คนไทยมีสำนวนและวลีที่เกี่ยวกับ "เพชร" มากมาย เช่น เพชรในตม เพชรน้ำหนึ่ง เพชรแท้ คมเหมือนเพชร แสงเพชร เพชรตัดเพชร และเพชรแท้ย่อมไม่แพ้ไฟ ฯลฯ
ด้านคนอังกฤษก็มีประโยค และคำพังเพยที่เกี่ยวกับเพชรหลากหลายเช่นกัน เช่น “A diamond in the rough” ซึ่งหมายถึง เพชรที่ยังไม่ผ่านการเจียระไน “Diamonds are forever” ซึ่งหมายความว่า เพชรเป็นสัญลักษณ์แห่งความรักและความผูกพัน ที่มีความยั่งยืนอย่างไม่มีวันสิ้นสุด “Diamond is a girl's best friend” ที่แปลว่า เพชรเป็นเพื่อนดีที่สุดของสตรี และ “Pressure makes diamonds” ซึ่งหมายความว่า ความกดดันจะทำให้จิตใจของคนมีความเข้มแข็งเหมือนเพชร เป็นต้น
อันที่จริงคำว่า “เพชร” ตรงกับคำ “diamond” ในภาษาอังกฤษ และเป็นคำที่มีรากศัพท์มาจากคำ adamas ในภาษากรีก ที่แปลว่า ไร้เทียมทาน หรืออยู่ยงคงกระพัน ความแข็งแกร่งนี้เกิดจากการที่เพชรประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนมีการจับกันแบบ face - centered cubic (FCC) โดยคาร์บอน แต่ละอะตอมมีพันธะแบบ covalent กับคาร์บอนอะตอมข้างเคียง 4 อะตอม และอยู่กันเป็นแบบ tetrahedron (ทรงสี่หน้า) และแต่ละพันธะมีความยาวประมาณ 1.54 Å (1 Å =angstrom=10^(-10) เมตร) ความยาวพันธะที่ค่อนข้างสั้นนี้ ทำให้โครงข่ายเพชรมีความแข็งแรงมาก
ตามปกติ เพชรที่มีพบในธรรมชาติ จะอยู่ลึกใต้ดินที่ระยะลึก 150-250 กิโลเมตร คือ อยู่ในชั้นเนื้อโลก (mantle) ซึ่งมีอุณหภูมิสูงประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส และความดันพันล้านบรรยากาศ และโดยทั่วไปเพชรต้องใช้เวลาในการสร้างนานถึง 1,000 ล้านปี
ปัญหาที่ผู้คนสนใจ คือ ในอนาคตนักวิทยาศาสตร์และนักเทคโนโลยี จะสร้างเพชรให้มีคุณภาพดีเท่าเพชรธรรมชาติ โดยใช้เวลาน้อยลงระดับชั่วโมง หรือใช้ความดันที่น้อยลง และที่อุณหภูมิต่ำได้หรือไม่ และเราจะสร้างเพชรในห้องทดลองในปริมาณมากได้อย่างไร เพราะทุกวันนี้ นอกจากจะเป็นวัสดุที่มีราคาแพงมากแล้ว เพชรยังมีประโยชน์ทางเทคโนโลยีมากด้วย
การอยู่ลึกมากใต้ดิน ทำให้งานขุดหาเพชรเป็นอาชีพที่ยากลำบากมาก จนต้องคอยให้เกิดปรากฏการณ์แผ่นดินไหวก่อน หรือภูเขาไฟระเบิด เพชรจึงเคลื่อนตัวขึ้นสู่ผิวโลก ดังนั้นเราจึงไม่รู้สึกแปลกใจ ที่เหมืองเพชรมักตั้งอยู่ใกล้บริเวณที่มีภูเขาไฟ และในขณะเดียวกันนักเทคโนโลยีก็กำลังหาวิธีขุดหาละอองเพชรและสกัดโคตรเพชรออกจากหิน โดยใช้กระบวนการทางกายภาพที่สิ้นเปลืองน้อย อีกทั้งกระบวนการขุดหาเพชรก็ต้องไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
ตามปกติทั่วไป การทำธุรกิจซื้อ - ขายเพชรมักดำเนินการโดยใช้หน่วยวัดเป็นกะรัต (carat) ซึ่งจะหนักประมาณ 0.2 กรัม และคำว่า carat นั้น ก็มาจากชื่อเมล็ดถั่วชนิดหนึ่ง คือ ถั่ว carob ของต้น Ceratonia siliqua และจากคำส่วนแรก cerat ก็ได้แปลงมาเป็น carat ในเวลาต่อมา การใช้เมล็ดถั่วเป็นมาตรฐานเช่นนี้ เพราะเมล็ดถั่ว carob มีขนาดและมวลเท่าๆ กัน คือ สม่ำเสมอ ดังนั้นเราจึงสามารถใช้เมล็ดถั่วเป็นมาตรฐานของตุ้มน้ำหนักได้
