How Diamonds Are Formed Under Pressure

日当たりの良いノエバレーのキッチンで、ルビーは野菜を洗う母親の手に小さなきらめきが踊るのを見ていた。「ママ、その小さな光は何？」ルビーはカウンターに身を乗り出して尋ねた。母親は微笑み、指をひらひらさせると、きらめきは閃光になった。「それは私の指輪の小さなダイヤモンドからよ。太陽の光を捕まえるのが大好きなの。」

ルビーはスケッチ鉛筆でノートを軽く叩きながら、困惑したように言いました。「でも、この鉛筆の芯はすごく濃くて柔らかいし、いつも折れちゃう！」 ストーブの上の鍋をかき混ぜていた父親は、くすくす笑いました。「それがすごいところなんだよ、ルビー。ママの指輪のダイヤモンドも、君の鉛筆のグラファイトも、どちらも全く同じもの、つまり純粋な炭素でできているんだ。」

「どうして同じ材料なのに、片方はすごく丈夫で、もう片方はすごく柔らかくなるんだろう？」ルビーは声に出して不思議に思った。答えを想像するうちに、彼女の目はうつろになった。明るいキッチンは薄れていき、地球の奥深くへの旅に取って代わられた。彼女は、何マイルもの固い岩を通り抜け、押しつぶすような暗闇と強烈な燃えるような熱の場所へと、下へ下へと旅していくのを想像した。

「足元から百マイル下には地球の上部マントル、自然の実験室がある」と、彼女の心の中で父親の声が語りかけているようだった。「ここでの圧力は地表の五万倍以上だ。温度は摂氏およそ千百度、鋼鉄を溶かすほどの猛烈な熱さだ。」この信じられないほどの炉の中で、無秩序な炭素原子があらゆる場所に漂っていた。

惑星の巨大で目に見えない重さが、あらゆる方向から原子を絞り込み始めた。「作家トーマス・カーライルが言ったことを思い出すわ」とルビーは本からの引用を思い出しながら考えた。「『圧力がなければ、ダイヤモンドもない』。彼は人のことを言っていたけれど、これらの原子にとっては文字通り真実だわ！」

信じられないほどの圧力と熱の下で、炭素原子は散らばったままではいられませんでした。一瞬にして、それらは結合し、正四面体格子と呼ばれる完璧な、互いに絡み合った三次元パターンを形成しました。この新しい構造は信じられないほど強く安定しており、単純な炭素を小さく完璧なダイヤモンドへと変貌させました。

「でも、どうやって地表に戻ったの？」ルビーは尋ねるのを想像した。突然、激しい深源火山噴火がマントルを突き破った。キンバーライトパイプと呼ばれる超高速の溶岩の柱が、新しく形成されたダイヤモンドを運びながら上空へと噴出した。この地表への特急エレベーターは、ダイヤモンドが黒鉛に戻る時間がないほど急速に冷却したのだ。

ルビーの目はキッチンの光景に引き戻され、頭の中は駆け巡っていた。母の指輪を見つめ、それから柔らかい灰色の鉛筆の芯に目を落とした。「うわあ」と、両親を見ながら息をのんだ。「じゃあ、ダイヤモンドと私の鉛筆の芯の違いって、原子の積み重なり方だけなの？」父親は誇らしげに頷いた。「その通り！同じ材料でも、レシピが違うんだ」

「炭素はどこにでもあるんだ！」と父親は胸を叩きながら付け加えた。「私たちは炭素を基盤とした生命体で、地球上のすべての生物の構成要素なんだ。」母親はカウンターの上の木製のフルーツボウルを指差した。「このボウルの木も、中に入っているリンゴも、私たちが吐き出す空気でさえ炭素を含んでいるのよ。」

ルビーはノートを掴み、満面の笑みを浮かべた。「つまり、地球は超高圧を使って、宇宙で最もありふれたものの一つを、最も硬いものの一つに変えているってことね」と、彼女は発見を要約した。ガスコンロの青い炎に目をやると、彼女の好奇心は再び刺激された。「じゃあ、圧力がダイヤモンドを作るなら、熱って一体何なの？そして、火はどうしてそんなに熱くなるの？」