雪花的答案 冰冻艺术中的科学 （全彩） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Kenneth Libbrecht（肯尼思·利布莱希特），Rachel Wing（雷切尔·温） 著，王燕平 译

图书标签:

• 雪花
• 冰晶
• 科学
• 艺术
• 摄影
• 自然
• 物理
• 全彩
• 科普
• 冰冻

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121323935

版次：1

商品编码：12236940

包装：精装

丛书名： 左右系列

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：铜版纸

页数：144

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

适读人群 ：12岁以上青少年与成人读者

希望我们讲述的雪花故事能激励你走出去，看一看落在你身上的雪花。我们希望你能找时间停下来，驻足享受宁静的降雪，看一看你呼出的哈气是如何融入云中又降落回地面。还有一件重要的事，我们希望你能继续在雪花中找到喜悦和奇迹。

1.书中170多幅真实的雪花照片：展现了雪花形状与结构的变化多端

2.雪花多样性背后的科学原理：是丰富的物理过程、数学运算和化学过程综合作用的产物

3.历史、科学与艺术完美结合

内容简介

雪花，从云中飘落，变化无常，每一片雪花都是天然的艺术品，每一次降雪都是一次艺术展。

《雪花的答案》作者利布莱希特教授所领导的加州理工物理系实验室，对雪花进行了至今为止广泛而深入的观察研究。书中170多幅真实的雪花照片，展现了雪花形状与结构的变化多端。一个或更多的冰晶组合成为雪花，组合方式有无限的可能性，几乎每片雪花的结构都是一个复杂结合体。世上没有两片相同的叶子，世上也没有两朵相同的雪花。作者从物理学的角度对雪花进行了深入分析，将雪花的隐秘世界呈现在人们面前。

作者简介

肯尼思 利布莱希特：就职于美国加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工大学，是一名物理系教授，在那里他学习了晶体生长的分子动力学，专攻冰晶如何由水蒸气生长出来，本质上这就是雪花的物理学。他曾经撰写过这一主题的很多书， 包括《雪花：冬季的秘密美丽》（The Snowflake: Winter’s Secret Beauty）、《雪花的艺术》（The Art of the Snowflake），以及《肯尼思野外观雪指南》（Ken Libbrecht’s Field Guide to Snowflakes）等。雷切尔是美国加州圣加布里埃尔山脚下蒙罗维亚的一名公园护林员。她有地理学背景，擅长平衡荒野保护与附近居民的用火安全。雷切尔喜欢在这些山上徒步和爬山，尤其喜欢大雪包裹着荒芜植物的人迹罕至之处。她陪伴肯尼思一同追寻雪花近20年。雷切尔和肯尼思住在帕萨迪纳， 他们有两个孩子。
王燕平：北京师范大学天体物理硕士毕业，现就职于北京天文馆数字工作室，副研究员。自幼喜爱家乡伊犁漫天飞舞的雪花，和爱人张超致力于显微摄影十多年，积累了丰富的理论基础，雪花摄影作品曾多次获得国际奖项。张超：北京师范大学天体物理硕士毕业，现就职于中国科学院国家天文台《中国国家天文》杂志社。酷爱钻研摄影，积累了丰富的摄影经验和许多优秀摄影作品。近年来追寻拍摄各地的雪花，被誉为中国的“雪花人”。

内页插图

目录

目录

1 | 冬天的冰冻艺术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9
2 | 雪花观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19
3 | 降雪野外指南．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35
4 | 雪花天气．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 65
5 | 雪晶对称性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 81
6 | 冰的形态发生．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 97
7 | 专门设计的雪花．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 109
8 | 雪花摄影．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 125
后　记．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 141
关于作者．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 143

