Рубин

Легенды и поверья  

Рубин может помочь вам в осуществлении честолюбивых замыслов, но будьте осторожны, далеко не каждому этот минерал подходит в качестве талисмана. Рубин — камень разжигающий страсти. Если от природы вы вспыльчивы и несдержанны или склонны к необоснованному риску, он, возможно, сыграет с вами злую шутку, усугубив эти ваши качества. Больше всего пользы рубин приносит людям робким и застенчивым, с заниженной самооценкой. Им он придаёт смелости, целеустремлённости и уверенности в себе.

В старорусском Лечебнике, составленном в XVI в. говорится, что «яхонт красный кто носит, страшных лихих снов не увидит, укрепит свое сердце и в людях честен будет».  Кроме избавления от ночных кошмаров рубину приписывают ещё целый ряд целебных свойств. Прежде всего, он считается средством от сердечных заболеваний и болезни глаз. Согласно старинным армянским поверьям, положенный в рот рубин утоляет жажду, а носимый в кольце - предохранит от последствий апоплексического удара. Современные адепты литотерапии (лечения камнями) полагают также, что рубин полезно носить при параличе, анемии, воспалениях, переломах и болях в суставах и костных тканях, астме, воспалении среднего уха, при хронических депрессиях, бессоннице, артритах, болезнях позвоночника, хроническом воспалении миндалин, ревматизме. 

Древние индийцы считали, что рубин возник из капель крови, пролитой богами в битве с демонами-асурами.  Кроме того, они не совсем безосновательно полагали что в рубине виден отблеск огня, горящего внутри камня, и верили, что сокрытого в камне света хватит, чтобы осветить Вселенную. В Средней Азии было распространено представление, что рубин отвращает чуму.

 

Химия и физика

Таково мнение поэтов и эзотериков. Что касается минералогов и химиков, то они могут сообщить вам, что рубин является одной из разновидностей корунда — необычайно твёрдого минерала, уступающего по этому показателю лишь алмазу.  В химическом отношении корунд представляет собой свободный глинозём — окись алюминия Al2O3, образующий необычайно плотную кристаллическую решётку. Она строится из ионов алюминия и кислорода так, что ионы кислорода располагаются слой за слоем в плотнейшей гексагональной упаковке, как бильярдные шары в коробке, а между слоями кислорода помещаются ионы алюминия, заполняющие две трети всех имеющихся пустот.  Это одна из самых совершенных и плотных структур минералов, известных науке.

В чистом виде корунд абсолютно бесцветен и прозрачен, но различные примеси могут очень существенно изменить его внешний вид. Синие или голубые прозрачные кристаллы корунда  издревле называли сапфирами. А сплошные массы невзрачного с виду корунда, иногда в срастании с магнетитом — это наждак, хорошо всем известный, как отличный инструмент для полировки и очистки поверхностей. Рубином называется прозрачный корунд, благодаря определённой примеси приобретший красный или густо-розовый цвет. Кстати сказать, слово «корунд», происходит от «корвинда». Так на языке тамилов, жителей Южной Индии назывался именно рубин.

 

Это может показаться удивительным, но великолепные алые и пурпурные оттенки придаёт рубину та самая небольшая примесь хрома, которая окрашивает бериллы-изумруды в густой зелёный цвет. Так различно сказывается присутствие одного и того же химического элемента в разных минералах.

На Востоке алый рубин называют «царём драгоценных камней». Он ценится очень высоко и последнее время оставил позади даже алмаз. Впрочем, однозначно назвать самую дорогую разновидность драгоценных камней довольно сложно. Ведь при оценке учитывается множество деталей: размер, форма кристалла, степень прозрачности, редкий оттенок, необычные световые эффекты, мастерство гранильщика.

 

География и геология

Известнейшие месторождения рубина расположены на острове Шри-Ланка в окрестностях города Ратнапуры. Здесь на глубине 1,5 — 15 м залегает слой древнего речного галечника, мощностью до 0,6 м. В этом галечнике, наряду с другими драгоценными минералами встречаются красные корунды. Их добыча с глубокой древности контролировалась владетельными князьями.

