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雪|我与雪的故事

译言  · 公众号  · 国际  · 2017-01-12 13:07

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“雪是天上寄来的信。”这是雪博士留下的名言,中谷宇吉郎1925年毕业于东京帝国大学理学部物理学科。留校入理化学研究所寺田研究室,1928年赴英国留学。1930年回国,任新设北海道帝国大学理学部副教授。1931年获理学博士学位,翌年升任教授。


中谷宇吉郎被称为雪博士名副其实,他在显微镜下拍摄和研究了成千上万朵的雪花。发现尽管雪花的形状千姿百态,却万变不离其宗,所以科学家们才有可能把它们归纳为七种形状。在这七种形状中,六角形雪片和六棱柱状雪晶是雪花的最基本形态,其它五种不过是这两种基本形态的发展、变态或组合。



雪杂记(上)



最近,我已经可以在实验室里人工制造出大部分雪晶,自己觉得颇为有趣。经常有人问我从事此项研究的目的是为了什么?我回答说:“这样就可以判断雪的成因,掌握冬季上层大气的气象状态,这在航空气象领域意义重大。”“原来如此!”大多数人都会对我的回答表示钦佩。而事实上,随心所欲地制造各种形态的雪晶,乃是我最大的乐趣。


那是六年前的事情了。第一次尝试拍摄雪晶的显微镜照片时,我连做梦都没想过,这么漂亮的结晶竟然可以人工制造出来。前一年,美国本特利先生[1]所著的《雪》一书正好出版,由此引发了我对日本雪花的联想。虽然一开始我并不认为可以拍出像本特利先生那样漂亮的雪晶照片,但还是决定姑且一试。由于必须在雪不会融化的寒冷地点进行实验,所以我决定将实验地点选在通往附楼的走廊一角。此处不通暖气,入冬后非常寒冷,且鲜有人过往,是实验地点的不二之选。我将一张小型实验台连同一架显微镜搬到了那里,然后将整个冬季都不曾打开过的拉门敞开,这就万事俱备了。




札幌市的一月,气温大致在零下七、八度左右。一旦强行打开了被雪冻住的拉门,走廊水泥地面上堆有二尺来高的积雪便扑簌簌地散落到了水泥地上。于是,我用纸包起一块玻璃板放到外面,待它完全冷透后取来,然后用它接住飘落下来的雪花,放到显微镜下观察,果然看到了与之前照片中相同的形状。实际上,在显微镜下观察真正的雪花,当时还是头一回。照片中只能看到黑白色的线条,而在用肉眼观察雪晶时,由于雪晶表面细微的凹凸不平,使得纤细的花纹边缘在光线的反射作用下呈现出水晶雕琢般微妙的色彩。然而,真正完整的结晶极其少见,都混有各色脏污,因此剔除这些脏污花费了我好一番力气。最终,我把火柴棒的顶端折断,用起毛边的纤维头钩起所需雪晶,放到干净的玻璃板上。可雪晶易化,这令我十分为难。不过,在不断实验的过程中,我终于明白雪易融化,是手温产生的辐射热和手周围温暖空气对流的结果。于是,我戴上手套,轻而易举地解决了这个问题。虽然把手套用在阻断手温上有些可笑,但用不着细想,所有的防寒用具其实都有同样的隔热效果。一戴上手套,工作就会变得繁琐。即便穿再多的衣服,做不了多久身体还是会感到彻骨的寒冷,待你意识到冷时,人已经在水泥地上咚咚跺脚了。我慌忙逃回温暖的房间,坐在蒸汽取暖机上取暖。




忙活了一阵子后,终于可以拍摄显微镜照片了。而今,再取出当时的照片一看,实在拍得很糟糕。尽管如此,当第一次印照片,冲洗出雪晶的图像时我欣喜万分,拿起一块湿漉漉的感光玻璃板就冲到同事朋友的家中给他看,那情形真够滑稽的。就在沉迷于搞这些小试验的过程中,第一年冬天过去了。亲身研究过一次雪后,我突然对雪着迷起来。此后,每年冬天我都严阵以待,以伺契机。而且,我开始期待能在显微镜下与上一年观察到的相同形状的雪晶重逢。


译注:

[1]:威尔逊·本特利(Wilson Bentley),美国人,人称雪花本特利,总共拍摄了5000多张雪花照片。



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