【正见网2002年04月06日】
众所周知，钻石是世界上最硬的材料。它不但比任何其它材料更抗擦痕，抗压缩，同时也具有非常好的切片性质。所以在工业界常被用来做钻头[1]。
然而对于材料的硬度却很难从理论上给以定量的描述。物理学家通常喜欢用体积模量，也就是施加于物体的压强的变化与其所引起的该物体单位体积的变化的比率来描述该物体的抗压缩性。一般来说，抗压缩的材料也常常是硬度大的材料。
在今年4月1日的物理评论快报上，来自美国加力福利亚州劳伦斯利拂茂国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory in California) 的一个研究小组发表了他们的最新实验结果，数据显示金属锇要比钻石体积模量大，也就是说金属锇要比钻石更抗压缩[1，2]。由此专家们提出寻找新型超硬材料的可能性。那么体积模量是不是真能反映物体的硬度呢？事实上，锇虽然是一种很硬的金属，但比起钻石来，要软多了。也就是说，抗压缩性并不能如实反映材料的硬度。那么到底如何描述材料的硬度呢？对此，学术界一直说法不一。有的强调材料的抗形变力，抗拉程度，也有的强调材料的分子价键结构和晶格排列以及电子密度。而每种说法都只描述了硬度的某个方面。有些量是可测的，如抗压缩性，但有些量还不能直接测定，并且微观结构与宏观参量之间的关系也还不能通过数学工具加以描述。因而，目前人们对硬度的认识仍然很不全面。
那么，而由此而引发了一个问题：依赖于实验手段和数学工具的现代科学对物质及其运动规律的认识与描述是不是也同样是片面的呢？
参考文献
[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)
