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第二十四屆冬季奧林匹克運動會開幕式在國家體育場如期而至，6年多的精心籌辦，兩千多個日夜的不懈奮斗，十四億中國人終于等到這一天！點燃主火炬是歷屆奧運會開幕式的高潮部分，不同于以往的巨型火炬，北京冬奧會的主火炬則別出心裁，其最后一棒火炬就是主火炬的創(chuàng)意令我深深折服，由各個代表團的引導(dǎo)牌組成的巨大雪花主火炬臺同樣驚艷萬分，也象征著在人類的團結(jié)與勇氣。這片六角形的雪花著實驚艷了整個冬奧會開幕式，那你有沒有想過為什么雪花都是六角形的？為什么世界上沒有完全相同的兩片雪花？是否存在其他形狀的雪花呢？
在我國北方地區(qū)，冬季漫天飛舞的雪花是非常普通的事情，但是大自然的鬼斧神工就在于所有的雪花都被“雕刻”成了六角形，如此神奇的操作要不要了解一下呢？
雪花
其實雪花并非直接直接由空氣中的水滴凍結(jié)形成，雪花的形成其實是冰胚到冰晶再到雪花的一個不斷生長的過程。當氣溫降到冰點之下后，空氣中的水分子便會凝結(jié)成冰胚，冰胚是一個由五個水分子組成的四面體結(jié)構(gòu)，其中四個水分子分別在一個四面體的頂角上，還有一個則在四面體的中心，冰胚相連形成冰晶，冰晶結(jié)合形成雪花，雪花的形狀就是由這個過程所決定。
顯微鏡下的冰晶
我們知道雪花的形成其實是冰晶生長的結(jié)果，而冰晶作為一種晶體，必然也擁有晶體的一些性質(zhì)，比如在生長過程中不受外界干擾情況下晶體擁有整齊規(guī)則的幾何外形，也就是晶體的自范性。冰晶屬于六方晶系，我們常常聽說的石英、祖母綠寶石、碘化銀等都屬于六方晶系，而六棱柱體就是六方晶系的一個典型結(jié)構(gòu)，這種晶體有四個結(jié)晶軸，其中三個副軸在一個平面上，呈60度夾角，縱向的主軸則與副軸組成的平面垂直，這種類型的晶體在生長過程中會有兩個特點，即主晶軸發(fā)育比三個副軸快，并逐漸延伸，晶體會形成柱狀，如果主晶軸發(fā)育慢，并且短，則晶體就會形成片狀，顯然雪花的生長符合后者。

當冰晶形成后，空氣中的水分子不斷地向主體晶片結(jié)合，由于副軸生長較快，所以主體晶片的六個頂角會出現(xiàn)逐漸突出，并最終形成類似于枝杈的結(jié)構(gòu)，這些枝杈的生長也符合同樣的規(guī)律，所以這些枝杈還會繼續(xù)分叉，并且這些分叉依然會保持60度的夾角，最終生長為美麗的六角形雪花。
雪花的生長

自然界中不存在一模一樣的雪花，這是為啥呢？首先來說冰晶是由冰胚組成，而冰晶中的冰胚排列并非完全相同，從微觀角度來看，這些水分子的排列更是千差萬別，因此由此組成的冰晶也存在差異，并最終生長成不同的雪花。其次冰晶作為自然晶體并非完美無缺，不同的缺陷隨機散布在晶體上，并最終影響雪晶的生長，從概率上考慮，幾乎不會存在一模一樣的冰晶，也就不會存在一模一樣的雪花。在宏觀方面來看，空氣溫濕度差異風(fēng)速等因素也會影響雪花形狀。
多種形態(tài)的雪花
是否存在其他形狀的雪花呢？其實科學(xué)家曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過三角形雪花，對于這種雪花的形成原因一直困惑了很久，但是最后研究發(fā)現(xiàn)，這種雪花其實也是普通雪花演變而來的 ?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，雪花在空中漂浮時其實是處于振動狀態(tài)，這種環(huán)繞點進行的運動狀態(tài)保證了雪花生長過程可以均勻接受冰晶，始終保持六角形，而三角雪花的形成是因為在降落過程中，雪花碰到空氣中的塵埃落定使雪花邊緣產(chǎn)生側(cè)傾，從而導(dǎo)致向下傾側(cè)的邊緣生長的更快，最終形成三角形。除了三角雪花外，還有空氣中的小水滴與冰晶碰撞融合形成的特殊雪花——霜、雪花降落過程中碰撞疊加形成的枝杈雪花等。

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為啥雪花是六角形 雪花的形狀大多為什么是六角形

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