《雪花的答案：冰冻艺术中的科学》（全彩） 序言 当晶莹剔透的雪花悄然落下，轻柔地覆盖大地，我们常常惊叹于它们那令人目不暇接的形态和精巧的结构。每一片雪花，都仿佛是大自然精心雕琢的艺术品，独一无二，瞬息即逝。然而，在这短暂的洁白背后，隐藏着一个宏大而精妙的科学世界。本书将带领您穿越冰冷的表象，深入探索雪花那令人着迷的秘密，揭示其形成过程中所遵循的物理定律、化学反应以及统计学规律。我们将一同走进一个由冰晶交织而成的迷人国度，去理解为何在相同的环境下，每一片雪花都能展现出如此丰富的多样性，以及这看似微小的水分子如何通过一系列复杂而有序的过程，创造出宇宙中最令人惊叹的几何奇观。 第一章：雪的诞生——从水蒸气到冰晶的奇妙旅程 雪的诞生，是一场发生在遥远高空的宏大化学与物理的交响乐。故事始于大气中的水蒸气。当温暖湿润的空气在高空遇冷，温度下降至冰点以下时，水蒸气并不会直接凝结成水滴，而是会寻找一个微小的“凝结核”——通常是大气中的尘埃、花粉或细菌颗粒。在这些微粒的表面，水蒸气分子开始聚集，并迅速转化为微小的冰晶。 这个过程并非一蹴而就。水蒸气分子在冰晶表面以一种高度有序的方式排列，遵循着水分子之间特定的氢键作用。而影响冰晶生长形状的关键因素，正是周围环境的温度和湿度。在不同的温度和湿度条件下，水分子在冰晶表面的生长速率会有所不同，从而导致了冰晶呈现出截然不同的形态。例如，在相对较高的温度下，冰晶倾向于向外生长，形成针状或柱状；而在较低的温度下，则会优先在边缘处生长，形成更复杂的雪片状结构。 这一章，我们将深入探讨水分子在极端低温下的行为，理解氢键在冰晶形成中的核心作用。通过对凝结核的作用机制、不同温度和湿度对冰晶形态的影响等科学原理的解析，我们将揭示每一片雪花最初形成的“基因密码”。本书中的全彩插图，将生动展现这一过程的每一个细微之处，让您仿佛置身于高空的冰晶实验室。 第二章：六角之谜——对称的优雅与晶体学的奥秘 几乎所有的雪花都展现出迷人的六重对称性，这一普遍现象并非巧合，而是源于水分子自身的结构及其在形成冰晶过程中的特殊排列方式。水分子（H₂O）由一个氧原子和两个氢原子构成，呈弯曲状。当水分子在低温下聚集形成冰时，它们会通过氢键连接，形成一个六角形的网格结构。这种六角形的晶格结构，便是雪花六重对称性的根本原因。 在本章中，我们将步入晶体学的殿堂，了解晶体是如何形成的，以及晶格结构如何决定宏观物体的外形。我们将详细阐述水分子之间的氢键作用，以及这种作用力如何在冰的形成过程中“指导”水分子排列成六边形。我们还会探讨，为何尽管存在六重对称性的基本框架，但每一片雪花的细节却又如此千差万别。这其中的奥秘，在于生长过程中微小环境变化的叠加效应。 通过大量的精美图片，我们将观察到不同类型的雪晶，从最简单的六棱柱到复杂繁复的星形雪花，它们的每一次“分叉”和“分支”，都似乎在诉说着一段独特的气象故事。本书的图文并茂，将帮助您理解抽象的晶体学原理，并将其与眼前所见的雪花之美巧妙地联系起来。 第三章：千姿百态的雪——形态学与分类的艺术 雪花的形态千变万化，令人目不暇接。从微小的冰针到宏伟的星形雪片，从简单的柱状到精巧的树枝状，这些形态差异反映了形成过程中环境条件的细微变化。本章将聚焦于雪花的形态学，对不同类型的雪晶进行系统性的分类和介绍。 我们将深入研究各种雪晶的形成条件：例如，在极寒且湿度相对较低的环境下，会形成细长的冰针和柱状体；而在温度接近零度且湿度较高的环境中，冰晶则更容易在角上生长，形成我们最熟悉的那种带有六个分支的星形雪片。我们还将介绍一些更为罕见的雪晶形态，如“冰缘”的形成，以及霰（graupel）和冰雹（hail）与雪花之间的区别。 本书的“全彩”特性将在这一章节得到充分体现。我们将呈现由顶级显微摄影师拍摄的，令人叹为观止的雪花高清图片，每一张都如同一幅独立的水墨画。通过对比不同形态的雪花，并结合其形成条件的解释，您将学会“阅读”雪花，理解它们各自所携带的气象信息。我们还将引用一些经典的雪花分类系统，如美国气象学家肯尼斯·利伯特（Kenneth Libbrecht）的分类法，帮助您更科学地认识和欣赏雪花的“多样性之美”。 第四章：雪花的“语言”——气象学的视角 雪花不仅仅是美丽的冰晶，更是大气运动和水汽变化的天然记录者。每一片雪花在落地的过程中，都经历了从高空云层到地面之间的复杂旅程，这段旅程中的温度、湿度、风速等环境因素，都对其形态产生了决定性的影响。因此，通过分析雪花的形态，气象学家可以推断出形成它们的特定大气条件。 本章将从气象学的角度，深入解读雪花所“传递”的信息。我们将学习如何通过雪花的形状、大小和复杂程度来判断当时的温度和湿度。例如，星形雪片通常形成于温度在-10°C至-20°C之间，且湿度较高的环境中。而冰针则可能在更低的温度下形成。我们还将探讨，为何在同一场降雪中，我们看到的雪花也可能存在形态上的差异，这反映了云层内部不同高度和区域的水汽条件。 本书将通过生动的图例和案例分析，展示气象学家如何利用雪花作为一种“自然传感器”。您将了解，在一些研究中，科学家们甚至会收集大量的雪花样本，对其进行显微分析，以重建历史上的天气状况。