0:00:06.886,0:00:11.216
在黄石公园的间歇喷泉和温泉中，

0:00:11.216,0:00:16.184
有一个由地壳中的热点[br]形成的岩浆室。

0:00:16.184,0:00:19.077
当岩浆向地球表面移动时，

0:00:19.077,0:00:23.337
它结晶形成年轻、炽热的火成岩，

0:00:23.337,0:00:27.392
这些岩石的热量将地下水推向地表。

0:00:27.392,0:00:32.882
当水冷却时，离子[br]以矿物晶体方式沉淀出来，

0:00:32.882,0:00:36.876
包括硅和氧组成的石英晶体、

0:00:36.876,0:00:41.886
钾、铝、硅和氧组成的长石、

0:00:41.886,0:00:45.126
铅和硫组成的硫化铅。

0:00:45.126,0:00:47.736
许多晶体都有标志性的形状——

0:00:47.736,0:00:52.856
比如瀑布般的尖石英[br]或堆状硫化铅立方体。

0:00:52.856,0:00:57.321
但是，什么原因导致它们[br]一次次长成这样的形状呢?

0:00:57.321,0:01:00.013
部分原因就在于它们的原子。

0:01:00.013,0:01:04.933
每类晶体的原子都按[br]高度有序的模式重复排列，

0:01:04.933,0:01:08.508
这就是晶体的标志性特征，

0:01:08.508,0:01:10.518
这种模式并非仅限于矿物——

0:01:10.518,0:01:15.758
沙、冰、糖、巧克力、[br]陶瓷、金属、DNA，

0:01:15.758,0:01:19.679
甚至某些液体也有晶体结构。

0:01:19.679,0:01:22.459
晶体材料的原子排列

0:01:22.459,0:01:25.699
分为六个不同系列：

0:01:25.699,0:01:32.319
立方体、正方三八面体、斜方晶体、[br]单斜晶体、三斜晶体和六方晶体。

0:01:32.319,0:01:34.359
在适当的条件下，[br][br]

0:01:34.359,0:01:37.009
晶体会长成反映其原子排列的

0:01:37.009,0:01:39.699
几何形状。

0:01:39.699,0:01:44.579
以铅、硫原子组成[br]立方结构的硫化铅为例。

0:01:44.579,0:01:46.622
相对较大的铅原子

0:01:46.622,0:01:50.932
按彼此呈 90 度的三维网格排列，

0:01:50.932,0:01:55.662
而相对较小的硫原子[br]正好能塞进铅原子之间。

0:01:55.662,0:02:00.174
随着晶体的生长，这些[br]铅原子的位置会吸引硫原子，

0:02:00.174,0:02:03.656
铅原子易于结合到这些硫原子周围，

0:02:03.656,0:02:07.096
最终，他们将完成[br]粘结原子的网格排列。

0:02:07.096,0:02:11.236
也就是说，硫化铅[br]90 度网格图案的晶体结构

0:02:11.236,0:02:14.593
反映在晶体的可见形状中。

0:02:14.593,0:02:17.973
而石英则是有六方晶体结构，

0:02:17.973,0:02:22.103
也就是说，在一个平面上，[br]原子按六边形排列。

0:02:22.103,0:02:27.564
在三维中，这些六边形[br]由许多互锁金字塔组成，

0:02:27.564,0:02:31.794
每个金字塔由[br]1 个硅原子和 4 个氧原子组成。

0:02:31.794,0:02:34.171
因此，石英晶体的标志性形状

0:02:34.171,0:02:39.571
是尖顶六面体。

0:02:39.571,0:02:41.691
根据环境条件，

0:02:41.691,0:02:46.111
多数晶体可能形成多个几何形状。

0:02:46.111,0:02:50.041
例如，在地球地壳深处形成的钻石

0:02:50.041,0:02:56.261
具有立方晶体结构，[br]也可以长成立方体或八面体。

0:02:56.261,0:02:58.861
特定钻石的生长形状

0:02:58.861,0:03:01.151
取决于其生长条件，

0:03:01.151,0:03:05.451
包括压力、温度和化学环境。

0:03:05.451,0:03:09.128
虽然我们不能直接观察[br]钻石在地壳下的生长条件，

0:03:09.128,0:03:11.868
但实验室实验的一些证据显示，

0:03:11.868,0:03:15.838
钻石往往在低温下长成立方体，

0:03:15.838,0:03:19.026
在较高温度下长成八面体。

0:03:19.026,0:03:23.496
微量的水、硅、钛或镁

0:03:23.496,0:03:26.646
也可能影响钻石的形状。

0:03:26.646,0:03:31.256
钻石永远不会自然[br]长成珠宝中的形状——

0:03:31.256,0:03:36.474
那些钻石被切割成那样的形状，[br]以最佳展示光彩和净度。

0:03:36.474,0:03:41.621
环境条件也会影响晶体形成与否，

0:03:41.621,0:03:44.126
玻璃由熔化的石英沙制成，

0:03:44.126,0:03:45.686
但它不是固体结晶。

0:03:45.686,0:03:48.706
这是因为玻璃冷却相对较快，

0:03:48.706,0:03:51.646
原子没有时间

0:03:51.646,0:03:54.576
将自己安排成石英晶体的有序结构。

0:03:54.576,0:03:58.346
相反，熔化玻璃中的原子随机排列

0:03:58.346,0:04:00.906
在冷却过程中被锁定。

0:04:00.906,0:04:03.546
[br]许多晶体不形成几何形状，[br]

0:04:03.546,0:04:08.146
因为它们与其他晶体一同生长。

0:04:08.146,0:04:10.809
像花岗岩这样的岩石充满了水晶，

0:04:10.809,0:04:13.379
但没有一个可以辨认的形状。

0:04:13.379,0:04:15.539
随着岩浆冷却和凝固，

0:04:15.539,0:04:21.249
岩浆中的许多矿物同时结晶，[br]并快速塞满了空间。

0:04:21.249,0:04:23.881
而某些晶体，如绿松石，

0:04:23.881,0:04:28.891
在大多数环境条件下，[br]不会长成任何可识别的几何形状,

0:04:28.891,0:04:31.014
即使有足够的空间也不会。

0:04:31.014,0:04:34.204
每个晶体的原子结构[br]都有独特的特性，

0:04:34.204,0:04:39.134
虽然这些特性可能对[br]人类情感需求没有任何影响，

0:04:39.134,0:04:44.204
但它们确实在材料科学和医学中[br]具有强大的应用。