改变历史进程的50种矿物

讲述那些你所不了解的关于近现代和当代的科普故事 

我们可以从多种不同视角来阐述人类文明。迄今为止，本套丛书已经从植物（《改变历史进程的50种植物》）和动物（《改变历史进程的50种动物》）的角度讲述了人类的历史。在本册书中，我们的讲述重点将是矿物。广义来说，有相当数量的天然及人工合成物质都可以被看作是矿物，比如金属、合金、岩石、水晶、宝石、有机矿物质、盐类以及矿石等。

埃里克.查林，英国科普作家

前言1 钻石2 铜3 青铜4 条纹大理石5 明矾6 铝7 石棉8 琥珀9 白银10 黏土11 砷12 沥青13 黄金14 白垩15 煤16 珊瑚石17 象牙18 板岩19 铁20 高岭土21 石墨22 石膏23 水银24 钾25 大理石26 珍珠母27 泡碱28 黑曜石29 赭石30 石油31 磷 32 铂 33 铅 34 钚35 浮石36 石英37 镭38 沙子39 硝石40 氯化钠41 燧石42 钢 43 锡 44 硫45 滑石46 钛 47 铀 48 玉 49 钨 50 锌

人类的崛起我们人类祖先是怎样以及在什么时候进化成人类的？考古学家和人类学家对这些问题仍然存在争议。人们曾认为某些能力——语言、构成社会结构、情感、工具使用和制造、符号推理以及自我意识——是区分人类这种“高级”动物与各种“低等”动物的标志。然而事实证明，其他动物，如鸟类、鲸类和猩猩等，也拥有同样的能力。只不过没有任何其他物种能把这些能力发展到像人类一样的水平来改造自然环境，令自己有效地优胜劣汰。人类对自然环境的改造始于对动植物的驯化。然而，随着文明从自然经济进入到城市化和商品生产贸易阶段，人类的改造重点也转向了矿物——用岩石来建筑房屋，用金属来制造工具、武器甚至机器，用碳氢化合物来制造能量。土壤、矿砂和盐类被应用于工业，而各种宝石、亚宝石、贵金属和半贵重金属则被用来铸造货币或制成装饰品。
人类学家相信：形态以及行为的改变触发了人猿远祖进化成人类的进程。尽管我们无法重现原始人类的思考、感知及社交情况，但是他们所使用的工具——至少是像石头这样的耐久材料制成的工具——向我们提供了他们的发展水平的事实依据。最早的石器工具距今约有260万年历史，而人类与工具的关系很有可能比这更久远。不过，就像今天的大猩猩所做的那样，这些早期工具也许都是古人就地取材打磨，而非专门制造出来的。然而，自从我们的祖先开始制造工具，他们便深刻地改变了自己与自然的关系。
金属时代260 万年以来，人类所使用的各种复杂工具主要由木头、骨头、燧石以及黑曜石制成。在距今约 1 万年以前的“新石器”期间，人类开始定居生活。农耕以及畜牧业取代了打猎和食物采集，成为了人类的主要生活方式。而这些进步的关键，就在于那些影响了人类生活方方面面的技术革命。
石器时代让位于红铜、青铜以及铁所主导的金属时代。尽管贵金属金和银在现代都有工业用途，但在古代，它们主要被用来制造货币、珠宝、金银线，或搭配钻石、琥珀、珊瑚、玉石、珍珠等宝石用于宗教装饰。煤这一矿物燃料推动了第一次工业革命，而石油则是第二次工业革命的动力源泉。尽管掌握着先进的技术，时至今日，人类在能源需求方面仍然依赖于这两种矿物，并辅以核燃料铀和钚。从古至今，各种工业生产大范围地使用了多种金属、矿砂、合金以及盐类，其中包括明矾、铝、沥青、砷、钠、汞以及钢。