ในปี 1871 ที่ได้มีการขุดพบเพชรขนาดใหญ่จำนวนมากในประเทศแอฟริกาใต้ เหตุการณ์นี้ได้ทำให้เมือง Kimberly กลายเป็นศูนย์กลางการขุดหาเพชรจากหิน kimberlite
เพราะการขุดหาเพชรในปริมาณมาก ได้ทำให้เพชรธรรมชาติในเหมืองมีปริมาณน้อยลงๆ (อายุของเหมืองขนาดเล็ก จึงมีค่าประมาณ 20 ปี) และเพื่อจะได้มีเพชรเม็ดใหญ่มาเจียระไน ก่อนที่เพชรจะถูกสว่านเจาะหรือถูกค้อนทุบทำลาย เจ้าของเหมืองเพชรในปัจจุบันจึงนิยมใช้เทคโนโลยีชนิด Mineral Positron Emission Technology (MinPET) ในการแยกเพชรจากหิน
ในการสกัดแยกหิน kimberlite ที่ตามปกติมีขนาดใหญ่ หินจะถูกบดให้มีขนาดเล็กลงก่อน จากนั้นจะมีการเร่งลำอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงให้พุ่งชนเป้าที่ทำด้วย tungsten ซึ่งจะทำให้เกิดรังสีแกมมาที่พุ่งออกมากระทบอะตอมคาร์บอนในเพชร หลังจากที่เวลาผ่านไปประมาณ 20 นาที อะตอมคาร์บอน-11 ก็จะกลายเป็น isotope ที่ให้อนุภาค positron และเมื่อมีการนำก้อนหินนี้เข้าเครื่อง PET scan นักสำรวจเพชรก็จะรู้ขนาดและตำแหน่งของเพชรที่อยู่ในหินได้ โดยการวิเคราะห์สัญญาณที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปล่งออกมา เมื่อ positron รวมกับ electron ได้รังสีแกมมา
ดังนั้นวิธีนี้จึงเป็นเทคโนโลยียุคใหม่ที่บุคลากรในเหมืองเพชรใช้ขุดหาเพชร จากสมัยโบราณที่ผู้คนเคยใช้นกอินทรี ซึ่งเป็นนกที่มีสายตาแหลมคม ในการหาโคตรเพชรที่กระจายเกลื่อนกลาดอยู่ในหุบเขา ดังนั้นถ้าชาวเมืองมีการโยนเศษเนื้อลงไปในหุบเขา เนื้อจะไปยึดติดกับเพชร และเมื่อนกอินทรีบินมากินเนื้อ มูลที่นกถ่ายออกมาก็จะมีละอองเพชรติดออกมาด้วย
ถึงวันนี้ไม่มีใครใช้วิธีนกอินทรีอีกแล้ว เพราะนกอินทรีเป็นสัตว์ที่ได้รับความคุ้มครอง และเพชรก็มีปริมาณไม่มาก โดยส่วนใหญ่จะแฝงอยู่ในหิน ซึ่งคาดว่าจากหิน 1,000 กิโลกรัม จะมีเพชรแฝงอยู่ภายในไม่ถึง 1 กะรัต ซึ่งนั่นก็หมายความว่าในการทำเหมืองเพชรจะมีการทำลายภูเขาหินไปมากถึง 100 ตัน จึงได้เพชรที่หนักเพียง 127 กะรัต
ด้วยเหตุนี้ การขุดหาเพชรจึงนอกจากจะทำลายสภาพแวดล้อมแล้ว กระบวนการก็เป็นเรื่องที่สิ้นเปลืองด้วย ดังนั้นการใช้เทคโนโลยี MinPET จึงเปรียบเสมือนการใช้หิน kimberlite เป็นคนไข้ในโรงพยาบาล แล้วใช้เพชรที่แฝงอยู่ภายในหินเป็นอวัยวะที่กำลังเป็นเนื้อร้าย การตรวจวิเคราะห์รังสีแกมมาที่เกิดจากการทำ MinPET จึงสามารถบอกตำแหน่งและขนาดของก้อนเพชรได้ดี และเป็นการทำลายสิ่งแวดล้อมในปริมาณที่น้อยลง และบริษัทขุดเพชรจึงสามารถทำกำไรได้มากขึ้น
