Ночь в музее открыла учёным тайну голубого бриллианта
Многие годы учёные не могли осознать, отчего же голубые алмазы светятся в темноте красным светом по окончании облучения ультрафиолетом. И из-за чего другие окрашенные бриллианты не ведут себя так же?
Но они не теряли надежды и вот, наконец, добились истины. Действительно, для этого им было нужно провести в музее день и ночь, и ещё ночь…
Бриллиант «Надежда» (Hope Diamond) весом 45,52 карата считается самым большим голубым алмазом в мире. Именно он в первый раз продемонстрировал людям, что голубые бриллианты смогут при определённых условиях становиться красно-рыжими, как пламя.
Он и ещё 66 его природных «собратьев» были изучены сотрудниками американской военно-морской исследовательской лаборатории (Naval Research Laboratory), Смитсоновского университета (Smithsonian Institution) и университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).
«Интригу додавал тот факт, что большая часть голубых бриллиантов светится вовсе не красным, а зелёно-голубым светом», — говорит ведущий исследователь Салли Маганья (Sally Magana).
Оказалось, что любой таковой камень владеет «отпечатками пальцев», о которых ранее люди не подозревали. Но мы забегаем вперёд.
Головоломка, которая мучила учёных много лет: из-за чего алмаз светится красным в течение нескольких секунд, по окончании того как камень осветили ультрафиолетовым светом (фото John Nels Hatleberg).
Чтобы выяснить, наконец, отчего известный алмаз некое время испускает красный свет, по окончании того как его осветили ультрафиолетом, учёные применяли разные спектроскопические способы.
«В случае если вам захочется совершить спектральный анализ столь редкого бриллианта, вам нужно будет привезти спектрометр в музей, ни в каком случае вы не сможете привезти „Надежду“ в собственную лабораторию», — додаёт один из исследователей, доктор наук минералогии Питер Хини (Peter Heaney) из университета Пенсильвании.
Как раз по данной причине компанией Ocean Optics был создан особый переносной спектрометр, что неугомонным физикам было нужно установить прямо в национальном музее естествознания.
Экспериментаторы удостоверились в надежности множество природных голубых бриллиантов, среди них и «Надежду», и второй по размеру «Голубое сердце» (Blue Heart) весом 30,82 карата, что в собственности коллекции Aurora Butterfly и вместе с несколькими камнями временно составил компанию «Надежде» в том же музее.
Маганья и её сотрудники выяснили длины волн света, испускаемого камнями по окончании облучения ультрафиолетом, и скорость затухания свечения.
Стало известно, что все голубые алмазы фосфоресцируют красным либо люминесцируют зелёно-синим цветом, причём любой по-своему. У таких как «Надежда» преобладает фосфоресценция красного света (интенсивность эмиссии зелёно-голубого света существенно ниже).
Страно, но размеры алмаза никак не коррелируют с длительностью либо яркостью свечения. Так, «Надежда» по окончании облучения фосфоресцирует 8,2 секунды, а рекордсменом стал менее узнаваемый драгоценный камень, что «продержался» 28 секунд.
«Наверное, это свойство было обнаружено в первый раз как раз у самого большого голубого алмаза, по причине того, что в темноте он (благодаря своим размерам) похож на не потухший уголёк», — говорит Салли.
«Люди уверены в том, что „Надежда“ воображает сокровище только с исторической точки зрения, но, как мы видим, и для науки данный алмаз есть редким примером, ответственным для изучений, для понимания процессов, происходящих при формировании алмазов в толще земной коры», — додаёт в пресс-релизе Смитсоновского университета Джеффри Пост (Jeffrey Post), куратор национальной коллекции драгоценных камней.
Учёные предполагают, что фосфоресценция характерна голубым алмазам из-за присутствия в их структуре примесей атомов бора (бор, помимо этого, определяет светло синий окрас камней при дневном свете). Температурный анализ фосфоресценции продемонстрировал, что её обстоятельством, возможно, есть рекомбинация донорно-акцепторной пары углерод-бор.
Коллекция Aurora Butterfly складывается из 296 природных окрашенных бриллиантов (на этом рисунке представлены не все).
Как раз присутствие в одном месте (на временной выставке) столь громадного количества драгоценных камней и разрешило учёным добиться впечатляющих результатов в разгадке тайны красного свечения (фото Robert Weldon).
Но последнее умозаключение до тех пор пока под вопросом, поскольку 5 из 67 голубых бриллиантов не светились по окончании облучения. Физики предполагают, что они имеют другую структуру, нежели все остальные камни.
Совершенно верно так же вели себя неестественные бриллианты, изученные учёными ранее, – не светились. Так что они, установили исследователи, не владеют какими-либо особенными спектральными «автографами».
Кроме того те, что были собирается сделаны как имитация голубых бриллиантов.
Подробности совершённого изучения вы отыщете в статье авторов, размещённой в январском выпуске издания Geology.
Учёным, само собой разумеется, легко любопытно знать, как «трудится» то либо иное необыкновенное явление. А вот для всей земли куда занимательнее окажется практическое приложение этого открытия: сейчас любой узнаваемый (да и просто натуральный) светло синий алмаз может заполучить собственный паспорт данных, где будет указана правильная черта испускаемого спектра и время затухания свечения, по которому возможно будет выяснить подлинность камня.
Помимо этого, историкам, быть может, удастся прояснить историю «судьбы» и самого большого голубого алмаза.
Бриллиант, что есть прародителем «Надежды», был найден в начале XVII веке в Индии (и, весил тогда 112 карат), неоднократно подвергался огранке, пара раз был похищен и опять возвращён.
Историки уверены в том, что бриллиант поделили на части либо же отделили от него более небольшие алмазы. Соответственно, если они когда-либо найдутся, то установить их родство с «Надеждой» по спектральной «подписи» будет совсем несложно.
Как и родство вторых редких бриллиантов между собой.
