三联中读的朋友们，大家好，我是王燕平。上一小节中，我们大致了解了古今中外的人们对雪花都有怎样的认识和研究。这一小节，我们来看看为什么常见的天然雪花是六瓣的，这样的雪花是如何生长而成的。

切入正题之前，我们先来说说“雪花”的定义。词典上说，空中飘下的雪，形状像花，因而叫雪花。日常我们说到雪花二字，指代的范围也比较宽泛。这个词既可以用来指代单个的雪晶，也可以用来指代一簇雪晶，还可以用来指代多个雪晶抱成一团儿。

单个的雪花晶莹剔透，细节精美，我们称之为雪晶，英文是snowflake。抱团的雪晶是什么样呢？比较夸张的情况就是我们熟知的鹅毛大雪。下鹅毛雪时，大家可以试试用袖子接一点，就会发现，落到袖子上的雪花很有分量，它们是很多雪晶抱成了团儿。

▲ 新疆的鹅毛大雪

拍摄者：张超

日常生活中，我们很容易见到各种以单个雪花晶体作为主要元素设计出来的产品。比如圣诞节时的装饰物，再比如各大美妆品牌产品的外壳，还有知名人造水晶首饰，以及贵金属首饰，也常常因设计成独特的雪花样式而备受人们青睐。这些设计当中，最常采用的元素，也是我们在自然界中最容易见到的雪花类型——六瓣雪花。

为什么是六瓣？

为什么是六瓣？而不是四瓣或八瓣呢？我数了一下，六这个数字，从我们开篇序言讲到现在，已经出现了二十多次。当年开普勒猜测，雪花之所以长成六个瓣，和其内部更小层面上的几何堆叠有关。那个年代，人们还没有认识到原子和分子层面的结构。如今，我们知道，雪花是由微小的冰晶生长而成的，而构成冰晶的，则是水分子。也就是说，雪花瓣数的终极起源，在于内部冰晶的结构，在于其中水分子的排列。每个水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的，三个原子以钝角粘合在一起，形成分子。

▲ 宽枝雪花

拍摄者：张超 王燕平

晶体的世界非常神奇，其内部的原子或分子规则地排列在固定的晶格上。分子一共有32种可能的堆叠方式，有些对称形式很常见，比如我们平常吃的食盐颗粒是立方结构的，所以盐粒是小方块。也有些对称形式是永远不可能存在的，比如五重对称。这个也不难理解，让我们想象一下给家里铺地砖的情景，如果我们选用六边形地砖，可以铺出蜂巢的形状，拼合成的地面没有空白。但假如有五边形地砖呢？要想铺出不留空白的地面，根本就是不可能完成的任务。

回到水分子堆叠的话题，既然晶体有32种堆叠方式，水分子会以哪一种方式堆叠呢？答案并不唯一。在极端的温度和压力下，水分子有可能会堆叠成不同的形态，比如在极其高压的情况下，水分子会堆叠成立方体的冰晶，看上去就好像食盐颗粒。

▲ 水结晶构造

在这众多可能的冰晶类型当中，有一种最常见也最稳定，是唯一一种不受极端条件限制的类型，这就是：六角形冰晶。其内部的水分子排列成六角形晶格结构，这种晶格是六重对称的。所以，要问雪花为什么是六个瓣的，答案就在水分子上。

雪晶的同步生长

现在我们知道了水分子排成六角形，导致雪花会长出六个瓣。可是，新的问题也随之而来：为什么这样生长出来的雪花，六个分枝会像事先商量过似的，长得几乎一样？回答这个问题之前，我们先来观察一下人类。看看周围的人日常在户外的穿着，我们会发现：下雨的时候，大家都打着伞；天冷的时候，大家都会加上厚衣服。步调这么一致，是大家事先商量的结果吗？当然不是！每个人都会选择适合天气的衣着，并不需要事先沟通。

雪花六个分枝的生长，也是同样的道理。每当外界环境发生改变，六个分枝都能同时感知到。这样一来，它们经历几乎完全相同的温度和湿度变化，经历几乎一样的历史，所以，会长出几乎一样的外观。这样的生长模式，在专业术语中，叫做同步生长。

▲ 胖星盘雪花

拍摄者：张超 王燕平

雪花的成长之旅

现在，让我们来看看一枚雪花的成长之旅：婴儿时的雪花，是一枚六角形的小冰晶，其大小尺寸还不及我们头发丝儿的直径；后来，小冰晶接触到水汽开始生长，大气的温度和湿度，决定了它会长成枝繁叶茂的雪花，还是会保留着原初的六边形模样。长大的雪花变得越来越沉，最终飘落地面。此时，距离它诞生的时刻大约过去了半个小时。

从云中来到地面，这是一段数千米的旅程，途中，气流改变着雪花前行的方向。于是，在这半个小时里，每一片雪花所走过的路，都是独一无二的。有时，它们会遇到复杂的湍流，还有时，它们会遇到忽然吹来的强风。外界因素的改变，全都在雪花身上镌刻下痕迹，给它们雕琢出独一无二的外观。如果我们最终收到的雪花是六边形小薄片，说明大气中水分稀缺；如果我们收到的雪花枝繁叶茂、个头惊人，则说明沿途的水汽非常充分。

▲ 手机拍摄的树枝雪花

拍摄者：王燕平

有人羡慕雪花可以在空中自由飞舞。看过雪花的成长之旅，大家会发现，比起雪花，我们人类才拥有更多自由。要使雪花产生无尽变化的美丽图案，关键在于风。不断变化的风，决定了每片雪花所走的路。而我们的路，至少一定程度上还可以由我们自己来选择。

雪花短暂的一生历经漂泊，但成长的经历却以独特的形式镌刻在它们表面，造就出一片片独一无二的雪花。原本简单的六角形冰晶，最终拥有了独特的纹路，拥有了特别的顶端装饰，甚至还长成了神奇的十二瓣或二十四瓣雪花。

▲ 春天的大雪花

拍摄者：张超

雪花带着云之彼端的故事来到地面，当我们收到天空送来的雪花，就能从这些特别的礼物上，读出它们曾经走过怎样的路，读出它们经历的种种变迁。那么，天空送来的这些礼物，如果要分类的话可以分成多少种呢？它们的故事要怎样读才能读懂？要想找到这些答案，让我们一起进入下一小节，看看自然界中，雪花有多少种。

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