હીરો જ્યારે હીરાને કાપે .

- એકનજરઆતરફ- હર્ષલપુષ્કર્ણા

- દ‌ક્ષિણ કો‌રિયાના ‌વિજ્ઞાનીઓએ લેબોરેટરીમાં કૃ‌ત્રિમ હીરો બનાવી અસલી-નકલી હીરા વચ્‍ચેની ભેદરેખા લગભગ ભૂંસી નાખી છે. કેવો હોય, મોંઘાદાટ કુદરતી હીરાનો સસ્‍તો કૃ‌ત્રિમ ‌વિકલ્‍પ?

- પ્રયોગશાળાના બંધબારણે હીરાનું સર્જન કરવાના પ્રયોગો છેક 1955ની સાલથી ચાલે છે, પણ સફળતાનું મોતી વીંધવામાં દ‌ક્ષિણ કો‌રિયાના ‌વિજ્ઞાનીઓને તાજેતરમાં મળી એવી ‌સિ‌‌‌દ્વિ હજી કોઈને પ્રાપ્‍ત થઈ નથી.

ઈ.સ. છઠ્ઠી સદીમાં વર્તમાન મધ્‍ય પ્રદેશની ઉજ્જૈન નગરીમાં વરાહમિહિર નામના ‌વિદ્વાન ખગોળશાસ્‍ત્રી-કમ-જ્યો‌તિષશાસ્‍ત્રી થઈ ગયા. ખગોળ, ગ‌ણિત (‌ત્રિકોણમિતિ), પ્રવાસ, વાસ્‍તુ‌વિદ્યા, વાયુમંડળ, જ્યો‌તિષ જેવા ‌વિષયો પર તેમણે સંસ્‍કૃત ભાષામાં કાવ્‍યાત્‍મક ઢબે ગ્રંથો રચ્‍યા હતા. જ્યો‌તિષ‌વિદ્યાનું અત્‍યંત સંકીર્ણ વર્ણન કરતા ‘બૃહદજાતકમ્’ નામના ગ્રંથમાં વરાહ‌મિ‌હિરે એક શ્લોક અંતર્ગત નવ રત્‍નોનો મ‌હિમા સમજાવ્યો છે. આ નવ રત્‍નો એટલે માણેક (રૂબી), મુક્તા (મોતી/પર્લ), ‌વિદ્રુમ (પરવાળા/કોરલ), મરકત (જેડ), પુષ્‍પરાજ (પીળો  સેફાયર), નીલમ (ભૂરો સેફાયર), ગોમેદ (અગેટ),  વૈદુર્યમ (લસણિયો/ બે‌રિલ) અને વજ્રમ (હીરો/ ડાયમંડ).

વરાહ‌મિ‌હિરે ‘બૃહદજાતકમ્’ ગ્રંથમાં નવે નવ રત્‍નોના ઉપયોગ ‌વિશે વાત કરી છે. કયું રત્‍ન કયા ગ્રહના દોષની શાં‌તિ માટે ધારણ કરવું તે સમજાવ્યું છે. જેમ કે, સૂર્યની શાં‌તિ માટે માણેક, ચંદ્ર માટે મોતી, મંગળ અને બુધના દોષ ‌નિવારણ માટે અનુક્રમે ‌વિદ્રુમ તથા મરકત પહેરવા જોઈએ, તો શુક્રદોષની શાં‌તિ ખાતર વજ્રમ યાને હીરો ધારણ કરવો રહ્યો.

પ્રસ્‍તુત લેખનો ‌વિષય જ્યો‌તિષ‌વિદ્યા નથી, બલકે ‌વિજ્ઞાન છે. આમ છતાં ચર્ચાના આરંભે વરાહ‌મિહિર અને તેમના  ‘બૃહદજાતકમ્’ ગ્રંથને યાદ કરવા પડ્યા તેનાં બે કારણો છે.

