گوهر شب چراغ و حقایقی که درباره آن نمیدانستید!

احتمالا همه ما درباره گوی های شب چراغی که در تاریکی میدرخشند ، شنیده ایم. مواد دارای خاصیت فسفروسانسی نور با طول موج معینی را جذب کرده، و آن را به صورت تابش با طول موج بلندتر در مدت زمانی متغیر انتشار می دهند. تابش این نور با قطع شدن منبع نور ادامه می‌یابد. این درحالی است که مواد فلورسنت با خاموش شدن منبع نور بلافاصله متوقف می شوند. بنابراین گوهر شب چراغ که از آن نام میبرند سنگی با خاصیت فسفروسانسی است که با قرار دادن آن در محیط تاریک ، میدرخشد.

پیشینه گوهر شب چراغ

گوهر شب‌چراغ به صورت مرموزی در داستان‌های قدیمی و افسانه ها جای دارد. جالب است بدانید که گوهر شب چراغ به عنوان یک سنگ جادویی علاوه بر اینکه در ایران ریشه در داستان‌ها دارد، در افسانه‌های دیگر کشورهای شرقی نظیر چین نیز بسیار محبوب بوده و قیمت های بسیار بالایی بابت آن میپردازند. در این کشورها گوهرشب چراغ تحت عنوان تحت نام “night glowing pearl” یا “مروارید درخشان شب” خرید و فروش میشود که البته این نام هیچ ربطی به مروارید درون صدف نداشته و درواقع سنگهایی تراشیده به صورت گوی هستند که دارای خاصیت فسفروسانسی هستند. طبق ادبیات تاریخی چین ، همانطور که از جوزف نیدهام دانشمند و تاریخ‌دان و چین‌شناس بریتانیایی نقل شده است ، آنها در واقع مروارید نیستند. بلکه گوی‌هایی از یک کانی معدنی یا سنگی با رنگهای مختلف هستند که فسفرسانس را در شب نشان می دهند (به عنوان مثال “در تاریکی می درخشند”). نهادهای شاهنشاهی چین باستان این گوی‌ها را از پارس (ایران) یا سیلان به دست آوردند. در فرهنگ های چین و جنوب آسیا گوهر شب چراغ یا “مروارید شب چراغ” نمادی از قدرت و ثروت فوق العاده در امپراتوری چین بود. گفته می شود که پس از مرگ تزو شی، ملکه قدرتمند و آخرین امپراتور سلسله چینگ (1908-1861) ، یکی از این مروارید شب تاب را درون دهان او گذاشتند. تصویر 2: گوی های فلوریت دارای خاصیت فسفروسانسی . اینکه عامل درخشش آنها طبیعی باشد یا مصنوعی ، قیمت آنها را میتواند میلیون ها تومان جابجا کند! بنابراین قبل از خرید از آزمایشگاه گوهرشناسی معتبر بخواهید آنها را بررسی کند.شاردن سیاح معروف فرانسوی راجع به گوهر شب چراغ نوشته است: ” … ایرانیان می گویند که یاقوت احمر و زبرجد و همچنین گوهر شب چراغ که سنگ مشهوری است که دیگر وجود خارجی ندارد و قریبت به یقین است که فقط یاقوت آتشی است که دارای رنگ و جلای عالی می باشد از کانهای مصر استخراج می گردد . در ایران برای این سنگ خاصیت درخشندگی خاصی که تمام اطراف خود را روشن کند قائل می باشند و به همین جهت آن را شب چراغ یعنی شعله شب می نامند و شاه مهره یعنی سنگ سلطانی و شاه جواهرات یعنی سلطان گوهر ها نیز می خوانند . ایرانیان برای این سنگ صفات مافوق الطبیعه ای قائل اند و برای آنکه داستان کاملا اسرارآمیز باش حکایت می کند که گوهر شب چراغ در سر اژدهایی یا بر سر سیمرغ و یا عنقایی در کوه قاف به وجود می آید . مشرق زمینیان از این کوه جبال اقصای شمال را قصد می کنند . ” (نیازمند منبع) در فرهنگ های شرقی اغلب تصاویر اژدهایی را که مروارید در دست دارد می بینیم. اژدها نشان دهنده انرژی و مروارید یک توپ درخشان یا خورشید است. چینی ها آن را “Yeh Ming Zhou” (مروارید روشن در شب) می‌نامند. Ye یعنی شب ، Ming یعنی روشن، Zhu یعنی مرواردید . یک بلور زمینی کم با خاصیت نورتابناکی است که قادر به جذب انرژی (نور ، گرما ، انرژی Qi- یا نیروی زندگی) است ، آن را ذخیره کرده و به انرژی مفید تبدیل می کند.  امروزه باور بر این است که آنها از فلوریت یا کلسیت با عناصر کمیاب تشکیل شده اند که به عنوان عوامل فسفرسانسی و درخشندگی عمل می کنند . هرچند گفته میشود این مواد از عناصر نادر زمین شکل گرفته اند ، ولی هرچه من دیده ام مواد ساخته شده توسط بشر بوده اند و نگینهایی از آنها با قیمت چند دلار در سایتهایی مثل ebay فروخته میشود. البته داستان نورتابناکی (photoluminescence) با ویژگی فسفرسانسی که گوهرهای شب چراغ نشان میدهند، تفاوتهایی دارد .

