ในความรู้สึกของคนทั่วไป เพชร คือ ราชินีแห่งอัญมณีที่ล้ำค่า และเป็นสัญลักษณ์ของความบริสุทธิ์ผุดผ่อง เป็นความถาวรที่แน่วแน่ อีกทั้งสามารถใช้แทนความสัตย์จริงที่เสมอต้นเสมอปลาย เพชรจึงเป็นวัสดุที่สตรีทุกคนปรารถนาจะได้รับจากบุรุษ และเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ชายชาตรีหลายคนต้องเสียชีวิต เพราะต้องแสวงหามาครอบครอง เพื่อนำไปมอบให้เธอผู้เป็นดวงใจ
ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่า มนุษย์รู้จักคุณค่าของเพชรตั้งแต่เมื่อใด แต่ประวัติศาสตร์มีบันทึกว่า เมื่อ 2,800 ปีก่อนมหาราชาแห่งเมือง Goleonda ในอินเดียทรงมีมงกุฎที่ประดับประดาด้วยเพชร พระองค์ทรงหวงแหนมงกุฎนี้มาก เพราะทรงเชื่อว่า เพชรคือสิ่งที่นำโชคลาภ ความรัก และอำนาจทั้งหลายทั้งปวงมาสู่พระองค์ มหาราชา Chandragupta แห่งบัลลังมยุราก็ทรงเคยปรารภว่า เพชรเป็นมหาสมบัติของกษัตริย์ที่มีค่าควรเมือง
ไม่เพียงแต่ชาวตะวันออกเท่านั้นที่ชื่นชมเพชร ในกรีซ ปราชญ์เฒ่า Pliny ได้เคยกล่าวว่า เพชรคือ สมบัติที่มีค่ามากที่สุดของมนุษย์ ด้านชาวกรีกได้ใช้คำ adamas ซึ่งแปลว่า ไร้เทียมทาน ในการบรรยายสมบัติของเพชร ต่อมาคำๆ นี้ได้กลายมาเป็น diamond ให้หลายคนเชื่อว่า เป็นวัตถุมงคลที่สามารถขจัดปัดเป่าภัยอันตรายได้ ดังนั้นในสมัยโบราณ ผู้ที่จะเดินทางไกลจึงมักจะขอเวลาดูเพชรก่อนจะออกเดินทางไกล เพราะปักใจเชื่อว่าจะช่วยให้ชีวิตของคนที่เห็นเพชรปลอดภัย พระราชินี Mary แห่งสก็อตแลนด์ทรงเชื่อว่า พระธำมะรงค์เพชรของพระนางสามารถปกป้องพระนางให้รอดพ้นจากการถูกประหารชีวิต (แต่เพชรไม่ได้ช่วยพระนางเลย) พระนาง Marie Antoinette ก็ทรงเชื่อทำนองนี้เช่นกัน เพราะพระนางทรงมีตุ้มพระกรรณที่ทำด้วยเพชร แต่ก็ทรงถูกสำเร็จโทษในการปฏิวัติครั้งใหญ่ของฝรั่งเศสเมื่อปี 1789
สำหรับโคตรเพชรที่ยิ่งใหญ่อลังการระดับตำนาน เช่น โคตรเพชร Koh-i-noor นั้นได้ทำให้ชาห์ Shuja แห่ง Afghanistan ทรงถูกพวกกบฏทรมานใช้มีดแทงที่พระเนตร เพื่อให้พระองค์ทรงบอกที่ซ่อนของโคตรเพชร แต่พระองค์ทรงไม่ยินยอม และทรงอ้างว่า พระองค์จำเป็นต้องมีเพชรน้ำงามเม็ดนั้น เพราะทรงเชื่อว่ามันสามารถนำ “โชค” มาให้พระองค์ได้ ด้านโคตรเพชร Hope สีน้ำเงินก็เป็นที่เชื่อว่านำ “โชค” มาสู่ผู้ครอง เพราะคนที่เป็นเจ้าของโคตรเพชรนี้หลายคนมักถูกฆาตกรรม จนไม่มีใครกล้าบอกใครว่า ตนกำลังเป็นเจ้าของเพชร Hope เม็ดนั้นเลย
เมื่อ Vasco da Gama นักผจญภัยชาวโปรตุเกสเดินทางเรือถึงอินเดียในปี 1498 และได้เห็นขุนนางอินเดียใช้เพชรกันอย่างแพร่หลาย ข่าวความร่ำรวยของคนตะวันออกได้ทำให้ธุรกิจค้าขายเพชรเกิดขึ้นระหว่างยุโรปกับอินเดีย โดยมี Venice เป็นศูนย์กลางการค้าเพชร และมีพ่อค้าชาวอาหรับ เปอร์เซีย กับโรมันเดินทางมาซื้อ-ขายเพชรที่อินเดีย จนทำให้อินเดียในเวลานั้นกลายเป็นศูนย์การผลิตเพชรออกสู่ตลาดโลก
ถึงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 18 เมื่อได้มีการขุดพบเหมืองเพชรขนาดใหญ่ในบราซิล และถึงปี 1866 ก็มีการพบเหมืองเพชรขนาดใหญ่ที่แอฟริกาใต้อีก จากนั้นอินเดียก็ได้เริ่มลดบทบาทการผลิตเพชรลง ทุกวันนี้แหล่งผลิตเพชรที่สำคัญของโลกอยู่ที่ Russia, Botswana, South Africa, Angola, Namibia และ Australia
แหล่งกำเนิดของเพชรที่สำคัญคือใต้ดิน เมื่อนักธรณีวิทยาได้พบว่า ในลาวาที่ถูกพ่นออกมาจากการระเบิดของภูเขาไฟ มักมีเกล็ดเพชรปน ส่วนนักดาราศาสตร์ก็ได้พบว่า ในอุกกาบาตบางก้อนมีสะเก็ดเพชรเช่นกัน
สำหรับโครงสร้างของเพชรนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า เพชร ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนล้วนๆ ดังนั้นเวลาเผาเพชร จะได้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เพชรมีโครงสร้างเป็นรูปทรงสี่หน้า (tetrahedron) คือมีอะตอมคาร์บอนอยู่ที่มุมทั้งสี่ของรูปทรง และมีอีกอะตอมคาร์บอนอีกหนึ่งอยู่ที่ศูนย์กลาง ซึ่งจะยึดโยงกับอะตอมคาร์บอนทั้ง 4 ด้วยพันธะ covalent เวลาตกอยู่ภายใต้ความดันมหาศาล และอุณหภูมิสูง เช่น ที่ระดับลึก 130 – 500 กิโลเมตร ซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 900 องศาเซลเซียส และมีความดัน 40,000 เท่าของบรรยากาศ เพชรสามารถถือกำเนิดได้ เพชรที่บริสุทธิ์จริงๆ จะใส ไม่มีมีสี แต่เวลามีอะตอมของธาตุอื่นเข้าไปเจือ เพชรจะปรากฎมีสีทันที เช่น อะตอมไนโตรเจนที่เจือในเพชรจะให้สีเหลือง
ตามปกติผู้เชี่ยวชาญจะประเมินคุณค่าของเพชร 4 ด้าน คือ (1) carat ซึ่งเป็นหน่วยของน้ำหนัก (1 carat มีค่าประมาณ 0.2 กรัม) (2) ความใส (clarity) (3) สี (colour) และ (4) เทคนิคการเจียระไน (cut) โดยช่างเจียระไน จะตบแต่งและตัดเพชรให้แสงที่ตกกระทบผิวเพชรได้สะท้อน และหักเหในตัวเพชรจนแสงจากเพชรกระจายเป็นประกายเจิดจ้ามากที่สุด โดยมักจะให้หน้าบนสุดของเพชรเป็นแผ่น แบน ราบ และล้อมรอบด้วยรูปสามเหลี่ยมจำนวน 32 รูป สำหรับชั้นรองลงไปเป็นรูปสามเหลี่ยม 25 รูป รวมทั้งสิ้น 58 หน้า เพราะการเจียระไนเพชรเป็นงานที่ละเอียดมาก การทำผิดหรือพลาดจะทำให้มูลค่าของเพชรตกฮวบทันที ดังนั้น ช่างต้องมีฝีมือระดับเซียนจริงๆ แต่ก็ได้ค่าแรงสูงมาก
ในปัจจุบันบริษัทเพชร ไม่ส่งเสริมการทำงานเจียระไนที่ใช้คนในการออกแบบการเจียระไนแล้ว แต่นิยมใช้ laptop ที่มีนักคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่จำลองสถานการณ์การเจียระไนเพชร โดยมีความมุ่งหมายให้เพชรกระจายแสงออกจากเม็ดเพชรเวลามีแสงมาตกกระทบ เพราะรู้กฎการสะท้อน และกฎการหักเหของแสงดี ดังนั้นช่างเจียระไนจึงไม่ต้องลองออกแบบโดยใช้ของจริงอีกต่อไป เพราะเสี่ยงที่จะทำลายเพชรมาก นอกจากนี้ การจำลองรูปแบบของเม็ดเพชรโดยใช้คอมพิวเตอร์ก็ทำให้ข้อจำกัดต่างๆ ที่เคยมี ถูกก้าวข้ามไป เช่น เวลามีก้อนเพชรที่มีรูปร่างไม่ธรรมดามาให้เจียระไน เจ้าของมักไม่ต้องการให้ช่างเจียระไนทำลายเนื้อเพชรมากเกินไปโดยไม่จำเป็น การออกแบบการเจียระไนโดยใช้ laptop จึงทำให้งานเจียระไนของช่างเก่งๆ ง่ายขึ้น และช่วยให้ช่างได้เห็นรูปแบบต่างๆ ของเพชรที่ช่างอาจไม่คุ้นเคย เพื่อให้ลูกค้าได้มีเพชรที่มีรูปร่างไม่มีใครเหมือนมาครอบครอง และใช้หมั้น ซึ่งจะทำให้คนรับเพชรเม็ดนั้นจะไม่มีการเรียกร้องอะไรเพิ่มอีก
