ダイヤモンドはなぜキラキラするの？

超絶解説もっと知りたい人へ

光を大きく曲げる石

光は、水やガラスに入るとスピードが落ち、進む向きが曲がります。これを屈折といいます。コップの水に入れたストローが折れて見えるのは、このためです。ダイヤモンドは、よく知られた透明な宝石の中でも、光を強く曲げる物質です。光の速さは、空気中では1秒に約30万キロメートルですが、ダイヤモンドの中では約12万4000キロメートルになります。水の中では約22万5000キロメートルです。空気からダイヤモンドへななめに入る光は、水や多くのガラスへ入るときよりも大きく曲がります。この性質が、ダイヤモンドの強いかがやきを生み出すのに役立っています。

光をとじこめる「わな」

光が物質の中から空気中へ出ようとするとき、面にとてもななめに当たると、外へ出られずに全部はね返されることがあります。これを全反射といいます。角度は、面に垂直な線から測ります。一般的なガラスから空気へ進む光では、その角度が約42度より大きいと全反射が起こります。ダイヤモンドでは、約24度より大きいと全反射が起こるので、ガラスよりも光を中ではね返しやすいのです。そこで、底の面の角度をうまく決めてカットすれば、多くの光を中ではね返し、最後に上の面から見る人の目へ向けることができます。1919年、ベルギー出身のマルセル・トルコフスキーは、数学を使って、明るくかがやくための形や角度を研究しました。これが今の「ブリリアントカット」のもとになっています。

虹色の「ファイア」

白い光は、実は虹の7色がまざったものです。ダイヤモンドは、色によって光を曲げる角度が少しずつちがうので、通りぬけた光が虹色に分かれます。宝石の世界では、この虹色のきらめきを「ファイア（炎）」とよびます。ダイヤモンドを動かすと、白いかがやき、虹色のファイア、ちらちらとまたたく光が次々に入れかわり、あの特別なキラキラが生まれるのです。

えんぴつのしんと、きょうだい

ダイヤモンドは炭素だけでできています。えんぴつのしんに使われる黒鉛も、同じ炭素です。ちがうのは原子の並び方。黒鉛では原子が平らな層になって重なり、はがれやすいので紙に書けます。ダイヤモンドでは原子ががっちりと立体的に手をつないでいるので、天然でいちばんかたい物質になるのです。ダイヤモンドは、地下150〜200キロメートルほどの、ものすごい高温と高圧の中で生まれ、火山のはげしい噴火で地表近くまで運ばれてきます。その多くは、10億年以上前にできたものです。