雪花的答案 冰冻艺术中的科学 （全彩）

希望我们讲述的雪花故事能激励你走出去，看一看落在你身上的雪花。我们希望你能找时间停下来，驻足享受宁静的降雪，看一看你呼出的哈气是如何融入云中又降落回地面。还有*重要的是，我们希望你能继续在雪花中找到喜悦和奇迹。

1.雪花*精巧的构造，通过令人惊叹的图片展示出来

2.探究雪花多样性背后的科学原理

3.历史、科学与艺术完美结合

 

 

雪花，从云中飘落，变化无常，每一片雪花都是天然的艺术品，每一次降雪都是独一无二的艺术展。 本书作者利布莱希特教授所领导的加州理工物理系实验室，对雪花进行了至今*为广泛而深入的观察研究。书中170多幅真实的雪花照片，展现了雪花形状与结构的变化多端。一个或更多的冰晶组合成为雪花，组合方式有无限的可能性，几乎每片雪花的结构都是一个复杂结合体。世上没有两片相同的叶子，世上也没有两朵相同的雪花。作者从物理学的角度对雪花进行了前所未有的深入分析，将雪花的隐秘世界呈现在人们面前。

目录

1 | 冬天的冰冻艺术………………………………….. 9
2 | 雪花观察………………………………………… 19
3 | 降雪野外指南…………………………………… 35
4 | 雪花天气………………………………………… 65
5 | 雪晶对称性……………………………………… 81
6 | 冰的形态发生…………………………………… 97
7 | 专门设计的雪花………………………………. 109
8 | 雪花摄影………………………………………. 125
后　记………………………………………… 141
关于作者……………………………………… 143

雪花是什么？

当我们说到雪花，我们通常指的是雪晶。这两个词常被用作同样的意思，不过，从气象学上说它们是有区别的。雪晶，顾名思义，指的是单个的冰晶，其中的水分子都以精确的六角形排列。不管什么时候，当你看到的是一个典型的六角形对称结构，那么你正在观看的就是一片雪晶。

    雪花则是一个更总括的词汇，可以用来指单个的雪晶、一簇聚在一起的雪晶，甚至是飘落途中碰撞堆积在一起的许多雪晶。暖和天气的降雪过程中会有大团的雪落下，这些也被叫做雪花，它们每一团都是由几百甚至上千片单独的雪晶组成的。雪晶通常被称为雪花，这也没什么，就好比我们称郁金香为花，是一样的道理。

    有些人认为雪花很简单，就是冻住的雨滴，但事实并非如此。雨滴在掉落的过程中确实会被冻住，但这种类型的产物叫做冻雨。冻雨颗粒的样子你恐怕能够想到，就是一滴被冻住的水，不具有雪花那些微妙的形态或对称性结构。水汽蒸发到空中并非先变成液态水，而是会遇冷直接形成雪花。随着越来越多的蒸汽凝结成初生的雪晶，雪晶便会生长和发展，产生出华丽的图案来。

标准的雪花是有六个分枝的星形雪花。也就是滑雪毛衣以及冬季节日装饰爱用的那种雪花样式。大自然创作出了很多这类雪花的变种，每一个都有着自己独特的形态。六个主要的分枝上可能还会长出次级分枝，有时候次级分枝很多之后，雪晶看上去就好像蕨类植物的叶子。有时候次级分枝比较对称，但大部分时候都不对称。

在自然界中你是找不到一片八瓣雪花的。同理，也没有四瓣、五瓣、七瓣的雪花。潜在的分子晶体对称结构决定了这些瓣数的雪花根本不可能存在。如果制作剪纸雪花，八个瓣的很容易做，但真实的雪花是绝不会有八个瓣的，且不说你在节日装饰中所看到的雪花是什么样。

雪花的秘密一生

    尽管雪花样式有无尽种可能，但并不意味着我们能够在天空中落下的雪花上看到每一种形态和图案。雪花上的图案并不是任意的，而是由雪花形成的过程决定的。当你知道怎样去解释它们的冰晶结构，雪晶的形态就会告诉你它们是怎么形成的。

    雪花不是机器制造的，也没有生命，所以没有设计图或者遗传密码去引导它们该怎样构建。它们却能长出令人惊叹的装饰以及对称的形态。雪花是水汽凝华成的小片儿、小冰粒，从云中掉落下来。它们是怎么发展成这种复杂的六个瓣星形结构的？是什么样微妙的作用力使得雪晶结构能够发展出无限多种可能性？

每一片雪花里都有一个迷人的故事，哪怕只是一片普通的雪花，也会讲述关于它自发出现的图案和形态的故事。无形的水蒸气中融入复杂的过程，好似在气象形态上演奏一场空中交响乐。雪花是丰富的物理过程、数学运算和化学过程综合作用的产物，试试用舌头去接雪花，也很有趣。