科学|如果用锤子敲打钻石，会发生什么？
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钻石是地球上自然形成最坚硬的物质之一 ， 很多时候我们都会有挑战世界之最的想法 ， 比如用铁锤敲击一下钻石会怎么样 ， 至少我是有过这样想法的 。
实际上 ， 可能不需要你太用力 ， 钻石就会被击碎 。而在现实生活中 ， 大钻戒里的钻石因为撞击而碎裂的案例也不在少数 。
那么问题来了 ， 世界上最坚硬的物质凭什么会碎呢？
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为什么钻石能被打碎？
钻石不仅坚硬 ， 它也是自然界中最难形成的天然矿物之一 ， 是在地球内部高温高压条件下由碳原子组成的物质 。
它确实坚硬无比 ， 但是打碎和坚硬程度关系不大 ， 硬度只是衡量一种矿物相对耐磨损程度的指标 ， 是通过一种矿物与另一种矿物摩擦来测量的 。
比如你可以用金刚石（钻石的原石）去切割玻璃 ， 因为它的硬度比玻璃要高 ， 所以可以很容易地把玻璃切割掉 ， 硬度高的物质会在硬度低的物质上留下划痕 。
【科学|如果用锤子敲打钻石，会发生什么？】在敲打中是否“取胜”就要看物质的韧性了 ， 这是物理学的另一个名词 ， 是用来衡量矿物对断裂或变形的抵抗能力 。
钻石的莫氏硬度是10 ， 算是最高级别的 ， 其实硬度超过10的物质也是有的 ， 比如聚合钻石纳米棒和四氮化三碳这样的材料 ， 不过都是人工合成的 。
但是 ， 钻石的韧性就只能算是优良水平了 ， 所以 ， 虽然钻石基本上不会被其他材料“划伤” ， 但却很容易被锤碎 。
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那么是什么影响了钻石的韧性呢？
如果用最理性的方式思考问题的话 ， 硬度和韧性确实是两个完全不一样的概念 ， 就像钻石可以划伤铁锤 ， 又会被铁锤击碎一样 。
然而 ， 如果要知道事物的本质 ， 还是要从原子层面出发 ， 硬度和韧性正是由组成物质的原子结构决定的 。
钻石由碳原子组成了一种独特的结构 ， 这些碳原子结合在一起形成了所谓的钻石立方晶格结构 。
这种结构非常独特 ， 它的每单位体积包含了最高数量的原子和化学键 ， 这正是钻石硬度高的原因 ， 因为在这种结构下 ， 原子可移动的空间极小 。
其它物质也是一样 ， 硬度是由这种单位体积内原子情况决定的 ， 它们没有钻石硬 ， 则说明它们原子的可移动空间大 。
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其实 ， 钻石立方晶格结构的质量和完美程度决定了每个钻石的硬度 。这种结构不仅使不同材料之间表现的不同 ， 在钻石与钻石之间也会不同 。
所以 ， 一名钻石切割师会先辨认出一颗异常坚硬的钻石（通过这种结构） ， 然后将其作为切割其他钻石的主石 。
另外 ， 钻石的韧性不高也是它的原子结构造成的 ， 因为它每单位体积的原子太多了 ， 又紧密地联系在一起 ， 所以没有任何多余空间可移动 ， 换句话说没法吸收冲击力 。
钢铁比钻石更具韧性 ， 就是因为它的原子结构更分散 ， 当它受到攻击时 ， 它会在断裂前弯曲或改变形状 ， 因为它的原子在化学键断裂前有移动的空间 。
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