■ નંબર-૧ : માર્ક કરો કે હીરા માટે ‘બૃહદજાતકમ્’માં વજ્રમ શબ્‍દ વપરાયો છે. ઋ‌ષિ દધીચિનાં અ‌સ્‍થિમાંથી બનેલું ઇંદ્રનું વજ્ર કદી ન ભાંગે, ન તૂટે કે ન ખં‌ડિત થાય એમ કહેવાય છે. હીરાનો પણ ગુણધર્મ ‌બિલકુલ એવો જ છે. પૃથ્‍વી પરનો સૌથી કઠણ કુદરતી પદાર્થ કોઈ હોય તો હીરો! કુદરતી ખનીજ પદાર્થોની કઠણતા દર્શાવતા Mohs/ મોહ્સ સ્‍કેલ નામના કોઠામાં હીરાનો નંબર સૌથી ટોચનો છે. જોવાની વાત એ કે હીરાના કઠણ બંધારણનો ખ્‍યાલ માનવજાતને ઈ.સ. ૧૮૧૨માં પહેલી વાર જર્મન ‌ખનીજશાસ્‍ત્રી હેન્રી મોહ્સે આપ્યો, જ્યારે છઠ્ઠી સદીમાં લખાયેલા ‘બૃહદજાતકમ્’માં હીરા માટે વજ્રમ જેવો ફૌલાદી શબ્‍દ વપરાયો હોવાનું જોતાં કહી શકાય કે તેની કઠણ ‘પ્રકૃ‌તિ’થી પ્રાચીન ભારત સારી પેઠે અવગત હતું.

■ નંબર-૨ : પ્રાચીન ભારતમાં હીરાનો ઉપયોગ ‘બૃહદજાતકમ્’ ગ્રંથમાં લખ્યું છે તેમ શુક્રદોષ ‌નિવારણ અર્થે કરાતો. ઘણાખરા હીરા રંગહીન હોવાને કારણે આભૂષણ તરીકે તેમનો ખાસ ભાવ પુછાતો ન હતો. ઊલટું, રાજા-મહારાજા તેમજ ધનકુબેરો હીરાને બદલે નીલમ, માણેક, ગોમેદ, પુષ્‍પરાજ, મરકત જેવાં રંગબેરંગી રત્‍નોમાંથી કલાત્‍મક આભૂષણો તૈયાર કરાવતા હતા. પરદેશમાં પણ લગભગ એવી જ ‌સ્‍થિ‌તિ હતી. રંગીન રત્‍નો સામે રંગહીન હીરાનો વપરાશ ઓછો હતો. દ‌ક્ષિણ ભારતની ગોલકોંડા તથા દ‌ક્ષિણ આ‌ફ્રિકાની ખાણો વર્ષે થોકબંધ હીરા આપતી હોવા છતાં જગતમાં તેમનો જોઈએ તેટલો ઉપાડ નહોતો.

આ ‌સ્‍થિ‌તિમાં બદલાવ ૧૯૩પની સાલમાં આવ્યો કે જ્યારે ડી’બીઅર્સ નામની વ્‍યાપારી કંપનીએ Diamonds are forever સ્‍લોગન હેઠળ હીરાનું વૈ‌શ્વિક માર્કે‌ટિંગ શરૂ કર્યું. સોનાનો મોહ સેવીને બેઠેલા સામાન્‍ય લોકોને હીરાની ખરીદી તરફ વાળવા માટે આક્રમક માર્કે‌ટિંગ રણની‌તિ અપનાવી. હીરો એ પ્રેમ, લાગણી-સંબંધ અને સફળતા-સૌભાગ્‍યનું પ્રતીક હોવાનું લોકોના મનમાં ઠસાવવા માટે એવા મતલબની જાહેરાત પાછળ લાખો ડોલર ખર્ચી નાખ્યા. ગતકડું આબાદ કામ કરી ગયું. અન્‍ય કુદરતી રત્‍નોના ભપકાદાર રંગો સામે ‌ફિક્કો જણાતો હીરો ઓ‌ચિંતો લાઇમલાઇટમાં આવ્યો. કાચા હીરાના ખાણકામ, ક‌ટિંગ, પો‌લિ‌શિંગ અને વેચાણના બજારમાં અભૂતપૂર્વ બરકત આવી. આજે ર‌શિયા, ઇઝરાયેલ, બે‌લ્‍જિયમ, ઓસ્‍ટ્રે‌લિયા, દ‌ક્ષિણ આ‌ફ્રિકા, કોંગો, અમે‌રિકા, ભારત જેવા દેશોના અર્થતંત્રમાં હીરાના વેપારનો સારો એવો ફાળો છે. જગતના સૌથી ‌કિંમતી રત્‍ન તરીકે હીરાનું વૈ‌શ્વિક બજાર આજે લગભગ સોએક અબજ ડોલરનું છે, જે આવતા પાંચેક વર્ષમાં ૧૪૦ અબજ ડોલરના આંકડે પહોંચી શકે તેમ છે.

