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雪花完全对称的谬论
雪花中观察到的六边形几何对称性是由六方冰的刚性分子结构决定的,六方冰是水在地球大气层中可以采用的唯一结晶形式,也是雪花总是有 6 个像六边形的树突(点)的原因。这是一个常见的误解,认为所有雪晶(雪花)都表现出完美......继续阅读雪花完全对称的谬论
来源:学习一些有趣的事情雪花中观察到的六边形几何对称性是由六方冰的刚性分子结构决定的,六方冰是水在地球大气层中可以采用的唯一结晶形式,也是雪花总是有 6 个像六边形的树突(点)的原因。人们普遍误解所有雪晶(雪花)都表现出完美的对称性,因为它们通常不具备这种特性。从微观分子尺度来看,雪晶完美形成,这是正确的,但这是不真实的,因为在宏观、现实世界尺度上,异常现象几乎总是会形成。发生这种情况是因为随着雪晶变大,水分子不再附着以发展并保持均匀的方向。此外,随着雪晶的生长和膨胀,周围环境的因素开始影响它(例如湿度和温度的影响等),导致雪晶在云的一个位置时以一种方式生长,然后一旦被强行移动到同一云中的不同位置,就会以完全不同的方向生长。正因为如此,虽然很少见,但仍然有可能找到完美对称的雪花。这就解释了为什么尽管雪晶生长具有复杂性和随机性,但所有 6 个臂在任何情况下都必须对齐并沿着相同的 6 个固定 60 度轴生长。如果不发生这种情况,雪晶将违反氢键晶格(连接水中原子的框架)规定的能量最小化(变得最稳定)的基本定律,这将导致雪晶的结构变得热力学不稳定,因此极易破裂
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