佰思科学：沈东旭 邱亚明
大家都知道，黄金是全球通行的硬通货。人类历史上货币换过无数种，黄金的硬通货地位就没变过，其价值被已经被世人所认可，自不必细说。
黄金
钻石也很名贵，“钻石恒久远，一颗永流传”。在尼古拉斯·凯奇主演的电影《战争之王》中，非洲军阀用区区几块钻石就换回来成车的军火，可见钻石的价值几何。
钻石
然而，恐怕很少有人从天文学的角度想过，黄金与钻石的价值差异。今天让我们来探讨一下这个话题。
《战争之王》剧照
一、关于钻石，你需要知道很多人都知道，钻石是由碳组成的，和制作铅笔芯的石墨，元素组成一样，区别仅在于晶体结构不同，造成价格天差地别。钻石是正八面体晶体结构，因此硬度最高；石墨是层状的平面结构，故而十分柔软。
钻石结构
石墨晶体结构
石墨和钻石的燃点都不低，在空气中为850到1000摄氏度，在纯氧中为720到800摄氏度。把钻石放到液氧中点燃，钻石一边燃烧，一边发出悦耳的嘶嘶声，慢慢地变小，逐渐化成一缕二氧化碳青烟。
钻石在液氧中燃烧
其实，碳是宇宙中含量最丰富的元素之一，排在氢、氦、氧之后居第四位。从碳变成钻石，需要高温高压的条件，即1100到1500摄氏度的温度，4.5到6G帕斯卡的压力。科学家研究发现，要在地表以下150到200千米的地方，才有这样的温度与压力来形成钻石。换句话说，即便地球内部钻石很多，也还要通过火山、地震之类的地壳运动，把钻石带到地表，才能让人类开采到。因此，天然钻石稀有并保值，是完全正常的事情。
钻石形成示意图
不过，在当今工业化时代，高温与高压并不是难事，因此人工合成钻石就成了必然。最早在1955年，人们就在实验室人工合成了钻石。进入二十一世纪以来，合成钻石的技术不断进步，合成出来的钻石质量越来越好，成本越来越低。把一小盒石墨放进钻石生长炉里面，过了一段时间就会结晶成为钻石。再使用化学溶液清洗表面杂质，经过抛光和打磨，得到的钻石，和天然钻石相比几乎难以分辨。
生产钻石的工厂
那么钻石还能不能恒久远下去呢？这里举一个铝制品的例子。1808年，英国化学家汉弗里·戴维爵士确认了铝元素的存在，但发现铝很难提纯。
汉弗里·戴维
直到1825年，丹麦化学家和物理学家汉斯·奥斯特才提炼出铝。
汉斯·奥斯特
实际上，铝是地壳中含量最高的金属，约占地壳质量的8%。由于当时技术的限制，铝制品很难得，以至于铝比黄金还贵重。据说法国皇帝拿破仑三世（1848年至1870年在位），曾经用铝制餐具招待贵宾，而普通客人只能使用金银餐具。
拿破仑三世
直到1886年，美国化学家查尔斯·马丁·霍尔和法国化学家保罗·埃鲁各自独立发明了电解铝技术，这之后铝开始被大规模提炼。
查尔斯·马丁·霍尔
到了今天，金银餐具仍然贵重，可还有人炫耀铝制餐具吗？
当然，天然钻石稀缺依旧，照理来说不会贬值。但是，当普通人难以区分人造钻石与天然钻石时，天然钻石的价值又如何体现呢？2006年，美国好莱坞影星莱昂纳多·迪卡普里奥主演了电影《血钻》。2012年，他参与投资创立了名为“钻石铸造厂”的钻石合成企业。连老帅哥小李子都亲自下海了，钻石能否保值，还请大家自行判断。
小李子与钻石生产
二、黄金真的很稀有说完了钻石，黄金又是什么个来历呢？首先，黄金是地壳中含量最低的金属之一，其含量据估计是0.0011ppm，这里ppm是百万分之一的意思。换句话说，黄金占比是百万分之一的千分之一水平，请大家自己计算一下具体的比例吧。
大家都知道，我们的宇宙诞生于一次大爆炸。
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸之初，宇宙中都是氢和氦这样的轻元素。而碳以上的元素，要靠恒星的聚变反应来合成。不过，恒星内部的高温高压，也只能合成到元素周期表铁附近的元素；而原子序数更高的元素，要在超新星爆发等事件中才能合成了。注意，铁的原子序数不过是26，而金的原子序数，高达79。
元素周期表
实际上，金的形成更具有戏剧性。2017年，人类第一次观察到了两个中子星合并产生的引力波事件。这次观测不仅确认了中子星合并会造成短伽马射线暴，而且还证明了，黄金等重元素，是在中子星合并过程中产生的。
中子星碰撞
后来科学家做了进一步研究后认为，在太阳形成约8000万年前，也就是距今46亿多年前，在距离地球1000光年远的地方发生了中子星合并事件，爆炸后产生的黄金等重金属飘落到了当时太阳系的原始星云之中，构成了我们地球上黄金的来源。
元素的来源，棕色代表中子星碰撞产生，黄金是79号Au
现在清楚了，黄金不可能在地球或太阳的环境下合成，且人类也暂时不具备制造黄金的能力。在可以预见的未来，黄金的价值都是毋庸置疑的。
