50000年前，一顆直徑約50米的鐵鎳天體悄然劃過(guò)外太陽(yáng)系，穿過(guò)土星、木星軌道，與火星擦肩而過(guò)后，以12.8公里/秒的速度靠近了地球。

那時(shí)美國(guó)的科羅拉多高原還是一個(gè)寒冷潮濕的地方，到處都是茂盛的草原，中間稀稀拉拉散布著小塊的森林。巨大的真猛犸象碾壓著茫茫雪原，用它們長(zhǎng)達(dá)5米的彎曲象牙掀開(kāi)積雪，把期待春天到來(lái)重?zé)ㄉ鷻C(jī)的草甸，轉(zhuǎn)化成它們皮下厚達(dá)8厘米的脂肪。

重達(dá)4噸的大地懶，則在龍舌蘭、絲蘭和草地上大肆盛宴，踱到某一片森林的時(shí)候，便是它們改善伙食的大好時(shí)機(jī)，它們直起高達(dá)6米的龐大身軀，貪婪地啃食樹(shù)木高處的嫩枝樹(shù)葉，然后找一棵粗壯的樹(shù)，靠在上面美美地睡上一覺(jué)，讓剛吃的食物慢慢轉(zhuǎn)化為醒來(lái)后再次行動(dòng)的能量。

一切都那么地美好，可惡的智人還在遙遠(yuǎn)的非洲、高加索、南亞地區(qū)，還得再過(guò)幾萬(wàn)年，才會(huì)穿過(guò)白令海峽來(lái)禍害它們的后代。現(xiàn)在，它們就是這片土地上的絕對(duì)主宰，享受著溫暖的陽(yáng)光和充足的食物，卻完全沒(méi)有想到，一場(chǎng)可怕的災(zāi)難正呼嘯而來(lái)。

鐵鎳天體沒(méi)有絲毫猶豫，就鉆進(jìn)了地球大氣層，一邊燃燒一邊爆炸，發(fā)出比太陽(yáng)還明亮的耀眼光芒，很快就掠過(guò)天空抵達(dá)地表，撞進(jìn)亞利桑那州北部，巨大的爆炸形成了一個(gè)直徑1.2公里，深170米的巨大隕石坑。這次撞擊釋放的能量相當(dāng)于1000萬(wàn)噸TNT爆炸，沖擊波蕩平了周?chē)囊磺?，附近的真猛犸象和大地懶也遭了殃?/p>

這個(gè)隕石坑就是巴林杰隕石坑，1967年，一隊(duì)科學(xué)家來(lái)到附近的惡魔峽谷，從中采集了一些50000年前的隕石碎片樣本。那時(shí)剛剛發(fā)表的一些研究認(rèn)為存在六方晶系的金剛石，并在實(shí)驗(yàn)室合成了納米尺度的這種金剛石，而在自然環(huán)境中是否存在還是一個(gè)謎。一些科學(xué)家認(rèn)為，隕石撞擊地球時(shí)，里面的石墨可以在巨大壓力和溫度下改變結(jié)構(gòu)，但又能保留石墨的平行六邊形晶格，從而形成立方的六方晶格金剛石。

果然，科學(xué)家們?cè)趷耗{谷的隕石碎片中第一次發(fā)現(xiàn)了這種六方晶格的金剛石，并將其以英國(guó)皇家學(xué)會(huì)愛(ài)爾蘭晶體學(xué)家凱瑟琳·藍(lán)絲黛爾的名字命名為藍(lán)絲黛爾石。此后在美國(guó)新墨西哥州的肯納隕石，南極維多利亞地的艾倫丘陵隕石77283，及俄羅斯西伯利亞通古斯大爆炸地區(qū)，都發(fā)現(xiàn)了藍(lán)絲黛爾石的微觀晶體。

天然的藍(lán)絲黛爾石外觀透明棕黃，折射率為2.40至2.41，比重約3.2至3.3，莫氏硬度在7至8之間，比金剛石的莫氏硬度10低了不少。然而科學(xué)家們從理論上計(jì)算，藍(lán)絲黛爾石應(yīng)該比鉆石硬58%，抗壓程度也比鉆石高58%——金剛石在97GPa的壓力下就會(huì)破碎，而藍(lán)絲黛爾石能夠抵擋152GPa的壓力，可謂真正的超級(jí)鉆石。

