農曆三月初我們江淮一帶有一次降雪,此後就沒有出現過。而四川九寨溝氣候比我們這邊更加溫暖,而且現在是農曆三月末,也就是說夏天再找一天就到了。
  • 從「雪花為什麼是六邊形」到「美術、建築和哲學中的圖形」
    ▲ 圖自中信·鸚鵡螺《迷人的圖形》,[遇見]已獲授權下文轉自沙發科學, [遇見] 已獲授權撰文 | 韋爵爺小寶編輯 | 獺哥看到這本書名字的時候,我正準備給學生上幾何部分的知識。學過幾何的人,大抵對幾何證明深惡痛絕,繞來繞去的圖形和線段,簡直讓人眼花繚亂。
  • 一些科學家說,形成雪花的排列組合,可能是整個宇宙中原子的兩倍
    你可能會發現一些非常相似的(特別是在雪花形成的初期),但是完全形成的雪花確實在結構上是不同的。如果要了解為什麼雪花採用了獨特的結構就意味著首先要了解雪花的形成方式。這一切都始於地球表面,水從海洋,河流和湖泊中蒸發,然後以氣態水蒸氣的形式上升到大氣中,我們將其視為雲。到了冬天,冷空氣迫使水蒸氣分子形成小液滴,這些液滴容易凝結到任何附近的微粒物質上,如花粉或灰塵。
  • 一些科學家說,形成雪花的排列組合,或是整個宇宙中原子的兩倍
    如果要了解為什麼雪花採用了獨特的結構就意味著首先要了解雪花的形成方式。這一切都始於地球表面,水從海洋,河流和湖泊中蒸發,然後以氣態水蒸氣的形式上升到大氣中,我們將其視為雲。接下來,你將看到雪花的製造過程以及如何確保這些小晶體都是獨一無二的。從冰晶到雪花,雪花的成長之路當第一批冰晶形成一組初生的雪花時,新的雪花看起來往往驚人地相似。這在很大程度上是因為冰晶通常呈六邊形,而這是氫原子與氧結合生成水的方式。冰晶的某些邊緣參差不齊。
  • 雪花都是六個瓣的嗎?下雪是結晶的過程?雪花是一種晶體?
    我們從小學就知道說雪花是六個瓣的,我們一代一代的把這個常識傳下去,可是很少有人知道雪花為什麼是六個瓣的。
  • 蜜蜂為什麼要把巢穴做成正六邊形而不是圓柱形?差別可大了
    其中爭議最大的就是蜜蜂巢房的正六邊形建造方法,很多建築還從這上面得到啟示,做出了更為節約材料的建築。很多朋友都把蜜蜂將巢房做成正六邊形的原因是為了節約材料。其實從蜜蜂的習性出發,不可否認蜜蜂將巢穴做成正六邊形的確非常節約材料,但是要說蜜蜂將巢穴做成正六邊形的原因僅僅是為了節約材料是說不通的。一、蜜蜂巢房不做成正六邊形做成什麼形狀?
  • 為什麼說一片雪花的周長是無窮大?事實真的是這樣嗎?
    ,這是因為水形成的晶體在生長時,受到水分子本身結構的影響,因此會朝著特定的方向生長,形成特定的結構,在生長到一定程度之後,又會形成分支,繼續按照原來的方式不斷生長,於是形成了我們看到的雪花形狀。,那麼事實真的就是這樣嗎?