理解雪花与气象之间的联系，将极大地提升您对自然现象的认知能力，让您在欣赏雪景时，多一份科学的洞察。 第五章：冰雪的艺术与科学的交融——从自然到人为的创造 雪花的美学价值自古以来就为人们所赞颂，而科学的深入研究则进一步揭示了其内在的优雅与秩序。本章将探讨冰雪艺术与科学之间的深层联系。我们将审视那些将雪花之美转化为艺术创作的例子，无论是摄影、绘画，还是建筑设计。 我们会介绍一些艺术家如何从雪花的形态中汲取灵感，创造出令人惊叹的作品。同时，我们也将关注科学家们是如何利用科学原理来“创造”雪花的。例如，通过精密的实验设备，科学家们可以模拟不同的温度和湿度条件，在实验室中“种植”出各种形态的雪花，以便进行更深入的研究。 本书的“全彩”特质将再次发挥其优势，展示那些将科学之美与艺术之美完美结合的视觉作品。您将看到，对于雪花的研究，既是对自然现象的好奇心驱使，也是对美的极致追求。理解科学背后的原理，能够让我们更深刻地欣赏艺术所呈现的雪花之美，反之，艺术化的呈现方式也能够帮助我们更好地理解和传播科学知识。 第六章：雪花的启示——对生命、宇宙与秩序的思考 雪花的旅程，从大气中的微小水蒸气，到最终回归大地，是一个充满生命力的循环。它们短暂的存在，却以其独特的秩序和多样性，引发我们对生命、宇宙以及自然规律的深刻思考。 本章将超越单纯的科学解释，从哲学和哲学的角度，探讨雪花所蕴含的更深层意义。我们将反思“独一无二”与“普遍规律”之间的辩证关系——每一片雪花都独一无二，但它们的形成都遵循着普适的科学定律。这种看似矛盾的统一，恰恰是大自然最迷人的魅力所在。 我们还将探讨，在看似随机的自然现象背后，隐藏着怎样的秩序和和谐。雪花的生长过程，是无数微观粒子相互作用，遵循着基本物理化学定律的宏大展现。这种“自组织”的现象，也为我们理解更复杂的生命系统和宇宙演化提供了启示。 本书的结尾，将以诗意而富有哲理的笔触，带领读者回顾整个探索过程。我们希望通过这本书，您不仅能够理解雪花的科学原理，更能从中获得一种对自然界深刻的敬畏和热爱，以及对生命、秩序和美的全新认识。 结语 《雪花的答案：冰冻艺术中的科学》（全彩）不仅仅是一本介绍雪花形成的科学读物，更是一次穿越冰雪世界，探索自然奥秘的视觉与心灵之旅。希望本书能够激发您对科学的好奇心，提升您对自然美的鉴赏力，并让您在未来的每一次雪落之时，都能以全新的视角，去发现那些隐藏在洁白雪花中的，令人惊叹的科学答案。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是太吸引人了，那种冰雪初融的质感，光是触摸就能感受到一种清凉的艺术气息。拿到手里的时候，我立刻被封面那张高清的雪花微距照片迷住了，每一个晶体结构都像精心雕琢的艺术品，让人忍不住想一探究竟。内页的全彩印刷更是没得说，色彩的还原度极高，即便是最细微的纹理和光影变化都能清晰地呈现出来。我记得有一张图，展示了不同温度和湿度下形成的雪花形态对比，那种细腻的过渡和渐变，简直是视觉的盛宴。这本书的排版也很舒服，字里行间留白得当，阅读起来一点也不费力，更像是在翻阅一本精美的画册，而不是枯燥的科普读物。整体来看，它成功地将科学的严谨性与艺术的美感完美地融合在了一起，光是放在书架上，都能提升整个空间的格调，无疑是一件值得收藏的珍品，光是翻阅这些精美的图像，就已经值回票价了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常活泼流畅，一点也不像那种传统教科书式的说教。作者似乎非常擅长“讲故事”，他把那些复杂的物理化学概念，通过一个个引人入胜的小故事串联起来。比如，他描述了早期科学家们是如何克服技术限制，捕捉到第一张清晰雪花照片的艰辛过程，读起来简直像侦探小说一样引人入胜。我特别欣赏它对于“随机性与必然性”的探讨。一方面，每一片雪花都是独一无二的随机产物；另一方面，它们又必须遵循一定的晶体生长定律。这种矛盾又统一的哲学思辨，让整本书的层次感瞬间提升。它让我思考，生活中的许多看似偶然的事件，是不是也遵循着某种我们尚未察觉的、宏大的秩序？阅读体验极其轻松愉快，即便是没有深厚的科学背景，也能轻松跟上作者的思路，让人在不经意间吸收了大量的知识。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己对世界万物的观察角度都有了全新的提升。它不仅仅是在讲解雪花形成的物理过程，更像是在引导我们去关注那些平日里被我们忽略的微小奇迹。书里对“对称性”的探讨尤其让我印象深刻，作者用生动有趣的语言解释了为什么自然界中会出现如此多样的、近乎完美的六重对称结构，这背后蕴含的数学逻辑和物理法则，通过这本书的阐述，变得异常清晰和迷人。我以前总觉得科学是冰冷的公式和实验数据，但这本书彻底颠覆了我的看法。它告诉我，即便是最简单的自然现象，背后也隐藏着深刻而和谐的规律，而这些规律本身就是最伟大的艺术创作。每次看到窗外飘落的雪花时，我现在都会不自觉地去思考它内部的结构，这种由内而外的改变，才是这本书带给我最宝贵的财富，一种对“美”的深度理解。

