Каждая рыба в этой стае – один атом углерода. Представьте себе, что они висят в пространстве, в точности сохраняя постоянные углы и расстояния между собой посредством сил, которых мы не видим, но в которых ученые вполне разбираются. Но если это рыбья стая, то такая, что (будь это настоящие рыбы) она заполнила бы весь Тихий океан. Глядя на любой алмаз ощутимых размеров, вы смотрите на шеренги атомов, число которых вдоль любой прямой линии составляет сотни миллионов.
Атомы углерода могут образовывать и другие кристаллические решетки. Если вернуться к аналогии с солдатами, они могут принять другую традицию парадного строя. Графит (из которого состоит грифель простого карандаша) – это тоже углерод, но он, конечно, совсем не похож на алмаз. В графите атомы образуют пластины из шестиугольников, наподобие проволочной сетки. Каждая пластина нежестко связана с двумя другими, расположенными над и под ней, и в присутствии примесей эти пластины легко скользят друг относительно друга. Именно поэтому графит можно успешно использовать для смазки. Использовать для смазки алмаз совершенно невозможно. Его легендарная твердость позволяет шлифовать самые неподатливые материалы. Атомы в мягком графите и в твердом алмазе одни и те же. Если бы вы сумели убедить атомы из кристаллов графита встать в строй, характерный для кристаллов алмаза, вы бы разбогатели. Это возможно, но для этого необходимо колоссальное давление и высокая температура – предположительно те самые условия, при которых алмазы образуются в природе, в глубинах земли.
Взяв плоскую пластину графита, состоящую из шестиугольников, вы можете представить себе, что если среди этих шестиугольников вставить немного пятиугольников, то пластина превратится в изогнутую поверхность. Если в определенном порядке разместить ровно 12 пятиугольников среди 20 шестиугольников, поверхность замкнется в сферу. Геометры называют такую фигуру усеченным икосаэдром. Именно такой узор образуют швы на футбольном мяче. Поэтому футбольный мяч – это модель структуры из атомов углерода, которая теоретически может возникнуть спонтанно.
Mirabile dictu[49] – именно такая структура была недавно открыта. Команду ученых, которая это сделала, в том числе сэра Гарольда Крото из Университета Сассекса, в 1996 году наградили Нобелевской премией по химии. Эта изящная сфера, так называемый