นอกเหนือจากการนำมาใช้เป็นเครื่องประดับแล้ว เพชรยังเป็นชิ้นส่วนสำคัญที่ใช้ในการทำอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ แพทย์ศาสตร์ ฯลฯ ด้วย เพราะสามารถทนความร้อนได้ดี อีกทั้งสามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้ แต่ปล่อยรังสีอินฟราเรดให้ผ่านได้ ดังนั้นองค์การ NASA จึงนิยมใช้ละอองเพชรเคลือบกระจกหน้าต่างของยานอวกาศเพื่อให้มนุษย์อวกาศที่อยู่ภายในยานปลอดภัย และใช้เคลือบกระจกหน้าต่างของยานอวกาศที่ NASA ส่งไปลงสำรวจดาวศุกร์ เพราะที่นั่นมีอุณหภูมิสูงถึง 493 องศาเซลเซียส และความดันอากาศสูงถึง 100 เท่าของความดันอากาศบนโลก
ในด้านการแพทย์ มีดผ่าตัดและอุปกรณ์ทำความสะอาดฟันก็มีละอองเพชรช่วยเสริมคมมีดในการผ่าตัด วงการวิศวกรรมศาสตร์ก็ใช้เพชรมาก เพราะเพชรมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ และสามารถดูดซับความร้อนได้ดี ดังนั้นจึงเป็นวัสดุสำคัญที่เหมาะสำหรับการนำมาใช้เป็นชิ้นส่วนในวงจรไฟฟ้า และในเครื่องวัดอุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์ เพราะเพชรระบายความร้อนได้ดีและเร็ว ดังนั้นอุปกรณ์จึงมีอายุทำงานค่อนข้างยืน
เพชรเป็นวัสดุที่โลกที่ต้องการมาก แต่เมื่อเพชรธรรมชาติมีปริมาณค่อนข้างน้อย และมนุษย์ต้องคอยเป็นเวลานานกว่าจะได้เพชรมาใช้ ในขณะที่ความต้องการเพชรก็เพิ่มตลอดเวลา ยิ่งในปี 1949 ที่ทางบริษัท De Beers ของสหรัฐฯ ได้ลงทุนโฆษณา โดยใช้ดาราภาพยนตร์ที่มีชื่อเสียงออกมาประกาศว่า “A Diamond Is Forever” และ “Diamond is a girl’s best friend” ผู้คนจึงพากันเชื่อว่า ขนาดของเพชร คือ ดรรชนีบอกปริมาณรัก การระดมซื้อเพชรของผู้คนทำให้เพชรขาดตลาด วงการเพชรจึงหันมาสร้างเพชรเทียม โดยนำแก๊ส methane, hydrogen, acetylene มาผสมกันในห้องทดลองที่มีสะเก็ดชิ้นส่วนเล็กๆ ของ silicon วางอยู่ภายในเพื่อให้อะตอมคาร์บอนมาจับเกาะ จากนั้นก็ให้ความร้อนแก่แก๊สผสมจนกระทั่งมีอุณหภูมิสูงถึง 2,200 องศาเซลเซียส ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นจะทำให้อะตอมคาร์บอนสลัดทิ้งอะตอมไฮโดรเจน 4 อะตอมที่มันยึดอยู่กลายเป็นอะตอมคาร์บอนอิสระ ไปเกาะบนสะเก็ดชิ้นเล็กของซิลิกอนกลายเป็นเพชรสังเคราะห์ที่มีความบริสุทธิ์ถึง 99% ในขณะที่การเกิดเพชรธรรมชาติต้องใช้เวลานับล้านปี เพชรสังเคราะห์กลับใช้เวลาอุบัติเพียงไม่กี่วัน
สมบัติประการสุดท้ายที่น่าตื่นเต้นของเพชรคือ ความแข็งซึ่งใครๆ ก็รู้ว่า เพชรเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดในโลก
