送一片開普勒的雪花給你,無雪的北京也變成了北平
「2018年的第一場雪,比以往來的更晚一些~」
····
「廢話,還沒下呢~」
每年,京城只要下上一場小雪,北京就變成了北平。
朋友圈和微博將不再是微商和娛樂新聞的主要陣地,而變成了一年一度的「北平初雪攝影特別展」
白雪紛紛,飄在北方清冷樸素的天藍,飄在衚衕里匆匆行人的頭頂;落在古銅色的怒目獅子頭,也落在故宮飛檐上的琉璃瓦。
北京初雪攝影展的預備攝影師們,以及隨時做好盜圖準備的搬運工們,抱歉,今年的帝都沒給你機會。
面對如此情景,我決定在這裡為大家送上新年的一份禮物。
這份禮物還要從布拉格的一座大橋開始說起,1611年的布拉格和往年沒有什麼不同,一樣美麗有氣質,一座不知名的尋常大橋上,行人絡繹不絕。突然,天空中飄起了小雪,而這並不能勾起路人的注意,他們早已經見慣了。可這卻引來了一位中年男子的駐足。他看著自己肩頭上落定的雪花,那樣美麗、充滿了秩序而又各自不同充滿變化的高顏值,使他久久不能忘懷。
聖誕節臨近,一無所有的他依舊想送朋友們一些禮物,困頓不堪的他看見如此美麗的雪花,不禁仰天長嘆:「Who have Nothing and receive Nothing" have to give, but Nothing?」——「一個一無所有的人,一個只擁有「nothing 」的人可以送什麼呢?除了「nothing」!」
Nothing ,德語Nix,星通的拼寫在拉丁語中的意思正是雪花。
這位仰天長嘆的人可不是普普通通的中年油膩大叔,可是大名鼎鼎的開普勒,一個集智慧與才華於一身的奇男子,一個仰望星空並提出了行星運動規律的偉大天文學家、數學家。一個追溯科學發展史,怎麼也繞不開的發光人物。
然而這位大叔,還是一個實心眼的人,雖然沒聽過遠在中國所流行的送禮習俗——「千里送鵝毛,禮輕情意重。」(也沒聽說誰真送鵝毛),但卻打算更進一步,送片雪花,用情誼碾壓天下古往今來想要送禮的飲食男女們~
但最終他終究沒有逃出時代的局限,鑒於當時的保溫設備還不夠健全,考慮到雪花會化,以及化了之後變成了一滴水,以及一滴水可能蒸發成空氣這三個不可忽略的因素,開普勒想像了一下友人打開禮盒發現什麼都沒有的畫面,終究還是沒好意思往裡放一張紙條,上面寫著——「這裡曾經存在著一片顏值奇高的雪花」
由此看來,開普勒還是重視他的人際關係的。。
於是,開普勒決定不送那些虛頭巴腦的,我要把我最富裕的東西奉獻出來,不僅送給友人,也要送給這個世界。
開普勒最富有的是什麼呀?——智慧啊!
於是回家操起紙筆,寫了一篇關於雪花論文,一個腦洞行雲流水的被記錄了下來,未成想,數百年後的今天,每當人想要了解雪花的形狀,並解開雪花的美麗密碼,都要回顧那個剛剛飄雪的布拉格,以及在人群中駐足的中年大叔。
事實上,開普勒思考的起點和我們普通人是差不多的,只不過槍聲一響。比我們多跑了兩圈。
開普勒最開始的疑惑很簡單,就是雪花為啥是六邊形的?這個疑惑估計誰都有,不僅僅是今天的小朋友大朋友們,中國很早以前的漢代《韓詩外傳》中就有記載:「草木花多五齣,雪花獨六齣。」意思就是,土裡長得花五個花瓣的占多數,天上飄下來的雪花,不僅大體上都一樣,而且只有六邊形的。由此看來,提問題都能提,可接下來在思考,就能看出來這學過數學,研究過天文的大科學家的不同之處了。
他搖頭晃腦的推測道:「能夠緊密拼湊而不留白的平面圖形應該只有六邊形三角形,和那幾個特殊的四邊形(正方形,平行四邊形和菱形)。至於為什麼選擇了六邊形,開普勒想到了蜜蜂的蜂巢,以及石榴種子的排列。都是這樣排列的,這其中似乎反映出這樣排列的幾何效率,六條邊能夠連接的其他個體肯定比三邊和四邊多嘛~可是水汽畢竟不像石榴籽那樣的要擠成一團,也不想昆中的巢穴被搭建而成······強大如斯,在這場思考中也遭遇了瓶頸。
至此為止,我們要理解這個可愛的科學家,畢竟急著送禮,肯定沒有辦法等上三百年,發明出X射線衍射技術。
開普勒只能遺憾的合上論文,首頁寫上:」一份給朋友的新年禮物。"
這份很輕的禮物是名副其實的」情意重",400年來,每當我們提到雪花研究,都會首推這篇誕生於貧寒與友情的學術論文。
時光流轉,三百多年後,當人們通過X射線衍射技術觀察到雪花的內部世界時,我們看到了一個被我們日常生活尺度縮小千萬倍的世界。雪花由水分子組成,水分子還有一個非常洋氣的名字—H2O。
H是氫原子,O是氧原子,從名字上來看,一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成。在那個微觀的世界裡,一個呈鋸齒狀的氧原子將兩個氧原子牢牢的拴在一起。而我們再仔細觀察,會驚奇的發現,這些原子的排列就如同石榴籽一樣,擁有著美麗的對稱特性。而一個又一個這樣的小單元一邊挨著一邊的相疊加,始終呈現著六邊形的樣子,並且疊加到了肉眼可見的尺度。
然而,當我們的攝像技術不斷提高之後,我們發現很難發現兩片相同的雪花,他們有的時候是瘦瘦高高的,有的時候又是矮胖的,可至於什麼時候瘦高,什麼時候矮胖,原理並不很清楚。
現在我們只知道溫度、濕度都不能脫了干係。比如,到-5度之間會形成盤子一樣的雪片;再低形成針;如果低到-10度以下,就會重新形成更複雜的盤子。而在一樣的溫度下,濕度低時,雪花形態比較單一;濕度越高則越複雜,才有那些極長和極大片兒的個體,這其中還有很多自然中所存在的秩序等著人類發現。
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如果說,開普勒可以得見今天我們的新發現,他一定開心的手舞足蹈,大概沒有什麼比——隨便開個腦洞卻開出來一個大預言更讓科學家開心的事兒了。
而當我再次打開他在1611年送給全世界的這份禮物盒,不禁感觸良多。
開普勒所生的年代,對物質的原子世界一無所知。他根本不可能想像冰雪的幾何形狀是由於如此微小的原子所組成。然而他卻用想像力打敗了時間,突破了時代的局限。他擁有另外一雙眼,發出了比X射線還要璀璨的光芒。
在雪花第一次被當成禮物送出後的四百年的今天,在這個還未下雪的北京,我也把這份禮物送給你們。一片雪花里裝的不是情誼,是想像力,是創造力,這是擁有未來的力量。
希望你的北京,因為這片雪花,頃刻間,便變成了北平。


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