آیا گوهر شب چراغ واقعیت دارد یا افسانه است؟

هرچند برخی میگویند افسانه است ولی جواب این سوال می‌تواند بله باشد. اینکه سنگی در طبیعت خاصیت فسفروسانسی داشته باشد منطقی است ولی بارها از من سوال شده که جنس شب چراغ چیست؟ تنها پاسخی که میتوانم بدهم این است که “نمیدانم” زیرا هیچ منبعی در کتب کانی‌شناسی نداریم که بگوید اگر این گوهرشب چراغ که از قضا به صورت گرد در داستان‌ها از آن یاد کرده اند وجود دارد ، دقیقا چه کانی این از هزاران کانی موجود در طبیعت است؟ اینکه بگوییم هر سنگی دارای این ویژگی است پس گوهر شب‌چراغ است که بحث دیگری است. تا نوامبر 2018 ، انجمن بین المللی کانی‌های معدنی حدود 5400 کانی را تشخیص داده اند

برخی کانی‌های طبیعی که گاهی متیوانند فسفرسانس باشند شامل کلسیت ، آراگونیت، باریت، سلنیت، سنگ کالیچه، سلستیت ، کولمانیت ، فلوریت ، اسفالریت و ویلِمیت هستند. البته این بدین معنی نیست که مثلا هر کلسیتی این خاصیت را دارد ، بلکه خاصیت فسفروسانسی به صورت نادر و بسته به شرایط تشکیل آن میتواند در کلسیت وجود داشته باشد. برخی از فلوریت ها ، به ویژه انواع کلروفن (با نام مستعار pyroemerald و سنگ کبرا) ، به راحتی از گرمای دست فرد تابناک می شوند. کلروفن به صورت ترکیب خواص ترمولومینسانس ، تریبولومینسانس ، فسفرسانس و فلورسانس غیر معمول است. هنگام مالش یا قرار گرفتن در معرض نور یا گرما ، نور طیف مرئی از خود ساطع می کند و می تواند برای مدت زمان طولانی ادامه یابد.

بیش از 500 کانی در طبیعت در برابر نور UV خاصیت فلورسانسی دارند با این حال نادر بودن ویژگی فسفروسانسی شاید چیزی باشد که این ویژگی را جذاب و این چنین گوهرها را ارزشمند تر کند و دلیل مرموز بودن واقعیت این سنگ باشد. با این حال بر فرض یک کلسیت با چنین خاصیتی نباید چیز خیلی گرانی باشد. هرچه باشد ذات آن کلسیت است و نه یک الماس یا زمرد!

