通常情況下，寶石都是由地球的地表以下經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年形成的，但是查特漢姆和其它科學(xué)家正在制造寶石。他們是通過(guò)模仿發(fā)生在地下形成寶石的過(guò)程，或采用整個(gè)全新的形成過(guò)程制造寶石。實(shí)驗(yàn)室制造出來(lái)的鉆石和天然的寶石具有相同的外觀和基本化學(xué)結(jié)構(gòu)，它們可以在幾個(gè)月甚至幾天內(nèi)生產(chǎn)出來(lái)。

人工制造寶石

湯姆·查特漢姆(Tom Chatham)的辦公桌上擺滿各式各樣的寶石，有紅寶石(ruby)，藍(lán)寶石(sapphire)，翡翠(emerald)等等。它們就像散落糖果，其中有些寶石甚至有高爾夫球一般大。

我們坐在舊金山(San Francisco)商業(yè)區(qū)的一棟樓的第7層，在著名的寶石商城蒂芙妮(Tiffany &Co)的樓上，但是查特漢姆不在商城買寶石，他的公司是在實(shí)驗(yàn)室制造寶石和鉆石。

圖：實(shí)驗(yàn)室制造的寶石與天然形成的寶石很相似，這塊藍(lán)寶石(sapphire)是查特漢姆實(shí)驗(yàn)室制造出來(lái)的。

通常情況下，寶石都是由地球的地表以下經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年形成的，但是查特漢姆和其它科學(xué)家正在制造寶石。他們是通過(guò)模仿發(fā)生在地下形成寶石的過(guò)程，或采用整個(gè)全新的形成過(guò)程制造寶石。實(shí)驗(yàn)室制造出來(lái)的鉆石和天然的寶石具有相同的外觀和基本化學(xué)結(jié)構(gòu)，它們可以在幾個(gè)月甚至幾天內(nèi)生產(chǎn)出來(lái)。

因?yàn)檫@些寶石是在實(shí)驗(yàn)室被制造出來(lái)的，研究者能對(duì)寶石的形成過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，所以實(shí)驗(yàn)室制造出來(lái)的寶石比天然寶石更純凈。寶石不僅僅是制作首飾的良好材料，也是制造一些工具(激光，鉆頭等)的材料。實(shí)驗(yàn)室制造的鉆石能改進(jìn)科學(xué)家們的電子設(shè)備和精度更高地檢測(cè)飲用水中危險(xiǎn)細(xì)菌。

圖: 卡羅·查特漢姆在他父親的地下室制造出來(lái)的第一塊翡翠(emerald)

一塊偶然的翡翠

制造寶石是不容易的，查特漢姆的父親卡羅·查特漢姆(Carroll Chatham)，當(dāng)他還是十幾歲的時(shí)候，便對(duì)制造寶石的問(wèn)題產(chǎn)生了興趣。卡羅讀了一本關(guān)于一個(gè)科學(xué)家嘗試著制造鉆石的書，他自己便想試著制造寶石。

卡羅在他的父親地下室里建了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，在他的實(shí)驗(yàn)中，他加熱鐵和柔軟的黑色石墨，然后把這種熔化的混合物投入到溫度很低的液態(tài)氮中，結(jié)果它爆炸了。

“幾乎炸毀了他父親的家，”湯姆·查特漢姆說(shuō)，由于爆炸威力強(qiáng)大，它也打破所有在街對(duì)面的房子的窗戶。

卡羅并沒(méi)有放棄，他決定嘗試制造翡翠。在很長(zhǎng)一段時(shí)間，他無(wú)法得到它。后來(lái)有一天，他讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行著，自己去了大學(xué)。當(dāng)他走后，卡羅的父親關(guān)閉地下室的電源，使得地下室里煉著卡羅的化學(xué)混合物的爐子冷卻下來(lái)。本來(lái)這是沒(méi)有的一個(gè)步驟，結(jié)果當(dāng)卡羅回來(lái)后，發(fā)現(xiàn)了翡翠煉成了。