096 雪花为什么是六边形的?

大气中的水分子在冷却到冰点以下时,会凝结成晶体,即冰晶。冰晶属六方晶系,具有4个结晶轴,其中3个辅轴构成一个平面,互相以60°角相交;而另一主轴垂直于这3个辅轴组成的平面。

只有当结晶过程中,主轴方向的晶体形成速度比辅轴方向的晶体形成速度要慢时,晶体才会呈现出六角形片状。

大气中的水汽在结晶过程中往往符合六边形片状的形成原理。当大气中的水汽充沛时,周围的水分子会向最初形成六边形的晶片上结合。其中,雪片的6个顶角因受周围水分子的影响,出现一些枝杈。这些枝杈增长到一定程度,又会分叉,据此一次次地分级且又与母枝保持60°的角度。这样便形成了一朵六角形的雪花。

雪花在空中飘浮时,自身的振动是环绕对称点进行的,而这个对称点正是最初形成的冰晶,所以雪花的六角形状在飘落过程中也不会发生变化。