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迷人的材料
1.9.1 钻石是最昂贵的碳结构

钻石是最昂贵的碳结构

碳原子有很多选择,最简单的就是把四个电子跟另一个碳原子分享,形成四个化学键。这可以化解四个电子的活性,每个电子都有来自另一个碳原子的电子与之配对,形成非常稳固的晶体结构,也就是钻石。

钻石的晶体结构

目前人类发现的最大钻石位于银河系巨蛇座的巨蛇头,它是脉冲星PSR J1719-1438的卫星,体积为地球的五倍。相较之下,地球的钻石小得可怜,最大也只跟足球差不多,这颗钻石来自南非卡利南矿场,于1907年献给英王爱德华七世祝寿,目前属于英国王室的加冕珠宝。这枚钻石在地表下极深处形成,大约是地底三百公里左右,经过数十亿年的高温高压才从纯碳巨岩变成钻石,之后应该是由火山喷发带到地表,默默蛰伏了数百万年才被人类在矿坑里发现。

我小时候经常被拎去博物馆,参观国立某某馆或某某院,而我不管去哪一馆哪一院,都觉得很无聊。我试着模仿大人的动作,带着若有所思的神情在馆里默默走动,或站在某一幅绘画或一尊雕塑前沉思,可惜没用,一点感觉或收获都没有。但去参观加冕珠宝就不同了,我一进去就迷上了,感觉就像进了阿拉丁的宝库。金饰和珠宝仿佛在对我说话,比艺术更基本、更原始,一股虔敬之情在我心中油然而生。事后回想起来,我觉得震慑我的不是金银财富,而是那纯粹的物质性。

一大群参观者挤在“非洲之星”(卡利南矿场那枚全球最大的钻石切割完成后,命名为非洲之星)前面,光是瞥见它一眼就让我永生难忘。即使有一个身穿潮湿格子衬衫的大块头男人和一个啧个不停的印度妇人挡在我前面,我是从那男人的腋下看到的,依然让我印象深刻。在场有印度妇人也实在巧合,因为我后来看我父亲的百科全书时才发现,印度过去是钻石的唯一来源地,直到18世纪中叶其他地区(尤其是南非)也发现钻石才失去独占地位。

事实上,每颗钻石都是一整块单晶。一颗钻石通常含有大约一千万亿亿(1,000,000,000,000,000,000,000,000)个原子,排列组合成完美的金字塔结构。就是这个结构让钻石拥有如此特别的性质。电子在这个结构中被牢牢锁住,非常稳固,因此钻石才会以硬度著称。钻石很透明,但色散率高得出奇,所以会让入射光分解为七色,产生耀眼的七彩光辉。

极度坚硬加上色泽晶莹,让钻石成为几近完美的宝石。因为硬度高,所以几乎不会遭任何东西刮伤,可以永远保持切面完整、亮度无瑕,不仅能终生佩戴,甚至能抵受文明更迭。无论晴雨,在大风沙或丛林中佩戴,甚至洗衣时戴着,统统不用害怕。人类早在远古时代就知道钻石是世界上最坚硬的材质。钻石的英文diamond,源自古希腊文adamas,意思就是“不可改变”和“不会碎裂”的。