The most colorful gemstones on Earth - Jeff Dekofsky

Translator: Huyen Nguyen Reviewer: Xuân Nghi Vương

On an auspicious day in November of 1986,

Vào một ngày tốt đẹp, tháng 11 năm 1986,

5 Australian miners climbed Lunatic Hill—

có 5 thợ mỏ người Úc leo lên Đồi Lunatic-

so named for the mental state anyone would be in to dig there.

được đặt theo tên trạng thái tâm thần cho bất kỳ ai đào mỏ ở đó.

While their competitors searched for opals at a depth of 2 to 5 meters,

Khi mà những đối thủ cạnh tranh tìm đá mắt mèo ở độ sâu 2-5 mét

the Lunatic Hill Syndicate bored 20 meters into the earth.

Thì công đoàn Đồi Lunatic khoan sâu vào lòng đất 20 mét.

And for their audacity, the earth rewarded them

Nhờ sự táo bạo này, họ đã được tự nhiên ban thưởng cho

with a fist-sized, record breaking opal.

một viên đá mắt mèo kỷ lục có kích cỡ một nắm tay.

They named it the Halley’s Comet opal,

Họ đặt tên cho nó là Đá Mắt Mèo Halley’s Comet

after the much larger rocky, icy body flying by the earth at that time.

theo tên thiên thể băng, đá lớn hơn bay qua Trái Đất thời điểm đó.

The Halley’s Comet opal is a marvel, but its uniqueness is, paradoxically,

Viên đá mắt mèo Halley’s Comet là một vật kỳ diệu,

nhưng nghịch lý thay, điều độc đáo nhất cũng là điều bình thường nhất về nó.

the most usual thing about it.

While diamonds, rubies, emeralds, and other precious stones

Trong khi kim cương, hồng ngọc, ngọc lục bảo và các loại đá quý khác

are often indistinguishably similar,

thường giống nhau đến mức khó phân biệt,

no two opals look the same,

thì đá mắt mèo lại không có hai viên nào nhìn giống nhau.

thanks to a characteristic called "play of color."

nhờ vào một đặc tính gọi là “nghịch màu”

This shimmering, dazzling, dancing display of light

Ánh sáng lung linh, rực rỡ, nhảy múa này

comes about from a confluence of chemistry, geology, and optics

bắt nguồn từ sự kết hợp của hóa học, địa chất và quang học

that define opals from their earliest moments, deep underground.

sâu dưới lòng đất mà xác định màu sắc đá mắt mèo từ sớm.

It’s there that an opal begins its life as something surprisingly abundant: water.

Ở đó, một viên đá mắt mèo bắt đầu hành trình dưới dạng nước

Trickling down through gaps in soil and rock,

Nhỏ giọt qua các khe hở của đất và đá,

water flows through sandstone, limestone, and basalt,

nước chảy qua đá sa thạch, đá vôi và đá bazan,

picking up a microscopic compound called silicon dioxide.

tổng hợp một hợp chất siêu nhỏ gọi là silicon dioxide.

This silica-enriched water enters the voids inside pieces of volcanic rock,

Nước giàu silica này đi vào khoảng trống bên trong các mảnh đá núi lửa,

prehistoric river beds, wood and even the bones of ancient creatures.

lòng sông thời tiền sử, gỗ và thậm chí cả xương của các sinh vật cổ đại.

Gradually, the water starts to evaporate,

Dần dần, nước bắt đầu bay hơi,

and the silica-solution begins forming a gel,

và dung dịch silica bắt đầu tạo thành gel,

within which millions of silica spheres form layer by layer

trong đó hàng triệu quả cầu silica hình thành từng lớp

as a series of concentric shells.

như một chuỗi vỏ đồng tâm.

The gel ultimately hardens into a glass-like material,

Cuối cùng, gel cứng lại tạo thành một vật liệu giống như thủy tinh,

and the spheres settle into a lattice structure.

và các hình cầu lắng xuống thành một cấu trúc mạng tinh thể.

The vast majority of the time, this structure is haphazard,

Phần lớn thời gian, cấu trúc này lộn xộn

resulting in common, or potch, opals with unremarkable exteriors.

dẫn đến loại đá mắt mèo không màu, với vẻ ngoài không mấy bắt mắt.

The tiny, mesmerizing percentage we call precious opals

Tỷ lệ phần trăm nhỏ, đầy mê hoặc mà chúng ta gọi là đá mắt mèo quý

have regions where silica beads of uniform size form orderly arrays.

có vùng mà các hạt silica có kích thước đồng đều tạo thành các mảng trật tự.

So why do those structures produce such vibrant displays?

Vậy do đâu mà những cấu trúc này tạo ra được vẻ ngoài sống động như vậy?

The answer lies in a principle of wave physics called interference.

Câu trả lời nằm ở nguyên tắc vật lý sóng được gọi là giao thoa.