■■■

જો કે, નજીકના ભ‌વિષ્‍યમાં કુદરતી ‌હીરાની ચમક-દમક અગાઉ જેટલી ન રહે તે સંભવ છે. કારણ કે ધરતીના પેટાળમાં કુદરતી રીતે બનતા હીરાનો છેદ લેબોરેટરીમાં બનતા કૃ‌ત્રિમ હીરા વડે કપાય તેમ લાગે છે. આવા હીરા દેખાવમાં અદ્દલ કુદરતી લાગે એ તો ખરું, તદુપરાંત દામમાં સોએક ગણા સસ્‍તા છે. આથી કુદરતી હીરાના બજારને તેની માઠી અસર જણાયા ‌વિના રહેતી નથી. 

પ્રયોગશાળાના બંધબારણે હીરાનું સર્જન કરવાના પ્રયોગો છેક ૧૯પપની સાલથી ચાલે છે, પણ સફળતાનું મોતી વીંધવામાં દ‌ક્ષિણ કો‌રિયાના ‌વિજ્ઞાનીઓને તાજેતરમાં મળી એવી ‌સિ‌દ્ધિ હજી કોઈને પ્રાપ્‍ત થઈ નથી. ગે‌લિયમ, આયર્ન, ‌નિકલ અને ‌સિ‌લિકોન એ ચાર કુદરતી તત્ત્વોના સંયોજનને ૧,૦૨પ અંશ સે‌લ્‍શિઅસની ગરમી આપીને કો‌રિયન ‌સંશોધકોએ માત્ર અઢી કલાકના નજીવા સમયમાં કૃ‌ત્રિમ હીરો તૈયાર કરી નાખ્યો છે. કુદરતના ખોળે હીરાનું સર્જન થવામાં હજારો વર્ષ નીકળી જતા હોય ત્‍યારે ફક્ત અઢી કલાકમાં હીરો બનાવી દેવો તેને બહુ મોટી વૈજ્ઞા‌નિક ‌સિદ્ધિ ગણવી રહી. કો‌રિયન સંશોધકોએ તે ‌સિ‌દ્ધિ શી રીતે પ્રાપ્‍ત કરી એ સમજવા જેવું છે. પરંતુ પહેલાં તો એ જાણી લો કે કુદરતના ખોળે હીરાનું સર્જન કેવા સંજોગોમાં થાય છે.

ખનીજશાસ્‍ત્રનાં ચશ્‍મે જોતાં હીરા અને કોલસા વચ્‍ચે ખાસ કશો ફરક નથી. બંનેના બંધારણનું મૂળભૂત ઘટક કાર્બન છે. આમ છતાં કાર્બનના સ્‍ફ‌ટિકોની નોખી તથા ચોક્કસ પ્રકારની ગોઠવણે તેમની વચ્‍ચે કેટલો જબરજસ્‍ત તફાવત રચી દીધો છે! એકને પોતાનો રંગ જ નથી, તો બીજાનો કાળો‌ડિબાંગ રંગ જાય તો પૈસા પાછા! એકનું તેજ ઝગારા મારે, તો બીજો સાવ ‌નિસ્‍તેજ છે.

આ તફાવત જેના કારણે રચાયો તે પ‌રિબળો દબાણ અને ગરમી છે. હજારો વર્ષ પહેલાં જે વૃક્ષો ધરાશાયી થયાં અને કાળક્રમે જમીનમાં દટાયાં તેમનું ભારોભાર કાર્બનયુક્ત લાકડું કોલસામાં રૂપાંતર પામ્યું. આવી રીતે રચાયેલા કોલસાનો કેટલોક જથ્થો જમીનમાં હજી વધારે ખૂંપતો સો-દોઢસો ‌કિલોમીટર નીચે ગયો કે જ્યાં તેમને ૧૨૦૦થી ૨પ૦૦ અંશ સે‌લ્‍શિઅસનું તાપમાન વરતાયું. ટનબંધ ધૂળ-માટી અને ખડકોના પ્રચંડ દબાણે એ કોલસાને પ્રત્‍યેક ચોરસ ઇંચે પાંચથી દસ લાખ રતલની ભીંસ આપી, એટલે કાર્બનના સ્‍ફ‌ટિકો સંકોચાયા, ખીચોખીચ ગોઠવાયા અને ફાઇનલ રિઝલ્ટરૂપે ચકચકતા હીરાનું સર્જન થયું.