ในอนาคต แม้เพชรที่นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์ขึ้นมาจะเป็นที่นิยมมากก็ตาม แต่เพชรแท้ที่เกิดตามธรรมชาติก็ยังเป็นที่ต้องการมากอยู่ จนกระทั่งถึงวันที่เพชรเทียมมีคุณภาพเหนือเพชรแท้ในอนาคต
สำหรับบทบาทของเพชรที่มีในประวัติศาสตร์นั้นก็มีมากมาย โดยเฉพาะโคตรเพชรที่มีขนาดใหญ่ เช่น เพชรชื่อ Hope และเพชรชื่อ Koh-i-Noor
ซึ่งเพชรเม็ดแรก เป็นเพชรสีน้ำเงิน ที่นักประวัติศาสตร์คิดว่าได้มาจากเหมืองในอินเดีย โดยโคตรเพชรนี้หนัก 112 กะรัต มีขนาดใหญ่และมีสีน้ำเงินที่โดดเด่นและเป็นเพชรหายาก จึงทำให้นักธุรกิจ Jean-Baptiste Tavernier (1605–1689) นำเพชรไปถวายพระเจ้า Louis ที่ 14 จากนั้นพระองค์ได้โปรดให้ช่างเจียระไนเพชรเม็ดเดิม จนเป็นเพชรรูปหัวใจที่หนัก 6.7 กะรัต เพื่อใช้ประดับพระศอของพระราชินี เพชรเม็ดนี้จึงได้ชื่อว่า “Blue Diamond of the Crown”
เมื่อเกิดการปฏิวัติครั้งใหญ่ในฝรั่งเศส สมเด็จพระราชินี Marie Antoinette (1755–1793) ใน สมเด็จพระเจ้า Louis ที่ 16 (1754-1793) ทรงสวมสร้อยพระศอที่มี Blue Diamond ขึ้นแท่นประหารกิโยตีน
เหตุการณ์นี้จึงได้กลายเป็นตำนานว่า ใครก็ตามที่เป็นเจ้าของเพชรสีน้ำเงิน จะเป็นคนโชคร้าย
แต่ในปี 1792 เพชรสีน้ำเงินได้อันตรธานสูญหายไปอย่างไร้ร่องรอยใด ๆ และได้ไปปรากฏที่นคร London ในอีก 38 ปีต่อมา โดยมีนายธนาคารชื่อ Henry Hope (1774-1839) แสดงตัวว่าเป็นเจ้าของ ซึ่งได้ซื้อเพชรมาในราคา 90,000 ดอลลาร์
หลังจากที่ Hope เสียชีวิต ทายาทของตระกูลหลายรุ่นต่างก็ประสบเคราะห์กรรมในรูปแบบต่าง ๆ เช่น Lord Francis Hope (1866-1941) ต้องจบชีวิตอย่างยาจก เพราะอยุ่ในสภาพสิ้นเนื้อประดาตัว ฯลฯ มรดกเพชรได้ตกไปสู่คนอีกหลายคน ทั้งที่เป็นกษัตริย์ และมหาเศรษฐีบางคนต้องประสบอุบัติเหตุรถยนต์ชนกัน จนรถตกภูเขา ทำให้เสียชีวิตทั้งครอบครัว และเมื่อ สุลต่าน Abdul Hamid ที่ 2 (1842-1918) แห่งตุรกี ทรงซื้อเพชร Hope ไปได้เพียง 2 เดือน พระองค์ก็ทรงถูกนายทหารตุรกีทำรัฐประหารในปี 1909
ชาวอเมริกันคนแรกที่ได้เป็นเจ้าของเพชร Hope คือ Evalyn Walsh McLean (1886–1947) ซึ่งได้ซื้อมาจากสุลต่านในราคา 180,000 ดอลลาร์ และเธอได้สวมใส่ไปทุกหนแห่ง อย่างไม่สนใจใยดีในคำสาปเลย ผลที่ตามมา คือ ลูกสองคนของเธอต้องเสียชีวิต และสามีเสียสติ
หลังจากที่ McLean เสียชีวิตในปี 1947 มหาเศรษฐีเพชรที่ชื่อ Harry Winston (1896–1978) ก็ได้ซื้อเพชร Hope ไป และ
มอบเพชรให้แก่พิพิธภัณฑ์ Smithsonian ในปี 1958 เพื่อให้คนทั่วโลกได้ชื่นชม และพิพิธภัณฑ์ก็ไม่ได้นำเพชรไปขายต่อให้ใครอีกเลย ดังนั้นคนทุกคนที่ไปเยี่ยมชมพิพิธภัณฑ์ก็ได้เห็นเพชรสีน้ำเงินที่หายากมาก เพราะโลกนี้มีเพชรสีน้ำเงินเพียงร้อยละ 0.02 เท่านั้นเอง และเพชรที่หายากนี้มักถือกำเนิดใต้ดิน ที่ระยะลึกประมาณ 4 เท่าของระยะลึกที่ขุดพบเพชรสีอื่น ๆ นั่นคือ เพชรสีน้ำเงินจะอยู่ที่ระยะลึก 600 กิโลเมตร และการที่มีสีน้ำเงินนั้น ก็เพราะในเพชรมีอะตอมของธาตุ boron เข้าไปแทนที่อะตอมของ carbon มันจึงดูดกลืนแสงสีแดง ทำให้เห็นเพชรเป็นสีน้ำเงิน เหตุการณ์นี้เกิดจากการที่น้ำทะเลและเปลือกโลกมีธาตุ boron ดังนั้นเวลาเปลือกโลกส่วนที่เป็นท้องมหาสมุทรทรุดตัวลง ๆ เพชร carbon มันจะถูกอัดด้วยความดันสูง จนทำให้อะตอม boron เข้าไปแทนที่อะตอม carbon ได้ในที่สุด
