利维坦按:脆弱,稍纵即逝,再加上分形之美,估计是大多数喜欢雪花之人的内心感受。而对于发烧级的雪花爱好者来说,观察到难得一见的雪花,如同发现罕见的蝴蝶一样,需要有足够的耐心。 我们常说,没有两片雪花是一样的,这或许也是雪花的冰晶结构打动我们的所在。不过,文中的加利福尼亚工学院物理学教授利布雷希特却在实验室中通过冷却装置培育出了几乎完全一样的雪花——当然,在最小的微粒层面上,它们还是不同的: 译/Chool 校对/danzig 原文/content.time.com、www.reddit.com 单晶状 雪花并非冻结的雨滴(冻结的雨滴常称为冻雨)。雪花是在云体中的水蒸汽直接凝结成冰时形成的。雪花的最基本结构中,雪晶属于六角晶系,如上图样本。但其他更复杂的结构也是极为常见的。 美国加利福尼亚工学院物理学教授肯尼思·G·利布雷希特把自己的激情用在了冰晶的研究中。在他的书和网站上(snowcrystals.com),利布雷希特探索着这些小小的自然奇迹背后的秘密。 星形盘状 常见的雪花很薄,而且是类如盘状的晶体,有六片分枝形成了星状。这种结构的雪花大约在华氏28度(摄氏零下2.2度)下形成,而柱状和针状的在接近华氏23度(摄氏零下5度)下出现。星形盘状的也会在接近华氏5度下形成。 扇形盘状 最普通的扇形盘状雪花是这样一种六角晶体,它被等分为六片,如一片片馅饼。更复杂些的样本,在伸展平整的分枝上会显示出明显的脉络。 星形松树石 松树石,即“树状”,所以星型松树石就是拥有分枝且分支上又有侧枝的盘状雪晶。它们是相当大的晶体,可以用放大镜观察到。 蕨叶状星型松树石 有时星型松树石的分支上有很多的侧枝,多如蕨叶,蕨叶状星型松树石也因此而得名。它们是最大的雪晶,落在地面时,直径常在5毫米或者更大些。 空心柱状 六棱柱状的雪晶常会在它们的末端形成锥形的空心区域。有时末端生长,在冰晶里会出现一对气泡,见上图样本。 双盘状 当两片非常接近时,其中一片不可避免地向外快速成长,从而争夺了另一片的水汽来源,这就出现了一个大盘连接着一个极小的盘。为了说明这种现象,利布雷希特拍摄了这种双盘雪晶样本,这个样本仅仅聚焦在一个小盘上。 盘星分裂 这种雪花就像先前提到过的双盘状雪花,只是一个盘会随着另一个盘而长得很大。 针状 形成于大约华氏23度(摄氏零下5度)下,这些雪花看起来就像手腕上细小的毛发。为什么在温度变化时雪晶的形状也随着变化,从薄且平的盘状变成长且细的针状,这仍是一个科学之谜。 三角形晶体 当气温在接近华氏28度(摄氏2.2度)时,盘状雪晶有时会变成削去尖角的三角形。这是比较罕见的。 十二边形雪花 有时雪晶会扭曲覆盖,这样,两个六角分枝状的晶体,最终形成了彼此相对有三十度角的盘状。这种晶体也是相对稀少的,但有时一次降雪中会带来许多。 锥形玫瑰花结 这种形状是晶粒在随机的方向上产生多晶体时的结果。有时一个锥形玫瑰花结能变成重叠的花结,就像上图样本里的那样。 霜晶体 云由无数的水滴构成,这些水滴相互碰撞粘着从而形成雪晶。凝结的水滴称为霜。所有不同类型的雪晶上都缀有霜。当霜的覆盖度足够大时,雪晶就像一个小雪球,结果被称为霰。 人工造雪 造雪机器从喷嘴喷射出水和压缩空气的混合物。水成为很好的雨滴,当气压下降时空气冷却,造成雨滴凝固。接着用鼓风扇从侧面吹击它们。 无独有偶,俄罗斯摄影师阿历克谢·卡尔加托夫也是一位雪花微距拍摄爱好者。阿历克谢将他的佳能Powershot A650 IS卡片机调整到最近焦距,并将其用胶带与前苏联生产的58毫米老式定焦镜头Helios 44M-5反向固定在一起。从他家的阳台上,他拍下了落在玻璃上的雪花。通常,他会借用LED手电筒进行照明,用深色的羊毛织物作为背景,有时也采用自然光。 以下就是他拍摄到的部分雪花微距影像,有些雪花的形态,颇似科幻影片中的太空站或太空梭:
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