แต่ในปัจจุบัน เมื่อนักวัสดุศาสตร์สามารถจัดเรียงอะตอมได้หลากหลายรูปแบบ ทำให้หน่วยเพชรสูญเสียตำแหน่งนี้ไป เพราะเพชรมีความแข็งที่ 98 Vickers (Vicker คือหน่วยความแข็ง) wurtzite boron nitride (w-BN) มีความแข็งที่ 114 Vickers และ Ionsdaleite มีความแข็งที่ 152 Vickers โดยในสาร Ionsdaleite นี้อะตอมคาร์บอนจะจับเรียงกันเป็นรูปหกเหลี่ยมด้านเท่าและซ้อนกันใน 3 มิติ และรูปแบบสุดท้ายคือ aggregated diamond nanorod ซึ่งมีความแข็งที่ 170 Vickers จึงสามารถขีดเม็ดเพชรธรรมดาให้เป็นแผลได้สบายๆ
ณ วันนี้ นักวัสดุศาสตร์ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุที่แข็งกว่าเพชรขึ้นมากมาย เช่น osmium diboride และ rhenium diboride ในอนาคตโลกจะมีวัสดุที่แข็งกว่าเพชรเพิ่มอีกหลายชนิด แต่วัสดุทุกชนิดที่จะสร้างขึ้นใหม่ก็จะถูกจำกัดตามความนิยมที่ว่า วัสดุใหม่ต้องมีราคาถูก และสร้างง่าย ดังนั้นวัสดุที่ดีที่สุดอาจไม่จำเป็นต้องสามารถตัดเพชรได้ แต่อาจเป็นวัสดุประเภทละอองเพชรนาโน ที่ในการรักษาผิว ใช้ส่งยาในเส้นเลือด ผ่าตัดรากฟัน และใช้เป็นหัววัด sensor เป็นต้น
การพัฒนาเทคโนโลยีด้าน nanocarbon นี้ทำให้ A.S. Barnard แห่ง Office of the Chief Executive (OCE) ของออสเตรเลีย ได้รับรางวัลด้าน Theory Prize ของ Foresight Institutes Feynman Award จากผลงานการสร้างความเข้าใจในโครงสร้างและเสถียรภาพของ nanocarbon ซึ่งมีประโยชน์ในการเป็นพาหะนำยาไปยังอวัยวะต่างๆ ในร่างกาย และอาจมีประโยชน์ในการทำคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วย
ข่าวล่าสุดเกี่ยวกับโคตรเพชร Koh-i-noor คือ รัฐบาลอินเดียได้ทวงโคตรเพชรเม็ดนี้อีกคำรบหนึ่งจากอังกฤษ
สำหรับประวัติความเป็นมาของเพชรเม็ดนี้ มีย้อนหลังถึง 5,000 ปีชื่อ โกห์อินัวร์ เป็นคำในภาษาเปอร์เซียที่แปลว่า บรรพตแห่งแสง บันทึกประวัติศาสตร์ที่ปรากฏในปี 1304 แสดงว่า จักรพรรดิ Allaudin Khilji แห่งนคร Delhi ทรงเป็นเจ้าของและมีคนครอบครองหลายคน จนกระทั่งปี 1813 กษัตริย์ Ranjit Singh แห่งอาณาจักร Sikh ได้เป็นเจ้าของเมื่อพระองค์ทรงช่วยให้พระเจ้า Shah Shuja ทรงขึ้นครองบัลลังค์ที่ Afghanistan
ในปี 1849 เมื่อกองทัพอังกฤษพิชิตอาณาจักร Punjab นายทหารอังกฤษได้ยึดทรัพย์สมบัติมีค่าทุกชิ้นในอาณาจักร Sikh ซึ่งหมายถึง โคตรเพชร Koh-i-noor ด้วย และจัดส่งมันไปอังกฤษเพื่อนำขึ้นทูลเกล้าถวายแต่สมเด็จพระนางเจ้า Victoria ในปี 1850 และพระนางทรงให้ช่างเพชรชาวเนเธอร์แลนด์เจียระไนให้เหลือ 108.93 กะรัต เพื่อนำไปประดับที่ยอดมงกุฎของราชินีแห่งอังกฤษ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา และคงไม่คืนให้รัฐบาลอินเดียแน่นอน
อ่านเพิ่มเติมจาก “How These Microscopic Diamonds are Going to Shape the Future” โดย Ashley Feinberg จัดพิมพ์โดย Gizmodo ปี 2014