કુદરતના ઊંડા ભૂગર્ભ ભંડ‌કિયામાં રહેલો એ બેશ‌કિંમતી ખજાનો કદાચ માનવજાતના હાથમાં ક્યારેય ન આવત. પરંતુ ભૂકંપ અને જ્વાળામુખી ‌વિસ્‍ફોટ જેવી ભૂસ્‍તરીય ઊથલપાથલોએ તેમનો ઉપર તરફ ઉલા‌ળિયો કરી દીધો, એટલે ખાણકામ વડે એ દલ્‍લો હસ્‍તગત કરવાનું માનવજાત માટે શક્ય બન્‍યું.

■■■

અગાઉ નોંધી ગયા તેમ આજથી સોએક વર્ષ પહેલાં હીરાની બોલબાલા આજે છે એટલી નહોતી. પરંતુ ડી’બીઅર્સ કંપનીએ Diamonds are forever સ્‍લોગન વડે હીરાનો પ્રચાર-પ્રસાર શરૂ કર્યો ત્‍યાર પછી ‌સ્‍થિ‌તિસંજોગો બદલાયા. આંતરરાષ્‍ટ્રીય બજારમાં હીરાની દમક અને દામ સતત વધતા રહી આસમાને પહોંચ્‍યા  ત્‍યારે કેટલાક ખનીજ‌વિદ્દોને કૃ‌ત્રિમ હીરા બનાવવાનું પ્રલોભન જાગ્યું. તીર ન‌હિ, તો તુક્કો ધોરણે અનેક પ્રયોગો થયા અને લગભગ દરેકનો ફજેતો પણ થયો. આખરે ૧૯પપમાં પહેલી નોંધપાત્ર સફળતા અમે‌રિકાની જનરલ ઇલે‌ક્ટ્રિક કંપનીને મળી. સંશોધકોએ માત્ર પ્રયોગ ખાતર કાર્બનના ટુકડાને હાઇડ્રો‌લિક પ્રેશર યંત્ર વડે પ્રત્‍યેક ચોરસ ઇંચે ૧પ લાખ રતલનું દબાણ આપ્યું. બેથી અઢી હજાર અંશ સે‌લ્‍શિઅસની ગરમી પણ આપી. ટૂંકમાં, ધરતીની સપાટીથી દોઢસો ‌કિલોમીટર નીચે હોય તેવા દબાણના તથા ગરમીના સંજોગો તેમણે પ્રયોગશાળામાં કૃ‌ત્રિમ રીતે સર્જ્યા. સંજોગો જો માફકસરના હોય તો કાળા કાર્બનના સ્‍ફ‌ટિકોનું બંધારણ બદલાયા ‌વિના ન રહે અને બદલાવ પછી તે ચમકતા હીરાનો વેશ ધારણ કર્યા ‌વિના પણ ન રહે. 

જનરલ ઇલે‌ક્ટ્રિકની પ્રયોગશાળામાં એવું જ બન્‍યું. કાર્બનનો શુષ્‍ક ટુકડો વેશપલટો કરીને ૧ ‌મિ‌લિમીટર વ્‍યાસનો હીરો બન્‍યો. મહત્ત્વ કદનું નહોતું. બલકે, કુદરતને જે કાર્યમાં હજારો વર્ષ નીકળી ગયાં તે કામ આધુ‌નિક ‌વિજ્ઞાને ગણતરીના કલાકોમાં આટોપી લીધું એ વધુ મહત્ત્વની વાત હતી. જો કે, જનરલ ઇલે‌ક્ટ્રિકે કૃ‌ત્રિમ હીરાનું જથ્‍થાબંધ વ્‍યાપારી ઉત્‍પાદન હાથ ધર્યું ન‌હિ. બલકે, એમ કરવાનો તેનો ઇરાદો હતો પણ ન‌હિ. આમ છતાં તેણે હાથ ધરેલા સફળ પ્રયોગે કૃ‌ત્રિમ હીરાના વ્‍યાપારી ઉત્‍પાદનની નવી ‌દિશા ખોલી આપી.

■■■

આજે એ ‌દિશામાં દ‌ક્ષિણ કો‌રિયાના ‌વિજ્ઞાનીઓએ સફળ કદમ માંડ્યું છે. આ રીતે—

‌ગે‌લિયમ, આયર્ન, ‌નિકલ અને ‌સિ‌લિકોન એ ચાર તત્ત્વોને ચોક્કસ માત્રામાં લઈ સૌ પહેલાં તેમનંગ પ્રવાહી સંયોજન તૈયાર કરવામાં આવ્યું. સંયો‌જિત રગડાને ત્‍યાર બાદ કાચના હવાચુસ્‍ત પાત્રમાં મૂકી તેને ૧૦૨પ અંશ સે‌લ્‍શિઅસનું તાપમાન અપાયું. બરાબર એ જ વખતે કો‌રિયન ‌વિજ્ઞાનીઓએ પાત્રમાં ‌મિથેેન વાયુ દાખલ કર્યો.

