كم يتطلب الأمر من جهد وعناء لابتكار حجر كريم؟ بلا شك إنها مهمة شاقة للغاية. فقد قضى البشر قرابة ألفي عام يحاولون فك رموز هذه الصنعة، غير أن ثمار تلك الجهود لم تكلل بالنجاح الملموس إلا في فرنسا خلال القرن التاسع عشر.
في ذلك الوقت، كان رئيس الدير سوجر، الذي يُعد من أشد رجال فرنسا نفوذاً في العصور الوسطى، قد أمضى أعواماً طويلة في إعادة ترميز وتزيين كنيسة دير سان دوني العتيقة الواقعة قرب العاصمة باريس، وهي المدافن التاريخية لملوك فرنسا. وحين كانت أشعة الشمس تتسلل عبر النوافذ الطويلة المسننة المصممة وفق الطراز القوطي الجديد لتغمر المذبح المزين بالذهب والجواهر، كان المشهد يبدو مهيباً. فقد تخلت النيابات والأساقفة عن خواتمهم الثمينة وكرسوا ثرواتهم لإعلاء كلمة الإله. وبالنسبة لسوجر، لم تكن تلك الجواهر الفائقة مجرد زينة بل بوابات روحية تعبر بالروح نحو العوالم الإلهية.
وكثيراً ما دفعتني بهجتي بجمال بيت الله، حين تأسرني روعة الجواهر متعددة الألوان، إلى الابتعاد عن الهموم الدنيوية نحو تأمل سام ينقلني من المادي إلى المجرد، ويدفعني لاستجلاء جوهر الفضائل المقدسة، لأشعر حينها وكأن كياني قد ارتقى إلى مرتبة تفوق عوالمنا الأرضية بمراحل. هكذا وصف سوجر مشاعره في مدوناته التاريخية بين عامي ألف ومئة وأربعة وأربعين وألف ومئة وثمانية وأربعين ميلادية.
تحظى الأحجار الكريمة بفتنة فريدة لا تضاهيها فيها أي مادة أخرى؛ فندرتها وبريقها المذهل وألوانها الساطعة تواصل أسر القلوب على مر العصور. لقد أمضى البشر دهوراً ينقبون عن الجواهر في أقاصي المعمورة ويتساءلون عن أسرار تكوينها. وبمرور الوقت، أتقن الحرفيون وصاغة الجواهر فنون تشكيلها وتقليد الحقيقي منها منذ قرون طويلة، وصولاً إلى العصور الحديثة التي أبدع فيها الباحثون في تطوير فنون المحاكاة والاصطناع في خضم رحلتهم العلمية.
ندى السماوات والظنون القديمة
سجل عالم الطبيعة الروماني الشهير بليني الأكبر، الذي لقي حتفه إثر الثوران المدمر لبركان فيزوف عام تسعة وسبعين ميلادية، في موسوعته التاريخ الطبيعي أن حجراً كريماً واحداً كفيل بمنح الناظر رؤية متكاملة وفريدة لروائع الطبيعة، معتبراً أن محاولة تزييف هذا الكمال تمثل احتيالاً سافراً على المجتمع. وقد وجه نقداً حاداً لأولئك الذين يشرحون طرق تلوين الصخور الكريمة لإنتاج الزمرد والشفافات أو صناعة الجواهر المزيفة من مواد أخرى.
وكما تبيّن كتابات بليني، فإن تجارة الجواهر وتقليدها يعودان إلى عصور موغلة في القدم. وبسبب قدوم تلك الأحجار من أراض بعيدة ومجهولة، نسج الخيال الإنساني حول أصولها أساطير ونظرات خيالية عديدة. فالكوارتز النقي الشفاف الذي حظي بمكانة رفيعة في العصور القديمة، كان يُعتقد أنه لا يتواجد إلا حيث تتجمد ثلوج الشتاء، مما دفع بليني للاعتقاد بأنه نوع من الجليد الصلب. وفي مدونات الرحلات الشهيرة المنسوبة لسير جون ماندفيل والتي جُمعت في إنجلترا حوالي عام ألف وثلاثمائة وستين، ورد أن الماس ينمو في الهند متغذياً على ندى السماء لينتج صغاراً تتكاثر وتنمو طوال العام.
