炭渾身黑黝黝的，易斷又易開裂，但鑽石卻是像玻璃那樣無色透明的，被稱為是物質中最為堅硬的東西，這兩個是同一種物質，這究竟是怎麽一回事？
◎成分都是碳元素
鑽石和炭當然不是同一個東西，兩者是完全不同的物質。但是它們有個共同點，那就是成分都是碳元素。自然界中還有很多類似的物質。
例如，氧分子和臭氧分子雖然是完全不同的物質（氣體），但它們都是由氧原子構成的，氧的分子式是O2，由兩個氧原子組成；臭氧的分子式是O3，是由三個氧原子構成。像這種由同一種原子組成，但性質不同的物質叫同素異形體。
碳的同素異形體有很多，像炭、石墨、鑽石都是。除此之外，20世紀末發現的足球狀的球形富勒烯（C60）和長筒狀的碳納米管都是由單一碳元素組成的。因此，炭、鑽石、碳納米管這些物質燃燒後都會變成二氧化碳（CO2）。
圖1-11 碳的同素異形體
◎炭變成了鑽石
1955年，人類首次人工合成了鑽石。美國的通用電氣公司（GE）利用金屬溶劑，在溫度為1200℃～2400℃、壓力為5.5萬～10萬大氣壓[1]的條件下，用原材料石墨（graphite）成功合成了鑽石。
之後，鑽石的合成技術不斷發展，到了1996年，合成鑽石的產量已經達到了4000萬克拉[2]，幾乎與用於工業用途的天然鑽石的產量4400萬克拉持平。
合成初期，得到的鑽石顏色不透明，帶黃褐色，但因為硬度與天然鑽石一樣，所以專門用於研磨材料和切割材料上。
◎璀璨奪目的合成鑽石
現如今，人類不僅可以生產出跟天然鑽石毫無二致的璀璨奪目的透明鑽石，還可以生產出著了色的藍色、粉色合成鑽石。[3]不僅如此，甚至還開發出了可以把寵物或者逝世的人的頭發、骨灰做成鑽石的技術。有觀點稱，隨著鑽石的合成技術的普及，終有一天鑽石的市場價格會大跌。