评分☆☆☆☆☆

从技术的角度来看，这本书在信息呈现的深度和广度上都做得非常出色。它不仅仅停留在“为什么雪花是六角形”这种基础层面，更进一步探讨了雪花在不同大气层中经历的“生命周期”，比如冰晶如何通过碰撞、升华、凝华等过程，最终形成我们看到的复杂形态。书中还涉及到了一些前沿的研究，比如人工造雪的原理，以及对气候变化影响下雪花特性的预测模型，这些内容极大地拓宽了我的视野。最让我赞叹的是，书中关于“光学效应”的章节，详细解释了为什么雪花在阳光下会闪烁，以及不同颜色的光线如何折射和反射，配图清晰地展示了这些现象，让我终于明白了那些关于雪盲和雪地反光的小知识背后的科学原理。这种对细节的执着和全面覆盖，显示了作者极高的专业素养。

评分☆☆☆☆☆

这本书最打动我的，是它所蕴含的那份对自然界细微之处的敬畏之情。它不是在教你如何去“解剖”一片雪花，而是在教你如何去“欣赏”它。书里有好多段落，那种措辞充满了诗意，像是对自然界写的一封情书。我记得有一次我读到描述雪花在降落过程中经历的“旅程”时，那种感觉就像是目睹了一个微小的生命从诞生到完成使命的全过程。它让我重新审视了“短暂”和“永恒”的关系，一片雪花转瞬即逝，但它所遵循的物理定律却是永恒的。这种深刻的情感共鸣，使得这本书超越了一般的科普读物，更像是一本关于生命哲学和自然美学的随笔集。它让你在学习知识的同时，内心也得到了极大的平静和满足，非常适合在冬日里，捧着热茶，慢慢品读。

评分☆☆☆☆☆

科普书籍印刷精美，内容详实，有趣，很喜欢。

评分☆☆☆☆☆

帮别人买的应该还不错

评分☆☆☆☆☆

基本上满意，有点点小问题，物超所值，活动买的，没事的时候看看，内容丰富

评分☆☆☆☆☆

据说写足85个字，能蹭蹭蹭上去，那就写吧，一个字都不要漏了，为了以后能买买买。东西质量个人觉得还是OK的，毕竟已经收下货了，买东西就图个心态好，评论这种东西瞎翻翻就好了，不然一人一想法，就啥都不用买了，所以端看个人喜好，我也帮不上忙…不喜勿喷！谢谢謝謝

评分☆☆☆☆☆

书是正品，全彩页，很厚一本很重，也别满意，里面细节写的很到位，慢慢学习了

评分☆☆☆☆☆

打折入的手，八十多，不错，塑封有点破了，但就这性价比，非常满意

评分☆☆☆☆☆

抢到优惠券买的比较优惠，但是京东商城的东西价格变动幅度实在是太da，一个小时内的价格都可以变的，而且有优惠券的时候变得更加da，价格不稳定，买东西有点累。抢到优惠券买的比较优惠，但是京东商城的东西价格变动幅度实在是太da，一个小时内的价格都可以变的，而且有优惠券的时候变得更加da，价格不稳定，买东西有点累。

评分☆☆☆☆☆

真的是百科全书，内容丰富，纸质也不错，是增长知识的朋友。

评分☆☆☆☆☆

每一滴水都有不一样的形态，每一滴水都有一颗心，水能传递爱的力量，能听到爱与感谢，水知道答案