損失的硬度到哪兒去了呢？科學(xué)家們認(rèn)為，天然藍(lán)絲黛爾石含有很多雜質(zhì)，布滿了晶格缺陷，因而降低了硬度。如果要驗(yàn)證藍(lán)絲黛爾石的真正硬度，就必須找到或制造出完美的藍(lán)絲黛爾鉆石。

然而數(shù)十年時(shí)間過(guò)去了，完美的天然藍(lán)絲黛爾石依然沒(méi)有找到。實(shí)驗(yàn)室雖然已通過(guò)至少三種方法，包括用靜態(tài)壓力機(jī)或炸藥壓縮加熱石墨、化學(xué)氣相沉積法、常壓1000℃高溫下在氬氣中分解聚碳炔氫等制得藍(lán)絲黛爾鉆石，但都是微觀尺度的納米顆粒，無(wú)法用于測(cè)量硬度。

事情終于在今年有了轉(zhuǎn)機(jī)，華盛頓州立大學(xué)沖擊物理研究所的研究人員找到了一種新的方法來(lái)測(cè)量藍(lán)絲黛爾石的硬度，他們通過(guò)炸藥和壓縮氣體，以24000公里/小時(shí)的速度，將硬幣大小的石墨片發(fā)射到一個(gè)透明材料上，巨大的撞擊會(huì)將石墨轉(zhuǎn)化為藍(lán)絲黛爾石。由于聲波通過(guò)越硬的材料傳播越快，科學(xué)家們便利用激光干涉測(cè)量法來(lái)跟蹤新形成的鉆石中的聲波，測(cè)出了它傳播的速度——結(jié)果表明，藍(lán)絲黛爾石比鉆石硬度高了58%還不止，果然是我們夢(mèng)寐以求的超級(jí)鉆石！

這真是一個(gè)誘人的前景，想想比金剛石硬度還高是什么概念，除了可以用于制造工業(yè)磨料、超級(jí)鉆頭、超級(jí)切削工具外，還光彩奪目，異彩紛呈，超級(jí)強(qiáng)硬，戴一顆藍(lán)絲黛爾石的大鉆戒在手上會(huì)怎么樣？開(kāi)車(chē)不幸掉水里了，大鉆戒輕輕一劃，兩腳一蹬就沒(méi)雞腳神什么事了。

遺憾的是，這暫時(shí)還只是一個(gè)夢(mèng)想，因?yàn)楦咚僮矒舢a(chǎn)生的藍(lán)絲黛爾石很快就毀于高速撞擊，中間只穩(wěn)定存在了幾納秒，不到億分之一秒的時(shí)間，目前想要制造肉眼可見(jiàn)的超級(jí)鉆石，依然是不可能完成的任務(wù)。

有趣的是，麻省理工、哈佛大學(xué)的科學(xué)家也曾利用類似測(cè)聲波的方法，通過(guò)地震波發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部至少蘊(yùn)藏了1000萬(wàn)億噸以上的鉆石，也就是說(shuō)全球75億人，每個(gè)人都可以分到10多萬(wàn)噸鉆石，可惜誰(shuí)也沒(méi)辦法把它們挖出來(lái)，只能空自嗟嘆。這世界從來(lái)就沒(méi)有什么稀有罕見(jiàn)的東西，有的只是我們無(wú)法企及的距離。

目前中國(guó)已成為世界最大的人造鉆石生產(chǎn)國(guó)，每年產(chǎn)量達(dá)5000噸以上，占全球的90%。如果能潛心研究，將鉆石生產(chǎn)升級(jí)為藍(lán)絲黛爾鉆石，就將開(kāi)創(chuàng)一個(gè)全新的領(lǐng)域，帶來(lái)巨大的產(chǎn)業(yè)進(jìn)步和更高的附加值。

這項(xiàng)研究發(fā)表在3月8日《物理評(píng)論快報(bào)B》上。

標(biāo)題：Elastic moduli of hexagonal diamond and cubic diamond formed under shock compression