بازار کلاهبرداری گوهرشب چراغ

امروزه در بازار مواد مصنوعی دارای خاصیت فسفروسانسی حتی به صورت راف نتراشیده تحت عنوان گوهر شب‌چراغ با قیمت‎‌هایی عجیب و غریب خرید و فروش میشوند. البته نگین های مصنوعی شب چراغ یا تسبیح یا دستبند آنها با قیمت هایی در حد 20 تا 100 هزار تومان نیز وجود دارد! خوشبختانه حداقل عموم مردم با این موضوع آشنا هستند که این نگین ها مصنوعی هستند. درواقع حجم پول های عجیب غریب برای گوی‌هایی از سنگ‌های طبیعی مثل آهکی/کلسیتی و غیره که معمولا با این موادی با خاصیت فسفروسانسی پر یا آغشته سازی سطحی شده اند مصرف میشود. گاهی از کلمات گوهر شب چراغ زیر خاکی یا باستانی و.. در فروش آنها استفاده میشود تا قیمت را بالا ببرند. حتی نمونه‌هایی دیده ام که گفته اند در کوه پیدا کرده اند و گوهر شب چراغ اصل میباشد ولی بعد از آنالیز مشخص شده سطح آنها با مواد فسفروسانسی آغشته شده و خود سنگ به ذات خود گوهر شب چراغ نبوده است. گاهی نیز دیده ام فردی بدون تحقیق بالای 20 میلیون تومان بابت این گوی های آهکی پرداخته است! حتی اگر سنگ به طور سطحی هم در طبیعت در مجاورت مواد فسفروسانسی قرار گرفته باشد باز هم خود ذات و بافت سنگ باید این ویژگی را داشته باشد تا بشود گفت یک گوهر شب چراغ واقعی است!

جالب اینکه بر اساس مقالاتی که در GIA در سال 2005 و 2012 منتشر شده، اغلب این گوی‌ها در بازار چین ، با روشهای مختلف بهسازی شده اند که درواقع به طور طبیعی فسفرسانس نیستند. حتی گفته میشود برخی از فلوریت ها پس از پرتودهی یا حرارت دهی میتوانند این ویژگی را تا مدتی داشته باشند (نیازمند منبع). امروزه بسیاری از فلوریت ها، سرپانتین ، یشم یا کلسیت و .. را با عناصری مانند Eu+2 و Dy+3 که در زمین به طور طبیعی کمیاب هستند آغشته میکنند. این عناصر، فسفرسانس سبز بسیار قوی ، همانطور که در تصویر بالا میبنید ایجاد میکنند. در ادامه به بررسی سه مقاله منتشر شده در انسیتوی گوهرشناسی آمریکا در این خصوص میپردازیم.

بررسی چند نمونه گوهر شب چراغ بهسازی شده :

1- گوی تالک – سرپانتین با روکش فسفرسانتی

در سال 2002 یک گوی سبز-خاکستری نیمه مات تا اوپک با خال‌های سفید ابر مانند جهت تشخیص به آزمایشگاه گوهرشناسی داده شد.(تصویر 11) بدلیل سایز درشت و وزن 366 گرم، آنها نتوانستند وزن مخصوص سنگ را با ابزار هیدرو استاتیک به طور دقیق اندازه گیری کنند ولی به طور تخمینی با توجه به وزن و قطر گوی وزن مخصوص آن SG=2.80 اندازه گیری شد. ضریب شکست ضریب شکست RI آن در محل سبز رنگ گوی 1.56 و در قسمت خاکستری رنگ آن 1.60 تعیین شد. در زیر میکروسکوپ نیز حباب های گاز کوچک در اغلب سطوح این سنگ به جز یک ناحیه خاکستری دیده شد.

گوی در طول موج بلند فلورسانس سبز-زرد بسیار قوی و زرد قوی در طول موج کوتاه داشت. مهمترین خصوصیت گوهرشناسی این سنگ، داشتن فسفروسانسی سبز-زرد در هر دو طول موج کوتاه و بلند UV بود که بیشتر از 15 دقیقه طول می‌کشید. البته هم واکنش فلورسانس و هم فسفروسانس این سنگ در ناحیه خاکستری گوی کمتر و یا اصلا نشان نمیداد و در نواحی ای که حباب نداشت، هر دو ویژگی خنثی بودند. اینکه در نور فایبراوپتیک قوی ، خاصیت فسفروسانسی آن (با قدرت و تاخیری خوب) حتی در نور معمول محیط اتاق هم قابل مشاهده بود، امری غیر معمول بود که به همین دلیل مشکوک به گوی افسانه ای گوهر شب چراغ بود. (شکل 13)

