立方冰的存在到底是真是假-科学研究揭示 (冰立方的面积有多大)

2024-03-17 20:47:42来源:2021最新十大热门人气排行榜-科奇网作者:佚名 阅读量:

中国科学院物理研究所与北京大学等单位的科研人员最近发表在《自然》杂志的合作研究揭示了一个令人惊奇的事实:雪花并非总是六角形状,水结晶也可直接形成立方冰,而这背后的关键因素可能与无处不在的异质界面有关。冰作为宇宙中最常见的固体,与水一样,是恒星形成的基础,也是生命之源。自古以来,人们对冰的形状产生了浓厚的兴趣。早在西汉时期,诗人韩婴就发现了雪花独具的六出形状,而科技革命的先驱开普勒也曾好奇地探究飘落雪花为何总是呈六角形?

立方冰

在自然界中,冰晶通常展现出六角密堆结构,这种微观排布决定了冰晶的宏观形态往往呈现六次对称性。人们习惯将这种形态称为六角冰。真的吗?我们常在自然界中见到冰的存在,比如在晴朗的天气里,我们可以看到太阳周围围绕着一个或多个彩色光环。这种奇特现象是由阳光透过卷云时,被冰晶折射或反射而产生的光学效应。通常,六角冰以冰六棱柱的基面和柱面为截止面,导致日晕的视角通常在22度和46度之间。极其罕见的情况下,人们可能会观察到约28度的日晕。这种称为Scheiner’s halo的日晕形成机制至今尚存在争议。有一种理论认为,在这种情况下,高空温度较低,卷云中的冰晶并非典型的六角冰结构,而更像面心立方结构,类似金刚石。这种立方冰呈现出正八面体的晶体形态,当阳光通过这些冰晶折射时,就会在28度处形成日晕。这表明,自然界中的雪花可能不总是六角形状,有时它们也可能形成类似钻石的形态,呈现出神秘的立方冰的面貌。

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