Какво е Скалата на Моос и защо е важна

През 1812 г. Фридрих Моос създава скала за измерване на твърдостта на веществата. С нея обаче съществуват някои проблеми, които вдъхновяват други учени да измислят алтернативи. Но те пък имат свои собствени проблеми и така скалата на Моос продължава да бъде най-широко използваната.

Тя обаче понякога се тълкува погрешно, затова е време да обясним какво казва и какво не казва.

Произход

Още от древни времена хората са сравнявали твърдостта на веществата, като са наблюдавали кое върху кое ще остави следи. Най-старият известен пример е на Теофраст от около 300 г. пр. н. е. в неговия трактат „За камъните“. Това, което прави Моос, е да постави идеята на по-математическа основа след Просвещението.

Скалата му е била очевидно проста: той определя твърдостта на дадено вещество чрез способността му да драска други и да не бъде надраскано от тях. Следователно най-твърдото вещество, на което той приписва стойност 10, е това, което може да надраска всички останали и от своя страна да не бъде надраскано. Не е изненадващо, че тази стойност е присъдена на диамантите. Оказва се, че не всички диаманти са еднакво твърди, така че стойност по Моос от 10 сега се дава на диамантите тип IIa, най-твърдия вид скъпоценни камъни.

След това той избира девет други познати твърди тела, като на всяко от тях присвоява естествено число. В реда от 1 нагоре те са: талк, гипс, калцит, флуорит, апатит, ортоклаз фелдшпат, кварц, топаз и корунд.

Оттогава насам са добавени и други вещества, като са използвани десетични дроби.

Какво липсва

Фридрих Моос

Недостатъкът на скалата на Моос е, че като поставя всеки от изходните си предмети на еднакво разстояние един от друг, той скрива истинските разлики между тях. Например, въпреки че гипсът, калцитът и флуоритът са в правилния ред, разликата между калцита и флуорита е доста по-малка, отколкото между гипса и калцита, независимо дали е измерена линейно или логаритмично. Но според скалата изглежда, че разстоянията са равни. Кехлибарът може би е бил по-добър избор от гипса за малко по-равномерно разпределение.

Съществува и огромна разлика в истинската твърдост на диаманта и корунда; диамантът е почти четири пъти по-твърд по мерките за абсолютна твърдост. Моос не е виновен за тези недостатъци – той не е разполагал с технология за по-точно измерване и не е познавал много от веществата, които са по-близо до диаманта по скалата.

Има и такива, които вероятно задминават диамантите по твърдост и на които трябва да се присвоят числа, по-големи от 10, макар че се оказва, че не е съвсем лесно да се установяви нещо такова.

Защо я използваме

Независимо от това скалата на Моос все още се използва, за разлика от много продукти на науката от XIX век, които днес до голяма степен се разглеждат като исторически куриози, послужили за стъпало към по-добри съвременни версии.

Причината е, че скалат е изключително практична за ползване на терен, където няма по-прецизно оборудване. Ако откриете минерал, който не познавате, малко вероятно е да имате под ръка диамантена преса, за да измерите абсолютната му устойчивост на натиск. Лесно е обаче да носите със себе си мостра от оригиналните елементи на Моос или по-евтини аналози и да проверите кои от тях ще надраскат въпросния камък.

Такова едно лесно измерване на приблизителната твърдост може да ви помогне да идентифицирате находката си. Ако се окаже, че тя съдържа ценни минерали в себе си, до които може да се достигне само чрез стриването му, познаването на числото на Моос може подсказже какъв материал ще е необходимо за тази цел – което може да даде и точна представа за цената.

Това са по-широкообхватни решения, отколкото колко сила трябва да се приложи към диамантен индентор, за да се деформира дадено вещество – мярката, използвана от скалата на Викерс.

Злоупотреби

Скалата на Моос често се използва неправомерно от хора, които се опитват да „докажат“, че древните цивилизации не са имали инструменти, за да създадат оцелелите си до днес паметници. След като се стигне до това заключение, тези, които изказват подобни твърдения, обявяват, че истинските строители трябва да са следователно или извънземни, използвали лазерни резачки, или някаква по-висша изгубена цивилизация…

Особено популярна е версията, че египтяните са имали само медни инструменти, но са оставили наследство от варовик и гранит, които са много по-нагоре по скалата. Тъй като материал, намиращ се по-ниско, не може да надраска, камо ли да гравира, такъв с по-високо число, аргументът гласи, че трябва да са били замесени извънземни.

Въпреки това, както показват редица видеоклипове, египетските инструменти могат да се използват за възпроизвеждане на всякакви разрези в камъни с много по-твърди стойности по скалата на Моос.