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在介紹水晶之前，我想我們先從礦物學開始好了。畢竟北美的科學學派重視的是科學的、量化的、可分析的，而且最主要的是可結構性的驗證。
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科學證明，天然水晶具有壓電性（Piezoelectricity），而且天然水晶平均秒一秒可以釋放出八百萬次的震盪，這之間蘊藏著強大且豐沛的能量。并且，天然水晶經(jīng)過地球動輒千萬年以上的粹鍊，長期與大自然間共振及互動，其正向磁場隱藏著巨大且無限的能量波。對於長期暴露在負向磁場的我們，佩帶天然水晶有助於將自身的能量頻率轉為更強大的正向磁場請且釋放，進而影響到我們平常的生活、工作、交友或學業(yè)的表現(xiàn)。

水晶為物理上，化學上均甚安定之材料，其壓電性質(Piezoelectricity)及彈性性質使其機械振動表現(xiàn)於電氣上時，有高Q 值、低動率，高敏銳性、高穩(wěn)定性、… 等優(yōu)良頻率特性。因此凡是要求高度精密，穩(wěn)定頻率之振盪器、濾波器皆須用水晶作為振盪材料。其用途如頻率合成、計數(shù)、導航、導向、傳真、電腦、通信、計時、… 等其在國防軍事上的用途，更見其重要性。

水晶Rock Crystal Quartz的最主要元素是SiO2(二氧化硅)，答對了，就是Quartz（石英）。我們常把透明的石英稱為水晶，其實他們是相同元素的。石英的化學成分就是二氧化硅SiO2，屬六方晶系，摩式硬度為7，比重為2.66，折光率為1.54-1.55，雙折射率為0.0009具玻璃光澤（玻璃則無雙折射率）。而常見的石英多為塊狀體，但是偶爾也會有具良好且透明的結晶。各種水晶含有不同的微量金屬，使各種水晶擁有其獨特的顏色，紫水晶含少量鐵、黃水晶含少量金砂石、粉水晶含少量鈦。

而SiO2（二氧化硅）一般分為兩種--低溫石英及高溫石英。水晶的生長溫度約在550－600℃間，在550-573℃之間生成的屬於低溫石英，常見的水晶即屬此類，其水晶簇柱是六角柱體(六方晶系)；573-600℃之間生成的屬於高溫石英，瑪瑙 就是常見的高溫石英。

石英最常見的結晶類型是六角不對稱尖柱狀的低溫石英，這是在地表溫度范圍所形成的石英。另有一種石英在較高的溫度下結晶形成，稱為高溫石英，形狀為對秤的六腳尖柱狀。還有一種高壓環(huán)境下形成的石英，通常在地下深處或天體撞擊下可發(fā)現(xiàn)這種高溫石英

石英是花崗巖的主要成分，因具有較高的硬度，而且性質穩(wěn)定，所以可以在風化侵蝕的過程中保留下來，因此也是砂巖的主要成分，特別是石英砂巖中，石英的含量更高。 而石英也是玻璃的主要原料，臺灣西部許多地方取較純的石英砂或自地層中取較純的石英砂巖作為原料；東部海邊則?？煽吹皆S多人撿拾白色的石英卵石做為製造玻璃的原料，這些卵石多半來自於變質巖中的石英脈．純凈無狹雌的石英也可以用作計時震盪器，如手錶內的震盪器，早期取自天然石英，現(xiàn)在多以人工合成的方式，不僅可以控制品質，也可以量產(chǎn)降低成本。

好啦，接下來我們來看看水晶的分析

剛剛說過，水晶頻率平均每一秒釋放出八百萬次的震盪，古時人們已知道水晶充滿能量，但過去科學不發(fā)達，未能以科學方法研究水晶，到了近代兩個世紀，科學起飛，人們逐漸發(fā)現(xiàn)水晶的物理性。在上十九世紀未，科學家已發(fā)現(xiàn)石英有Piezoelectricity ( 壓電性 )，於石英一端施壓，另一端會釋出電荷。

到上世紀二十年代，科學家又發(fā)現(xiàn)石英有Frequency(振盪)現(xiàn)象，當水晶通電時，水晶會膨脹，截斷電流時便收縮到原來大小；不斷快速地重復供電、停電，水晶則不斷的高速脹縮振盪，而振盪的頻率卻極為隱定。因為振盪頻率高速而隱定，所以水晶便被製成晶片，是電器零件不可或缺的原材料。

而經(jīng)過許多專家學者多年對水晶的深入研究，水晶被確定有五大功能：聚焦折射、儲存資料、傳遞訊息、能源轉換、能量擴大。

（1）聚焦折射Focus

古時人類已發(fā)現(xiàn)水晶有聚焦功能，也可把光線折射，通過水晶這特點可造出凸透鏡、凹透鏡等。於雷射運用中，晶片和光速之合用，可使於讀秒聲中測出地球與月球間的距離，利用晶體的特性以可激發(fā)出高能量光束、強大、高度平行，精密者可運用於眼科手術，巨大者可運用在如「星戰(zhàn)計劃」中摧毀來襲的飛彈等等。