钻石
钻石光芒璀璨，坚不可摧，是美和坚强的典范。搭配上永不锈蚀的黄金后，钻石成为订婚戒指的理想之石，象征着爱情与婚姻的纯洁和永恒。大颗钻石十分罕见，因而是最受皇家青睐的宝石。不论对东方还是西方的皇室来说，钻石都是其华服上最耀眼的部分。
钻石项链事件
1786 年，发生在法国的钻石项链绯闻是一场十足的闹剧，当时的法国王后、红衣主教、骗子、妓女均被牵扯其中。事件中的钻石项链本是由法国国王路易十五（1710-1774）为其情人定制的，但是他既没有收到项链，也没有为之付钱。红衣主教罗昂——一个好色的神职人员，成了这事件中的倒霉鬼。他被女骗子德·拉莫特伯爵夫人所蛊惑，去为王后玛丽·安托内瓦特购买这条项链。而实际上，他所私会的王后是由一名妓女假扮的。等到珠宝商要求收款时，王后对此全盘否认，真相也因此而败露。罗昂主教最终洗脱了嫌疑，但被驱逐出了宫廷。德·拉莫特被投入监狱，但后来化装逃脱。虽然王后本人是无辜的，但名誉遭到了严重地玷污。这一事件连同其他多宗丑闻的叠加，诱使法国 1789 年爆发了大革命，其君主统治也被推翻。
里茨饭店巨钻
1905 年 1 月某天傍晚，在南非第一钻石矿区的一堵岩墙里，矿工们挖出了一块巨大的晶体。这家伙大得超出常规，以致矿区主管弗雷德里克·威尔斯起初看到它时错把它当成是块不值钱的天然玻璃。然而，经过一番仔细查检后，这硕大的晶体被证明是有史以来最大的钻石。它的重量高达 621.35 克（约 1.37 磅），3106.75 克拉。矿区的所有者——托马斯·库利南爵士当天恰巧身在矿区，这非比寻常的巨无霸也因此被命名为库利南巨钻。尽管库利南巨钻比不上作家斯科特·菲茨杰拉德（1896-1940）1922年短篇小说《里茨饭店巨钻》中所描写的钻石那样硕大无朋，但它毫无疑问也是一块无价之宝。矿场将这块钻石卖给了当时的德兰士瓦政府（今属南非），后者随后将其贡献给了自己宗主国的国君——英国国王爱德华七世（1841—1910）。
为了迷惑企图在运输途中窃取这宝钻的盗贼，德兰士瓦政府派重兵乘船护送着一颗假钻去了英国，而真钻则通过挂号信被寄送到了国王手中。一收到钻石，爱德华七世就安排人进行切割抛光。他将这项需要谨慎处理的任务交给了阿姆斯特丹的阿斯彻钻石公司。约瑟夫·阿斯彻成功地在第二次切割尝试中将钻石切成了两块。后续切割中，这巨钻共切出了 9 块大钻和 96 块小钻。其中重达 530.20 克拉的库利南一号，又名爱德华七世，被镶嵌到了英国国王权杖上。库利南二号则被镶嵌了英帝国皇冠的正面，用于英国国王的加冕仪式。库利南三号到九号或被镶嵌于王冠，或被当作珠宝，为伊丽莎白二世女王所佩戴。
尽管是最大的钻石，库利南钻石却面世很晚。在库利南之前，世界上最大的钻石是重达 105 克拉的光之山。该钻开采于11 至 13 世纪之间的印度北部，属于印度君主。光之山先是被当做眼睛镶嵌到了一尊女神像上。后来，来自中亚的穆斯林人占领了印度，光之山也辗转于伊斯兰王朝之手。英国占领印度后，它又落入了英国人手中。19 世纪中叶，光之山成为了英国军队的战利品，被贡献给了维多利亚女王（1819—1901）。传说光之山是块被诅咒的宝石，任何男性统治者戴上它都会丢掉性命。不过这个诅咒对女人没有任何影响，因此聪明的英国人就把它镶嵌到了自己女王和王后的皇冠上。
长久以来，钻石一直作为配饰装点着王室显贵，但随着 19世纪钻石产量的不断提高和 20 世纪人们生活水平的改善，越来越多的人开始拥有钻石首饰。史上第一次有记录的钻石订婚戒指出现在 15 世纪的欧洲，但这一风俗直到 20 世纪 30 年代才广泛传播开来。今天，象征着爱情的坚定和永恒的钻石白金戒指仍然是欧美最为流行的定情信物。
高压下的煤炭
虽然有着难以被其他矿物所超越的品质，钻石，正如美国前国务卿亨利·基辛格（生于 1923 年）所观察到的那样，其实是煤炭经高压形成的。钻石的分子式“-C”说明钻石就像煤炭和石墨一样，完全由碳元素组成。不同的是，钻石是在地壳中经高压形成，其碳元素按四面体排列。 火山爆发时，含有钻石的岩石被带到地表，亿万年后，风雨的侵蚀才使得这些钻石散落在世界各地。
得益于自身特有的八面体结晶结构（就像两座底座相连的金字塔），钻石具有极高的硬度和透明度。尽管一般来说，无色钻石在珠宝当中价值更高，但化学杂质会令钻石带有不同的颜色。其中最常见的是黄色和棕色，而最少见的则是蓝色、黑色、粉色和红色。近年的钻石拍卖中，价格最高的是蓝色和粉色钻石。钻石的一般度量单位是 1907 年成为国际标准的公制“克拉”。1 克拉相当于0.2克（200 毫 克，0.007055 盎司），1克拉又可被进一步分为100 分，每分等于2毫克。
钻石以其硬度闻名于世。历史上，钻石切割只有通过钻石才能完成。而现在则是借助于激光。欧洲历史上第一家钻石切割公会成立于 14 世纪，而比利时安特卫普今天仍然是世界上最大的钻石切割地。将原石制成成品的过程必须保证能最大程度上保留原石的品质、大小和色泽。工匠们沿着内部瑕疵把原石切开后，接着借助别的钻石对其进行粗加工，把它削磨成圆形，然后在表面切出小平面，将钻石最终定型。至此，整个宝石被雕琢出最耀眼的光芒。古代的钻石，如“光之山”，由于切割手段较为原始，未能使其显露出最佳的光彩，因此看上去不是十分光芒夺目。1852 年，在维多利亚女王的夫君阿尔伯特亲王的监督下，“光之山”进行了第二次切割，其重量被切去了 40%，从 186 克拉减少到了 105.602 克拉。尽管这令光之山比之前更加光彩夺目，但阿尔伯特亲王还是对结果感到失望，就把这枚钻石镶嵌到了女王的一枚胸针上。
19世纪，天然钻石的产量大幅增加，到了20世纪，人们又发现了如何人工合成钻石及仿造钻石，导致钻石的稀缺性和成本大幅下降。因而在今天，钻石对人们的吸引力已经大不如前。不过 2011 年，宇航员在外太空发现了一颗硕大的钻石，即使对钻石再审美疲劳的人也会赞不绝口。这是距离银河系 4000光年的一颗消亡星球的遗物，它的体积足有地球的 5 倍大。