过年带孩子玩什么安全又过瘾？试试养“雪花”吧！

本文来自公众号

酷炫科学（id: SciencePorn）

作者 / 窗敲雨

编辑 / 果酱

严格来说，这里的“雪花”并不是我们平时所看到的那种雪花，而是一些附着在鱼线上的“鱼骨状”、“树枝状”的冰晶。不过， 这些冰晶的生成原理和雪花是完全相同的 ：在低温下，过饱和的水蒸气直接在凝结核上凝华生长，变成冰晶。顺利的话，小冰晶会在5~10分钟后生成，1小时就能得到分枝状的大冰晶。

而这个实验的关键，就是营造能让冰晶生成的环境：低温，以及过饱和的水蒸气。

培育“瓶中雪花” 的实验装置大致是下面这样：

你需要：

一个塑料的空饮料瓶（大致是600ml大小的）

泡沫塑料杯（或者其他替代用容器）

一块厨房海绵

一小段尼龙鱼线（细一点比较好）

一根足够结实的缝衣针

四个大头针

一个曲别针

一些纸巾

关于替代容器：原版实验使用的是三个叠在一起的泡沫塑料杯，我理解这样选择是考虑了两个因素：杯子形状的容器能把干冰尽量埋高一点，同时又不会需要很多干冰，同时泡沫塑料杯可以起到保温的作用，帮助局部更长时间保持低温。因此，只要遵循这两个原则，使用其他容器也可以。比如Science Friday在复现这个实验的时候，就用了两个小桶：内桶放干冰，外桶和内桶之间垫上了隔热保温用的布和报纸。

洗干净饮料瓶之后，用锋利的刀在靠近底部的地方切开变成两截；在瓶底的中央位置钻出一个小洞，剪出一块恰好可以放入瓶底部分的厨房海绵。可以通过大头针穿过瓶底的侧面来固定海绵。

把鱼线穿到缝衣针上，然后用针穿过瓶底中央的洞，并穿过海绵，留在瓶底外侧的部分用胶带固定，在另一端打一个结，把曲别针固定在上面。 保证饮料瓶在倒置时鱼线可以拉直垂下 ，不会贴边。

加一些水润湿海绵，将饮料瓶装置倒置在容器中，要 保证容器能将干冰埋到大约可乐瓶标签下缘 的位置。在容器中加满碎干冰之后，可以用若干纸巾覆盖包住上方。（一定要保证有足够多的干冰将饮料瓶埋住，干冰太少可能导致实验失败）

注意：干冰的温度比冰块低得多，不要直接用手触摸以免冻伤。

实物参考图如下：

我们无法在这个实验中得到真正的单片雪花，这是因为人工模拟雪花生长其实对凝结核的要求相当高，很多凝结核都会直接结出大量的雪，无法获得单一的雪花。

这个实验的点子来自加州理工大学的 肯尼斯·里布莱希特 （Kenneth Libbrecht）教授， 一位热爱雪花冰晶的物理学家 。他能做到的当然比我们精细得多，通过控制温度和过饱和度随时间的变化，他可以制造出指定形状的雪花。他还曾造出两片几乎一样的“双生雪花”：

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