（2）儲存資料Storage

當有訊息通過水晶，這些資訊會被水晶記下，電腦記億體裡的晶片正是有此功能。到了近代所製造出的光譜儀的鏡片、稜鏡等。壓電下的水晶會帶正、負不同電荷，這也是電腦二進位中的0與1，沒錯，這就是電腦的基礎。一直發(fā)展至今，這種儲存記憶的容量驚人，可以將大英百科全書全部的資料輸入在比橡皮擦更小的體積內。

（3）傳遞訊息Transfer

很多電器中的資訊傳遞也要靠晶片，因為水晶振盪的頻率隱定，用來傳遞訊號誤差很少。由於水晶晶片的振盪極精準，且極有規(guī)律，除了可用來作電子錶的時間控制外，還可以執(zhí)行電算機的精密計算，更可用來作電腦與電腦間鉅大訊息的傳輸。

（4）能源轉換Transform

水晶可把不同的能源轉換成其他能源，例如把電能轉成光能、熱能、聲能、磁能，又可把這些能源轉成電能。太陽能轉成電能便需靠集熱晶片。可將能源型態(tài)使之轉換，比如太陽能集熱晶片，可將光變電、電變磁等等。聲、光、電、熱、磁都是能源，能源不滅，只是轉換至不同型態(tài)，而水晶是最佳媒人。

（5） 能量擴大Amplify

能源通過水晶能夠增強而頻率不變，例如用擴音器時，電流通過石英轉換成聲能后（能源轉換），再增強聲浪（能量擴大），而且不會有走音情況出現(xiàn)（頻率不變）?？蓪⑼l率的電子訊號同頻擴大，像收音機裡的晶體會接收空氣中的電波，并將以擴大再轉換出來，就是人們耳朵聽到的聲波了。而這之間的倍數(shù)何止千萬倍。

在介紹過水晶的科學分析及驗證之后，我們來看看水晶的分類。水晶的分類是五花八門，通常大致可分三類：1.Crystalline Varieties (顯晶類)、2.Crypto crystalline Varieties(隱晶類)、3. Special Varieties(特別類)。

一．Crystalline Varieties（顯晶類）：

平時我們觀賞到由多條六角形水晶柱(六方晶系)生成一簇的水晶簇，便是屬於Crystalline Varieties顯晶類，如白水晶、紫水晶、黃水晶、粉晶、髮晶、虎眼石等皆屬此類。

二．Crypto crystalline Varieties（隱晶類）：

隱晶類水晶外觀是一塊塊的，不是成六角水晶簇狀，但他們卻也是屬六方晶系的。但我們不能以肉眼觀察到他們的六角形結晶，因為結晶的體積極為細小，需以顯微鏡協(xié)助下才能看到六角形結晶。而此類水晶非常平滑，因為結晶之間有"水化硅石"填補。瑪瑙便屬於此類。

三．Special Varieties（特別類）：

這類水晶和一般水晶分別很大，難以歸為顯晶類或隱晶類，所以歸納為特別類，例如結晶古怪嶙峋的Skeleton Crystal(骨干水晶)、水晶內有山水星像圖案的Phantom Crystal（幻影水晶）等皆歸納為此類。

OK！大家知道水晶的大概狀況之后，我們最后分析一下天然水晶和人造水晶的最大不同點。

天然水晶遍佈全世界，多產(chǎn)自巴西及烏拉圭等南美地區(qū)，亦有產(chǎn)自青藏高原，他們生長在地底或洞穴深處，氣壓需要約地面氣壓的2至3倍，并且要有含飽和二氧化硅的地下水源源不絕供應，溫度需在550－600℃間，經(jīng)過數(shù)萬百年、甚至是過千萬年的時間，二氧化硅便結成水晶，等待人們去堪探發(fā)掘，這是天然水晶昂貴的原因。

但現(xiàn)在科技發(fā)達，而且對水晶的需求量又更加的與日俱增（在前面已經(jīng)大概描述過水晶的科學功能）。所以我們就在工廠中模擬石英的生長環(huán)境，大量生產(chǎn)水晶切割成晶片，以滿足工業(yè)用途（例如石英錶、電腦中的CPU便需要晶片）。這就是人造水晶，俗稱養(yǎng)晶。

原料
石英含量%
主要相關行業(yè)

石英巖
90-99
硅鐵工廠、耐火磚業(yè)

石英砂(硅砂)
85-99
硅砂工廠、鑄造業(yè)、玻璃業(yè)、砂紙製造業(yè)、耐火磚業(yè)

黏土
0-60
耐火磚業(yè)、瓷磚業(yè)、衛(wèi)浴瓷器、日用瓷器、藝術陶瓷、藺草加工廠、窯爐製造業(yè)

花崗巖
25-30
建筑用石材

瑪瑙、水晶
>98
寶石琢磨業(yè)