В средние века на Востоке рассказывали похожую на сказку историю, о человеке, которому удалось, обманув стражников, беспрепятственно  вывести со Шри-Ланки рубин стоимостью семь тысяч нишапурских динаров. Этот человек, якобы обрил голову и надел на себя колпак из меди, в котором просверлил отверстия так, что колпак стал похож на сито. В углублении на затылке был устроен тайник для драгоценного камня. Человек оставался в этом колпаке до тех пор, пока сбритые волосы не отрасли и не выступили из отверстий, обвив этот колпак так, что скрыли его полностью. После этого предприимчивый охотник за драгоценностями покинул остров в одежде нищего и, как думали стражники, с непокрытой головой, благополучно пройдя таможенный досмотр.

 

Своими рубинами также славятся Таиланд и Камбоджа, но наибольшую известность приобрели необычайно крупные и красивые бирманские рубины, добываемые в районе города Магок. Они встречаются здесь в виде зернистых, гнездообразных скоплений или отдельных кристаллов, вкрапленных в основную мягкую породу - мрамор.  Цвет бирманских рубинов ярко-алый, тогда как для камней, добываемых на Шри-Ланке характерен лёгкий фиолетовый оттенок.

 

Как легко заметить, все известные рубиновые месторождения сосредоточены на сравнительно небольшой площади в южной части Азии. За пределами этого района встречаются лишь низкокачественные, считающиеся малопригодными для ювелирных изделий разновидности. В Украине, в Побужье геологом доводилось находить рубин, но лишь в виде незначительных включений, представляющих чисто научный интерес. Иногда имени рубина удостаиваются другие красные камни. В этом случае   обычно прибавляют название местности. Капскими рубинами называют гранаты из Южной Африки, рубинами-балэ - бирманскую шпинель, колорадскими и аризонскими рубинами - гранаты из штатов Колорадо и Аризоны (США), бразильскими рубинами - розовые топазы, сибирскими рубинами — красные турмалины. Впрочем, чётко закрепить собственное имя за каждым из перечисленных камней смогли лишь после того, как были получены точные знания об их химической составе и микроскопической структуре, а такая возможность появилась лишь в XIX — XX вв. Любители камней, жившие ранее этого срока обычно ориентировались на внешний вид минерала.  В античных и средневековых естественнонаучных трактатах рубин, также, как и красный гранат может фигурировать под названием карбункул или антракс. Интересно, что на Руси наряду с общим для всех красных самоцветов именем лал, рубин называли яхонтом, и это наименование давалось не по признаку цвета.  Был известен лазоревый яхонт — сапфир, и красный яхонт — рубин.

 

Звезда и пламя

Одним из замечательных свойств настоящего рубина, является наличие у некоторых кристаллов эффекта астеризма (звёздчатости). Эффект заключается в том, что если рубин отшлифовать кабашоном (выпуклая овальная вставка без граней), при определённом освещении в камне будет видна светлая переливающаяся шестилучевая звезда. Это происходит от того, что в ходе кристаллизации из расплава рубина иногда выделяются мельчайшие игольчатые включения другого вещества — рутила. Эти иголочки располагаются в кристалле рубина параллельно главным кристаллографическим направлениям по линиям, пересекающимся под углом 60 градусов. Отражение света от игольчатых включений и даёт эффект светлой звезды. При сотворении искусственных рубинов астеризма можно добиться, если кристаллизовать их с окисью титана. Естественные камни, обладающие астеризмом ценятся очень дорого, даже если у них имеется какой-либо дефект.

Рубин отличается совершенно особой игрой света. В глубине освещённого солнцем камня вспыхивают светящиеся пятнышки. На первый взгляд – это отражается в гранях кристалла солнце, но на самом деле, рубин начинает светиться собственным светом. Под влиянием солнечных лучей, находящиеся в составе корунда атомы хрома ионизируются и начинают испускать слабое сияние. Если вы какое-то время продержите рубин на освещённом подоконнике, а затем зайдёте с ним в тёмную комнату, то в течении нескольких минут сможете наблюдать в его глубине тёплое мерцание, словно где-то там горит крохотная свеча. Возможно, именно с этим свойством минерала время от времени испускать собственное свечение связано давнее поверье, что рубин слегка меняет свой цвет, предупреждая хозяина об опасности. Кстати сказать, для того чтобы проделать такой опыт вполне годится искусственный рубин, полностью идентичный натуральному, но значительно более доступный.

