為什麼雪花都是六邊形的？

1樓：趙貓獺

因為雪花的本質是結晶狀固態冰，大部分的結晶都是六邊形的，雪花也不例外。

雪花是結晶學的研究物件之一，透過顯微鏡可以看見雪花錯綜複雜的構造大多都是六角形的，而雪花的中心一定呈現出對稱的六角形。之所以雪花有這樣的形狀，是因為六角形是雪花在平面上最有效率的布置方式。

顯微鏡下的雪花

2樓：

花形成的時候，大氣裡水氣是飽和的，溫度則在攝氏零度以下。微細的冰晶會漸漸圍繞著凝結核。然後，冰晶鏈結在一起而雪花亦隨之誕生。

這過程被稱為「結晶」。在結晶過程中，水分子會以它們的基本排列方式從液態變成固態。由於冰晶的基本模式是六角稜體，大部份冰晶的雛形都是六角形的。

當更多的水分子與冰晶結合後,，他們會由第乙個六角形開始保持冰晶的形狀繼續向外生長。

雖然大部份冰晶形成時有著六邊對稱的特性，但是它們會因應溫度的改變而做成很多不同形狀的變化。若溫度低於攝氏零下三十度，六角柱體的冰晶便會形成，典型的六角形的扁平片狀雪花會在攝氏零下十五度左右時形成。當溫度上公升至攝氏零下五度，無論針狀、柱狀抑或一些不能估計的形狀的雪花便會產生。

由於雪層越高，溫度越冷，因此六角柱狀的雪花通常會在高雲形成。較低的雲層通常會形成六角平面的片狀雪花，而不同形狀的結晶會在低雲中產生。

我們知道雪晶的六角形狀能細分為兩大類，一是片狀，另一類是柱狀。我們經常看到比較美麗的雪花便是那些六邊對稱的片狀雪晶。它們通常會在溫度介乎攝氏零下五度至零下二十度之間形成，柱狀雪花包括了針狀和中空柱狀，針狀雪晶在溫度介乎攝氏零度至攝氏零下五度形成，中空柱狀在是低於攝氏零下二十度形成。

如果我們希望找出大部分冰晶是六角稜體的原因，我們或許應該首先了解一下水分子。水分子是由兩個氫原子以及乙個氧原子(這便是我們常把水稱為H2O的原因)，它們以一種很強的鍵——共價鍵, 黏合在一起。

當液態的水分子被冷卻至凝固點，水分子會互相碰撞，形成固態冰晶，然後它們會利用氫鍵結合在一起。若分子與分子之間結合，便會更穩定。相對來說，最穩定的排列方式是以六角形狀把六個水分子黏在一起，這也是為什麼大部份冰晶是六角形的。