به دلیل وجود حباب‌های سطحی ، در نگاه اول آنها متوجه شدند که این یک سنگ یا کانی با لایه ای پوششی (بهسازی کوتینگ) است (تصویر 12). تجزیه و تحلیل فلورسانس اشعه ایکس پراش انرژی (EDXRF) از قسمت های سبز سنگ و نواحی خاکستری بدون حباب ، آنها متوجه شدند که ناحیه سبز حاوی مقدار زیادی عنصر Sr و همچنین مقادیر قابل توجهی Al ، Ba ، S ، Zn ، Fe و Ca و مقدار کمی Eu و Dy است. در مقایسه ، منطقه خاکستری حاوی Mg ، Al ، Si ، Ca ، Fe و Ni بود. آنها همچنین تجزیه و تحلیل پراش اشعه X را در مقادیر کمی پودر خراشیده شده از دو حفره بسیار ریز سطحی (تقریبا 0.5 mm) که توسط تست رامان تعیین شده بودند انجام دادند. بافت تشکیل دهنده در هر دو حفره، ترکیبات مخلوط تالک – سرپانتین (سیلیکات Mg و Al) بود در حالی که بافت سطح ترکیبی مخلوط از SrAl2O4 و SrAl4O7 (که به استرانسیم آلومینات شناخته شده اند) بود. بنابراین نتیجه این شد که این گوی یک سنگ تالک-سرپانتین که با ترکیبات ذکر شده به روش کوتینگ لایه ای سطحی از این مواد فسفروسانس پوشیده شده است.

2- گوی فلوریت با روکش فسفروسانت (کوتینگ)

در سال 2015 یک گوی درشت 2685 قیراطی به آزمایشگاه گوهرشناسی کارلس‌بد کالیفرینا داده شد. همانطور که در تصویر 14میبنید در مقابل نور شدید ، واکنش غیرمعمول فسفروسانسی داشت. اگر گوی را لمس میکردید ، گرم بود. بررسی میکروسکوپی نشان داد که یک9 پوشش پلاستیکی بی رنگ وجود دارد که به راحتی توسط حباب های گاز بسیاری که در آن گیر افتاده اند قابل شناسایی است.(شکل 15 با بررسی دقیق تر ، یک ماده دانه ای زیر سطح یافت شد که سطح گوی را پوشانده و هم رنگ سبز یکدستی به گوی میداد و هم عامل فسفروسانسی یا همان درخشش آن بود. از این مشاهدات مشخص شد که از پوشش بی رنگ برای چسباندن پودر ریزدانه به سطح گوی استفاده شده است. این پوشش به عنوان یک بهسازی عمل می کند و باعث درخشش تقریباً شیشه ای به گوی نهایی می شود. کلیواژهای غیر همجهت در امتداد مرزهای بافت دانه ای نشان دهنده ماده متراکم کریستالین بود. از آنجا که پودر دانه ریز با پلیمر پوشانده شده بود ، آنها قادر به تجزیه و تحلیل آن نظیر ضریب شکست برای شناسایی نبودند. با این حال ، شکل ظاهری مطابق با ماده آلومینات استرانسیم است که در گزارشات بالا (1) بررسی شده که “مروارید درخشان شب” را می پوشاند.

طیف سنجی رامان جنس سنگ اصلی را به عنوان فلوریت شناسایی کرد که با ظاهر میکروسکوپی سازگار بود. این مثال به ویژه به دلیل اندازه بزرگ و این واقعیت که واکنش فسفرسانتی به راحتی توسط نور مرئی القا می شود ، منحصر به فرد بود. همچنین اینکه که مواد فسفرسانتی با چشم غیر مسلح تقریباً غیرقابل مشاهده بود و باعث ایجاد ظاهر یک گوی فلوریت طبیعی و بدون پوشش می شد ، غیر معمول بود.