สำหรับเพชรที่มีสีเหลือง ก็เพราะในเพชรเม็ดนั้นมีอะตอม nitrogen เข้าไปแฝงอยู่ในโครงผลึกของ carbon
ส่วน โคตรเพชร Koh-i-Noor เป็นเพชรขนาดใหญ่ที่หนัก 105.6 กะรัต โดยมีถิ่นกำเนิดจากเหมืองทางตอนใต้ของอินเดีย คำ Koh-i-Noor นี้เป็นภาษาเปอร์เซีย ที่แปลว่า “Mountain of Light” (ภูผาแสง) และขณะนี้เพชร Koh-i-Noor เป็นเพชรประดับอยู่ที่มงกุฎของกษัตริย์แห่งราชอาณาจักรอังกฤษ คือ เป็น Crown Jewels
ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่า โคตรเพชรนี้มีประวัติความเป็นมาอย่างไร แต่นักประวัติศาสตร์หลายคนก็เชื่อว่า มหาราชาแห่งอินเดีย ผู้ทรงพระนามว่า Mughal ทรงเป็นเจ้าของมาตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 17 โดยเฉพาะกษัตริย์ Shah Jahan (1592–1666) แห่งราชบัลลังก์ยูงทอง
ในปี 1739 เมื่อกษัตริย์ Nader Shah (1698/1688–1747) แห่งอาณาจักร Persia (Iran) ทรงบุกเข้ายึดครองอินเดีย พระองค์ทรงนำเพชร Koh-i-Noor กลับไป Persia ด้วย และเพชรได้ถูกกษัตริย์ซิกข์ผู้ทรงพระนามว่า Ranjit Singh (1780–1839) นำไปครอบครองในปี 1813
แต่เมื่ออาณาจักร Sikh ถูกกองทัพของ British East India Company ยึดครองในปี 1849 สนธิสัญญา Lahore ได้บังคับให้พระราชาหนุ่ม Duleep Singh (1876–1948) นำ Koh-i-Noor ไปถวายสมเด็จพระนางเจ้า Victoria แห่งอังกฤษ ในปี 1850 เพื่อนำออกแสดงที่ London ในปี 1851 แต่พระนางไม่ทรงโปรดเพชรนัก เพราะแสงสะท้อนจากเพชรไม่เจิดจ้า คือ สลัวมาก ดังนั้นในปี 1853 พระองค์จึงทรงโปรดให้ช่างเจียระไนเพชรใหม่ ทำให้น้ำหนักของเพชรลดลงจาก 191 กะรัต เหลือเพียง 105.6 กะรัต
กระนั้น Koh-i-Noor ก็ยังเป็นเพชรเจ้าปัญหา เพราะทางรัฐบาลอินเดีย ได้ยืนยันเมื่อเร็วๆ นี้ ให้อังกฤษเวนคืนเพชร Koh-i-Noor แก่ India โดยอ้างว่า อังกฤษได้ยึดไปอย่าผิดกฎหมาย จากการล่าอาณานิคม
แต่รัฐบาลอังกฤษก็ยังทำเฉย (เพราะถ้าคืนจริง บรรยากาศใน British Museum จะดูโหรงเหรง เพราะโบราณวัตถุอื่นๆ ก็จะถูกคืนประเทศเจ้าของด้วย) กระนั้นสมเด็จพระราชินี Victoria, Alexandra และ Mary ก็ได้เคยสวมพระมงกุฎที่มีเพชร Koh-i-Noor แต่สมเด็จพระราชินี Camilla ทรงไม่เคยสวม ด้านอดีตนายกรัฐมนตรี David Cameron ของอังกฤษ ก็เคยเอ่ยว่า การคืนโคตรเพชร Koh-i-Noor ให้แก่ India เป็นการกระทำที่ไม่มีเหตุผลเพียงพอ
จึงเป็นว่า เพชร Koh-i-Noor จะอยู่คู่อาณาจักรอังกฤษไปอีกนาน
