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木头比棉花硬，钢铁比木头硬，这是我们从小就熟悉的常识。但对于不同种类的石头，怎么比较它们谁比谁硬呢？矿物学界沿用至今的“摩氏硬度”，就是石头们的“硬度PK”战绩表。

19世纪初，矿物学研究在欧洲蓬勃兴起。奥地利学者腓特烈·摩斯想到，能不能给各种天然矿石的硬度排个名呢？于是他把能找到的各种矿物相互刻划，如果谁能在别的矿物身上划出痕迹，就说明硬度比对方要高。经过多次试验，就能把各种矿物的硬度排出个座次来。

到1812年，根据一系列“PK”结果，摩斯把矿物硬度划分为10个级别，每个级别用一种矿物做代表，这就是沿用至今的“摩氏硬度表”。其中金刚石果然“金刚不坏”，硬度被定为最高的10，而滑石战绩惨遭垫底，硬度被定为最低的1。如果某种矿物的硬度在两种标准矿物之间，就用“.5”来表示。

摩氏硬度表等级

硬度1：滑石

（1.5：人体皮肤）

硬度2：石膏

（2~3：冰）

（2.5：手指甲）

硬度3：方解石

硬度4：萤石

硬度5：磷灰石

（5.5：普通不锈钢）

硬度6：长石

硬度7：石英

硬度8：黄玉

硬度9：刚玉

硬度10：金刚石

以今天的标准看，摩氏硬度非常“不科学”：所谓10个硬度级别其实就是个排名，只能表示谁比谁硬谁比谁软，一点儿都不精确，不像长度、质量、温度这些指标能够具体量化。实际上，在摩氏硬度中，每个级别之间的硬度差距都不一样。拿现代显微硬度计来测的话，刚玉的硬度是滑石的442倍，金刚石的硬度是滑石的4192倍！

因此在摩氏硬度之后，研究者们又制定出了“布氏硬度”、“洛氏硬度”和“维氏硬度”，都是用金刚石或硬质合金做成的标尺，用力压进要测量的材料表面，压出来的压痕就可以测量了——现代物理学的“硬度”定义，就是对抗外界物体压入其表面的能力。（总不能把一块奶油蛋糕压进一块钢板里吧？）

上面这几种硬度测量方法，在现代工业、科研中已经广泛使用。但对于在野外风餐露宿的地质工作者来说，既没有那么多精密仪器，也不用精确测量天然矿石的硬度，还不如返璞归真：随手带着小刀，见到分辨不清楚的石头就划一划，这样比较方便。对商家和普通人来说，也还是直观的摩氏硬度更接地气。

以宝石为例，如果摩氏硬度超过7，也就是比石英（水晶）还硬，在生活中就比较安全了，像黄玉（托帕石）、刚玉（红宝石和蓝宝石）这些，金刚石更不用说。而硬度低于7的萤石、磷灰石（上图），哪怕色泽再漂亮，做成首饰也容易损伤，难堪大任。

撰文/何全

本文来自博物杂志官方微信

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