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    飘舞的雪花

    新千年第一个春节期间,北京下了几天的小雪,我们得以目睹晶莹剔透、小巧玲珑的小冰花 ( 单个雪花晶体 ) ,这样的雪花有巧夺天工般的美。我想如果雪花能保存的话,一定会有不少人将它珍藏。 
    这个世界无奇不有,还真有不少的痴心人加入了雪花图案搜集者的行列,他们象集邮爱好者一样收集了各种各样的雪花照片。有个名叫宾特莱的美国人,花了毕生精力拍摄了近六千张雪花照片。苏联的摄影爱好者西格尚,也是一位雪花照片的摄影家,他的令人销魂的作品经常被工艺美术师用来作为结构图案的模型。日本人中谷宇吉郎和他的同事们,在日本北海道大学实验室的冷房间里,在日本北方雪原上的帐篷里,含辛茹苦二十年,拍摄和研究了成千上万朵的雪花。

    以前听人说北京的雪花有五瓣的,也有六瓣的,真是这样的吗?其实我们看到的大多是六瓣的雪花,很少见到过五瓣的。没见过雪的南方朋友也许会问,雪花倒底什么样呢?

    早在公元前的西汉时代,《韩诗外传》中就指出: “ 凡草木花多五出,雪花独六出。 ”

    但经过雪花图案搜集者的研究,我们发现雪的基本形状确实是六角形雪片和六棱柱状雪晶,但在不同的环境下,它们却可以表现出各种样的形态,不过也只是这两种基本形态的发展、变态或组合。

    西方冰川学的鼻祖丁铎耳在他的古典冰川学著作里,这样描述他在罗扎峰上看到的雪花: “ 这些雪花 …… 全是由小冰花组成的,每一朵小冰花都有六片花瓣,有些花瓣象山苏花一样放出美丽的小侧舌,有些是圆形的,有些又是箭形的,或是锯齿形的,有些是完整的,有些又呈格状,但都没有超出六瓣型的范围。 ”

    为什么雪花的基本形态是六角形的片状和柱状呢 ?

    这和水汽凝华结晶时的晶体习性有关。水汽凝华结晶成的雪花和天然水冻结的冰都属于六方晶系。我们在博物馆里很容易被那纯洁透明的水晶所吸引。水晶和冰晶一样,都是六方晶系,不过水晶是二氧化硅( SiO2 )的结晶,冰晶是水( H2O )的结晶罢了。

    六方晶系具有四个结晶轴,其中三个辅轴在一个基面上,互相以 60o 的角度相交,第四轴 ( 主晶轴 ) 与三个辅轴所形成的基面垂直。六方晶系最典型的代表就象是几何学上的一一个正六面柱体。当水汽凝华结晶的时候,如果主晶轴比其它三个辅轴发育得慢,并且很短,那么晶体就形成片状;倘若主晶轴发育很快,延伸很长,那么晶体就形成柱状。雪花之所以一般是六角形的,是因为沿主晶轴方向晶体生长的速度要比沿三个辅轴方向慢得多的缘故。

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