【正見網2002年04月06日】
眾所周知，鑽石是世界上最硬的材料。它不但比任何其它材料更抗擦痕，抗壓縮，同時也具有非常好的切片性質。所以在工業界常被用來做鑽頭[1]。
然而對於材料的硬度卻很難從理論上給以定量的描述。物理學家通常喜歡用體積模量，也就是施加於物體的壓強的變化與其所引起的該物體單位體積的變化的比率來描述該物體的抗壓縮性。一般來說，抗壓縮的材料也常常是硬度大的材料。
在今年4月1日的物理評論快報上，來自美國加力福利亞州勞倫斯利拂茂國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory in California) 的一個研究小組發表了他們的最新實驗結果，數據顯示金屬鋨要比鑽石體積模量大，也就是說金屬鋨要比鑽石更抗壓縮[1，2]。由此專家們提出尋找新型超硬材料的可能性。那麼體積模量是不是真能反映物體的硬度呢？事實上，鋨雖然是一種很硬的金屬，但比起鑽石來，要軟多了。也就是說，抗壓縮性並不能如實反映材料的硬度。那麼到底如何描述材料的硬度呢？對此，學術界一直說法不一。有的強調材料的抗形變力，抗拉程度，也有的強調材料的分子價鍵結構和晶格排列以及電子密度。而每種說法都只描述了硬度的某個方面。有些量是可測的，如抗壓縮性，但有些量還不能直接測定，並且微觀結構與宏觀參量之間的關係也還不能通過數學工具加以描述。因而，目前人們對硬度的認識仍然很不全面。
那麼，而由此而引發了一個問題：依賴於實驗手段和數學工具的現代科學對物質及其運動規律的認識與描述是不是也同樣是片面的呢？
參考文獻
[1] 「Osmium is stiffer than diamond", J. R. Minkel, Phys. Rev. Focus, March 27, 2002.
[2] "Osmium has the lowest experimentally determined compressibility", H. Cynn, J. E. Klepeis, C.-S. Yoo, and D. A. Young, Phys. Rev. Lett. 88, 155501 (2002)
