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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 [:1700544692]
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 钻石是最昂贵的碳结构
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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。
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钻石的晶体结构
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 [:1700544693]
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 潇洒的钻石大盗
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把卡利南钻石安全运回英国是一项艰巨的挑战，因为南非挖到史上最大未加工钻石的消息早已在报纸上大肆传开。所有恶名昭彰的匪徒都有可能对钻石下手，包括抢过一整船钻石的大盗沃斯（Adam Worth）。福尔摩斯的死对头莫里亚蒂教授，就是以沃斯为灵感创造出的人物。最后，运送者想出了一个足以媲美福尔摩斯的天才计划。他们派出重兵用汽船运送假钻石，把真钻石用简单的棕色纸箱装好寄回英国。
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这套计谋之所以奏效，得归功于钻石的另一项特点：因为它只由碳组成，所以重量极轻。卡利南钻石整颗的重量不过半公斤多一点。
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沃斯并非是唯一觊觎钻石的人。由于有钱人越来越爱收藏巨钻，导致飞贼这种新型的犯罪应运而生。钻石质轻价高，就算只偷到弹珠大小的钻石也能让人终生衣食无虞，而且钻石一旦失窃，几乎再也追不回来。相较之下，我就算偷了海姆的奖牌熔成金块，顶多也只能卖个几千英镑。
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钻石大盗的形象就和他们偷窃的东西一样，优雅、纯净又有教养。在电影《捉贼记》和《粉红豹》里，钻石都被描绘成受囚禁的公主，而来解救它们的白马王子，白天是名流士绅，夜里是飞天大盗，饰演者都是加里•格兰特或大卫•尼文之类的明星。在这些电影里，偷窃钻石是义举，而钻石大盗手脚轻盈，只要有黑色紧身衣，并熟悉豪宅和藏在名画后面的保险箱就能搞定。然而窃取钱财或黄金的银行抢匪或火车大盗，却被描绘成罪大恶极，全是贪婪凶狠之徒。
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钻石虽然价值不菲，却从来不曾像黄金一样成为全球货币体系的单位。它不是流动资产，而且确实如此，因为钻石无法熔解，所以也无法货币化。巨钻除了引发赞叹之外毫无用途，最重要的功能只有展现地位。20世纪以前，只有富商巨贾买得起钻石，但欧洲中产阶级兴起后，让采钻者看到了诱人的新商机。戴比尔斯公司于1902年掌握了全球90％的钻石产量。对他们来说，如何把钻石推销到更大的市场，却又不会贬损其价值是最大的难题。
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这家公司靠着高明的营销手腕克服了这一点。他们发明了“钻石恒久远”这句广告词，灌输世人唯有钻戒才能表达坚贞的爱情的观念。凡是希望爱人相信自己真心诚意的男人都应该买一只钻戒，而且越贵越能代表真心。
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这套营销手法空前成功，让钻戒变成家家户户的必备品。其中最经典的是007系列电影《金刚钻》用约翰•贝瑞作曲、雪莉•贝西主唱的主题曲，把钻石一举推向真爱的圣殿。
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 [:1700544694]
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迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 钻石变石墨
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然而，钻石并不久远，至少在地表上无法达到永恒。它的同胞兄弟石墨其实更稳定，钻石最终都会变成石墨，就连收藏在伦敦塔里的非洲之星也不例外。虽然得花上几十亿年才会看见钻石的改变，但对拥有钻石的人来说，这或许仍然是令人难过的消息。
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石墨的构造跟钻石完全不同，石墨是碳原子以六角形联结成的层状结晶，构造非常稳定坚固，碳原子间的键结强度也高过钻石。考虑到石墨通常当成润滑剂或铅笔的笔芯，它的碳原子键结强过钻石，还蛮令人意外的。
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