 

Рубин в лабораторных условиях

Первый в мире искусственный рубин был продемонстрирован на Всемирной выставке в Париже в 1900 г. Его создателем был французский ученый О. Вернейль. Чтобы изготовить рубин он пропускал тонкой струйкой через кислородно-водородное пламя белую пудру окиси алюминия, полученную при прокаливании алюмо-аммиачных квасцов. Расплавленная окись капала на тугоплавкий стержень, на котором и кристаллизовалась в виде конусообразной прозрачной рубиновой капли.   В XX в. способы получения искусственного корунда были значительно усовершенствованы. Работавшими в Советском Союзе инженером С. К. Поповым и академиком А. В. Шубниковым были созданы установки, на которых корунд полируется не алмазом, а пламенем и может выращиваться в виде тонких стержней. Таким образом можно синтезировать не только рубин. При помощи различных химических добавок создаются корунды таких расцветок, которые никогда не встречаются в природе. В современных лабораториях и на заводах растят рубины и сапфиры длиной до метра, весом в килограммы.

 

Ювелирные украшения с искусственными рубинами были очень популярны в СССР в 70-е — 80-е годы. Конечно, гораздо приятнее и престижнее носить в кольце настоящий природный камень, но по красоте, твёрдости и прочим свойствам рубин полученный в лаборатории ничуть не уступает натуральному. Однако, обеспечение граждан украшениями по доступной цене не было главной целью производства искусственных кристаллов. Как выяснилось — окрашенный хромом корунд является уникальным техническим материалом, применяемым для производства лазеров. 

Ставшее столь привычным в наши дни слово «лазер» (laser)  является аббревиатурой  английского выражения light amplification by stimulated emission of radiation - усиление света вынужденным излучением. Одно из существенных отличий лазера от обычных источников света заключается в том, что его излучение когерентно, т.е. пики и провалы всех его волн появляются согласованно, и эта согласованность остается неизменной в течение достаточно длительного времени. Вторая важная особенность лазерного излучения - монохроматичность, т.е. одноцветность; это значит, что от конкретного лазера исходят волны одной и той же длины. В свете большинства существующих источников обычно присутствуют все длины волн видимого спектра и соответственно все цвета, поэтому такой свет нам кажется белым.

 

Как известно, лучи света, исходящие от обычной лампы, расходятся радиально и быстро рассеиваются. Направление лучей в лазерном пучке почти параллельно. Пучок лазерных лучей диаметром 30 см был направлен на Луну, и образовал на ее поверхности световое пятно диаметром всего 3 км.  Расстояние до Луны около - 386 000 км. Пройдя такой путь, свет от обычного прожектора дал бы пятно диаметром 402 000 км.

 

Существует целый ряд различных видов лазерных установок, но одним из наиболее востребованных современной наукой является так называемый рубиновый лазер.

 

Важнейшая деталь такой установки — рубиновый стержень, который представляет собой изготовленный из цельного рубина цилиндр с посеребрёнными торцами. Как уже говорилось, выше, содержащиеся в рубине атомы хрома при воздействии внешнего источника излучения могут сами испускать кванты (световые частички).  Стержень находится под воздействием газосветной лампы. Покрытые слоем серебра торцы стержня   служат зеркалами. Одно из них покрыто менее плотным слоем серебра, поэтому оно полупрозрачно и может, как отражать, так и излучать лазерный свет. Испускаемые атомами хрома частички света многократно отражаются между посеребренными зеркалами рубинового стержня и по пути вынуждают многие возбужденные атомы хрома испускать такие же кванты; процесс нарастает лавинообразно и заканчивается импульсом лазерного света. Из полупропрозрачного торца цилиндра выходит мощный направленный пучок лучей.

 

В заключении не могу удержаться и не похвастаться, что огромные заслуги в разработке высокотехнологического оборудования из искусственных рубинов принадлежат моим землякам-харьковчанам.

В Харьковском научно-исследовательском институте монокристаллов были освоены методы выращивания корундовых деталей сложной конфигурации, не требующих никакой дополнительной доводки.   В те, увы канувшие в прошлое времена, когда в Харькове ежегодно проводится международный фестиваль фантастики «Звёздный мост», главная награда фестиваля — Философский камень, представляла собой высококачественный искусственный рубин, предоставляемый институтом монокристаллов. Одним из почётных обладателей харьковского Философского камня является Борис Стругацкий.