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冷知识:为何没有两片完全相同的雪花?

来源:初发芙蓉网-工人日报
2026-04-28 08:10:53

  两片复杂的雪花完全相同的可能性极小,越是仔细观察,越能发现不同之处。如果将问题细化到纳米级别,那么雪花可以完全一样,因为自然界的某些事物就是完全相同的。例如所有电子——它无法被分解为更小的粒子,每一个都完全一样。

  组成雪花的水分子比电子复杂得多,并非所有的水分子都是完全一样的。水分子常理上񉏫个氧原子和两个氢原子组成,但�个自然产生的水分子中,就有一个񉏫个氘原子代񀗷个氢原子,而�个自然产生的水分子中,就包含一个由氧-18(氧原子的重同位素)而非常规的氧-16组成的分子。

  典型的雪花大概包�个水分子,因此其中大概率会有一些水分子与众不同。这些不寻常的水分子将随机散布在整个雪花中,从而使其具有独特的外观。两个包�个水分子的雪花具有完全相同的分子布局的可能性非常小,其概率与零近乎没有差别。

  如果放宽定义,小雪花看起来会很相似。假设我们的标准是两片雪花在光学显微镜下看起来相似即可,那么我们很容易找到形态相似的雪花。但这仅适用于简单的六角形雪花。那更复杂的雪花晶体呢?

  更大、更复杂的雪花外观每片都不相同。自然界形成复杂雪花的方法数量惊人。打个比方来说,我们在书架上�本书,第一本书�种选择,第二本书�种选择,第三本书�种选择……最终有超过一万亿种方法可以放�本书。而大自然在形成雪花时,面临的问题可能相当于安�本书乃至更多,可能的排列数量就增加��次方,这个数字大约是整个宇宙中原子总数�倍。

  因此,在整个地球历史上制造的所有复杂雪花中,不可能有两片看起来完全相同。(中国气象局)

责任编辑:初发芙蓉网

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