Алмаз “Надежда” (Hope Diamond) весом 45,52 карата считается самым крупным голубым бриллиантом в мире. Именно он впервые показал людям, что голубые алмазы могут при определенных условиях становиться красно-рыжими, как пламя. Он и еще 66 его природных “собратьев” были исследованы сотрудниками американской военно-морской исследовательской лаборатории (Naval Research Laboratory), Смитсоновского института (Smithsonian Institution) и университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).
(фото NMNH)
“Интригу добавлял тот факт, что большинство голубых бриллиантов светится вовсе не красным, а зелено-голубым светом”, — говорит ведущий исследователь Салли Маганья (Sally Magaña).
Оказалось, что каждый такой камень обладает “отпечатками пальцев”, о которых ранее люди не подозревали. Но мы забегаем вперед.
Чтобы понять, наконец, отчего знаменитый бриллиант некоторое время испускает красный свет, после того как его осветили ультрафиолетом, ученые использовали различные спектроскопические методы.
(фото John Nels Hatleberg)
“Если вам захочется провести спектральный анализ столь редкого алмаза, вам придется привезти спектрометр в музей, ни при каких условиях вы не сможете привезти “Надежду” в свою лабораторию”, — добавляет один из исследователей, профессор минералогии Питер Хини (Peter Heaney) из университета Пенсильвании.
Именно по этой причине компанией Ocean Optics был создан специальный переносной спектрометр, который неугомонным физикам пришлось установить прямо в национальном музее естествознания.
Экспериментаторы проверили множество природных голубых бриллиантов, в том числе и “Надежду”, и второй по величине “Голубое сердце” (Blue Heart) весом 30,82 карата, который принадлежит коллекции Aurora Butterfly и вместе с несколькими камнями временно составил компанию “Надежде” в том же музее.
(фото Robert Weldon).
Маганья и ее коллеги определили длины волн света, испускаемого камнями после облучения ультрафиолетом, а также скорость затухания свечения. Выяснилось, что все голубые бриллианты фосфоресцируют красным или люминесцируют зелено-синим цветом, причем каждый по-своему. У таких как “Надежда”, преобладает фосфоресценция красного света (интенсивность эмиссии зелено-голубого света значительно ниже).
Удивительно, но размеры бриллианта никак не зависят от длительности или яркости свечения. Так, “Надежда” после облучения фосфоресцирует 8,2 секунды, а рекордсменом стал менее известный драгоценный камень, который “продержался” 28 секунд.
“Вероятнее всего, это свойство было найдено впервые именно у самого крупного голубого бриллианта, потому что в темноте он, благодаря своим размерам, похож на не потухший уголек”, — говорит Салли.
“Люди считают, что «Надежда» представляет ценность лишь с исторической точки зрения, но, как мы видим, и для науки этот бриллиант является редким образцом, важным для исследований, для понимания процессов, происходящих при формировании алмазов в толще земной коры”, — добавляет в прессрелизе Смитсоновского института Джеффри Пост (Jeffrey Post), куратор национальной коллекции драгоценных камней.
Ученые предполагают, что фосфоресценция свойственна голубым бриллиантам из-за присутствия в их структуре примесей атомов бора (бор, кроме того, определяет голубой окрас камней при дневном свете). Температурный анализ фосфоресценции показал, что ее причиной, вероятно, является рекомбинация донорно-акцепторной пары углерод-бор.
Однако последнее умозаключение пока под вопросом, так как 5 из 67 голубых бриллиантов не светились после облучения. Физики предполагают, что они имеют другую структуру, нежели все остальные камни.
Точно так же вели себя искусственные алмазы, исследованные учеными ранее, — они не светились. Так что эти камушки, как установили исследователи, не обладают какими-либо особыми спектральными “автографами”. Даже те, что были намеренно сделаны как имитация голубых бриллиантов.
Подробности проведенного исследования вы найдете в статье авторов, опубликованной в январском выпуске журнала Geology.
Ученым, конечно, просто любопытно знать, как “работает” то или иное необычное явление. А вот для всего мира куда интереснее окажется практическое приложение этого открытия: теперь любой известный (да и просто натуральный) голубой бриллиант может заполучить свой паспорт данных, где будет указана точная характеристика испускаемого спектра и время затухания свечения, по которому можно будет определить подлинность камня.
Кроме того, историкам, возможно, удастся прояснить историю “жизни” и самого крупного голубого бриллианта.
Алмаз, который является прародителем “Надежды”, был обнаружен в начале XVII века в Индии (и, по некоторым данным, весил тогда 112 карат), много раз подвергался огранке, несколько раз был украден и снова возвращен. Историки утверждают, что алмаз разделили на части или же отделили от него более мелкие бриллианты. Соответственно, если они когда-либо найдутся, то установить их родство с “Надеждой” по спектральной “подписи” будет совсем несложно. Как и родство других редких бриллиантов между собой.