ظلت الاعتقادات السائدة بأن المعادن والأحجار الكريمة تنمو بشكل عضوي، إما عبر إنباتها من البذور كالنباتات أو بتخمرها داخل باطن الأرض، مهيمنة حتى منتصف القرن السابع عشر. ورغم إدراك العلماء لاحقاً أن المعادن تتشكل بفضل تراكم تدريجي للمواد غير العضوية تحت تأثير الضغط والحرارة الهائلين في أعماق الأرض، إلا أن فهم بنيتها الدقيقة تطلب عقوداً طويلة. وفي السياق ذاته، أسهم الحرفيون والصاغة بخبرتهم العملية المتراكمة عبر قرون من القطع والصقل في إبراز الجمال الطبيعي للجواهر، فضلاً عن خبرتهم الطويلة في إنتاج بدائل مقنعة من الزجاج والكوارتز.
بدأت انطلاقة علم البلورات الحديث بفضل جهود الكاهن الفرنسي رينيه جوست أوي في أواخر القرن الثامن عشر حين شرع في دراسة المعادن بباريس. وحين سقطت عينة صديقه المنشورية من الكالسيت على الأرض وتحطمت، لاحظ عند جمع الحطام أن جميع الشظايا تتبنى شكلاً هندسياً مكعباً مائلاً. وعندما أجرى تجاربه على عينات أخرى تخصه، عثر على ذات الشكل الهندسي البدائي في كل منها.
وفي ذات الحقبة، انكب باحثون آخرون على فك اللغز الكيميائي للأحجار الكريمة، ليدركوا أن الألوان الباهرة مردها إلى عناصر ضئيلة تتخلل معادن كانت لتكون عديمة اللون لولاها. وقد فتح اكتشاف عناصر جديدة، كالفلزات، الباب أمام فهم أعمق؛ إذ نجح الكيميائي الفرنسي نيكولا لوي فوكلان في عزل الكروم والبيريليوم في تسعينيات القرن الثامن عشر، مؤكداً وجود الكروم في الياقوت والزمرد. وتوصل العلماء لاحقاً إلى أن الياقوت الأحمر يتألف من أكسيد الألومنيوم ويكتسب لونه من آثار الكروم، بينما يتشارك الياقوت الأزرق في ذات القاعدة المعدنية ملوناً بالحديد والتيتانيوم، في حين يتكون الزمرد من البيريليوم والألومنيوم والسيليكون والأكسجين مستمداً أخضراره من الكروم أو الفاناديوم. وبفضل هذه الاكتشافات، تحولت النظرة إلى الأحجار الكريمة من مجرد سلع نادرة وغامضة إلى مواد مصنعة قابلة للإنتاج المختبري.
تحدي إنبات الجواهر
على الرغم من جلاء هذه الحقائق العلمية، لم يكن بمقدور العلماء تصنيع ياقوت أو زمرد بين عشية وضحاها. فقد شكلت محاكاة ظروف الضغط والحرارة الأرضية الهائلة تحدياً تقنياً جسيماً استلزم أدوات مبتكرة. ومع ضخامة المكاسب المالية المحتملة، انخرط علماء أوروبا والولايات المتحدة في سباق محتدم، لا سيما في فرنسا خلال أواخر القرن التاسع عشر.
سجل الكيميائي إدموند فريمي، وهو تلميذ سابق لجاي لوساك وأستاذ الكيمياء في متحف التاريخ الطبيعي بباريس، الخطوة الأبرز نحو صناعة الأحجار الاصطناعية. وبعد سنوات من العمل المشترك مع مساعده شارل فايل، نجح فريمي في إنبات بلورات الياقوت عبر تسخين مخاليط تضم الشب وأكسيد الرصاص والسيليكا وكرومات البوتاسيوم داخل بوتقات حرارية خاصة لمدة عشرين يوماً. ورغم أن البلورات الناتجة كانت صافية وعالية الصلابة، إلا أنها ظلت صغيرة وهشة للغاية.
وعقب وفات فايل، واصل فريمي أبحاثه رفقة شاب موهوب يدعى أوغست فيكتور لوي فيرنوي، الذي التحق بالدراسة المسائية حتى نال درجته العلمية. وفي عام ألف وثماني مئة وواحد وتسعين، أشاد فريمي بالنتائج التي حققاه معاً، واصفاً الأحجار الناتجة بالنقاء والصفاء المماثل للياقوت الطبيعي، رغم بقائها بحجم ضئيل لا يتجاوز رأس المسمار ودون القدرة على إنتاجها تجارياً.