3- کلسیت پرشده از مواد فسفروسانتی

یک کاروینگ تخم مرغی شکل سفید با جلای روغنی و رنگ طلایی در قسمتهای کنده کاری شده (شکل 1 ، سمت چپ) برای شناسایی به آزمایشگاه گوهرشناسی Lai Tai-An تایلند ارسال شد. مشتری ارسالی ادعا کرد که این یک “مروارید درخشان در شب” یا همان سنگ گوهرشب چراغ است. وزن این شی 796.71 قیراط و قطر آن 48 میلی متر بود. ضریب شکست 1.59 و وزن مخصوص تقریباً 2.66 ، نشان داد که این جسم به احتمال زیاد کلسیت میباشد. این مورد بعداً توسط طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و رامان (شکل 2) تأیید شد. قرار گرفتن در معرض اشعه ماورا بنفش با موج کوتاه (254 نانومتر) و موج بلند (365 نانومتر) نتوانست واکنش آشکار اولیه را ایجاد کند. با این حال ، هر دو UV موج کوتاه و موج بلند پس از حدود 15 دقیقه مقداری فلورسانس را آغاز کردند. هنگامی که در یک محیط تاریک مشاهده شد ، فسفرسانس سبز متوسط که بیش از 10 دقیقه طول کشید ، با فسفرسانس مایل به سفید قوی در یک منطقه متمرکز شده است (شکل 1 ، سمت راست را ببینید) مشاهده گشت.

بررسی میکروسکوپی منطقه ای که فسفرسانس سفید را نشان می دهد ، نشان داد که این واکنش از درون جسم نشات گرفته و از سطوح خارجی نشات نگرفته است. میکروسکوپ نشان داد که چند حباب کوچک از رزین اپوکسی جامد تشکیل شده است (شکل 18 ، سمت چپ). این اپوکسی مات به عنوان یک نقطه اتصال به یک دهانه در فضای دور از مرزهای سطح عمل می کند ، جایی که یک ماده بسیار فسفرسانت قرار داده شده تا اثر درخشندگی کلسیت را ایجاد کند. بنابراین قابل درک بود که چرا این منطقه کوچک شدیدترین واکنش را نشان می دهد (شکل 18، راست).

نام تجاری “مروارید درخشان شب” که اغلب در بازارهای آسیا استفاده می شود بیشتر به فلوریت طبیعی اشاره دارد ، اما برخی از فلوریت ها با پوشش حاوی عناصر کمیاب زمین (REE) مانند یوروپیوم (Eu) ، دیسپروزیم (Dy) یا نئودیمیم (Nd) بهسازی می شوند که برای افزودن یا افزایش ویژگی فسفرسانسی به سنگ است. نمونه ارسالی کلسیت بود که عمدتا از کلسیم تشکیل شده است ، همانطور که در تجزیه و تحلیل فلورسانس اشعه ایکس پراش انرژی (EDXRF) تأیید شده است. با این حال ، هیچ Eu ، Dy ، Nd و یا REE دیگری تشخیص داده نشد ، که این موضوع ثابت میکند مواد شب تاب در سطح آن وجود ندارند. بنابراین منطقی تر به نظر می رسد که فسفرسانس از مواد زیر سطح سنگ تخم مرغی شکل منشأ گرفته باشد. جالب است بدانید که همان مشتری یک گوری یشم جیدایت را نیز ارائه داده است که به روشی مشابه روی آن بهسازی انجام شده است. از آنجا که آزمایش تخریبی بر روی هر یک از دو مورد مجاز نبود ، تجزیه و تحلیل فضای داخلی آنها امکان پذیر نبود. به نظر می رسد که این روش قرار دادن یک ماده فسفرسانتی در داخل یک شی سنگی توخالی برای هر ماده و سنگی قابل استفاده باشد ، بنابراین افراد در تجارت باید هنگام بررسی اشیا مشابه از این موضوع آگاهی لازم داشته باشند. منابع: Winter 2002 Gem News International, pp. 358–360 GIA : Gems & Gemology, Summer 2015, Vol. 51,No. 2 GIA: Gems & Gemology, Spring 2017, Vol. 53, No. 1