For the sake of simplicity,

Để đơn giản hơn,

let’s look at what happens when a single color of light—

hãy nhìn những gì diễn ra khi một màu sắc ánh sáng đơn lẻ,

green, with a wavelength of 500 nanometers— hits a precious opal.

xanh lá cây, có bước sóng 500 nanomet- chạm vào một viên opal quý giá

The green light will scatter throughout the gemstone

Ánh sáng lục sẽ tán xạ khắp viên đá quý

and reflect back with varying intensities—

và phản xạ lại với các cường độ khác nhau

from most angles suffused, from some entirely dimmed,

từ hầu hết các góc độ, một số hoàn toàn mờ

and others dazzlingly bright.

và một số khác sáng chói.

What’s happening is, some of the green light reflects off of the top layer.

Những gì đang diễn ra là một số ánh sáng xanh lục phản chiếu khỏi lớp trên cùng.

Some reflects off of the layer below that.

Một số phản chiếu ra khỏi lớp bên dưới.

And so on.

Và cứ như vậy.

When the additional distance it travels from one layer to the next, and back,

Khi khoảng cách bổ sung mà nó truyền từ lớp này sang lớp tiếp theo và trở lại,

is a multiple of the wavelength— such as 500 or 1000 extra nanometers—

là bội số của bước sóng chẳng hạn như thêm 500 hoặc 1000 nanomet

the crests and valleys of the waves match each other.

thì đỉnh và đáy của sóng khớp với nhau.

This phenomenon is called constructive interference,

Hiện tượng này gọi là giao thoa sóng tăng cường,

and it amplifies the wave, producing a brighter color.

và nó khuếch đại sóng, tạo ra màu sáng hơn.

So if you position your eye at the correct angle,

Nên nếu bạn đặt mắt nhìn đúng góc độ,

the green light reflecting from many layers adds together.

ánh xanh lục sẽ phản chiếu từ nhiều lớp sẽ cộng lại với nhau.

Shift the angle just a bit,

Chỉ cần xoay góc độ một chút,

là bạn đã thay đổi khoảng cách ánh sáng giữa các lớp.

and you change the distance the light travels between layers.

Change it enough, and you’ll reach a point where the crests match the valleys,

Nếu vừa đúng, thì bạn sẽ đạt đến điểm giao thoa của đỉnh sóng và đáy sóng,

making the waves cancel each other out— that’s destructive interference.

làm cho các sóng triệt tiêu lẫn nhau, đó là sự giao thoa triệt tiêu.

Different colors have different wavelengths,

Mỗi màu sắc có bước sóng khác nhau

which translates to varying distances they have to travel

điều này dẫn đến khoảng cách khác nhau mà chúng truyền đi

to constructively interfere.

về mặt giao thoa tăng cường.

That’s why colors roughly correspond to silica bead sizes.

Điều đó lí giải vì sao màu sắc gần tương ứng với hạt silica.

The spaces between 210 nanometer beads are just right to amplify blue light.

Khoảng cách giữa các hạt 210 nanomet là vừa phải để khuếch đại ánh sáng xanh.

For red light, with its long wavelengths,

Đối với ánh sáng đỏ, với bước sóng dài,

the silica beads must be close to 300 nanometers.

các hạt silica phải gần 300 nanomet.

Those take a very long time to form, and because of that,

Chúng mất rất nhiều thời gian để hình thành, và do đó,

red is the rarest opal color.

màu đỏ là màu hiếm nhất của đá mắt mèo.

The differences in the arrangements of the gel lattices

Sự khác biệt trong cách sắp xếp của các mạng lưới gel

within a particular stone result in a wide range of color patterns—

trong một viên đá cụ thể dẫn đến một loạt các kiểu màu sắc

everything from broad flash to pin-fire to the ultra-rare harlequin.

mọi thứ từ Broad flash đến Pin-fire cho đến loại Harlequin cực hiếm.

The circumstances that lead to the formation of precious opal

Các trường hợp hình thành đá mắt mèo quý hiếm

are so uncommon that they only occur in a handful of places.

là rất hiếm đến mức chúng chỉ xảy ra ở một số ít nơi.

About 95% come from Australia,

Khoảng 95% đến từ nước Úc,

where an ancient inland sea created the perfect conditions.

nơi có biển nội địa cổ đại đã tạo ra những điều kiện hoàn hảo.

It was there that the Halley’s Comet opal formed some 100 million years ago.

Tại đó, viên đá mắt mèo Halley’s Comet đã hình thành cách đây khoảng 100 triệu năm.

Which raises the question: in the next 100 million years,

Điều này đặt ra câu hỏi: Trong 100 triệu năm tiếp theo,

silica-rich water will percolate through the nooks and crannies

nước giàu silica sẽ thấm qua các ngóc ngách

of some of the discarded artifacts of human civilization.

của một số đồ tạo tác bị loại bỏ của nền văn minh nhân loại

What opalescent plays of light will one day radiate

Một ngày nào đó, những ánh sáng trắng đục nào sẽ phát ra

from the things we forget in the darkness?

từ những thứ chúng ta lãng quên trong bóng tối?