ในวารสาร Applied Physics Letters. DOI: 10.1063/5.0300210 ฉบับวันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2026 มีบทความชื่อ “Effects of hydrostatic compression and tension on silicon-vacancy centers in diamond” โดย Yunliang Yue, Min Wang, Yaxuan Liu, Runxi Guo, Han Zhang, Huamu Xie, Yee Sin Ang and Shibo Fang ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Singapore University of Technology and Design (SUTD) และ Yunliang Yue จากมหาวิทยาลัย Yangzhou University ในจีน ได้ศึกษาเพชร และพบว่ามันมีสมบัติที่เหมาะสำหรับการเป็นตัวรับ (sensor) คุณภาพสูงมากได้ดี โดยการยืดหรืออัดผลึกเพชรที่ภายในมีความไม่สมบูรณ์ (imperfection) ที่รู้จักในนาม ศูนย์สี (color center) ที่มี silicon-vacancy (SiV) คือ มีอะตอม silicon อยู่ใกล้ที่ว่าง (void) การมี SiV ทำให้มันสามารถให้แสงสว่างที่มีความเสถียรมาก จึงเหมาะสำหรับการนำไปใช้อุปกรณ์ตรวจรับแบบควอนตัมที่มีประสิทธิภาพสูงมากได้
เพราะทีมวิจัยนี้ได้ศึกษาพฤติกรรมของความบกพร่อง (defect) ว่า เวลาผลึกถูกอัดหรือยืด defect ก็ยังเสถียรและทรงสภาพสมมาตรเหมือนเดิม แต่ถ้าผลึกถูกดึงให้ยืดออกเกิน 4% โครงสร้างของผลึกก็จะไร้เสถียรภาพโดยทันที
โดยการวัดความยาวคลื่นแสง ที่ถูกส่งออกมาจาก defect เราสามารถจะบอกได้ว่า เพชรถูกอัดหรือถูกยืดออกมากหรือน้อยเพียงใด ดังนั้นอุปกรณ์วัดที่มี SiV เป็นศูนย์ จึงสามารถเป็นเครื่องวัด ที่มีความละเอียดได้มากถึงระดับนาโน (10^(-9)) เพื่อวัดความดัน วัดความเครียด การขยายตัว และนั่นก็หมายถึงว่า ศูนย์ SiV เป็นเครื่องวัดแบบควอนตัมที่ดีสำหรับวัดสมบัติของวัสดุฉลาด (smart material)
เขาจึงสรุปว่า โดยการใช้ระบบกลศาสตร์ (อัดหรือขยาย) ควบคู่ไปกับการมี defect จะทำให้ได้อุปกรณ์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพสูงได้
งานค้นคว้าเกี่ยวกับเรื่องเพชรในอนาคต จึงมีแนวโน้มไปในทางที่จะหาวิธีสร้างเพชรให้ได้ปริมาณมาก โดยใช้ความดันที่น้อยลงมาก ๆ และอุณหภูมิที่ไม่สูงมาก และได้เพชรในเวลาที่รวดเร็ว ไม่ต้องถึง 1,000 ล้านปี คือ ใช้เวลาระดับชั่วโมงหรือนาทีเท่านั้นเอง
อ่านเพิ่มเติมจาก
1. "Diamond Annual Review 2015". Diamond. Retrieved 16 November 2015.
2. "Graham Dennis". Diamond. Archived from the original on 17 November 2015. Retrieved 16 November 2015.
3. "Medipix at Diamond". Diamond. Archived from the original on 17 November 2015. Retrieved 16 November 2015.
ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์
ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ,นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน,ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์