وفي عام ألف وثماني مئة وخمسة وثمانين، شهد سوق الجواهر مفاجأة تمثلت في طرح تاجر بجينا للياقوت عالي الجودة وبأحجام كبيرة بأسعار باهظة. وبعد فحص العينات، أكد العالم شارل فريدل أنها مطابقة للياقوت الطبيعي سوى من وجود فقاعات غاز دقيقة داخلها، مما دل على تخليقها معملياً بطرق ظلت لغزاً محيراً لفترة طويلة.
دفعت هذه التطورات نقابة الجواهر الفرنسية لفرض وسم اصطناعي على تلك الأحجار ومنع تداولها بوصفها ثمينة، ورغم ذلك استمر الطلب عليها لانخفاض أسعارها مقارنة بالأصل الطبيعي.
وفي داخل المختبر، لجأ فيرنوي إلى طريقة مبتكرة متجاوزاً بوتقات معلمه، حيث استخدم مواقد لهب قادرة على بلوغ درجات حرارة هائلة تتجاوز ألفين وخمسين مئوية لصهر أكسيد الألومنيوم. وعبر تصميم جهاز ينظم تدفق المسحوق بدقة ويخفض المنصة تدريجياً مع التحكم في تدفق الأكسجين، نجح فيرنوي في إنتاج كتل ياقوتية منتظمة متطابقة تماماً في تركيبها وخصائصها الفيزيائية والكيميائية مع الجواهر الطبيعية. ولم يقتصر الأمر على الياقوت الأحمر، بل امتد ليشمل السفير الأزرق عبر إضافة الحديد والتيتانيوم، لتجد هذه الأحجار طريقها إلى الساعات الدقيقة والمجوهرات المتنوعة بفضل صلابتها الاستثنائية التي تقضي على الاحتكاك الميكانيكي.
من الياقوت إلى أشعة الليزر
فتحت تقنية فيرنوي الباب أمام تطبيقات صناعية واسعة النطاق لم تقتصر على الزينة، بل شملت صناعة الأدوات الدقيقة ومضخات التحليل والمواد الكاشطة. غير أن التطبيق الأكثر إثارة تمثل في استخدام هذه الأحجار في ابتكار أول جهاز ليزر في التاريخ.
تعتمد الليزرات في عملها على إصدار حزمة ضوئية متماسكة وأحادية اللون وعالية التركيز. ورغم تعدد المواد المستخدمة اليوم في تقنيات الليزر كالأبخرة والغازات والمواد الصلبة، إلا أن قلب أول جهاز ليزر ناجح كان ينبض ببلورة ياقوت اصطناعية.
لقد عُرفت الأحجار الكريمة بقدرتها الفريدة على التوهج والفلورية عند تعرضها للأشعة المرئية أو فوق البنفسجية، وهي ظاهرة شغلت علماء القرن التاسع عشر مثل ويليام كروكس وهنري بيكريل. ويعود سبب هذا التوهج ولون الحجر إلى حركة الإلكترونات في العناصر الضئيلة المدمجة في البنية المعدنية، حيث يمتص الكروم أطوالاً موجية محددة ويعكس أخرى لتظهر الأحجار بتألقها المعهود.
وفي أوائل ستينيات القرن العشرين، وبعد أبحاث مضنية قادها الفيزيائي تشارلز تاونز في تطوير تقنيات المايكروويف، أدرك الفيزيائي ثيودور ميمان أن الياقوت الاصطناعي يمتلك الخصائص المثالية لتحفيز الإلكترونات وإطلاق حزمة ضوئية مركزة عند شحنها عبر مصباح وميضي. وقد أثبت نجاحه حين انطلقت النقطة الحمراء الشهيرة من قضيب الياقوت المصقول، معلنة ميلاد عصر جديد من التطبيقات البصرية والصناعية التي ما كان لتم لولا النقاء الفائق للأحجار المصنوعة معملياً.
عصر الزركونيا المكعبة
في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي، غمرت الأسواق إعلانات ترويجية لأحجار الزركونيا المكعبة التي قدمت بديلاً فائق التألق وزهيد الثمن للألماس الطبيعي. وتتألف هذه المادة من ثنائي أكسيد الزركونيوم الشبيه في بنيته بالماس، وهو معدن نادر الوجود في الطبيعة. ورغم أن الأبحاث الأولى استهدفت تطوير هذه البلورات لتخدم تطبيقات الليزر، إلا أن جمالها الفائق جعلها تتربع على عرش سوق بدائل الألماس بإنتاج عالمي تجاوز عشرات ملايين القيرات سنوياً.
