我們從小都知道,雪花都是六角形的。那它們當然應該是相同的啦!
然而,世界上還有一個對這個問題給出不同回答的人。他叫威爾遜·本特利,出生在1865年。他生活在美國的佛蒙特州。那里非常寒冷,冬季多雪。
一般的人可能不知道,美國是世界上(包括南極洲)年降雪量最多的地方。威爾遜住在一個非常冷的農舍里。到底有多冷呢?他曾經把飄灑的雪花接到一塊黑板上,然后將它們帶回屋里去觀察,雪花都沒有融化!

威爾遜的媽媽留給他一架舊顯微鏡。在15歲時的一天,他決定用這架顯微鏡來看看雪花,所見令他特別驚訝:每一片雪花確實都是一個美麗的六邊形,但每一片都不盡相同。
威爾遜想讓每一個人都能看到雪花有多么美麗。于是他想出了一個主意。他說服他父親給了他100美元,買了一架照相機和一個專門的連接器,使他可以通過顯微鏡來拍照。當時,還沒有多少人嘗試過這種做法。就這樣,在1885年,威爾遜成了頭一個用這種方式給雪花拍照的人。
他一生都沒有停止拍攝雪花,因而成了著名的“雪花本特利”。最終,他給雪花拍攝了5381幅照片。從這些照片上看,確實沒有一片雪花是相同的。
但是,他的這種想法——每片雪花都不相同——是正確的嗎?
每片雪花都來自云層中的某粒微小冰晶。在旋轉著從天而降的過程中,冰晶逐漸長大成了雪花。但在雪花成長的過程中,每一分每一秒,它所經過的空氣的溫度與濕度都在不停地變化,這些都會影響到雪花“長成”之后的模樣。而兩片雪花能以完全相同的方式下落,其概率是微乎其微的。這樣推算的話,雪花的確應該是彼此不同的。
不過,從天上落下的雪花實在是太多了。在一立升雪里就包含著100萬片雪花!整個世界從古至今落下的雪花總數恐怕得有5400萬的九次方片!這個數字是多少呢?打個比方,如果你有這么多張鈔票的話,你可以用它們鋪滿整個世界,再一層一層地往上摞,摞起來的高度將達到55620公里!
所以,世界上沒有人能把所有的雪花都查看一遍。因此科學家們永遠無法確定,在這么多的雪花中會不會有兩片是完全一樣的。至少,在目前人們能看到的范圍內,還沒有發現過兩片完全一樣的雪花。特別是隨著顯微鏡技術的提高,即使原來以為是一樣的兩片雪花,再經過放大后,也會發現有很多細微的不同之處。
一個答案是:當你觸碰一汪水時感到潮濕,是因為指尖告訴大腦那種感覺是“濕的”。這是神經在將信息從皮膚傳遞到大腦,這就是我們的觸覺。觸覺還能告訴我們冷或熱、粗糙或細膩,以及干或濕。水的感覺是潮濕的,這說明水是一種液體。
不過,水只是在0℃~100℃之間才是液體。在0℃以下的時候,水是固態的冰。如果冰箱里的冰塊被放在室溫下,冰便開始受熱融化,重新化成液體。當水壺中的水被加熱到100℃以上時,就變成了肉眼無法看見的氣體,被稱為水蒸氣。不過,你看到的從開水壺中冒出的蒸汽其實是液態的小水滴,是水蒸氣遇到壺周圍的冷空氣時形成的。
如果你有一架超級顯微鏡,就會看到水是由分子組成的。每個分子又由更小的物質——原子——組成。我們可以把這些東西想象成樂高積木,它們搭在一起,就構成了我們周圍的一切,包括我們自己的身體。
每個水分子都是由兩個氫原子與一個氧原子結合成的。水分子之間也會相互“黏合”,靠的是氫原子的一種特殊性質。關于這種特殊的黏合(化學上稱之為“氫鍵”),你長大后會學到更多的細節。現在你需要知道的是,這些氫鍵會使水分子互相結合得更加緊密,比大小相近的其他分子都要緊密。這使水在很多方面都很奇特。
下面是水的一些奇特之處:
★液態水的表面有一層薄薄的“皮膚”,你不能看到它,不過它結實得足以令昆蟲在其上行走。由于有這層“皮膚”,液態水可以粘在我們的手上和衣服上,讓我們感到潮濕。其他一些液體,比如水銀,在室溫下就不會有潮濕的感覺,因為它沒有這種輕微的粘性。所以水銀只會在物體上像一滴水滴一樣滾動。
★與分子大小與水相似的其他物質相比,水沸騰和融化所需的溫度要高很多。
★多數物質在冷卻時會收縮,但在氫鍵的影響下,水在凍結時會膨脹。所以冬天盛在盆里的水結冰后,甚至能把盆子脹裂!
★根據科學實驗顯示:要想感覺到潮濕,至少需要6個水分子。如果少于6個,分子形成的水膜只有一個分子厚。當把第6個分子加進來時,整團分子就會快速轉化成一個微型水洼,于是我們便感覺到了潮濕。