如果被問到宇宙中最難的事情，有些人可能會說他們在第二年失敗了，或者製作了一個地平論者承認現實。 指定我們的意思是最堅硬的物質可能會導致大多數人說鑽石，但就像這樣許多問題在這個系列，答案並不像你的記憶庫告訴你的那麼簡單。
幾個世紀以來，鑽石一直是硬質材料的縮影，也是硬質材料的定義。 現在，可以說他們已經被超越了，但故事並不簡單。
1812 年，弗里德里希·莫氏 (Friedrich Mohs) 想要創建物質硬度的量表。 莫氏缺乏一種測量物質在壓力下變形程度的方法，因此他使用滑石粉作為起點，將其定義為一個。 他將鑽石（他所知道的最堅硬的礦物）設置為 10，而其他一切都介於兩者之間。 硬度是根據一種材料在另一種材料上產生可見划痕的能力來評估的，例如著名的（但不可靠）測試，如果聲稱寶石看看它是否能刮傷玻璃就可以確定是真的。
莫氏量表有其問題，包括他分配給中間物質的數值不是線性的。 儘管如此，它至今仍出於某些目的而使用。 現場地質學家發現它在無需測試設備的情況下識別未知岩石很有用。
由於莫氏硬度的弱點，人們引入了其他更嚴格的數位硬度測量方法。 例如，維氏硬度標尺測量物質在不變形的情況下可以抵抗的負荷。
然而，最初，無論使用何種尺寸，鑽石仍然是最堅硬的物質。 事實上，維氏測試是透過向壓在被測物質上的金字塔形鑽石施加很大的力來進行的。 四個碳鍵不受其他寶石雜質的干擾，很難被擊敗，人們普遍認為沒有什麼比這更難的了。
然而，即使這樣也被認為過於簡單化了，因為鑽石有不同的類型，有些比其他的更硬。 最硬的鑽石被歸類為 IIa 型，幾乎沒有雜質。 儘管 IIa 級鑽石僅佔天然鑽石的 1-2%，但其中包括許多世界上最著名的鑽石。 大多數合成鑽石的硬度都盡可能高，屬於 IIa 型。
人類很少如此容易滿足，而模擬纖鋅礦氮化硼 (wBN) 晶體由火山中的微小顆粒產生的，表明它有可能超過鑽石的硬度。 模擬並不總是與現實相符，而且天然的 wBN 片段非常小，無法直接測試。
關於元素週期表中碳兩側原子的這種組合是否真的能超越原來的組合，爭論仍在繼續。 當化學家在 2009 年能夠批量生產 wBN 時，他們發現了這一點硬度低於鑽石在維氏標尺上，但是並非所有人都同意。
另一種據稱比鑽石更硬的天然物質是菱形礦，但這也存在爭議。 與鑽石一樣，菱形礦由碳構成，但排列成六邊形而非立方形。 蜜蜂用六角形建造蜂巢是有原因的——這是一種非常堅固的形狀——理論上，菱形礦的硬度應該比鑽石高 58%。
然而，朗斯代爾石只有在小行星撞擊地球時才會自然形成。 被壓縮成菱形礦的小行星中的碳從來都不是完全純淨的，而且微量的其他元素會削弱產品的強度。 因此，雖然理論上可能存在一些比鑽石更硬的天然菱形礦，但沒有人發現它。
是時候轉向實驗室了，該實驗室在 2004 年生產了石墨烯。 （石墨烯實際上很早就生產出來了，但科學家們並沒有認識到它們有什麼）。 石墨烯類似於菱形石墨烯，由具有六方結構的碳製成，但它是人造的，可以避免純度問題。 然而，它以單層原子片的形式存在。
石墨烯就是這樣一種奇妙的材料– 它的發明者因其發現而獲得 2010 年諾貝爾物理學獎 – 其硬度在其其他特性中幾乎沒有被提及。 儘管如此，理論上來說比鑽石還硬。 另一方面，存在一個合理的問題：硬度對於有效的二維材料意味著什麼。
也對其他幾種合成材料提出了要求，例如迪尼瑪和巴基紙，由碳奈米管片形成。 不幸的是，目前這些物質的數量都非常少，以至於簡單地對它們應用維氏測試並宣布其中一種是最難的是不切實際的。
人們尋求超硬材料是出於實際原因，而不僅僅是為了炫耀。 鑽石有許多需要切割或拋光硬質物質的工業應用。 如果大量生產的較硬材料能夠更快地實現同樣的目標，那麼它可能具有巨大的價值。 然而到目前為止，還沒有任何東西能夠滿足這項要求，因此鑽石仍然是機械師最好的朋友。