પૂરક જાણકારી : ‌મિથેન એક પ્રકારનો હાઇડ્રોકાર્બન વાયુ છે કે જેના બંધારણમાં કાર્બનના પ્રત્‍યેક અણુ સાથે હાઇડ્રોજનના ચાર અણુએ જોડાણ રચ્‍યું છે. પુષ્‍કળ ગરમી હેઠળ એ ગઠબંધન તૂટી પડે છે. અર્થાત્ કાર્બનના અણુ જોડે બાઝેલા હાઇડ્રોજનના ચારેય અણુ ‌વિખૂટા પડી જાય છે.

કો‌રિયન સંશોધકોએ ગે‌લિયમ, આયર્ન, ‌નિકલ અને ‌સિ‌લિકોનના સંયો‌જિત રગડા પર ‌મિથેનનો મારો ચલાવી પુષ્‍કળ ગરમી આપી ત્‍યારે ‌મિથેનનું અણુમાળખું ભાંગ્યું. છૂટા પડેલા કાર્બનના અણુ પેલા રગડાની બાહ્ય સપાટીએ રહેલા કાર્બન જોડે ‌ચિપક્યા. પાત્રમાં વધુને વધુ ‌મિથેન દાખલ કરાતો રહ્યો તેમ ઉપરોક્ત ઘટનાનું પુનરાવર્તન થયું રહ્યું. યાને કે કાર્બનના અણુ ‌રિલીઝ થતા ગયા અને રગડાની બાહ્ય સપાટીએ તેમનો એક પછી એક જમાવડો થતો ગયો. કાર્બન સ્‍ફ‌ટિકોની જમાવટ ‌બિલકુલ એવી જ હતી કે જેવી કુદરતી હીરાની હોય! જુદા શબ્‍દોમાં કહો તો કો‌રિયન ‌વિજ્ઞાનીઓએ હીરાનું સર્જન કરી દેખાડ્યું કે જેમાં તેમને માંડ અઢી કલાક લાગ્યા.

આટલે સુધીનું વર્ણન જો પૂરી એકાગ્રતા સાથે વાંચ્‍યું હોય તો ‌જિજ્ઞાસુ મનમાં સવાલ થવો જોઈએ કે, ‌મિથેન વાયુમાંથી છૂટા પડેલા કાર્બન અણુઓ તો પેલા ચાર તત્ત્વોના રગડાની સપાટીએ જઈ બાઝયા. પરંતુ કાર્બન જોડે છેડો ફાડીને નીકળેલા હાઇડ્રોજનનું શું થયું? આ રહ્યો જવાબ : હાઇડ્રોજનના પ્રત્‍યેક અણુએ તેના જેવા બીજા અટૂલા અણુ જોડે ભાઈબંધી રચી દીધી. મતલબ કે, તેમના સહયોગથી હાઇડ્રોજન/ H2 વાયુ બન્‍યો, જેને ‌વિજ્ઞાનીઓએ સંભવતઃ એક્ઝોસ્‍ટ વાટે ખેંચી લીધો. આ તરફ અસ્‍તવ્‍યસ્‍ત આકારનો જે કૃ‌ત્રિમ હીરો બન્‍યો તે ક‌ટિંગ-પો‌લિ‌શિંગ વડે અપ-ટુ-ડેટ સ્‍વરૂપ પામવા માટે તૈયાર હતો.

આજે માત્ર લેબોરેટરી પૂરતા સી‌મિત આવા હીરાની આવતી કાલે બજારમાં પધરામણી થયા ‌વિના રહેવાની નથી. મોંઘાદાટ કુદરતી હીરાના સસ્‍તા, છતાં સો‌ફિ‌સ્‍ટિકેટેડ ‌વિકલ્‍પ તરીકે તેમને બહોળો પ્ર‌તિસાદ મળ્યા ‌વિના પણ રહેવાનો નથી. બલકે, કૃ‌‌ત્રિમ હીરાનું વૈ‌શ્વિક બજાર જે રીતે વધી રહ્યું છે એ જોતાં કુદરતી હીરાની બોલબાલા કેટલાં વર્ષ જળવાય એ સવાલ છે. (નકલી) હીરો જ (અસલી) હીરાને કાપે એ ઉ‌ક્તિ સાચી ઠરવાની છે.■