Tuyết là một hiện tượng rất phổ biến trong tự nhiên. Mỗi khi tuyết rơi, vô số bông tuyết từ trên trời rơi xuống.
Với số lượng khổng lồ như vậy, liệu có hai bông tuyết nào giống hệt nhau hay không? Câu trả lời là: khả năng này gần như bằng không.
Bông tuyết bắt đầu hành trình của mình dưới dạng các tinh thể băng nhỏ li ti, được hình thành khi hơi nước trong khí quyển đóng băng bám vào các hạt bụi hoặc vi khuẩn trong không khí. Khi có thêm hơi nước đóng băng lên tinh thể ban đầu, nó phát triển và biến đổi thành bông tuyết. Các họa tiết và hình dạng phức tạp của bông tuyết được định hình bởi nhiều yếu tố khác nhau.
Khí quyển đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành bông tuyết, với nhiệt độ và độ ẩm là hai yếu tố chính quyết định sự phát triển của tinh thể băng. Chỉ cần một sự thay đổi nhỏ trong các điều kiện này cũng có thể dẫn đến những khác biệt đáng kể trong quá trình tạo hình bông tuyết. Với điều kiện khí quyển đa dạng ở các vùng và độ cao khác nhau, việc tạo ra hai bông tuyết giống hệt nhau ở hai địa điểm là điều cực kỳ khó xảy ra.
Hình dạng độc đáo của một bông tuyết bắt nguồn từ quá trình phát triển tinh thể. Khi bông tuyết rơi qua các tầng mây, nó tiếp xúc với các mức nhiệt độ và độ ẩm khác nhau ở từng độ cao, góp phần làm nên sự khác biệt và vẻ đẹp độc nhất vô nhị của mỗi bông tuyết.
Những biến đổi này khiến các mặt khác nhau của tinh thể phát triển với tốc độ khác biệt. Các mẫu nhánh xuất hiện khi tinh thể phản ứng với các điều kiện môi trường cụ thể, bao gồm áp suất hơi và nồng độ các chất siêu lạnh.
Đối xứng là một đặc điểm cơ bản của bông tuyết, thường có đối xứng sáu cạnh. Điều này có nghĩa là bông tuyết có thể được chia thành sáu phần giống hệt nhau. Tuy nhiên, dù có sự đối xứng tổng thể, các cánh của bông tuyết có thể khác nhau về chiều dài, chiều rộng và hình dạng do những thay đổi vi mô về nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình hình thành.
Một yếu tố khác góp phần tạo nên sự độc đáo của bông tuyết là sự sắp xếp ngẫu nhiên của các phân tử nước trong quá trình đóng băng. Khi các phân tử nước đông lại thành tinh thể băng, chúng hình thành các cấu trúc mạng phức tạp. Vị trí của từng phân tử nước trong mạng này không thể đoán trước, tạo ra vô số cách sắp xếp và, kết quả là, những hình dạng bông tuyết độc nhất vô nhị.
Trong môi trường phòng thí nghiệm được kiểm soát chặt chẽ, các nhà khoa học đã cố gắng tạo ra hai bông tuyết giống hệt nhau một cách nhân tạo. Họ nuôi cấy hai tinh thể băng trên bề mặt kính và để chúng làm lạnh và phát triển trong hơi nước bão hòa. Quá trình này tạo ra các "bông tuyết song sinh" cực kỳ giống nhau, nhưng khi kiểm tra kỹ lưỡng, vẫn có thể nhận thấy những khác biệt tinh tế.
Mỗi bông tuyết là một tác phẩm nghệ thuật tí hon, thể hiện hình dạng và thiết kế độc đáo của riêng mình. Dù điều đó có vẻ như không thể, nhưng các chi tiết khoa học về quá trình hình thành bông tuyết khẳng định rằng việc tìm ra hai bông tuyết giống hệt nhau là một sự kiện hiếm có và đặc biệt.
