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探索揭秘:第十期:世界上沒有兩片完全相同的雪花嗎?

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世界上沒有完全相同的兩片雪花。

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“世界上沒有完全相同兩片雪花”這句話引起了各地網友心中的驚歎 ,但科學對這種真理有何看法?簡而言之,當聲稱兩個物件有多相似時,這個尺度很重要。

在視覺層面,使用昂貴的實驗室裝置,您可以發現看起來非常相似的雪花。在分子層面上,兩個完全相同雪花的機會是如同天文數字低,以至於被認為是不可能的。

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雪花是如何形成的?

加州理工學院物理系主任和著名的雪花攝影師解釋說,在雲中,雪花周圍的環境的微小變化會影響其形態。這是因為這些變化迫使雪花在兩個不同的結晶過程之間轉換- 刻面和分支。

由於冷凍水分子的原子結構,兩個轉換過程中的切面會產生六面稜鏡。這些六角形稜鏡的形成使雪花具有六面對稱性。

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分支產生的混沌特徵遠離不斷增長的六角形稜柱; 發生分支是因為這些稜鏡的角落比平坦表面更快地吸引結晶水蒸氣:

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加州理工學院物理系主任解釋說:“這兩種晶體生長模式之間的重複轉換最終決定了雪花的特性。

當它在雲層中翻滾時,水晶會經歷不斷變化的溫度和溼度,每次變化都會使結晶生長模式略有不同。

最終雪晶的確切形狀取決於它穿過雲層的精確路徑。但是這六條都走了同樣的道路,所以每個人都在同一時間經歷了同樣的變化。

兩片雪花看起來像彼此嗎?

加州理工學院物理系主任在他的實驗室中應用精確控制的溫度和溼度條件,創造了許多“設計師雪花”,甚至可以在一定程度上控制最終的形狀。使用這項技術,他產生了他所謂的“同卵雙胞胎”雪花:

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主任透過電子郵件告訴我,他將這些看似相似的片狀物描述為“同卵雙胞胎”,因為與人類雙胞胎一樣, “它們在外觀上顯然非常相似,但它們並非完全相同。”雖然看起來質量相似,一旦你開始尋找越來越小的細節時,你會發現差別還是蠻大的。

在視覺上,在顯微鏡下,你可以說它們基本相同。但是,如果從分子角度看,它們並非完全相同。因此,如果您想談論相同的雪花,您必須準確定義相同的含義。

因此可以想象兩個雪花看起來相同,但這與在分子水平上相同是相差甚遠。因此,兩個雪花的概念“相似”依賴於術語的定義方式。

在分子角度上看發生了什麼?

主任告訴我們:在分子角度上看,兩片雪花形成相同的機率在數學上是不可能的,因為有無數種方法可以產生雪花。

在實驗室微環境的調控使兩片雪花組成,組成雪花的化學構建塊也不可能100%相同。這是因為在自然界中有一小部分氧和氫同位素比它們更常見的形式稍重。由這些較重的原子組成的異常水分子可能存在於兩個不同片中的相同位置的想法是不可能證明和不合理的。

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它甚至意味著什麼是相同的?

兩個物件在字面上是否完全相同的問題是在哲學和理論物理學方面都有豐富歷史的問題。許多哲學家認為,相同雪花的問題毫無意義,因為沒有任何兩個物體 - 甚至是原子 - 可以真正相同。

這種說法通常被稱為“萊布尼茨定律” ,幾個世紀以來,它以各種形式成為一個激烈辯論的哲學問題。雖然這個概念適用於任何被認為是物體的物體,但雪花提供了一種有吸引力的方式來說明真正難以區分的物體的不可信度,因為儘管它們都是由水分子構成的,但每個雪花都會產生極其錯綜複雜的複雜圖案。

雪花之間的視覺相似性只能在極其受控的實驗室條件下表面實現。因此,我們認為沒有完全相同的兩片雪花的說法是正確的。

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好了小編透過上述描述,各位大大應該知道了答案, 評論區徵集各位大大的看法,看有多少人跟小編不同看法!

小編下期將為大家帶來大家有所知,有所不知的神秘事件,必定讓你的好奇心得到充分的解答!