雪花为什么有六个角

六，从水分子开始

雪花不是冻住的雨滴（冻住的雨滴是冰粒）。它是空气里的水汽直接凝华成的冰，长大的过程不经过液态。

水分子冻结成冰时，排成一层层六角形的网格。雪花的六重对称，就来自这种排列。

模型雪花 · 放在黑丝绒上

从一粒冰晶长起

最初，它只是一粒极小的六角形冰晶。周围的水汽一层层附着上去，它便一点点长大。

角先长出来

六角形的六个角稍稍突出，伸进更潮湿的空气里，长得也就快一点；长得快，就突出得更多，于是长得更快。

这样自我加速的生长，让六个角各伸出一条主枝，主枝上再分出侧枝。

温度决定形状

从 1930 年代起，日本物理学家中谷宇吉郎和同事逐步发现：雪花的形状取决于它生长时的温度和湿度。−2°C 左右长出薄片，−6°C 左右长出细柱，−15°C 左右又长出大而薄的片；湿度高、长得快时，形状更复杂，会出现蕨叶般的枝。

这张图后来被称为“中谷图”。右边的三片雪花来自同一个模型，只是改变了模型里的两个设定。

右：模型生成的片状、宽枝状和枝状雪花

没有完全一样的两片

一片雪花在云里飘落时，会穿过温度、湿度各不相同的空气。它的六条臂几乎同时经历同样的变化，所以彼此相像；而两片雪花走过的路不同，长出来就各不相同。

这两片模型雪花遵守同样的规则，只是在“下落”途中遇到了不同的条件。

天上寄来的信

1936 年，中谷宇吉郎在北海道大学的低温实验室里，在一根兔毛的尖端培育出一片雪晶——这是人类第一次在实验室里造出雪花。

他写道，雪花是天上寄来的信。读懂一片雪花的形状，就能知道它在高空中经历了怎样的温度和湿度。