炭素は自然界で最も魅力的な元素の一つであり、他のどの元素にも類を見ない化学的・物理的特性を持っています。原子核にはわずか6個の陽子しかなく、炭素は最も軽く、豊富な元素でありながら、多数の複雑な結合を形成できます。既知の生命体はすべて炭素を基盤としています。炭素は原子の性質上、一度に最大4つの他の原子と結合することができ、その構造はメタンのような最も単純なものから、数兆個以上の原子を含む非常に複雑な分子まで多岐にわたります。これらの結合の可能な形状により、炭素は自己組織化して、特に高圧下で安定した結晶格子を形成することができます。

不純物のない炭素と必要な圧力と温度という適切な条件が整えば、炭素原子はダイヤモンドと呼ばれる超硬質の固体構造を形成できます。ダイヤモンドは一般的に「世界で最も硬い物質」として知られていますが、実際にはそれよりも硬い物質が6つあります。

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